KR102222847B1 - Hierarchical type power control system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 계층형 전력 제어 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템은, 클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서, UPS 구조를 갖춘 제1 ESS와 상기 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀, 제2 부하와 상기 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀, 제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀, 추가 ESS를 포함하고, 상기 제3 마이크로그리드 셀과 선택적으로 연결되는 비상용 셀, 상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀 및 상기 비상용 셀과 통신하는 미들웨어 서버 및 상기 미들웨어 서버와의 통신을 통해 상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 전력 수급을 제어하는 통합 제어 시스템을 포함한다.The present invention relates to a hierarchical power control system. The hierarchical power control system according to an embodiment of the present invention is a hierarchical power control system linked to a cloud server, a first ESS having a UPS structure and a first load whose power state is managed by the first ESS A first microgrid cell including, a second microgrid cell including a second ESS for managing the power state of the second load and the second load, a third microgrid cell including a third load, and an additional ESS. And the first to third through communication with the emergency cell selectively connected to the third microgrid cell, a middleware server communicating with the first to third microgrid cells, and the emergency cell, and the middleware server. It includes an integrated control system that controls the power supply and demand of microgrid cells.

Figure R1020170159939
Figure R1020170159939

Description

계층형 전력 제어 시스템{HIERARCHICAL TYPE POWER CONTROL SYSTEM}Hierarchical type power control system {HIERARCHICAL TYPE POWER CONTROL SYSTEM}

본 발명은 계층형 전력 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hierarchical power control system.

에너지 저장 시스템(Energy Storage System)은 생산된 전력을 발전소, 변전소 및 송전선 등을 포함한 각각의 연계 시스템에 저장한 후, 전력이 필요한 시기에 선택적, 효율적으로 사용하여 에너지 효율을 높이는 시스템이다.The Energy Storage System is a system that increases energy efficiency by storing generated power in each connected system including power plants, substations, and transmission lines, and then selectively and efficiently using the power when it is needed.

에너지 저장 시스템은 시간대 및 계절별 변동이 큰 전기부하를 평준화시켜 전반적인 부하율을 향상시킬 경우, 발전 단가를 낮출 수 있으며 전력설비 증설에 필요한 투자비와 운전비 등을 절감할 수 있어서 전기요금을 인하하고 에너지를 절약할 수 있다.The energy storage system can reduce the power generation unit cost and reduce the investment and operation costs required for power facility expansion, if the overall load ratio is improved by leveling the electric loads that fluctuate over time and season, thereby lowering electricity bills and saving energy. can do.

이러한 에너지 저장 시스템은 전력계통에서 발전, 송배전, 수용가에 설치되어 이용되고 있으며, 주파수 조정(Frequency Regulation), 신재생에너지를 이용한 발전기 출력 안정화, 첨두부하 저감(Peak Shaving), 부하 평준화(Load Leveling), 비상 전원 등의 기능으로 사용되고 있다.These energy storage systems are installed and used in power generation, transmission and distribution, and customers in the power system, and frequency regulation, generator output stabilization using renewable energy, peak shaving, and load leveling. , It is used for functions such as emergency power.

에너지 저장 시스템은 저장방식에 따라 크게 물리적 에너지 저장과 화학적 에너지 저장으로 구분된다. 물리적 에너지 저장으로는 양수발전, 압축 공기 저장, 플라이휠 등을 이용한 방법이 있고, 화학적 에너지 저장으로는 리튬이온 배터리, 납축전지, Nas 전지 등을 이용한 방법이 있다.The energy storage system is largely divided into physical energy storage and chemical energy storage according to the storage method. Physical energy storage includes methods using pumped water power generation, compressed air storage, and flywheel, and chemical energy storage includes methods using lithium-ion batteries, lead acid batteries, and Nas batteries.

다만, 종래의 에너지 저장 시스템은 직접 관리하고 있는 지역(예를 들어, 마이크로그리드(microgrid) 단위) 또는 건물의 전력 상태를 인접한 지역 또는 건물의 전력 상태와 연관시켜 통합적으로 관리하지 못한다는 문제가 있었다.However, the conventional energy storage system has a problem in that it is not possible to integrate and manage the power state of an area directly managed (for example, in a microgrid unit) or a building by linking the power state of an adjacent area or building. .

이에 따라, 인접한 지역 또는 건물인데도 불구하고, 피크 제어 시기가 서로 다름으로 인해, 각 지역 또는 건물의 전력 수급 상태를 제어하기 위한 서로 다른 별개의 발전 계획이 필요하다는 문제가 있었다. Accordingly, there is a problem that different and separate power generation plans are required to control the power supply and demand status of each area or building because the peak control timing is different even though it is an adjacent area or building.

또한, 특정 지역 또는 건물에 에너지 저장 시스템과 같은 에너지 관리 체계가 구비되어 있지 않은 경우, 해당 지역 또는 건물의 정전 또는 전력 부족 문제 발생시 이를 자체적으로 해결하기 어렵다는 문제도 있었다.In addition, when an energy management system such as an energy storage system is not provided in a specific area or building, there is a problem that it is difficult to resolve the problem by itself when a power outage or power shortage occurs in the area or building.

본 발명은 복수개의 마이크로그리드 셀(Microgrid Cell)들의 전력 수급 상태를 토대로 최적의 통합 운전 스케줄을 수립할 수 있는 계층형 전력 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a hierarchical power control system capable of establishing an optimal integrated operation schedule based on the power supply and demand status of a plurality of microgrid cells.

본 발명은 버츄얼 셀(Virtual Cell)에 정전이 발생하거나 내부의 부하가 전력 부족 상태인 경우, 해당 버츄얼 셀에 일시적으로 ESS 기능을 추가함으로써 전력 문제를 해결할 수 있는 계층형 전력 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a hierarchical power control system capable of solving a power problem by temporarily adding an ESS function to the virtual cell when a power failure occurs in a virtual cell or an internal load is in a power shortage state. The purpose.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by examples of the present invention. In addition, it will be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means shown in the claims and combinations thereof.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템은, 클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서, UPS 구조를 갖춘 제1 ESS와 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀, 제2 부하와 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀, 제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀, 추가 ESS를 포함하고, 제3 마이크로그리드 셀과 선택적으로 연결되는 비상용 셀, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀 및 비상용 셀과 통신하는 미들웨어 서버 및 미들웨어 서버와의 통신을 통해 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 전력 수급을 제어하는 통합 제어 시스템을 포함한다.The hierarchical power control system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is, in a hierarchical power control system linked to a cloud server, the power state by a first ESS and a first ESS having a UPS structure. A first microgrid cell including a first load to be managed, a second microgrid cell including a second ESS that manages power states of the second load and the second load, and a third microgrid including a third load The first to third through communication with a cell, an additional ESS, and an emergency cell selectively connected to a third microgrid cell, a middleware server communicating with the first to third microgrid cells, and the emergency cell, and a middleware server. It includes an integrated control system that controls the power supply and demand of microgrid cells.

상기 제1 마이크로그리드 셀은 제1 부하의 전력 상태를 감지하는 제1 센서를 더 포함하고, 제2 마이크로그리드 셀은 제2 부하의 전력 상태를 감지하는 제2 센서를 더 포함하고, 제3 마이크로그리드 셀은 제3 부하의 전력 상태를 감지하는 제3 센서를 더 포함하되, 제1 내지 제3 센서는 각각 제1 내지 제3 부하의 전력 상태를 감지하여 클라우드 서버로 송신하고, 클라우드 서버는 제1 내지 제3 센서로부터 제공받은 제1 내지 제3 부하의 전력 상태를 미들웨어 서버에 제공하며, 미들웨어 서버는 클라우드 서버로부터 제공받은 제1 내지 제3 부하의 전력 상태를 통합 제어 시스템에 제공한다.The first microgrid cell further includes a first sensor for sensing a power state of a first load, and the second microgrid cell further includes a second sensor for sensing a power state of a second load, and a third microgrid cell The grid cell further includes a third sensor that detects the power state of the third load, wherein the first to third sensors detect the power state of the first to third load, respectively, and transmit it to the cloud server, and the cloud server The power states of the first to third loads provided from the first to third sensors are provided to the middleware server, and the middleware server provides the power states of the first to third loads provided from the cloud server to the integrated control system.

상기 통합 제어 시스템은 제3 마이크로그리드 셀에 전력 문제가 발생한 경우, 미들웨어 서버로부터 수신된 제3 부하의 전력 상태를 토대로 제3 부하의 부족 전력량을 계산하여 전력 공급량값을 결정하고, 결정된 전력 공급량값에 관한 정보를 포함하는 제어 신호를 생성하며, 생성된 제어 신호를 미들웨어 서버를 통해 비상용 셀에 제공하고, 비상용 셀과 제3 마이크로그리드 셀을 연결시킨다.When a power problem occurs in the third microgrid cell, the integrated control system calculates the insufficient power amount of the third load based on the power state of the third load received from the middleware server to determine the power supply amount value, and the determined power supply amount value A control signal including information on is generated, the generated control signal is provided to the emergency cell through the middleware server, and the emergency cell and the third microgrid cell are connected.

상기 비상용 셀에 제공된 제어 신호는 추가 ESS로 전달되고, 추가 ESS는 제어 신호를 토대로 제3 부하에 전력을 공급한다.The control signal provided to the emergency cell is transmitted to the additional ESS, and the additional ESS supplies power to the third load based on the control signal.

상기 클라우드 서버는, 외부로부터 기후 데이터 및 전력 관련 데이터 중 적어도 하나를 제공받고, 제1 내지 제3 센서로부터 제공받은 제1 내지 제3 부하의 전력 상태와 외부로부터 제공받은 기후 데이터 및 전력 관련 데이터 중 적어도 하나를 종합하여 분석하고, 분석 결과를 미들웨어 서버로 제공한다.The cloud server receives at least one of climate data and power-related data from the outside, and is among the power states of the first to third loads provided from the first to third sensors, and climate data and power-related data provided from the outside. At least one is synthesized and analyzed, and the analysis result is provided to the middleware server.

상기 미들웨어 서버는 클라우드 서버로부터 제공받은 분석 결과를 통합 제어 시스템에 제공하고, 통합 제어 시스템은 미들웨어 서버로부터 제공받은 분석 결과를 토대로 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀 각각의 운전 스케줄을 예측한다.The middleware server provides the analysis result provided from the cloud server to the integrated control system, and the integrated control system predicts the operation schedule of each of the first to third microgrid cells based on the analysis result provided from the middleware server.

상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀은 미들웨어 서버를 통해 통합 제어 시스템으로 각각의 전력 수급 상태 정보를 송신하고, 통합 제어 시스템은 미들웨어 서버를 통해 수신된 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀 각각의 전력 수급 상태 정보를 토대로 통합 운전 스케줄을 수립한다. The first to third microgrid cells transmit respective power supply and demand status information to the integrated control system through a middleware server, and the integrated control system receives power for each of the first to third microgrid cells received through the middleware server. Establish an integrated operation schedule based on the status information.

상기 통합 제어 시스템은 미들웨어 서버로부터 제공받은 제1 내지 제3 부하의 전력 상태를 통합 운전 스케줄과 비교하고, 비교 결과를 토대로 통합 운전 스케줄을 조정한다.The integrated control system compares the power states of the first to third loads provided from the middleware server with the integrated operation schedule, and adjusts the integrated operation schedule based on the comparison result.

상기 제1 마이크로그리드 셀은 비상 발전기와, 제1 분산 전원 시스템을 포함하는 제1 건물 관련 전력 시스템과, 비상 발전기, 제1 건물 관련 전력 시스템 및, 제1 ESS를 제어하는 제1 EMS(Energy Management System)를 더 포함하고, 제2 마이크로그리드 셀은 제2 ESS와 연계되어 구동되는 제2 분산 전원 시스템과, 제2 ESS 및 제2 분산 전원 시스템을 제어하는 제2 EMS를 더 포함한다.The first microgrid cell includes an emergency generator, a first building-related power system including a first distributed power system, an emergency generator, a first building-related power system, and a first EMS (Energy Management) that controls the first ESS. System), and the second microgrid cell further includes a second distributed power system that is driven in connection with the second ESS, and a second EMS that controls the second ESS and the second distributed power system.

상기 제1 건물 관련 전력 시스템은, BEMS(Building Energy Management System)와, BEMS와 통신하는 분전반과, BEMS와 통신하는 BAS(Building Automation System)와, BAS와 연결된 냉난방 시스템과, BAS와 연결된 제1 분산 전원 시스템과, BAS와 연결된 제3 ESS를 더 포함하되, BEMS는 BAS를 통해 냉난방 시스템, 제1 분산 전원 시스템 및 제3 ESS 중 적어도 하나를 제어하여 제1 부하의 피크 부하량을 저감한다.The first building-related power system includes a Building Energy Management System (BEMS), a distribution board in communication with the BEMS, a Building Automation System (BAS) in communication with the BEMS, a cooling and heating system connected to the BAS, and a first distributed system connected to the BAS. A power supply system and a third ESS connected to the BAS are further included, wherein the BEMS controls at least one of the cooling and heating system, the first distributed power system, and the third ESS through the BAS to reduce the peak load amount of the first load.

상기 제1 EMS는 제1 전력 수급 상태 정보를 미들웨어 서버를 통해 통합 제어 시스템으로 송신하고, 제2 EMS는 제2 전력 수급 상태 정보를 미들웨어 서버를 통해 통합 제어 시스템으로 송신하며, 제3 센서는 제3 전력 수급 상태 정보를 클라우드 서버를 통해 미들웨어 서버를 거쳐 통합 제어 시스템으로 송신하고, 통합 제어 시스템은 미들웨어 서버를 통해 수신된 제1 내지 제3 전력 수급 상태 정보를 토대로 통합 운전 스케줄을 수립하되, 제1 전력 수급 상태 정보는 제1 마이크로그리드 셀에서 생산 가능한 전력량 정보, 필요한 전력량 정보 및, 제1 ESS의 운영 스케줄 정보 중 적어도 하나를 포함하고, 제2 전력 수급 상태 정보는 제2 마이크로그리드 셀에서 생산 가능한 전력량 정보, 필요한 전력량 정보 및, 제2 ESS의 운영 스케줄 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 제3 전력 수급 상태 정보는 제3 마이크로그리드 셀에 필요한 전력량 정보를 포함한다. The first EMS transmits the first power supply and demand state information to the integrated control system through the middleware server, the second EMS transmits the second power supply and demand state information to the integrated control system through the middleware server, and the third sensor 3 The power supply and demand status information is transmitted to the integrated control system through the middleware server through the cloud server, and the integrated control system establishes an integrated operation schedule based on the first to third power supply and demand status information received through the middleware server. 1 The power supply and demand status information includes at least one of information on the amount of power that can be produced in the first microgrid cell, information on the amount of power required, and information on the operation schedule of the first ESS, and the second power supply and demand status information is produced by the second microgrid cell. It includes at least one of possible power amount information, required power amount information, and operation schedule information of the second ESS, and the third power supply/demand status information includes power amount information required for the third microgrid cell.

상기 통합 제어 시스템은 통합 운전 스케줄을 미들웨어 서버를 통해 제1 및 제2 EMS에 제공하고, 제1 EMS는 미들웨어 서버를 통해 제공받은 통합 운전 스케줄을 토대로 제1 마이크로그리드 셀의 전력 수급 스케줄을 조정하며, 제2 EMS는 미들웨어 서버를 통해 제공받은 통합 운전 스케줄을 토대로 제2 마이크로그리드 셀의 전력 수급 스케줄을 조정한다.The integrated control system provides the integrated operation schedule to the first and second EMS through the middleware server, and the first EMS adjusts the power supply and demand schedule of the first microgrid cell based on the integrated operation schedule provided through the middleware server. , The second EMS adjusts the power supply and demand schedule of the second microgrid cell based on the integrated operation schedule provided through the middleware server.

상기 비상용 셀은 추가 ESS를 포함하는 제2 건물 관련 전력 시스템을 포함하되, 제2 건물 관련 전력 시스템은, 추가 BEMS와, 추가 BEMS와 통신하는 추가 분전반과, 추가 BEMS와 통신하고 추가 ESS와 연결된 추가 BAS와, 추가 BAS와 연결된 추가 냉난방 시스템과, 추가 BAS와 연결된 추가 분산 전원 시스템을 더 포함한다.The emergency cell includes a second building-related power system including an additional ESS, and the second building-related power system includes an additional BEMS, an additional distribution board communicating with the additional BEMS, and an additional communication with the additional BEMS and connected to the additional ESS. It further includes a BAS, an additional cooling and heating system connected to the additional BAS, and an additional distributed power system connected to the additional BAS.

상기 비상용 셀과 제3 마이크로그리드 셀이 연결된 경우, 추가 BEMS는 추가 BAS를 통해 추가 냉난방 시스템, 추가 분산 전원 시스템 및 추가 ESS 중 적어도 하나를 제어하여 제3 부하의 피크 부하량을 저감한다.When the emergency cell and the third microgrid cell are connected, the additional BEMS reduces the peak load of the third load by controlling at least one of an additional cooling and heating system, an additional distributed power system, and an additional ESS through an additional BAS.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템은, 클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서, UPS 구조를 갖춘 제1 ESS와 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀, 제2 부하와 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀, 제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀, 제4 부하를 포함하는 제4 마이크로그리드 셀, 추가 ESS를 포함하고, 제3 및 제4 마이크로그리드 셀 중 적어도 하나와 선택적으로 연결되는 비상용 셀, 제1 내지 제4 마이크로그리드 셀 및 비상용 셀과 통신하는 미들웨어 서버 및 미들웨어 서버와의 통신을 통해 제1 내지 제4 마이크로그리드 셀의 전력 수급을 제어하는 통합 제어 시스템을 포함한다.The hierarchical power control system according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is, in the hierarchical power control system linked to a cloud server, the power state by the first ESS and the first ESS having a UPS structure. A first microgrid cell including a first load to be managed, a second microgrid cell including a second ESS that manages power states of the second load and the second load, and a third microgrid including a third load Cell, a fourth microgrid cell including a fourth load, an emergency cell including an additional ESS and selectively connected to at least one of the third and fourth microgrid cells, the first to fourth microgrid cells, and the emergency cell And a middleware server that communicates with and an integrated control system that controls the power supply and demand of the first to fourth microgrid cells through communication with the middleware server.

상기 제1 마이크로그리드 셀은 제1 부하의 전력 상태를 감지하는 제1 센서를 더 포함하고, 제2 마이크로그리드 셀은 제2 부하의 전력 상태를 감지하는 제2 센서를 더 포함하고, 제3 마이크로그리드 셀은 제3 부하의 전력 상태를 감지하는 제3 센서를 더 포함하고, 제4 마이크로그리드 셀은 제4 부하의 전력 상태를 감지하는 제4 센서를 더 포함하되, 제1 내지 제4 센서는 각각 제1 내지 제4 부하의 전력 상태를 감지하여 클라우드 서버로 송신하고, 클라우드 서버는 제1 내지 제4 센서로부터 제공받은 제1 내지 제4 부하의 전력 상태를 미들웨어 서버에 제공하며, 미들웨어 서버는 클라우드 서버로부터 제공받은 제1 내지 제4 부하의 전력 상태를 통합 제어 시스템에 제공한다.The first microgrid cell further includes a first sensor for sensing a power state of a first load, and the second microgrid cell further includes a second sensor for sensing a power state of a second load, and a third microgrid cell The grid cell further includes a third sensor for sensing the power state of the third load, and the fourth microgrid cell further includes a fourth sensor for sensing the power state of the fourth load, wherein the first to fourth sensors are Each detects the power state of the first to fourth loads and transmits them to the cloud server, the cloud server provides the power states of the first to fourth loads provided from the first to fourth sensors to the middleware server, and the middleware server The power state of the first to fourth loads provided from the cloud server is provided to the integrated control system.

상기 통합 제어 시스템은 제3 및 제4 마이크로그리드 셀에 전력 문제가 발생한 경우, 미들웨어 서버로부터 수신된 제3 부하의 전력 상태를 토대로 제3 부하의 부족 전력량을 계산하여 제1 전력 공급량값을 결정하고, 미들웨어 서버로부터 수신된 제4 부하의 전력 상태를 토대로 제4 부하의 부족 전력량을 계산하여 제2 전력 공급량값을 결정하며, 결정된 제1 전력 공급량값에 관한 정보를 포함하는 제1 제어 신호와 결정된 제2 전력 공급량값에 관한 정보를 포함하는 제2 제어 신호를 생성하고, 생성된 제1 및 제2 제어 신호를 미들웨어 서버를 통해 비상용 셀에 제공하며, 비상용 셀과 제3 및 제4 마이크로그리드 셀을 연결시킨다.When a power problem occurs in the third and fourth microgrid cells, the integrated control system determines the first power supply value by calculating the insufficient power amount of the third load based on the power state of the third load received from the middleware server. , Based on the power state of the fourth load received from the middleware server, a second power supply amount value is determined by calculating the insufficient power amount of the fourth load, and a first control signal including information on the determined first power supply amount value and the determined Generates a second control signal including information on the second power supply value, provides the generated first and second control signals to the emergency cell through the middleware server, and provides the emergency cell and the third and fourth microgrid cells Connect.

상기 비상용 셀에 제공된 제1 및 제2 제어 신호는 추가 ESS로 전달되고, 추가 ESS는 제1 및 제2 제어 신호를 토대로 제3 및 제4 부하에 전력을 공급한다.The first and second control signals provided to the emergency cell are transmitted to the additional ESS, and the additional ESS supplies power to the third and fourth loads based on the first and second control signals.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 복수개의 마이크로그리드 셀들의 전력 수급 상태를 토대로 최적의 통합 운전 스케줄을 수립하는 통합 제어 시스템을 통해 인접한 마이크로그리드 셀들의 전력 수급 상태를 통합하여 효율적으로 제어할 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently control the power supply and demand states of adjacent microgrid cells through an integrated control system that establishes an optimal integrated operation schedule based on the power supply and demand states of a plurality of microgrid cells. .

또한 본 발명에 의하면, 버츄얼 셀 내의 부하가 전력 부족 상태인 경우, 해당 버츄얼 셀에 일시적으로 추가 ESS를 연결함으로써, 전력 수급 부족 문제를 해결할 수 있다. 그뿐만 아니라 버츄얼 셀에 정전이 발생한 경우, 해당 버츄얼 셀에 추가 ESS를 연결하여 안정적이게 전력을 공급함으로써 정전 문제를 해결할 수 있다. In addition, according to the present invention, when a load in a virtual cell is in a power shortage state, an additional ESS is temporarily connected to the virtual cell, thereby solving the power supply shortage problem. In addition, when a power outage occurs in a virtual cell, the power outage problem can be solved by stably supplying power by connecting an additional ESS to the virtual cell.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 2는 도 1의 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀을 설명하는 개략도이다.
도 3은 도 2의 제1 마이크로그리드 셀을 설명하는 개략도이다.
도 4는 도 2의 제2 건물 관련 전력 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템을 설명하는 개략도이다.
1 is a schematic diagram illustrating a hierarchical power control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating first to third microgrid cells of FIG. 1.
3 is a schematic diagram illustrating the first microgrid cell of FIG. 2.
4 is a schematic diagram illustrating a second building-related power system of FIG. 2.
5 is a schematic diagram illustrating a hierarchical power control system according to another embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features, and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar elements.

이하에서는, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템을 설명하도록 한다.Hereinafter, a hierarchical power control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템을 설명하는 개략도이다. 도 2는 도 1의 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀을 설명하는 개략도이다. 도 3은 도 2의 제1 마이크로그리드 셀을 설명하는 개략도이다. 도 4는 도 2의 제2 건물 관련 전력 시스템을 설명하는 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a hierarchical power control system according to an embodiment of the present invention. 2 is a schematic diagram illustrating first to third microgrid cells of FIG. 1. 3 is a schematic diagram illustrating the first microgrid cell of FIG. 2. 4 is a schematic diagram illustrating a second building-related power system of FIG. 2.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템(1)은 통합 제어 시스템(100), 미들웨어 서버(200), 제1 마이크로그리드 셀(300; 즉, 프리미엄 셀(Premium Cell)), 제2 마이크로그리드 셀(400; 즉, 노멀 셀(Normal Cell)), 제3 마이크로그리드 셀(500; 즉, 버츄얼 셀(Virtual Cell)), 비상용 셀(900)을 포함할 수 있다.1 and 2, a hierarchical power control system 1 according to an embodiment of the present invention includes an integrated control system 100, a middleware server 200, and a first microgrid cell 300; that is, premium Cell (Premium Cell)), a second microgrid cell 400 (ie, a normal cell), a third microgrid cell 500 (ie, a virtual cell), including an emergency cell 900 can do.

참고로, 도 1의 계층형 전력 제어 시스템(1)은 클라우드 서버(600)를 더 포함할 수도 있으나, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해, 계층형 전력 제어 시스템(1)이 클라우드 서버(600)를 포함하지 않는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.For reference, the hierarchical power control system 1 of FIG. 1 may further include a cloud server 600, but in the present invention, for convenience of explanation, the hierarchical power control system 1 is a cloud server 600 It will be described as an example that does not include.

또한 도면에 도시되어 있지는 않지만, 도 1의 계층형 전력 제어 시스템(1)은 계통을 더 포함할 수 있다. 여기에서, 계통은 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500) 각각에 존재할 수도 있지만, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)에 공통된 하나의 계통만이 존재할 수도 있다. In addition, although not shown in the drawings, the hierarchical power control system 1 of FIG. 1 may further include a system. Here, the system may exist in each of the first to third microgrid cells 300, 400, 500, but only one system common to the first to third microgrid cells 300, 400, 500 may exist. have.

참고로, 계통은 예를 들어, 발전소, 변전소, 송전선 등을 포함할 수 있다.For reference, the system may include, for example, a power plant, a substation, a transmission line, and the like.

한편, 통합 제어 시스템(100)은 크게 통합감시 및 제어 기능과 최적발전 및 제어 기능을 가지도록 설계될 수 있다.Meanwhile, the integrated control system 100 may be largely designed to have an integrated monitoring and control function and an optimal power generation and control function.

통합감시 및 제어 기능은 예를 들어, 감시 기능(monitoring), 제어 기능(control), 레포팅 기능(reporting), 경보 기능(alarming), 연산 기능(calculation), DB 관리 기능(Database Management), 트렌드 기능(Trend), 화면표시 기능을 포함할 수 있다.Integrated monitoring and control functions include, for example, monitoring, control, reporting, alarming, calculation, database management, and trend functions. (Trend), may include a screen display function.

여기에서, 감시 기능은 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 상태/고장 감시 및 계측 기능을 포함하고, 제어 기능은 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)에 구비된 설비의 운전/정지/스케줄링 및 최적운전 제어 기능을 포함할 수 있다.Here, the monitoring function includes a state/failure monitoring and measurement function of the first to third microgrid cells 300, 400, 500, and the control function includes the first to third microgrid cells 300, 400, 500 ) May include operation/stop/scheduling and optimal operation control functions of equipment provided in ).

레포팅 기능은 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)에 대한 기간 별 계측 정보 및 조작/보수 기록을 제공하는 기능을 포함하고, 경보 기능은 알람 인지 처리 및 저장 기능을 포함할 수 있다.The reporting function includes a function of providing measurement information and operation/maintenance records for each period of the first to third microgrid cells 300, 400, 500, and the alarm function may include an alarm recognition processing and storage function. have.

연산 기능은 역률 등 계산이 필요한 데이터에 연산/함수 기능을 제공하는 기능을 포함하고, DB 관리 기능은 실시간 데이터베이스 API(Application Program Interface)를 통한 데이터 인터페이스 기능을 포함할 수 있다.The operation function includes a function of providing an operation/function function to data requiring calculation such as power factor, and the DB management function may include a data interface function through a real-time database application program interface (API).

트렌드 기능은 데이터 변화 추이를 감시하는 기능을 포함하고, 화면표시 기능은 감시, 이벤트, 알람, 권한 등을 화면(예를 들어, 통합 제어 시스템(100)의 화면 또는 클라우드 서버(600)를 통해 연동된 모바일 단말(800)의 화면)에 표시하는 기능을 포함할 수 있다.The trend function includes a function to monitor data change trends, and the screen display function interlocks with monitoring, events, alarms, rights, etc. through a screen (for example, the screen of the integrated control system 100 or the cloud server 600). It may include a function to display on the screen of the mobile terminal 800).

한편, 최적발전 및 제어 기능은 예를 들어, 부하 예측 기능, 태양광 발전 예측 기능, 최적발전계획 수립 기능, 경제급전 기능, 자동발전제어 기능, 가정산 기능, 부하 차단 기능, 아일랜딩(islanding) 알고리즘 수행 기능을 포함할 수 있다.On the other hand, optimal power generation and control functions include, for example, load prediction function, solar power generation prediction function, optimal power generation plan establishment function, economic power supply function, automatic power generation control function, home calculation function, load blocking function, islanding. Algorithm execution function may be included.

여기에서, 부하 예측 기능은 다양한 예측 알고리즘을 사용하여 결과를 도출하는 앙상블(Ensemble) 다중모델조합 알고리즘을 적용하여 설계하는 기능 및 계통 내 부하의 이력데이터를 취득하여 오라클 DB에 저장하는 기능을 포함할 수 있다.Here, the load prediction function includes a function of designing by applying an ensemble multi-model combination algorithm that derives results using various prediction algorithms, and a function of acquiring the history data of the load in the system and storing it in the Oracle DB. I can.

태양광 발전 예측 기능은 클라우드 서버(600)를 통해 외부(700; 예를 들어, 기상청)로부터 제공받은 강수량 정보를 토대로 강수량 확률을 패턴화하여, K-mean Cluster 기법을 이용하여 발전량을 예측하는 기능 및 기상청 연계 예측과 미연계 예측을 구분하여 알고리즘을 설계하는 기능을 포함할 수 있다.The photovoltaic power generation prediction function is a function of patterning the precipitation probability based on precipitation information provided from the outside (700; for example, the Meteorological Administration) through the cloud server 600, and predicting the amount of power generation using the K-mean cluster technique. And a function of designing an algorithm by dividing the prediction associated with the Meteorological Agency and the unrelated prediction.

최적발전계획 수립 기능은 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력수급상태를 고려하여 각각의 최적발전계획을 수립하는 기능을 포함할 수 있다. 이에 대한 자세한 내용은 후술하도록 한다. The optimal power generation plan establishment function may include a function of establishing each optimal power generation plan in consideration of the power supply and demand state of the first to third microgrid cells 300, 400, and 500. Details on this will be described later.

경제급전 기능은 최적발전계획의 결과로 구동되는 에너지원에 대한 열/전기 에너지원의 출력을 결정하여 마이크로그리드 셀 단위로 구분된 결과를 도출하는 기능을 포함할 수 있다.The economic power supply function may include a function of determining the output of a heat/electric energy source to an energy source driven as a result of the optimal power generation plan and deriving a result divided by microgrid cells.

자동발전제어 기능은 계통 연계 모드(연계 조류 유지)와 독립 운전 모드(주파수 유지)의 목표를 추종하도록 설계하는 기능을 포함할 수 있다. The automatic power generation control function may include a function of designing to follow the targets of the grid connection mode (linked current maintenance) and the independent operation mode (frequency maintenance).

가정산 기능은 전기 사용량 이력 데이터를 토대로 전기 요금을 계산하는 기능을 포함할 수 있다.The home calculation function may include a function of calculating an electricity bill based on the history data of electricity usage.

부하 차단 기능은 기준값 초과시 우선순위에 의해 부하를 차단하는 기능을 포함할 수 있다.The load blocking function may include a function of blocking a load according to priority when the reference value is exceeded.

아일랜딩 알고리즘 수행 기능은 독립 운전시 전력 융통 및 부하 차단 방안을 탐색하는 기능을 포함할 수 있다. The islanding algorithm execution function may include a function of searching for power transfer and load blocking methods during independent operation.

이와 같이, 통합 제어 시스템(100)은 통합감시 및 제어 기능과 최적발전 및 제어 기능을 가지도록 설계될 수 있고, 나아가 미들웨어 서버(200)와의 통신을 통해 다양한 정보를 제공받고, 제공받은 정보를 토대로 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력 수급을 제어할 수 있다.In this way, the integrated control system 100 may be designed to have an integrated monitoring and control function and an optimal power generation and control function, and further, various information is provided through communication with the middleware server 200, and based on the received information. It is possible to control the power supply and demand of the first to third microgrid cells 300, 400, and 500.

구체적으로, 통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)를 통해 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력 수급 상태 정보를 수신하고, 수신된 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력 수급 상태 정보를 토대로 통합 운전 스케줄을 수립할 수 있다. 또한 통합 제어 시스템(100)은 수립한 통합 운전 스케줄을 미들웨어 서버(200)를 통해 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)에 제공함으로써, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력 수급 스케줄이 통합 운전 스케줄을 토대로 조정되도록 할 수 있다. Specifically, the integrated control system 100 receives the power supply and demand status information of the first to third microgrid cells 300, 400, 500 through the middleware server 200, and receives the received first to third microgrids. An integrated operation schedule may be established based on information on the power supply and demand status of the cells 300, 400, and 500. In addition, the integrated control system 100 provides the established integrated operation schedule to the first to third microgrid cells 300, 400, 500 through the middleware server 200, so that the first to third microgrid cells 300 , 400, 500) can be adjusted based on the integrated operation schedule.

그리고, 통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)로부터 제1 내지 제3 부하(350, 450, 550)의 전력 상태를 제공받을 수 있다. 그리고, 통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)로부터 제공받은 제1 내지 제3 부하(350, 450, 550)의 전력 상태를 통합 운전 스케줄과 비교할 수 있고, 비교 결과를 토대로 통합 운전 스케줄을 조정할 수 있다. In addition, the integrated control system 100 may receive power states of the first to third loads 350, 450, and 550 from the middleware server 200. In addition, the integrated control system 100 may compare the power states of the first to third loads 350, 450, and 550 provided from the middleware server 200 with the integrated driving schedule, and based on the comparison result, the integrated driving schedule Can be adjusted.

이 외에도, 통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)와의 통신을 통해 보다 다양하게 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력 수급을 제어할 수 있는바, 이에 대한 보다 구체적인 내용은 후술하도록 한다.In addition, the integrated control system 100 can control the power supply and demand of the first to third microgrid cells 300, 400, 500 in more various ways through communication with the middleware server 200. Details will be described later.

한편, 통합 제어 시스템(100)은 제3 마이크로그리드 셀(500)과 비상용 셀(900)을 선택적으로 연결할 수 있다. Meanwhile, the integrated control system 100 may selectively connect the third microgrid cell 500 and the emergency cell 900.

구체적으로, 통합 제어 시스템(100)은 제3 마이크로그리드 셀(500)에 전력 문제(예를 들어, 계통 정전 또는 제3 부하(550)의 전력 부족)가 발생한 경우, 제3 마이크로그리드 셀(500)과 비상용 셀(900)을 연결시킬 수 있다. Specifically, when a power problem (eg, a grid power failure or insufficient power of the third load 550) occurs in the third microgrid cell 500, the integrated control system 100 ) And the emergency cell 900 can be connected.

여기에서, 제3 마이크로그리드 셀(500)과 비상용 셀(900)은 예를 들어, 변환 스위치(미도시)를 통해 선택적으로 연결될 수 있고, 변환 스위치는 통합 제어 시스템(100)에 의해 구동될 수 있다.Here, the third microgrid cell 500 and the emergency cell 900 may be selectively connected through, for example, a conversion switch (not shown), and the conversion switch may be driven by the integrated control system 100. have.

이러한 변환 스위치는 평상시에는 제3 마이크로그리드 셀(500)과 비상용 셀(900) 간 연결을 차단하고, 계통 정전 또는 전력 부족 등의 문제가 발생시 제3 마이크로그리드 셀(500)과 비상용 셀(900)을 연결시켜줌으로써 비상용 셀(900)의 전력이 제3 마이크로그리드 셀(500)로 전달 가능하게 하는 역할을 한다.Such a conversion switch cuts off the connection between the third microgrid cell 500 and the emergency cell 900 at normal times, and when a problem such as a system power failure or power shortage occurs, the third microgrid cell 500 and the emergency cell 900 By connecting the power to the emergency cell 900 serves to enable the transfer of power to the third microgrid cell (500).

또한 변환 스위치는 예를 들어, TS(Transfer Switch), STS(Static Transfer Switch), 백투백 컨버터(back-to-back converter) 및, ALTS(Automatic Load Transfer Switch) 중 어느 하나일 수 있다. 그리고 상황에 따라, AC전압을 DC전압으로 변경하거나 DC전압을 AC전압으로 변경하기 위해 변환 스위치의 양단에 각각 AC-DC 컨버터 또는 DC-AC 컨버터 등이 설치될 수 있다. In addition, the conversion switch may be, for example, any one of a transfer switch (TS), a static transfer switch (STS), a back-to-back converter, and an automatic load transfer switch (ALTS). Further, depending on the situation, AC-DC converters or DC-AC converters may be installed at both ends of the conversion switch to change AC voltage to DC voltage or DC voltage to AC voltage.

이와 같이, 제3 마이크로그리드 셀(500)과 비상용 셀(900)은 통합 제어 시스템(100)에 의해 구동되는 변환 스위치를 통해 선택적으로 연결될 수 있다. In this way, the third microgrid cell 500 and the emergency cell 900 may be selectively connected through a conversion switch driven by the integrated control system 100.

또한 통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)로부터 수신된 제3 부하(550)의 전력 상태를 토대로 제3 부하(550)의 부족 전력량을 계산하여 전력 공급량값을 결정하고, 결정된 전력 공급량값에 관한 정보를 포함하는 제어 신호를 생성할 수 있다. In addition, the integrated control system 100 determines the power supply amount value by calculating the insufficient power amount of the third load 550 based on the power state of the third load 550 received from the middleware server 200, and the determined power supply amount value. A control signal including information on may be generated.

그리고 통합 제어 시스템(100)은 생성된 제어 신호를 미들웨어 서버(200)를 통해 비상용 셀(900)에 제공할 수 있으며, 비상용 셀(900)에 제공된 제어 신호는 비상용 셀(900)에 포함된 추가 ESS(996)로 전달될 수 있다. 여기에서, 제어 신호는 변환 스위치로도 전달되어 변환 스위치를 구동시킬 수 있고, 이를 통해 제3 마이크로그리드 셀(500)과 비상용 셀(900)은 서로 연결될 수 있다.In addition, the integrated control system 100 may provide the generated control signal to the emergency cell 900 through the middleware server 200, and the control signal provided to the emergency cell 900 is additionally included in the emergency cell 900. It can be delivered to the ESS (996). Here, the control signal is also transmitted to the conversion switch to drive the conversion switch, through which the third microgrid cell 500 and the emergency cell 900 may be connected to each other.

이와 같이, 추가 ESS(996)로 제어 신호가 전달되면, 추가 ESS(996)는 제어 신호를 토대로 제3 부하(550)에 전력을 공급할 수 있다.In this way, when the control signal is transmitted to the additional ESS 996, the additional ESS 996 may supply power to the third load 550 based on the control signal.

참고로, 추가 ESS(996)가 예를 들어, UPS(Uninterruptible Power Supply) 구조를 갖춘 경우, 무정전으로 제3 부하(550)에 전력을 공급할 수도 있다.For reference, when the additional ESS 996 has, for example, an Uninterruptible Power Supply (UPS) structure, power may be supplied to the third load 550 through uninterrupted power.

비상용 셀(900)에 대한 보다 구체적인 내용은 후술하도록 한다. More detailed information on the emergency cell 900 will be described later.

미들웨어 서버(200)는 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500) 및 비상용 셀(900)과 통신할 수 있다.The middleware server 200 may communicate with the first to third microgrid cells 300, 400, 500 and the emergency cell 900.

참고로, 미들웨어 서버(200)는 별도로 존재하지 않고, 통합 제어 시스템(100) 안에 포함될 수도 있다. 이 경우, 통합 제어 시스템(100)이 직접 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500), 비상용 셀(900) 또는 클라우드 서버(600)와 통신할 수 있다. For reference, the middleware server 200 does not exist separately and may be included in the integrated control system 100. In this case, the integrated control system 100 may directly communicate with the first to third microgrid cells 300, 400, 500, the emergency cell 900, or the cloud server 600.

다만, 설명의 편의를 위해, 본 발명에서는, 미들웨어 서버(200)가 통합 제어 시스템(100)과 별도로 존재하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.However, for convenience of explanation, in the present invention, the middleware server 200 will be described as an example that exists separately from the integrated control system 100.

구체적으로, 미들웨어 서버(200)는 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)로부터 제공받은 전력 수급 상태 정보(즉, 실시간 전력 현황 정보)를 통합 제어 시스템(100)에 제공할 수 있고, 통합 제어 시스템(100)으로부터 제공받은 제어 명령 또는 신호(예를 들어, 통합 운전 스케줄)를 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)에 제공할 수 있다.Specifically, the middleware server 200 may provide the power supply and demand status information (ie, real-time power status information) provided from the first to third microgrid cells 300, 400, 500 to the integrated control system 100. In addition, a control command or signal (eg, an integrated operation schedule) provided from the integrated control system 100 may be provided to the first to third microgrid cells 300, 400, and 500.

또한 미들웨어 서버(200)는 클라우드 서버(600)로부터 분석 결과를 제공받을 수 있다. In addition, the middleware server 200 may receive an analysis result from the cloud server 600.

참고로, 클라우드 서버(600)는 외부(700; 예를 들어, 기상청 또는 한국전력)로부터 기후 데이터 및 전력 관련 데이터 중 적어도 하나를 제공받고, 제1 내지 제3 센서(320, 420, 520)로부터 각각 제1 내지 제3 부하(350, 450, 550)의 전력 상태를 제공받을 수 있다.For reference, the cloud server 600 receives at least one of climate data and power-related data from the outside 700 (for example, the Meteorological Administration or KEPCO), and from the first to third sensors 320, 420, and 520. Power states of the first to third loads 350, 450, and 550, respectively, may be provided.

또한 클라우드 서버(600)는 제1 내지 제3 센서(320, 420, 520)로부터 제공받은 제1 내지 제3 부하(350, 450, 550)의 전력 상태 및 외부로부터 제공받은 기후 데이터 및 전력 관련 데이터 중 적어도 하나를 종합하여 분석하고, 분석 결과를 미들웨어 서버(200)로 제공할 수 있다.In addition, the cloud server 600 includes the power status of the first to third loads 350, 450, and 550 provided from the first to third sensors 320, 420, and 520, and climate data and power-related data provided from the outside. At least one of them may be synthesized and analyzed, and the analysis result may be provided to the middleware server 200.

즉, 미들웨어 서버(200)는 클라우드 서버(600)로부터 제공받은 분석 결과 및 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)로부터 각각 제공받은 전력 수급 상태 정보를 통합 제어 시스템(100)에 제공할 수 있다.That is, the middleware server 200 transmits the analysis result provided from the cloud server 600 and the power supply and demand status information respectively provided from the first to third microgrid cells 300, 400, and 500 to the integrated control system 100. Can provide.

이를 통해, 통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)로부터 제공받은 분석 결과 및 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력 수급 상태 정보를 토대로 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력 수급 상태를 통합하여 제어할 수 있다.Through this, the integrated control system 100 is based on the analysis result provided from the middleware server 200 and the power supply and demand status information of the first to third microgrid cells 300, 400, 500, the first to third microgrids. The power supply and demand status of the cells 300, 400, and 500 can be integrated and controlled.

또한, 통합 제어 시스템(100)이 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력 수급 상태 정보를 수신하지 못한다 하더라도, 미들웨어 서버(200)로부터 제공받은 분석 결과를 토대로 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500) 각각의 운전 스케줄을 예측할 수 있다. In addition, even if the integrated control system 100 does not receive the power supply and demand status information of the first to third microgrid cells 300, 400, 500, the first to third microgrid cells 300, 400, 500 The driving schedule of each of the third microgrid cells 300, 400, and 500 may be predicted.

물론 통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)로부터 제공받은 분석 결과 또는 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력 수급 상태 정보(즉, 실시간 정보)를 토대로 통합 운전 스케줄을 조정할 수도 있다. Of course, the integrated control system 100 is an integrated operation schedule based on the analysis result provided from the middleware server 200 or the power supply and demand status information (ie, real-time information) of the first to third microgrid cells 300, 400, 500. You can also adjust.

한편, 클라우드 서버(600)는 제1 내지 제3 센서(320, 420, 520)로부터 제공받은 제1 내지 제3 부하(350, 450, 550)의 전력 상태를 미들웨어 서버(200)에 제공할 수 있고, 미들웨어 서버(200)는 클라우드 서버(600)로부터 제공받은 제1 내지 제3 부하(350, 450, 550)의 전력 상태를 통합 제어 시스템(100)에 제공할 수 있다.Meanwhile, the cloud server 600 may provide the power state of the first to third loads 350, 450, 550 provided from the first to third sensors 320, 420, and 520 to the middleware server 200. In addition, the middleware server 200 may provide the power state of the first to third loads 350, 450, and 550 provided from the cloud server 600 to the integrated control system 100.

이에 따라, 통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)로부터 제공받은 제1 내지 제3 부하(350, 450, 550)의 전력 상태를 통합 운전 스케줄과 비교하고, 비교 결과를 토대로 통합 운전 스케줄을 조정할 수 있다. Accordingly, the integrated control system 100 compares the power state of the first to third loads 350, 450, and 550 provided from the middleware server 200 with the integrated operation schedule, and calculates the integrated operation schedule based on the comparison result. Can be adjusted.

또한 클라우드 서버(600)는 모바일 단말(800)과 연동되어, 모바일 단말(800)로 전력 관련 정보를 송신함으로써, 사용자로 하여금 실시간으로 모바일 단말(800)을 통해 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500) 각각의 전력 상태를 파악할 수 있도록 한다. In addition, the cloud server 600 interlocks with the mobile terminal 800 and transmits power-related information to the mobile terminal 800, allowing the user to use the first to third microgrid cells through the mobile terminal 800 in real time. 300, 400, 500) Allows you to check the power status of each.

제1 마이크로그리드 셀(300)은 UPS 구조를 갖춘 제1 ESS(360)와 제1 ESS(360)에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하(350)를 포함할 수 있다.The first microgrid cell 300 may include a first ESS 360 having a UPS structure and a first load 350 whose power state is managed by the first ESS 360.

구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 마이크로그리드 셀(300)은 제1 EMS(310), 제1 센서(320), 비상 발전기(330), 제1 ESS(360), 제1 건물 관련 전력 시스템(390), 제1 부하(350)를 포함할 수 있다.Specifically, referring to FIGS. 2 and 3, the first microgrid cell 300 includes a first EMS 310, a first sensor 320, an emergency generator 330, a first ESS 360, and a first It may include a building-related power system 390 and a first load 350.

참고로, 제1 마이크로그리드 셀(300)은 비상 발전기(330)를 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우, 계통의 정전 또는 복전시, UPS 구조를 갖춘 제1 ESS(360)가 무정전으로 제1 부하(350)에 전력을 공급할 수 있다.For reference, the first microgrid cell 300 may not include the emergency generator 330. In this case, when the system is powered off or restored, the first ESS 360 having a UPS structure may supply power to the first load 350 through uninterrupted power.

다만, 설명의 편의를 위해, 본 발명에서는, 제1 마이크로그리드 셀(300)이 비상 발전기(330)를 포함하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.However, for convenience of explanation, in the present invention, the first microgrid cell 300 including the emergency generator 330 will be described as an example.

제1 EMS(310)는 비상 발전기(330) 및 제1 ESS(360)를 제어할 수 있다.The first EMS 310 may control the emergency generator 330 and the first ESS 360.

구체적으로, 제1 EMS(310)는 제1 마이크로그리드 셀(300) 내에 포함된 구성 요소(즉, 제1 센서(320), 비상 발전기(330), 제1 ESS(360), 제1 건물 관련 전력 시스템(390), 제1 부하(350))를 모두 관리하는 역할을 수행할 수 있다.Specifically, the first EMS 310 is a component included in the first microgrid cell 300 (that is, the first sensor 320, the emergency generator 330, the first ESS (360), the first building-related It may play a role of managing both the power system 390 and the first load 350.

또한 제1 EMS(310)는 미들웨어 서버(200)와 통신할 수 있는바, 제1 마이크로그리드 셀(300)의 전력 관련 데이터(예를 들어, 제1 전력 수급 상태 정보)를 미들웨어 서버(200)로 송신하거나 미들웨어 서버(200)로부터 통합 제어 시스템(100)의 제어 신호 또는 명령을 제공받을 수도 있다.In addition, since the first EMS 310 can communicate with the middleware server 200, the power-related data (eg, first power supply and demand status information) of the first microgrid cell 300 is transmitted to the middleware server 200. The control signal or command of the integrated control system 100 may be transmitted to or received from the middleware server 200.

여기에서, 제1 전력 수급 상태 정보는 예를 들어, 제1 마이크로그리드 셀(300)에서 생산 가능한 전력량 정보, 필요한 전력량 정보, 제1 ESS(360)의 운영 스케줄 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Here, the first power supply and demand status information may include, for example, at least one of information on an amount of power that can be produced in the first microgrid cell 300, information on a required amount of power, and information on an operation schedule of the first ESS 360. .

참고로, 제1 EMS(310)는 PMS(362; Power Management System)로부터 제공받은 배터리(366)에 관한 데이터에 기초하여 배터리(366)의 유지 및 보수에 관한 정보를 생성하고, 생성된 배터리(366)의 유지 및 보수에 관한 정보를 PMS(362)를 통해 배터리(366)를 관리하는 BMS(368; Battery Management System)로 제공할 수도 있다. For reference, the first EMS 310 generates information on maintenance and repair of the battery 366 based on data on the battery 366 provided from the PMS 362, and the generated battery ( Information on maintenance and repair of the 366 may be provided to the BMS 368 (Battery Management System) that manages the battery 366 through the PMS 362.

제1 센서(320)는 제1 부하(350)의 전력 상태를 감지할 수 있다.The first sensor 320 may detect the power state of the first load 350.

구체적으로, 제1 센서(320)는 예를 들어, 통신 기능이 구비된 IoT(Internet of Things) 센서일 수 있고, 제1 부하(350)의 전력 상태(예를 들어, 전력 부족 여부, 전력 과잉 여부 등)를 감지하여 클라우드 서버(600)로 감지된 정보를 제공할 수 있다.Specifically, the first sensor 320 may be, for example, an Internet of Things (IoT) sensor equipped with a communication function, and the power state of the first load 350 (eg, power shortage, power excess) Whether or not) may be detected and the detected information may be provided to the cloud server 600.

비상 발전기(330)는 계통 정전시 제1 EMS(310)에 의해 구동될 수 있다.The emergency generator 330 may be driven by the first EMS 310 in case of a system power outage.

구체적으로, 비상 발전기(330)는 예를 들어, 디젤 발전기일 수 있고, 제1 ESS(360)와 연동되어 구동됨으로써 계통 정전시 제1 마이크로그리드 셀(300)의 무정전 독립 운전이 특정 시간(예를 들어, 4시간)동안 유지되도록 할 수 있다. Specifically, the emergency generator 330 may be, for example, a diesel generator, and is driven in conjunction with the first ESS 360 so that the uninterruptible independent operation of the first microgrid cell 300 is performed at a specific time (e.g. For example, it can be kept for 4 hours).

참고로, 비상 발전기(330)로 기존의 디젤 발전기를 활용하고, 제1 ESS(360)로 소용량 ESS를 사용함으로써, 초기 투자비용을 절감할 수 있다. 또한 비상 발전기(330)를 통해 장시간 또는 무제한 독립 운전이 가능한바, 전력 수급의 신뢰성을 확보할 수 있고, 계획적인 독립 운전을 가능하게 함으로써 피크 부하 절감을 통해 경제성도 확보할 수 있다. For reference, by using an existing diesel generator as the emergency generator 330 and using a small-capacity ESS as the first ESS (360), it is possible to reduce the initial investment cost. In addition, since the emergency generator 330 enables long or unlimited independent operation, reliability of power supply and demand can be secured, and economical efficiency through reduction of peak load can be secured by enabling planned independent operation.

제1 ESS(360)는 UPS 구조를 갖출 수 있고, 계통 정전 등의 사고시를 대비하여 무순단 독립 운전이 가능하도록 설계됨으로써 신뢰성 있는 전력 공급을 가능하게 한다. The first ESS 360 may have a UPS structure, and is designed to enable uninterrupted independent operation in case of an accident such as a grid power outage, thereby enabling reliable power supply.

구체적으로, 제1 ESS(360)는 UPS 구조를 토대로 계통 정전 또는 복전시 무정전으로 제1 부하(350)에 전력을 공급할 수 있고, 제1 부하(350)의 전력 상태를 관리할 수 있다.Specifically, based on the UPS structure, the first ESS 360 may supply power to the first load 350 uninterruptedly during a system power outage or recovery, and manage the power state of the first load 350.

여기에서, 제1 ESS(360)는 PMS(362), PCS(364), 배터리(366), BMS(368)를 포함할 수 있다. Here, the first ESS 360 may include a PMS 362, a PCS 364, a battery 366, and a BMS 368.

PCS(364)는 분산 전원 시스템(미도시; 예를 들어, 태양광 또는 풍력과 같은 신재생 에너지 시스템)에서 발전된 전력을 배터리(366)에 저장하거나 계통, 제1 부하(350)로 전달할 수 있다. 또한 PCS(364)는 배터리(366)에 저장된 전력을 계통 또는 제1 부하(350)로 전달할 수 있다. PCS(364)는 계통으로부터 공급받은 전력을 배터리(366)에 저장할 수도 있다.The PCS 364 may store power generated by a distributed power system (not shown; for example, a renewable energy system such as solar or wind) in the battery 366 or transmit the power to the system or the first load 350. . In addition, the PCS 364 may transfer the power stored in the battery 366 to the system or the first load 350. The PCS 364 may store power supplied from the system in the battery 366.

또한 PCS(364)는 배터리(366)의 충전 상태(State of Charge, 이하 "SOC 레벨"이라 한다)를 기초로 배터리(366)의 충전 및 방전을 제어할 수 있다. In addition, the PCS 364 may control charging and discharging of the battery 366 based on the state of charge (hereinafter referred to as “SOC level”) of the battery 366.

참고로, PCS(364)는 전력 시장의 전력 가격, 분산 전원 시스템의 발전 계획, 발전량 및 계통의 전력 수요 등을 기초로 제1 ESS(360)의 동작에 대한 스케줄을 생성할 수 있다. For reference, the PCS 364 may generate a schedule for the operation of the first ESS 360 based on a power price in the power market, a power generation plan of a distributed power system, a power generation amount, and a power demand of the system.

배터리(366)는 PCS(364)에 의해 충전 또는 방전될 수 있다.The battery 366 may be charged or discharged by the PCS 364.

구체적으로, 배터리(366)는 분산 전원 시스템 및 계통의 전력 중 하나 이상을 공급받아 저장할 수 있고, 저장된 전력을 계통, 제1 부하(350) 중 하나 이상에 공급할 수 있다. 이러한 배터리(366)는 적어도 하나 이상의 배터리 셀로 이루어질 수 있으며, 각 배터리 셀은 복수의 베어셀을 포함할 수 있다. Specifically, the battery 366 may receive and store at least one of the distributed power system and the power of the system, and may supply the stored power to at least one of the system and the first load 350. The battery 366 may include at least one or more battery cells, and each battery cell may include a plurality of bare cells.

BMS(368)는 배터리(366)의 상태를 모니터링하고, 배터리(366)의 충전 및 방전 동작을 제어할 수 있다. 또한 BMS(368)는 배터리(366)의 충전 상태인 SOC 레벨을 포함한 배터리(366)의 상태를 모니터링 할 수 있고, 모니터링된 배터리(366)의 상태(예를 들어, 전압, 전류, 온도, 잔여 전력량, 수명, 충전 상태 등) 정보를 PCS(364)에 제공할 수 있다.The BMS 368 may monitor the state of the battery 366 and control charging and discharging operations of the battery 366. In addition, the BMS 368 may monitor the state of the battery 366 including the SOC level, which is the state of charge of the battery 366, and the state of the monitored battery 366 (eg, voltage, current, temperature, residual voltage). Wattage, lifespan, state of charge, etc.) information can be provided to the PCS 364.

또한 BMS(368)는 배터리(366)를 보호하기 위한 보호 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, BMS(368)는 배터리(366)에 대한 과충전 보호 기능, 과방전 보호 기능, 과전류 보호 기능, 과전압 보호 기능, 과열 보호 기능, 셀 밸런싱 기능 중 하나 이상을 수행할 수 있다. In addition, the BMS 368 may perform a protection operation to protect the battery 366. For example, the BMS 368 may perform one or more of an overcharge protection function, an overdischarge protection function, an overcurrent protection function, an overvoltage protection function, an overheat protection function, and a cell balancing function for the battery 366.

또한 BMS(368)는 배터리(366)의 SOC 레벨을 조절할 수 있다.In addition, the BMS 368 may adjust the SOC level of the battery 366.

구체적으로, BMS(368)는 PCS(364)로부터 제어 신호를 수신하고, 수신된 신호를 토대로 배터리(366)의 SOC 레벨을 조절할 수 있다.Specifically, the BMS 368 may receive a control signal from the PCS 364 and adjust the SOC level of the battery 366 based on the received signal.

PMS(362)는 BMS(368)로부터 제공받은 배터리(366)와 관련된 데이터에 기초하여 PCS(364)를 제어할 수 있다.The PMS 362 may control the PCS 364 based on data related to the battery 366 provided from the BMS 368.

구체적으로, PMS(362)는 배터리(366)의 상태를 모니터링하고, PCS(364)의 상태를 모니터링 할 수 있다. 즉, PMS(362)는 BMS(368)로부터 수신한 배터리(366)와 관련된 데이터에 기초하여 PCS(364)를 그 효율에 따라 제어할 수 있다.Specifically, the PMS 362 may monitor the state of the battery 366 and may monitor the state of the PCS 364. That is, the PMS 362 may control the PCS 364 according to its efficiency based on the data related to the battery 366 received from the BMS 368.

또한 PMS(362)는 BMS(368)를 통해 배터리(366)의 상태를 모니터링하여 수집한 배터리(366) 관련 데이터를 제1 EMS(310)에 제공할 수 있다.In addition, the PMS 362 may monitor the state of the battery 366 through the BMS 368 and provide the collected data related to the battery 366 to the first EMS 310.

제1 건물 관련 전력 시스템(390)은 BEMS(392), 분전반(398), BAS(393), 냉난방 시스템(394), 제1 분산 전원 시스템(395), 제3 ESS(396)를 포함할 수 있다.The first building-related power system 390 may include a BEMS 392, a distribution board 398, a BAS 393, a cooling and heating system 394, a first distributed power system 395, and a third ESS 396. have.

구체적으로, BEMS(392)는 BAS(393)를 통해 냉난방 시스템(394), 제1 분산 전원 시스템(395) 및, 제3 ESS(396) 중 적어도 하나를 제어하여 피크 부하(예를 들어, 제1 부하(350)의 피크 부하량)를 절감할 수 있고, 분전반(398)도 제어 가능하다. Specifically, the BEMS 392 controls at least one of the cooling and heating system 394, the first distributed power system 395, and the third ESS 396 through the BAS 393 to provide a peak load (for example, 1 The peak load of the load 350) can be reduced, and the distribution board 398 can be controlled.

또한 분전반(398)과 BAS(393)는 BEMS(392)와의 통신을 통해 제어될 수 있고, 냉난방 시스템(394), 제1 분산 전원 시스템(395), 제3 ESS(396)는 BAS(393)와 연결됨으로써 BEMS(392)에 의해 제어될 수 있다.In addition, the distribution board 398 and the BAS 393 can be controlled through communication with the BEMS 392, and the cooling and heating system 394, the first distributed power system 395, and the third ESS 396 are the BAS 393. It can be controlled by the BEMS 392 by being connected to.

이러한 제1 건물 관련 전력 시스템(390)은 에너지 절감을 위해 최적 제어됨으로써, 에너지 비용 및 피크 부하를 절감할 수 있다.The first building-related power system 390 is optimally controlled for energy saving, thereby reducing energy cost and peak load.

제1 부하(350)는 제1 ESS(360)에 의해 전력 상태가 관리될 수 있고, 예를 들어, 가정, 대형 건물, 공장 등을 포함할 수 있다.The power state of the first load 350 may be managed by the first ESS 360, and may include, for example, a home, a large building, a factory, and the like.

구체적으로, 제1 부하(350)는 제1 ESS(360), 비상 발전기(330) 및, 제1 건물 관련 전력 시스템(390) 중 적어도 하나에 의해 전력 수급이 관리될 수 있고, 제1 센서(320)와 연결될 수 있다.Specifically, the first load 350 may be managed by at least one of the first ESS 360, the emergency generator 330, and the first building-related power system 390, and the first sensor ( 320).

참고로, 제1 부하(350)는 무정전의 고품질 전력 공급이 필요한 중요 부하(예를 들어, 연구실 건물, 병원 등)일 수 있다. For reference, the first load 350 may be an important load (eg, a laboratory building, a hospital, etc.) requiring uninterrupted, high-quality power supply.

이에 따라, 통합 제어 시스템(100)의 통합 운전 스케줄 수립시, 제1 부하(350)의 우선순위(즉, 중요도 순위)는 제2 부하(450) 및 제3 부하(550) 각각의 우선순위(즉, 중요도 순위)보다 높을 수 있다.Accordingly, when the integrated operation schedule of the integrated control system 100 is established, the priority (ie, importance priority) of the first load 350 is the priority of each of the second load 450 and the third load 550 ( That is, it may be higher than the importance ranking).

제2 마이크로그리드 셀(400)은 제2 부하(450)와 제2 부하(450)의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS(460)를 포함할 수 있다. The second microgrid cell 400 may include a second ESS 460 that manages the power states of the second load 450 and the second load 450.

구체적으로, 제2 마이크로그리드 셀(400)은 제2 EMS(410), 제2 센서(420), 제2 부하(450), 제2 ESS(460)를 포함할 수 있다.Specifically, the second microgrid cell 400 may include a second EMS 410, a second sensor 420, a second load 450, and a second ESS 460.

참고로, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 제2 마이크로그리드 셀(400)은 제2 ESS(460)와 연계되어 구동되는 제2 분산 전원 시스템(미도시; 예를 들어, 풍력 또는 태양광과 같은 신재생 에너지 시스템)을 더 포함할 수 있다.For reference, although not shown in the drawing, the second microgrid cell 400 is a second distributed power system (not shown) driven in connection with the second ESS 460; Renewable energy system).

제2 EMS(410)는 제2 ESS(460) 및 제2 분산 전원 시스템을 제어할 수 있다.The second EMS 410 may control the second ESS 460 and the second distributed power system.

구체적으로, 제2 EMS(410)는 제2 마이크로그리드 셀(400) 내에 포함된 구성 요소(즉, 제2 센서(420), 제2 부하(450), 제2 ESS(460), 제2 분산 전원 시스템)를 모두 관리하는 역할을 수행할 수 있다.Specifically, the second EMS 410 is a component included in the second microgrid cell 400 (that is, the second sensor 420, the second load 450, the second ESS 460, the second distribution) Power system).

또한 제2 EMS(410)는 미들웨어 서버(200)와 통신할 수 있는바, 제2 마이크로그리드 셀(400)의 전력 관련 데이터(예를 들어, 제2 전력 수급 상태 정보)를 미들웨어 서버(200)로 송신하거나 미들웨어 서버(200)로부터 통합 제어 시스템(100)의 제어 신호 또는 명령을 제공받을 수도 있다.In addition, the second EMS 410 can communicate with the middleware server 200, and transmits power-related data (eg, second power supply and demand status information) of the second microgrid cell 400 to the middleware server 200. The control signal or command of the integrated control system 100 may be transmitted to or received from the middleware server 200.

여기에서, 제2 전력 수급 상태 정보는 예를 들어, 제2 마이크로그리드 셀(400)에서 생산 가능한 전력량 정보, 필요한 전력량 정보, 제2 ESS(460)의 운영 스케줄 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Here, the second power supply and demand status information may include at least one of, for example, information on the amount of power that can be produced in the second microgrid cell 400, information on the amount of power required, and information on the operation schedule of the second ESS 460. .

제2 센서(420)는 제2 부하(450)의 전력 상태를 감지할 수 있다.The second sensor 420 may detect the power state of the second load 450.

구체적으로, 제2 센서(420)는 예를 들어, 통신 기능이 구비된 IoT 센서일 수 있고, 제2 부하(450)의 전력 상태(예를 들어, 전력 부족 여부, 전력 과잉 여부 등)를 감지하여 클라우드 서버(600)로 감지된 정보를 제공할 수 있다.Specifically, the second sensor 420 may be, for example, an IoT sensor equipped with a communication function, and detects the power state of the second load 450 (eg, whether power is insufficient, whether power is excessive, etc.) Thus, the information sensed by the cloud server 600 may be provided.

제2 부하(450)는 제2 ESS(460)에 의해 전력 상태가 관리될 수 있고, 예를 들어, 가정, 대형 건물, 공장 등을 포함할 수 있다.The power state of the second load 450 may be managed by the second ESS 460, and may include, for example, a home, a large building, a factory, and the like.

구체적으로, 제2 부하(450)는 제2 ESS(460)에 의해 전력 수급이 관리될 수 있고, 제2 센서(420)와 연결될 수 있다.Specifically, the second load 450 may manage power supply and demand by the second ESS 460 and may be connected to the second sensor 420.

참고로, 제2 부하(450)는 제2 분산 전원 시스템과 연계를 통해 에너지 효율화가 필요한 일반 부하(예를 들어, 강의실 건물, 기숙사 등)일 수 있다. 또한 제2 부하(450)는 서로 다른 우선 순위를 가지는 적어도 하나 이상의 부하(450a~450c)를 포함할 수 있다. 따라서, 피크 제어시, 제2 부하(450) 중 우선 순위가 높은 부하는 전력을 공급받고, 우선 순위가 낮은 부하는 전력 공급이 차단될 수도 있다. 즉, 제2 부하(450) 중 우선 순위가 높은 부하(예를 들어, 450a)는 피크 제어시 전력을 계속 공급받을 수 있지만, 우선 순위가 낮은 부하(예를 들어, 450b, 450c)는 피크 제어시, 전력을 공급받지 못할 수 있다. For reference, the second load 450 may be a general load (eg, a classroom building, a dormitory, etc.) requiring energy efficiency through connection with the second distributed power system. In addition, the second load 450 may include at least one or more loads 450a to 450c having different priorities. Accordingly, during peak control, a load having a high priority among the second loads 450 may be supplied with power, and a load having a low priority may be cut off. That is, among the second loads 450, a load with a high priority (for example, 450a) can continue to receive power during peak control, but a load with a low priority (for example, 450b, 450c) has a peak control. If you do, you may not be able to receive power.

정리하자면, 제2 마이크로그리드 셀(400)에는 피크 제어 등의 이벤트 발생시, 특성 또는 우선 순위를 토대로 선별적으로 구동될 필요가 있는 부하들이 포함될 수 있다.In summary, when an event such as peak control occurs, loads that need to be selectively driven based on characteristics or priority may be included in the second microgrid cell 400.

제2 ESS(460)는 제2 부하(450)의 전력 상태를 관리하고, 피크 제어 기능을 수행할 수 있다.The second ESS 460 may manage the power state of the second load 450 and may perform a peak control function.

또한, 제2 ESS(460)는 전술한 제1 ESS(360)와 같이, PMS, 배터리, BMS, PCS를 포함할 수 있지만, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다. In addition, the second ESS 460 may include a PMS, a battery, a BMS, and a PCS, like the first ESS 360 described above, but a detailed description thereof will be omitted.

제3 마이크로그리드 셀(500)은 제3 부하(550)를 포함할 수 있다.The third microgrid cell 500 may include a third load 550.

구체적으로, 제3 마이크로그리드 셀(500)은 제3 센서(520)와 제3 부하(550)를 포함할 수 있다. 또한 제3 마이크로그리드 셀(500)은 전술한 바와 같이, 전력 부족 또는 계통 정전시 비상용 셀(900)과 연결되어 비상용 셀(900)로부터 전력을 공급받을 수 있는바, 이에 대한 구체적인 내용은 생략하도록 한다. Specifically, the third microgrid cell 500 may include a third sensor 520 and a third load 550. In addition, as described above, the third microgrid cell 500 may be connected to the emergency cell 900 in the event of a power shortage or a system blackout to receive power from the emergency cell 900, and detailed information about this may be omitted. do.

제3 센서(520)는 제3 부하(550)의 전력 상태를 감지할 수 있다.The third sensor 520 may detect the power state of the third load 550.

구체적으로, 제3 센서(520)는 예를 들어, 통신 기능이 구비된 IoT 센서일 수 있고, 제3 부하(550)의 전력 상태(예를 들어, 전력 부족 여부, 전력 과잉 여부 등)를 감지하여 클라우드 서버(600)로 감지된 정보를 제공할 수 있다.Specifically, the third sensor 520 may be, for example, an IoT sensor equipped with a communication function, and detects the power state of the third load 550 (eg, whether power is insufficient, whether power is excessive, etc.) Thus, the information sensed by the cloud server 600 may be provided.

참고로, 제3 마이크로그리드 셀(500)에는 제2 마이크로그리드 셀(400)과 달리, EMS, ESS 또는 분산 전원 시스템이 없을 수 있다. 이에 따라, 제3 마이크로그리드 셀(500)의 전력 수급 상태 정보(즉, 제3 전력 수급 상태 정보)는 제3 센서(520)를 통해 클라우드 서버(600)를 거쳐 미들웨어 서버(200)로 전달될 수 있다. For reference, unlike the second microgrid cell 400, the third microgrid cell 500 may have no EMS, ESS, or distributed power system. Accordingly, the power supply and demand status information (ie, the third power supply and demand status information) of the third microgrid cell 500 is transmitted to the middleware server 200 through the cloud server 600 through the third sensor 520. I can.

물론, 제3 마이크로그리드 셀(500)의 제3 센서(520)가 미들웨어 서버(200)와 통신함으로써 직접 제3 마이크로그리드 셀(500)의 전력 수급 상태 정보를 미들웨어 서버(200)로 송신할 수도 있다. Of course, the third sensor 520 of the third microgrid cell 500 communicates with the middleware server 200 to directly transmit the power supply and demand status information of the third microgrid cell 500 to the middleware server 200. have.

여기에서, 제3 전력 수급 상태 정보는 예를 들어, 제3 마이크로그리드 셀(500)에 필요한 전력량 정보를 포함할 수 있다. Here, the third power supply and demand state information may include, for example, information on the amount of power required for the third microgrid cell 500.

제3 부하(550)는 예를 들어, 가정, 대형 건물, 공장 등을 포함할 수 있다.The third load 550 may include, for example, a home, a large building, a factory, or the like.

구체적으로, 제3 부하(550)는 제3 센서(520)와 연결될 수 있다.Specifically, the third load 550 may be connected to the third sensor 520.

참고로, 제3 부하(550)는 분산 전원 시스템과의 연계가 없는 일반 부하일 수 있고, 제3 센서(520)를 통한 분석 기반의 에너지 저감 서비스(예를 들어, 클라우드 서버(600)로 제3 부하(550)의 전력 상태 정보를 송신함으로써 사용자가 클라우드 서버(600)와 통신할 수 있는 모바일 단말(800)을 통해 제3 부하(550)의 전력 상태를 실시간으로 확인 가능)를 제공하는 것을 목적으로 할 수 있다.For reference, the third load 550 may be a general load without linkage with the distributed power system, and an analysis-based energy reduction service (for example, through the third sensor 520). 3 By transmitting the power state information of the load 550, the user can check the power state of the third load 550 in real time through the mobile terminal 800 that can communicate with the cloud server 600. You can do it with a purpose.

비상용 셀(900)은 전술한 바와 같이, 추가 ESS(996)를 포함하고, 제3 마이크로그리드 셀(500)과 선택적으로 연결될 수 있다.As described above, the emergency cell 900 includes an additional ESS 996 and may be selectively connected to the third microgrid cell 500.

여기에서, 추가 ESS(996)는 제3 부하(550)의 전력 부족 또는 제3 마이크로그리드 셀(500)의 정전시 제3 부하(550)에 전력을 공급할 수 있다. Here, the additional ESS 996 may supply power to the third load 550 when the third load 550 is short of power or the third microgrid cell 500 is black.

또한, 추가 ESS(996)는 예를 들어, UPS 구조를 갖출 수 있고, 이 경우, 제3 부하(550)의 전력 부족 또는 제3 마이크로그리드 셀(500)의 정전 등의 사고시를 대비하여 무순단 독립 운전이 가능하도록 설계됨으로써 신뢰성 있는 전력 공급을 가능하게 한다.In addition, the additional ESS 996 may have, for example, a UPS structure, and in this case, in case of an accident such as power shortage of the third load 550 or a power failure of the third microgrid cell 500, It is designed to enable independent operation, thereby enabling reliable power supply.

또한, 추가 ESS(996)는 전술한 제1 ESS(360)와 같이, PMS, 배터리, BMS, PCS를 포함할 수 있지만, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다. In addition, the additional ESS 996 may include a PMS, a battery, a BMS, and a PCS, like the first ESS 360 described above, but a detailed description thereof will be omitted.

참고로, 도 4에 도시된 바와 같이, 비상용 셀(900)은 추가 ESS(996)를 포함하는 제2 건물 관련 전력 시스템(990)을 포함할 수 있다For reference, as shown in FIG. 4, the emergency cell 900 may include a second building-related power system 990 including an additional ESS 996.

구체적으로, 제2 건물 관련 전력 시스템(990)은 추가 BEMS(992), 추가 분전반(998), 추가 BAS(993), 추가 냉난방 시스템(994), 추가 분산 전원 시스템(995), 추가 ESS(996)를 포함할 수 있다.Specifically, the second building-related power system 990 includes an additional BEMS (992), an additional distribution panel (998), an additional BAS (993), an additional cooling and heating system (994), an additional distributed power system (995), and an additional ESS (996). ) Can be included.

여기에서, 추가 BEMS(992)는 추가 분전반(998)을 제어할 수 있다. 또한 추가 BEMS(992)은 비상용 셀(900)과 제3 마이크로그리드 셀(500)이 연결된 경우, 추가 BAS(993)를 통해 추가 냉난방 시스템(994), 추가 분산 전원 시스템(995) 및, 추가 ESS(996) 중 적어도 하나를 제어하여 피크 부하(예를 들어, 제3 부하(550)의 피크 부하량)를 절감할 수 있다. Here, the additional BEMS 992 may control the additional distribution board 998. In addition, the additional BEMS 992 is, when the emergency cell 900 and the third microgrid cell 500 are connected, an additional cooling and heating system 994, an additional distributed power system 995, and an additional ESS through the additional BAS 993. By controlling at least one of (996), it is possible to reduce the peak load (eg, the peak load amount of the third load 550).

참고로, 추가 분전반(998)과 추가 BAS(993)는 추가 BEMS(992)와의 통신을 통해 제어될 수 있고, 추가 냉난방 시스템(994), 추가 분산 전원 시스템(995), 추가 ESS(996)는 추가 BAS(993)와 연결됨으로써 추가 BEMS(992)에 의해 제어될 수 있다.For reference, the additional distribution board 998 and the additional BAS 993 can be controlled through communication with the additional BEMS 992, and the additional cooling and heating system 994, the additional distributed power system 995, and the additional ESS 996 are It can be controlled by the additional BEMS 992 by being connected with the additional BAS 993.

이러한 제2 건물 관련 전력 시스템(990)은 에너지 절감을 위해 최적 제어됨으로써, 제3 마이크로그리드 셀(500)의 에너지 비용 및 피크 부하를 절감할 수 있다.The second building-related power system 990 is optimally controlled for energy saving, thereby reducing the energy cost and peak load of the third microgrid cell 500.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 복수개의 마이크로그리드 셀들(300, 400, 500)의 전력 수급 상태를 토대로 최적의 통합 운전 스케줄을 수립하는 통합 제어 시스템(100)을 통해 인접한 마이크로그리드 셀들의 전력 수급 상태를 통합하여 효율적으로 제어할 수 있다. As described above, according to the present invention, power supply and demand of adjacent microgrid cells through the integrated control system 100 that establishes an optimal integrated operation schedule based on the power supply and demand status of the plurality of microgrid cells 300, 400, 500 By integrating the state, you can control it efficiently.

또한 본 발명에 의하면, 버츄얼 셀(예를 들어, 제3 마이크로그리드 셀(500)) 내의 부하가 전력 부족 상태인 경우, 해당 버츄얼 셀에 일시적으로 추가 ESS(996)를 연결함으로써, 전력 수급 부족 문제를 해결할 수 있다. 그뿐만 아니라 버츄얼 셀에 정전이 발생한 경우, 해당 버츄얼 셀에 추가 ESS(996)를 연결하여 안정적이게 전력을 공급함으로써 정전 문제를 해결할 수 있다.In addition, according to the present invention, when the load in the virtual cell (for example, the third microgrid cell 500) is in a power shortage state, by temporarily connecting an additional ESS 996 to the virtual cell, there is a problem of insufficient power supply and demand. Can be solved. In addition, when a power failure occurs in a virtual cell, the power failure problem can be solved by stably supplying power by connecting an additional ESS 996 to the virtual cell.

이하에서는, 도 5를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템을 설명하도록 한다. Hereinafter, a hierarchical power control system according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템을 설명하는 개략도이다.5 is a schematic diagram illustrating a hierarchical power control system according to another embodiment of the present invention.

참고로, 도 5에 도시된 계층형 전력 제어 시스템(2)은 도 1에 도시된 계층형 전력 제어 시스템(1)과 버츄얼 셀의 수를 제외하고는 구성, 기능, 효과가 동일한바, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다. For reference, the hierarchical power control system 2 shown in FIG. 5 has the same configuration, function, and effect as the hierarchical power control system 1 shown in FIG. 1 except for the number of virtual cells. Let's focus on the explanation.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템(2)은 도 1의 계층형 전력 제어 시스템(1)보다 제4 마이크로그리드 셀(590; 즉, 버츄얼 셀)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, a hierarchical power control system 2 according to another embodiment of the present invention includes a fourth microgrid cell 590 (that is, a virtual cell) than the hierarchical power control system 1 of FIG. 1. Can include.

구체적으로, 도 4의 계층형 전력 제어 시스템(2)에 포함된 통합 제어 시스템(100), 미들웨어 서버(200), 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500), 비상용 셀(900), 클라우드 서버(600)는 각각 도 1의 통합 제어 시스템, 미들웨어 서버, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀, 비상용 셀, 클라우드 서버와 동일할 수 있다. Specifically, the integrated control system 100 included in the hierarchical power control system 2 of FIG. 4, the middleware server 200, the first to third microgrid cells 300, 400, 500, and the emergency cell 900 ), the cloud server 600 may be the same as the integrated control system, middleware server, first to third microgrid cells, emergency cells, and cloud servers of FIG. 1, respectively.

또한, 제4 마이크로그리드 셀(590)은 제3 마이크로그리드 셀(500)과 동일한 구성 및 기능을 포함할 수 있고, 비상용 셀(900)과 선택적으로 연결될 수 있다.In addition, the fourth microgrid cell 590 may have the same configuration and function as the third microgrid cell 500, and may be selectively connected to the emergency cell 900.

구체적으로, 비상용 셀(900)은 제3 및 제4 마이크로그리드 셀(500, 590) 중 적어도 하나와 선택적으로 연결될 수 있다. Specifically, the emergency cell 900 may be selectively connected to at least one of the third and fourth microgrid cells 500 and 590.

즉, 통합 제어 시스템(100)은 제3 마이크로그리드 셀(500)에 포함된 부하의 전력 부족시 비상용 셀(900)을 제3 마이크로그리드 셀(500)과 연결시키고, 제4 마이크로그리드 셀(590)에 포함된 부하의 전력 부족시 비상용 셀(900)을 제4 마이크로그리드 셀(590)과 연결시킬 수 있다.In other words, the integrated control system 100 connects the emergency cell 900 with the third microgrid cell 500 when the load included in the third microgrid cell 500 is short of power, and the fourth microgrid cell 590 When the power of the load included in) is insufficient, the emergency cell 900 may be connected to the fourth microgrid cell 590.

물론, 제3 마이크로그리드 셀(500)에 포함된 부하와 제4 마이크로그리드 셀(590)에 포함된 부하 둘다가 전력 부족 상태인 경우, 통합 제어 시스템(100)은 비상용 셀(900)을 제3 및 제4 마이크로그리드 셀(500, 590) 둘다에 동시에 연결시킬 수 있다.Of course, when both the load included in the third microgrid cell 500 and the load included in the fourth microgrid cell 590 are in a power shortage state, the integrated control system 100 sets the emergency cell 900 to a third And the fourth microgrid cells 500 and 590 may be simultaneously connected.

참고로, 제4 마이크로그리드 셀(590)의 경우에도, 비상용 셀(900)과 별도의 변환 스위치(미도시)를 통해 선택적으로 연결될 수 있고, 변환 스위치는 통합 제어 시스템(100)에 의해 구동될 수 있다. For reference, even in the case of the fourth microgrid cell 590, it may be selectively connected to the emergency cell 900 through a separate conversion switch (not shown), and the conversion switch may be driven by the integrated control system 100. I can.

이와 같이, 제4 마이크로그리드 셀(590)과 비상용 셀(900)은 통합 제어 시스템(100)에 의해 구동되는 변환 스위치를 통해 선택적으로 연결될 수 있다. In this way, the fourth microgrid cell 590 and the emergency cell 900 may be selectively connected through a conversion switch driven by the integrated control system 100.

또한 통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)로부터 수신된 제3 마이크로그리드 셀(500) 내 부하의 전력 상태를 토대로 해당 부하의 부족 전력량을 계산하여 제1 전력 공급량값을 결정하고, 미들웨어 서버(200)로부터 수신된 제4 마이크로그리드 셀(590) 내 부하의 전력 상태를 토대로 해당 부하의 부족 전력량을 계산하여 제2 전력 공급량값을 결정할 수 있다. In addition, the integrated control system 100 determines the first power supply value by calculating the insufficient power amount of the load based on the power state of the load in the third microgrid cell 500 received from the middleware server 200, and Based on the power state of the load in the fourth microgrid cell 590 received from 200, the amount of insufficient power of the load may be calculated to determine the second power supply value.

그리고, 통합 제어 시스템(100)은 결정된 제1 전력 공급량값에 관한 정보를 포함하는 제1 제어 신호와 결정된 제2 전력 공급량값에 관한 정보를 포함하는 제2 제어 신호를 생성하고, 생성된 제1 및 제2 제어 신호를 미들웨어 서버(200)를 통해 비상용 셀(900)에 제공할 수 있다.In addition, the integrated control system 100 generates a first control signal including information on the determined first power supply amount value and a second control signal including information on the determined second power supply amount value, And a second control signal may be provided to the emergency cell 900 through the middleware server 200.

비상용 셀(900)에 제공된 제1 및 제2 제어 신호는 비상용 셀(900) 내에 구비된 추가 ESS(미도시; 도 4의 996와 동일)로 전달되고, 추가 ESS는 제1 및 제2 제어 신호를 토대로 제3 및 제4 마이크로그리드 셀(500, 590)에 포함된 부하에 각각 전력을 공급할 수 있다.The first and second control signals provided to the emergency cell 900 are transmitted to an additional ESS (not shown; same as 996 in FIG. 4) provided in the emergency cell 900, and the additional ESS is the first and second control signals. Based on this, power may be supplied to the loads included in the third and fourth microgrid cells 500 and 590, respectively.

참고로, 도 5에는 2개의 버츄얼 셀(즉, 제3 및 제4 마이크로그리드 셀(500, 590))만이 도시되어 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템(2)은 3개 이상의 버츄얼 셀을 포함할 수도 있고, 각각의 버츄얼 셀은 비상용 셀(900)과 선택적으로 연결되어 전력 부족 또는 정전 발생시 비상용 셀(900)로부터 동시에 또는 시차를 두고 전력을 공급받을 수 있다. For reference, although only two virtual cells (that is, the third and fourth microgrid cells 500 and 590) are shown in FIG. 5, the hierarchical power control system 2 according to another embodiment of the present invention is 3 It may include more than one virtual cell, and each virtual cell is selectively connected to the emergency cell 900 to receive power from the emergency cell 900 at the same time or at a time difference in case of insufficient power or a power outage.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 비상용 셀(900)을 통해 복수개의 버츄얼 셀에 일시적으로 추가 ESS를 연결시킬 수 있는바, 복수개의 버츄얼 셀에서 동시다발적으로 또는 시차를 두고 전력 수급 부족 문제 또는 정전 등이 발생하더라도 해당 문제를 해결할 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to temporarily connect an additional ESS to a plurality of virtual cells through the emergency cell 900, and there is a problem of insufficient power supply and demand in a plurality of virtual cells simultaneously or at a time difference. Or even if a power outage occurs, the problem can be resolved.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The above-described present invention is capable of various substitutions, modifications, and changes within the scope of the technical spirit of the present invention to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Is not limited by.

100: 통합 제어 시스템 200: 미들웨어 서버
300: 제1 마이크로그리드 셀 400: 제2 마이크로그리드 셀
500: 제3 마이크로그리드 셀 600: 클라우드 서버
700: 외부 800: 모바일 단말
900: 비상용 셀
100: integrated control system 200: middleware server
300: first microgrid cell 400: second microgrid cell
500: third microgrid cell 600: cloud server
700: external 800: mobile terminal
900: emergency cell

Claims (18)

클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서,
UPS 구조를 갖춘 제1 ESS와 상기 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀;
제2 부하와 상기 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀;
제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀;
추가 ESS를 포함하고, 상기 제3 마이크로그리드 셀과 선택적으로 연결되는 비상용 셀;
상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀 및 상기 비상용 셀과 통신하는 미들웨어 서버; 및
상기 미들웨어 서버와의 통신을 통해 상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 전력 수급을 제어하는 통합 제어 시스템을 포함하는
계층형 전력 제어 시스템.
In the hierarchical power control system linked to the cloud server,
A first microgrid cell including a first ESS having a UPS structure and a first load whose power state is managed by the first ESS;
A second microgrid cell including a second load and a second ESS for managing power states of the second load;
A third microgrid cell including a third load;
An emergency cell including an additional ESS and selectively connected to the third microgrid cell;
A middleware server communicating with the first to third microgrid cells and the emergency cell; And
Including an integrated control system for controlling the power supply and demand of the first to third microgrid cells through communication with the middleware server
Tiered power control system.
제1항에 있어서,
상기 제1 마이크로그리드 셀은 상기 제1 부하의 전력 상태를 감지하는 제1 센서를 더 포함하고,
상기 제2 마이크로그리드 셀은 상기 제2 부하의 전력 상태를 감지하는 제2 센서를 더 포함하고,
상기 제3 마이크로그리드 셀은 상기 제3 부하의 전력 상태를 감지하는 제3 센서를 더 포함하되,
상기 제1 내지 제3 센서는 각각 상기 제1 내지 제3 부하의 전력 상태를 감지하여 상기 클라우드 서버로 송신하고,
상기 클라우드 서버는 상기 제1 내지 제3 센서로부터 제공받은 상기 제1 내지 제3 부하의 전력 상태를 상기 미들웨어 서버에 제공하며,
상기 미들웨어 서버는 상기 클라우드 서버로부터 제공받은 상기 제1 내지 제3 부하의 전력 상태를 상기 통합 제어 시스템에 제공하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 1,
The first microgrid cell further includes a first sensor for sensing a power state of the first load,
The second microgrid cell further comprises a second sensor for sensing a power state of the second load,
The third microgrid cell further comprises a third sensor for sensing the power state of the third load,
Each of the first to third sensors detects the power state of the first to third loads and transmits them to the cloud server,
The cloud server provides the power state of the first to third loads provided from the first to third sensors to the middleware server,
The middleware server provides the power state of the first to third loads provided from the cloud server to the integrated control system.
Tiered power control system.
제2항에 있어서,
상기 통합 제어 시스템은 상기 제3 마이크로그리드 셀에 전력 문제가 발생한 경우,
상기 미들웨어 서버로부터 수신된 상기 제3 부하의 전력 상태를 토대로 상기 제3 부하의 부족 전력량을 계산하여 전력 공급량값을 결정하고,
상기 결정된 전력 공급량값에 관한 정보를 포함하는 제어 신호를 생성하며,
상기 생성된 제어 신호를 상기 미들웨어 서버를 통해 상기 비상용 셀에 제공하고,
상기 비상용 셀과 상기 제3 마이크로그리드 셀을 연결시키는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 2,
When a power problem occurs in the third microgrid cell, the integrated control system
A power supply amount value is determined by calculating an insufficient power amount of the third load based on the power state of the third load received from the middleware server,
Generates a control signal including information on the determined power supply amount value,
Providing the generated control signal to the emergency cell through the middleware server,
Connecting the emergency cell and the third microgrid cell
Tiered power control system.
제3항에 있어서,
상기 비상용 셀에 제공된 상기 제어 신호는 상기 추가 ESS로 전달되고,
상기 추가 ESS는 상기 제어 신호를 토대로 상기 제3 부하에 전력을 공급하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 3,
The control signal provided to the emergency cell is transmitted to the additional ESS,
The additional ESS supplies power to the third load based on the control signal.
Tiered power control system.
제2항에 있어서,
상기 클라우드 서버는,
외부로부터 기후 데이터 및 전력 관련 데이터 중 적어도 하나를 제공받고,
상기 제1 내지 제3 센서로부터 제공받은 상기 제1 내지 제3 부하의 전력 상태와 상기 외부로부터 제공받은 상기 기후 데이터 및 전력 관련 데이터 중 적어도 하나를 종합하여 분석하고,
상기 분석 결과를 상기 미들웨어 서버로 제공하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 2,
The cloud server,
At least one of climate data and power-related data is provided from the outside,
Comprehensive analysis of at least one of the power state of the first to third loads provided from the first to third sensors and the climate data and power-related data provided from the outside,
Providing the analysis result to the middleware server
Tiered power control system.
제5항에 있어서,
상기 미들웨어 서버는 상기 클라우드 서버로부터 제공받은 상기 분석 결과를 상기 통합 제어 시스템에 제공하고,
상기 통합 제어 시스템은 상기 미들웨어 서버로부터 제공받은 상기 분석 결과를 토대로 상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀 각각의 운전 스케줄을 예측하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 5,
The middleware server provides the analysis result provided from the cloud server to the integrated control system,
The integrated control system predicts the driving schedule of each of the first to third microgrid cells based on the analysis result provided from the middleware server.
Tiered power control system.
제2항에 있어서,
상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀은 상기 미들웨어 서버를 통해 상기 통합 제어 시스템으로 각각의 전력 수급 상태 정보를 송신하고,
상기 통합 제어 시스템은 상기 미들웨어 서버를 통해 수신된 상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀 각각의 전력 수급 상태 정보를 토대로 통합 운전 스케줄을 수립하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 2,
The first to third microgrid cells transmit respective power supply and demand status information to the integrated control system through the middleware server,
The integrated control system establishes an integrated operation schedule based on the power supply and demand status information of each of the first to third microgrid cells received through the middleware server.
Tiered power control system.
제7항에 있어서,
상기 통합 제어 시스템은 상기 미들웨어 서버로부터 제공받은 상기 제1 내지 제3 부하의 전력 상태를 상기 통합 운전 스케줄과 비교하고, 상기 비교 결과를 토대로 상기 통합 운전 스케줄을 조정하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 7,
The integrated control system compares the power states of the first to third loads provided from the middleware server with the integrated operation schedule, and adjusts the integrated operation schedule based on the comparison result.
Tiered power control system.
제2항에 있어서,
상기 제1 마이크로그리드 셀은 비상 발전기와, 제1 분산 전원 시스템을 포함하는 제1 건물 관련 전력 시스템과, 상기 비상 발전기, 상기 제1 건물 관련 전력 시스템 및, 상기 제1 ESS를 제어하는 제1 EMS(Energy Management System)를 더 포함하고,
상기 제2 마이크로그리드 셀은 상기 제2 ESS와 연계되어 구동되는 제2 분산 전원 시스템과, 상기 제2 ESS 및 상기 제2 분산 전원 시스템을 제어하는 제2 EMS를 더 포함하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 2,
The first microgrid cell includes a first building-related power system including an emergency generator and a first distributed power system, the emergency generator, the first building-related power system, and a first EMS controlling the first ESS. (Energy Management System) is further included,
The second microgrid cell further comprises a second distributed power system that is driven in connection with the second ESS, and a second EMS that controls the second ESS and the second distributed power system.
Tiered power control system.
제9항에 있어서,
상기 제1 건물 관련 전력 시스템은,
BEMS(Building Energy Management System)와,
상기 BEMS와 통신하는 분전반과,
상기 BEMS와 통신하는 BAS(Building Automation System)와,
상기 BAS와 연결된 냉난방 시스템과,
상기 BAS와 연결된 상기 제1 분산 전원 시스템과,
상기 BAS와 연결된 제3 ESS를 더 포함하되,
상기 BEMS는 상기 BAS를 통해 상기 냉난방 시스템, 상기 제1 분산 전원 시스템 및 상기 제3 ESS 중 적어도 하나를 제어하여 상기 제1 부하의 피크 부하량을 저감하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 9,
The first building-related power system,
BEMS (Building Energy Management System),
A distribution board that communicates with the BEMS,
BAS (Building Automation System) communicating with the BEMS,
A cooling and heating system connected to the BAS,
The first distributed power system connected to the BAS;
Further comprising a third ESS connected to the BAS,
The BEMS controls at least one of the cooling and heating system, the first distributed power system, and the third ESS through the BAS to reduce the peak load of the first load.
Tiered power control system.
제9항에 있어서,
상기 제1 EMS는 제1 전력 수급 상태 정보를 상기 미들웨어 서버를 통해 상기 통합 제어 시스템으로 송신하고, 상기 제2 EMS는 제2 전력 수급 상태 정보를 상기 미들웨어 서버를 통해 상기 통합 제어 시스템으로 송신하며, 상기 제3 센서는 제3 전력 수급 상태 정보를 상기 클라우드 서버를 통해 상기 미들웨어 서버를 거쳐 상기 통합 제어 시스템으로 송신하고, 상기 통합 제어 시스템은 상기 미들웨어 서버를 통해 수신된 상기 제1 내지 제3 전력 수급 상태 정보를 토대로 통합 운전 스케줄을 수립하되,
상기 제1 전력 수급 상태 정보는 상기 제1 마이크로그리드 셀에서 생산 가능한 전력량 정보, 필요한 전력량 정보 및, 상기 제1 ESS의 운영 스케줄 정보 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 제2 전력 수급 상태 정보는 상기 제2 마이크로그리드 셀에서 생산 가능한 전력량 정보, 필요한 전력량 정보 및, 상기 제2 ESS의 운영 스케줄 정보 중 적어도 하나를 포함하며,
상기 제3 전력 수급 상태 정보는 상기 제3 마이크로그리드 셀에 필요한 전력량 정보를 포함하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 9,
The first EMS transmits first power supply and demand state information to the integrated control system through the middleware server, and the second EMS transmits second power supply and demand state information to the integrated control system through the middleware server, The third sensor transmits third power supply and demand status information to the integrated control system through the middleware server through the cloud server, and the integrated control system receives the first to third power supply and demand through the middleware server. Establish an integrated driving schedule based on the status information,
The first power supply and demand status information includes at least one of information on an amount of power that can be produced in the first microgrid cell, information on a required amount of power, and information on an operation schedule of the first ESS,
The second power supply and demand status information includes at least one of information on an amount of power that can be produced in the second microgrid cell, information on a required amount of power, and information on an operation schedule of the second ESS,
The third power supply and demand state information includes information on the amount of power required for the third microgrid cell.
Tiered power control system.
제11항에 있어서,
상기 통합 제어 시스템은 상기 통합 운전 스케줄을 상기 미들웨어 서버를 통해 상기 제1 및 제2 EMS에 제공하고,
상기 제1 EMS는 상기 미들웨어 서버를 통해 제공받은 상기 통합 운전 스케줄을 토대로 상기 제1 마이크로그리드 셀의 전력 수급 스케줄을 조정하며,
상기 제2 EMS는 상기 미들웨어 서버를 통해 제공받은 상기 통합 운전 스케줄을 토대로 상기 제2 마이크로그리드 셀의 전력 수급 스케줄을 조정하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 11,
The integrated control system provides the integrated operation schedule to the first and second EMS through the middleware server,
The first EMS adjusts the power supply and demand schedule of the first microgrid cell based on the integrated operation schedule provided through the middleware server,
The second EMS adjusts the power supply and demand schedule of the second microgrid cell based on the integrated operation schedule provided through the middleware server.
Tiered power control system.
제1항에 있어서,
상기 비상용 셀은 상기 추가 ESS를 포함하는 제2 건물 관련 전력 시스템을 포함하되,
상기 제2 건물 관련 전력 시스템은, 추가 BEMS와, 상기 추가 BEMS와 통신하는 추가 분전반과, 상기 추가 BEMS와 통신하고 상기 추가 ESS와 연결된 추가 BAS와, 상기 추가 BAS와 연결된 추가 냉난방 시스템과, 상기 추가 BAS와 연결된 추가 분산 전원 시스템을 더 포함하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 1,
The emergency cell includes a second building-related power system including the additional ESS,
The second building-related power system includes an additional BEMS, an additional distribution board in communication with the additional BEMS, an additional BAS in communication with the additional BEMS and connected to the additional ESS, an additional cooling and heating system connected to the additional BAS, and the additional Further comprising an additional distributed power system connected to the BAS
Tiered power control system.
제13항에 있어서,
상기 비상용 셀과 상기 제3 마이크로그리드 셀이 연결된 경우,
상기 추가 BEMS는 상기 추가 BAS를 통해 상기 추가 냉난방 시스템, 상기 추가 분산 전원 시스템 및 상기 추가 ESS 중 적어도 하나를 제어하여 상기 제3 부하의 피크 부하량을 저감하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 13,
When the emergency cell and the third microgrid cell are connected,
The additional BEMS controls at least one of the additional cooling and heating system, the additional distributed power system, and the additional ESS through the additional BAS to reduce the peak load of the third load.
Tiered power control system.
클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서,
UPS 구조를 갖춘 제1 ESS와 상기 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀;
제2 부하와 상기 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀;
제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀;
제4 부하를 포함하는 제4 마이크로그리드 셀;
추가 ESS를 포함하고, 상기 제3 및 제4 마이크로그리드 셀 중 적어도 하나와 선택적으로 연결되는 비상용 셀;
상기 제1 내지 제4 마이크로그리드 셀 및 상기 비상용 셀과 통신하는 미들웨어 서버; 및
상기 미들웨어 서버와의 통신을 통해 상기 제1 내지 제4 마이크로그리드 셀의 전력 수급을 제어하는 통합 제어 시스템을 포함하는
계층형 전력 제어 시스템.
In the hierarchical power control system linked to the cloud server,
A first microgrid cell including a first ESS having a UPS structure and a first load whose power state is managed by the first ESS;
A second microgrid cell including a second load and a second ESS for managing power states of the second load;
A third microgrid cell including a third load;
A fourth microgrid cell including a fourth load;
An emergency cell including an additional ESS and selectively connected to at least one of the third and fourth microgrid cells;
A middleware server communicating with the first to fourth microgrid cells and the emergency cell; And
Including an integrated control system for controlling the power supply and demand of the first to fourth microgrid cells through communication with the middleware server
Tiered power control system.
제15항에 있어서,
상기 제1 마이크로그리드 셀은 상기 제1 부하의 전력 상태를 감지하는 제1 센서를 더 포함하고,
상기 제2 마이크로그리드 셀은 상기 제2 부하의 전력 상태를 감지하는 제2 센서를 더 포함하고,
상기 제3 마이크로그리드 셀은 상기 제3 부하의 전력 상태를 감지하는 제3 센서를 더 포함하고,
상기 제4 마이크로그리드 셀은 상기 제4 부하의 전력 상태를 감지하는 제4 센서를 더 포함하되,
상기 제1 내지 제4 센서는 각각 상기 제1 내지 제4 부하의 전력 상태를 감지하여 상기 클라우드 서버로 송신하고,
상기 클라우드 서버는 상기 제1 내지 제4 센서로부터 제공받은 상기 제1 내지 제4 부하의 전력 상태를 상기 미들웨어 서버에 제공하며,
상기 미들웨어 서버는 상기 클라우드 서버로부터 제공받은 상기 제1 내지 제4 부하의 전력 상태를 상기 통합 제어 시스템에 제공하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 15,
The first microgrid cell further includes a first sensor for sensing a power state of the first load,
The second microgrid cell further comprises a second sensor for sensing a power state of the second load,
The third microgrid cell further includes a third sensor for sensing a power state of the third load,
The fourth microgrid cell further comprises a fourth sensor for sensing the power state of the fourth load,
Each of the first to fourth sensors detects the power state of the first to fourth loads and transmits them to the cloud server,
The cloud server provides the power state of the first to fourth loads provided from the first to fourth sensors to the middleware server,
The middleware server provides the power state of the first to fourth loads provided from the cloud server to the integrated control system.
Tiered power control system.
제16항에 있어서,
상기 통합 제어 시스템은 상기 제3 및 제4 마이크로그리드 셀에 전력 문제가 발생한 경우,
상기 미들웨어 서버로부터 수신된 상기 제3 부하의 전력 상태를 토대로 상기 제3 부하의 부족 전력량을 계산하여 제1 전력 공급량값을 결정하고,
상기 미들웨어 서버로부터 수신된 상기 제4 부하의 전력 상태를 토대로 상기 제4 부하의 부족 전력량을 계산하여 제2 전력 공급량값을 결정하며,
상기 결정된 제1 전력 공급량값에 관한 정보를 포함하는 제1 제어 신호와 상기 결정된 제2 전력 공급량값에 관한 정보를 포함하는 제2 제어 신호를 생성하고,
상기 생성된 제1 및 제2 제어 신호를 상기 미들웨어 서버를 통해 상기 비상용 셀에 제공하며,
상기 비상용 셀과 상기 제3 및 제4 마이크로그리드 셀을 연결시키는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 16,
When a power problem occurs in the third and fourth microgrid cells, the integrated control system
A first power supply value is determined by calculating an insufficient power amount of the third load based on the power state of the third load received from the middleware server,
A second power supply value is determined by calculating an insufficient power amount of the fourth load based on the power state of the fourth load received from the middleware server,
Generating a first control signal including information on the determined first power supply amount value and a second control signal including information on the determined second power supply amount value,
Providing the generated first and second control signals to the emergency cell through the middleware server,
Connecting the emergency cell and the third and fourth microgrid cells
Tiered power control system.
제17항에 있어서,
상기 비상용 셀에 제공된 상기 제1 및 제2 제어 신호는 상기 추가 ESS로 전달되고,
상기 추가 ESS는 상기 제1 및 제2 제어 신호를 토대로 상기 제3 및 제4 부하에 전력을 공급하는
계층형 전력 제어 시스템.

The method of claim 17,
The first and second control signals provided to the emergency cell are transmitted to the additional ESS,
The additional ESS supplies power to the third and fourth loads based on the first and second control signals.
Tiered power control system.

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