KR102344715B1 - System for electronic power management of transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 송전 전력 안정화 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 신재생 에너지원의 출력 변동을 효율적으로 제어함으로써 송전 전력을 안정화시킬 수 있는 송전 전력 관리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a transmission power stabilization system, and more particularly, to a transmission power management system capable of stabilizing transmission power by efficiently controlling an output fluctuation of a renewable energy source.
최근 주요 에너지원인 화석연료의 사용은 기후변화 등의 부작용이 초래되면서 그 사용에 대한 제약이 심화되고 있고, 이와 더불어 석탄 및 석유의 고갈에 따라 신재생 에너지가 각광 받고 있다. 특히, 친환경적인 전력 생산이 가능하며, 생산된 전력을 안정적이고 효율적으로 공급할 수 있는 신재생 에너지 발전의 중요성이 대두되고 있는 실정이다. Recently, the use of fossil fuels, which is a major energy source, has intensified restrictions on its use due to side effects such as climate change, and along with this, new and renewable energy is in the spotlight due to the depletion of coal and oil. In particular, the importance of renewable energy generation capable of producing environmentally friendly electricity and supplying the produced electricity in a stable and efficient manner is emerging.
다만, 풍력, 수력, 태양광 등의 신재생 에너지원은 날씨 및 주변 환경과 발전 시간대에 따라 출력이 변하는 특징이 있어서, 신재생 에너지 발전에 의한 전력 발전량은 환경과 시간 등의 변수에 따라 급격하게 변하는 상황을 감수해야 한다. 일 예로, 태양광 발전 또는 풍력 발전의 경우 날씨와 시간대에 따라 일사량 및 풍량이 계속 변하게 되고, 이에 따라 각 에너지원에 의해 발전되는 발전량 또한 시시각각 변하게 된다. However, since the output of renewable energy sources such as wind power, hydropower, and solar power varies according to the weather, the surrounding environment, and the power generation time, the amount of power generated by the renewable energy generation rapidly varies depending on variables such as the environment and time. You have to deal with changing circumstances. For example, in the case of solar power generation or wind power generation, the amount of insolation and wind power continuously changes according to weather and time zone, and accordingly, the amount of power generated by each energy source also changes from moment to moment.
이에 따라, 신재생 에너지 발전 장치들이 연계된 송전 계통의 송전 전력량을 제어함에 있어서는 신재생 에너지 발전 장치들의 발전량 변동이 송전 계통의 주파수 및 전압 크기 변화에 영향을 주고, 주파수 및 전압의 변동성이 커질수록 과전류 위험성이 커지고 전력량 제어 품질 또한 저하된다. Accordingly, in controlling the amount of power transmitted in the transmission system to which the renewable energy generation devices are linked, the variation in the amount of power generation of the renewable energy generation devices affects the frequency and voltage size change of the transmission system, and as the frequency and voltage fluctuations increase, The risk of overcurrent increases and the quality of wattage control is also degraded.
이에, 신재생 에너지 발전 장치들이 연계된 송전 계통의 출력 변동을 안정적으로 제어하기 위한 대안으로는 송전 계통에 배터리 등을 포함하는 에너지 저장 장치(Energy Storage Device)들을 추가로 구축해서 제어하는 방법이 제안되었다. Accordingly, as an alternative to stably controlling the output fluctuations of the transmission system to which the renewable energy generation devices are linked, a method of additionally constructing and controlling energy storage devices including batteries in the transmission system is proposed. became
에너지 저장 장치를 이용하는 전력 제어방법은 신재생 에너지 발전 장치들의 출력 변동에 응동해서 실시간으로 발전 전력을 충전시키거나 송전 계통으로 방전시킴으로써, 송전 계통 접속점의 전력 흐름이 일정 범위 내에서 변동하도록 제어하는 방법이다. A power control method using an energy storage device is a method of controlling the power flow of a power transmission system connection point to fluctuate within a certain range by charging or discharging the generated power in real time to the power transmission system in response to the output change of the renewable energy power generation devices. to be.
하지만, 종래의 신재생 에너지원과 연계된 에너지 저장 장치들은 배터리의 저장 용량, 완충 기간, 사용 수명, 방전 기간, 배터리의 최대 및 최소 전력량 등이 상이할 수밖에 없었다. 이에, 용량과 최대 및 최소 기준 전력량 등이 서로 다른 배터리들로 인해 과충전 등의 사고가 발생하지 않도록 배터리들의 완충 비율과 완충 기간을 줄여서 운용할 수 밖에 없었다. However, the energy storage devices associated with the conventional renewable energy source had to be different in the storage capacity, the buffer period, the service life, the discharge period, the maximum and the minimum amount of power of the battery, and the like. Accordingly, batteries having different capacities and different maximum and minimum standard wattages, etc., had no choice but to operate the batteries by reducing the charging ratio and the charging period to prevent accidents such as overcharging.
이와 같이, 에너지 저장 장치들의 충방전 용량과 충방전 기간들을 효율적으로 관리하지 못하면, 결국 송전 계통의 전력량 관리 효율 또한 저하될 수밖에 없고, 에너지 저장 장치들의 배터리 사용 수명에도 악영향을 끼칠 수밖에 없다. 이에 따라, 신재생 에너지원이 연계된 송전 계통의 전력량 관리 효율과 안정성을 향상시키기 위한 방안이 더욱 요구되고 있는 실정이다. As such, if the charge/discharge capacity and charge/discharge period of the energy storage devices are not efficiently managed, the power management efficiency of the power transmission system is inevitably reduced, and the battery life of the energy storage devices is inevitably adversely affected. Accordingly, there is a further demand for a method for improving the power management efficiency and stability of the power transmission system linked to the renewable energy source.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전력 저장 장치들의 충방전 용량 및 충방전 기간 제어 전략을 최적화시킬 수 있는 송전 전력 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a transmission power management system capable of optimizing a charging/discharging capacity and a charging/discharging period control strategy of power storage devices.
또한, 송전 계통의 전력량과 신재생 에너지원의 발전량 및 전력 저장 장치들의 충전 용량 등을 모두 고려해서 전력 저장 장치들의 충방전 기간과 저장 용량을 정확하게 예측하고 제어할 수 있는 송전 전력 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, to provide a transmission power management system that can accurately predict and control the charging/discharging period and storage capacity of power storage devices in consideration of the amount of electricity in the transmission system, the amount of generation of new and renewable energy sources, and the charging capacity of power storage devices. There is a purpose.
또한, 신재생 에너지원의 발전량과 전력 사용량 정보를 도출하여 전력 저장 장치들의 충방전 용량을 선택적으로 제어할 수 있는 송전 전력 관리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a transmission power management system capable of selectively controlling the charging and discharging capacities of power storage devices by deriving information on the amount of power generation and power usage of new and renewable energy sources.
전술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 송전 계통의 송전 전력 관리 시스템은 신재생 에너지원을 통해 전력을 생산하는 제1 내지 제n 발전장치, 제1 내지 제n 발전장치에 각각 연결되어 제1 내지 제n 발전장치에서 생산된 전력을 충전 및 방전시키는 제1 내지 제n 전력 저장장치, 송전 계통의 전력을 충전 및 방전시키는 송전 전력 저장장치, 및 신재생 에너지원을 통해 생산되는 전력량, 송전 계통의 전력량, 전력 사용량에 따라 제1 내지 제n 발전장치 및 송전 전력 저장장치의 충전 및 방전 용량을 제어하는 통합 제어 장치를 포함한다. The power transmission power management system of the power transmission system according to an embodiment of the present invention for achieving the technical problem as described above is the first to nth power generation devices, the first to nth power generation devices for generating power through a renewable energy source through the first to n-th power storage devices respectively connected to the first to n-th power storage devices for charging and discharging power generated from the first to n-th power generation devices, transmission power storage devices for charging and discharging power of the power transmission system, and new and renewable energy sources and an integrated control device for controlling the charging and discharging capacities of the first to n-th power generation devices and the power transmission power storage device according to the amount of power produced, the amount of power in the power transmission system, and the power usage.
본 발명의 실시예에 따른 통합 제어 장치는 미리 설정된 시점마다 미리 설정된 기간 동안의 이전일 평균 전력 생산량과 평균 계통 전력량을 기초로 당일 생산 전력량과 계통 전력량을 설정하고, 당일 생산 전력량과 계통 전력량에 따라 송전 전력 저장장치 및 상기 제1 내지 제n 전력 저장장치의 초기 동작을 위한 충방전 용량과 충방전 기간을 각각 설정한다. The integrated control device according to an embodiment of the present invention sets the amount of electricity produced on the day and the amount of grid electricity on the basis of the average amount of electricity production and the average amount of grid electricity of the previous day for a predetermined period at each predetermined time point, and according to the amount of electricity produced and grid electricity on the day A charging/discharging capacity and a charging/discharging period for initial operations of the transmission power storage device and the first to nth power storage devices are respectively set.
전술한 바와 같은 다양한 기술 특징을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 송전 계통의 송전 전력 관리 시스템은 전력 저장 장치들의 충방전 용량 및 충방전 기간 제어 전략을 최적화시켜서 송전 계통의 전력량 제어 효율을 향상시킬 수 있다. The power transmission power management system of the power transmission system according to the embodiment of the present invention having the various technical features as described above can improve the power control efficiency of the power transmission system by optimizing the charge/discharge capacity and charge/discharge period control strategy of the power storage devices. have.
또한, 본 발명의 송전 전력 관리 시스템은 전력 저장 장치들의 충전 및 방전 기간과 용량을 정확하게 예측하고 제어함으로써, 송전 전력 관리 시스템의 운용 안정성과 이용 만족도를 향상시킬 수 있다. In addition, the transmission power management system of the present invention accurately predicts and controls the charging and discharging periods and capacities of the power storage devices, thereby improving operational stability and user satisfaction of the transmission power management system.
또한, 본 발명의 송전 전력 관리 시스템은 신재생 에너지원의 발전량과 전력 사용량에 따라 전력 저장 장치들의 충방전 용량을 선택적으로 제어함으로써, 송전 계통의 전력량 제어 및 운용 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. In addition, the transmission power management system of the present invention can further improve the power control and operation efficiency of the transmission system by selectively controlling the charging and discharging capacities of the power storage devices according to the generation amount and power usage of the renewable energy source.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 송전 전력 관리 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1의 통합 제어 장치를 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2의 연산 처리부 및 용량 설정부의 충방전 용량 설정 방법을 설명하기 위한 제어 동작 흐름도이다.
도 4는 도 2에 도시된 보정 연산부의 충방전 용량 보정 및 기간 보정 방법을 설명하기 위한 제어 동작 흐름도이다.
도 5는 도 2에 도시된 데이터 처리부 및 보정 연산부의 충방전 용량 보상 및 기간 보상 방법을 설명하기 위한 제어 동작 흐름도이다. 1 is a block diagram illustrating a transmission power management system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram specifically illustrating the integrated control device of FIG. 1 .
FIG. 3 is a control operation flowchart illustrating a method for setting a charge/discharge capacity of the calculation processing unit and the capacity setting unit of FIG. 2 .
FIG. 4 is a control operation flowchart illustrating a method of correcting charge/discharge capacity and correcting period of the correction calculator shown in FIG. 2 .
FIG. 5 is a control operation flowchart for explaining a method of compensating for charging/discharging capacity and a period of the data processing unit and the correction calculating unit shown in FIG. 2 .
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. The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those 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 a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 송전 계통의 송전 전력 관리 시스템에 대해 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, a transmission power management system of a transmission system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 송전 전력 관리 시스템을 도시한 구성도이다. 1 is a block diagram illustrating a transmission power management system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 송전 계통의 송전 전력 관리 시스템은 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn), 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn), 송전 전력 저장장치(ES), 및 통합 제어 장치(M1)를 포함한다. 여기서, n은 1 이상의 자연수이다. Referring to FIG. 1 , the transmission power management system of the transmission system includes first to n-th power generation devices P1 to Pn, first to n-th power storage devices SD1 to SDn, transmission power storage device (ES), and It includes an integrated control unit M1. Here, n is a natural number greater than or equal to 1.
제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)는 신재생 에너지원을 통해 전력을 생산하고, 생산된 전력을 송전 계통이나 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn) 중 전기적으로 연결된 적어도 하나씩의 전력 저장장치로 공급한다. The first to n-th power generation devices P1 to Pn generate power through a renewable energy source, and at least one of the generated power is electrically connected to the transmission system or the first to n-th power storage devices SD1 to SDn. supplied to the power storage of
구체적으로, 제1 발전장치(P1)는 풍력, 수력, 조력, 지열, 또는 태양광 등의 신재생 에너지원을 통해 전력을 생산하고, 생산된 전력을 통합 제어 장치(M1)의 제어에 따라 송전 계통으로 공급하거나 연계된 제1 전력 저장장치(SD1)로 공급한다. 아울러, 제n 발전장치(Pn) 또한 신재생 에너지원을 통해 전력을 생산된 전력을 통합 제어 장치(M1)의 제어에 따라 송전 계통으로 공급하거나 연계된 제n 전력 저장장치(SDn)로 공급한다. Specifically, the first power generation device P1 generates power through a renewable energy source such as wind power, hydropower, tidal power, geothermal power, or solar power, and transmits the generated power under the control of the integrated control device M1. It is supplied to the grid or is supplied to the linked first power storage device SD1. In addition, the n-th power generation device (Pn) also supplies the power produced by the renewable energy source to the power transmission system under the control of the integrated control device (M1) or to the linked n-th power storage device (SDn). .
제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn)는 각각 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)와 일대일로 연결되어, 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)로부터 각각 생산된 전력을 통합 제어 장치(M1)의 제어에 따라 충전시키거나, 송전 계통으로 방전시킨다. 구체적으로, 제1 전력 저장장치(SD1)는 제1 발전장치(P1)와 전기적으로 연결되며, 통합 제어 장치(M1)로부터의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보에 따라 제1 발전장치(P1)의 생산 전력을 충전시키거나 충전된 전력을 송전 계통으로 방전시킬 수 있다. 아울러, 제n 전력 저장장치(SDn) 또한 제n 발전장치(Pn)와 전기적으로 연결되며, 통합 제어 장치(M1)로부터의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보에 따라 제n 발전장치(Pn)의 생산 전력을 충전시키거나 충전된 전력을 송전 계통으로 방전시킬 수 있다. 여기서, 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn) 각각의 전력 저장 용량은 서로 다를 수 있다. 즉, 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn) 각각의 자체 배터리 용량, 사용 기간, 배터리 수명, 및 충방전 지연 오차 등에 따라 전력 저장 용량은 서로 상이해진다. The first to n-th power storage devices SD1 to SDn are respectively connected one-to-one with the first to n-th power generation devices P1 to Pn, and power generated from the first to n-th power generation devices P1 to Pn, respectively. is charged or discharged to the power transmission system according to the control of the integrated control device (M1). Specifically, the first power storage device SD1 is electrically connected to the first power generation device P1, and according to the charge/discharge set capacity and charge/discharge period information from the integrated control device M1, the first power generation device P1 ) to charge the generated power or to discharge the charged power to the power transmission system. In addition, the n-th power storage device (SDn) is also electrically connected to the n-th power generation device (Pn), according to the charge/discharge set capacity and charge/discharge period information from the integrated control device (M1) n-th power generation device (Pn) It is possible to charge the generated power or discharge the charged power to the power transmission system. Here, the power storage capacity of each of the first to nth power storage devices SD1 to SDn may be different from each other. That is, each of the first to nth power storage devices SD1 to SDn has different power storage capacities depending on its own battery capacity, usage period, battery life, charge/discharge delay error, and the like.
송전 전력 저장장치(ES)는 송전 계통에 전기적으로 연결되어, 통합 제어 장치(M1)로부터의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보에 따라 송전 계통의 전력을 충전시키거나 방전시킨다. 송전 전력 저장장치(ES)는 송전 계통의 전력을 충전 또는 방전시키도록 구성된바, 그 전력 저장 용량이 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn) 보다 더 크게 구축됨이 바람직하다. 이러한, 송전 전력 저장장치(ES)와 각각의 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn)는 ESD(Energy Storage Device)나 ESS(Energy Storage System) 등을 포함해서 구성될 수 있다. The transmission power storage device (ES) is electrically connected to the transmission system, and charges or discharges power of the transmission system according to the charging/discharging set capacity and charging/discharging period information from the integrated control device (M1). The transmission power storage device (ES) is configured to charge or discharge power of the transmission system, and it is preferable that the power storage capacity is larger than that of the first to nth power storage devices SD1 to SDn. The transmission power storage device ES and each of the first to nth power storage devices SD1 to SDn may be configured to include an Energy Storage Device (ESD), an Energy Storage System (ESS), or the like.
통합 제어 장치(M1)는 신재생 에너지원을 통해 생산되는 전력량, 송전 계통의 전력량, 전력 사용량, 평균 전력 생산량, 평균 전력 소비량 등에 따라 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn) 및 송전 전력 저장장치(ES)의 충전 및 방전 용량과 충방전 기간을 제어한다. The integrated control device M1 includes the first to nth power storage devices SD1 to SDn and transmission power according to the amount of power produced through the renewable energy source, the amount of power in the power transmission system, power consumption, average power production, average power consumption, etc. Controls the charging and discharging capacity and charging/discharging period of the storage device (ES).
구체적으로, 통합 제어 장치(M1)는 미리 설정된 특정 시점마다 소정 기간 동안의 이전일(예를 들어, 이전 3일 내지 7일) 평균 전력 생산량과 평균 계통 전력량을 분석 및 이용해서 당일 생산 전력량과 계통 전력량을 예측 설정한다. 그리고, 송전 전력 저장장치(ES) 및 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn)의 초기 동작을 위해, 예측 설정된 당일 생산 전력량과 계통 전력량에 따라 각 전력 저장장치(ES,SD1 내지 SDn)별로 충방전 용량과 충방전 기간을 각각 설정한다. 따라서, 각각의 전력 저장장치(ES,SD1 내지 SDn)는 통합 제어 장치(M1)로부터의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보에 따라 소정 기간 단위로 충전 및 방전 동작을 시작한다. Specifically, the integrated control device M1 analyzes and uses the average electricity production and average grid electricity amount of the previous day (for example, the previous 3 to 7 days) for a predetermined period at a predetermined specific time point, and uses the same day's electricity generation and system Predict the amount of power. And, for the initial operation of the transmission power storage device (ES) and the first to n-th power storage devices (SD1 to SDn), each power storage device (ES, SD1 to SDn) according to the predicted amount of production power and grid power on the day. The charging/discharging capacity and charging/discharging period are set for each. Accordingly, each of the power storage devices ES, SD1 to SDn starts charging and discharging operations in units of a predetermined period according to the charge/discharge set capacity and charge/discharge period information from the integrated control device M1.
통합 제어 장치(M1)는 각 전력 저장장치(ES,SD1 내지 SDn)별로 충전 및 방전 동작이 각각 진행되는 기간 동안에 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)별 전력 생산량과 송전 계통의 전력량을 미리 설정된 소정의 시간대별로 검출 및 분석한다. 그리고, 검출된 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)별 전력 생산량과 송전 계통의 전력량에 따라 각 전력 저장장치(ES,SD1 내지 SDn)별로 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 실시간으로 보정한다. 이에, 송전 전력 저장장치(ES) 및 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn) 각각은 소정의 시간대별로 보정 및 수신되는 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보에 응동해서 소정 기간 단위로 충전 및 방전 동작을 수행한다. The integrated control device M1 controls the amount of power production and power transmission system by the first to nth power generation devices P1 to Pn during the period in which the charging and discharging operations are performed for each power storage device ES, SD1 to SDn, respectively. It is detected and analyzed for each preset time period. And, according to the detected first to nth power generation devices (P1 to Pn) and the amount of power in the power transmission system, the charge/discharge set capacity and charge/discharge period information for each power storage device (ES, SD1 to SDn) are displayed in real time. Correct. Accordingly, each of the transmission power storage device ES and the first to nth power storage devices SD1 to SDn is charged in units of a predetermined period in response to the charge/discharge set capacity and charge/discharge period information that are corrected and received for each predetermined time period. and a discharging operation.
통합 제어 장치(M1)는 다음날들(예를 들어, 다음 3일 내지 7일)에 대한 평균 전력 생산량과 평균 계통 전력량을 분석 및 예측한다. 그리고, 분석 및 예측된 결과에 따라 각 전력 저장장치(ES,SD1 내지 SDn)의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 추가 보상해서 각각의 전력 저장장치(ES,SD1 내지 SDn)로 전송할 수 있다. 이에, 통합 제어 장치(M1)는 각 전력 저장장치(ES,SD1 내지 SDn)의 충방전 용량과 충방전 특성을 고려해서 다음날들의 전력 생산량 변화에 대응함으로써, 송전 계통의 전력을 안정적으로 유지시킬 수 있다. The integrated control unit M1 analyzes and predicts the average power production and average grid power for the next days (eg, the next 3 to 7 days). And, according to the analysis and predicted results, charge/discharge set capacity and charge/discharge period information of each power storage device (ES, SD1 to SDn) may be additionally compensated and transmitted to each power storage device (ES, SD1 to SDn) . Accordingly, the integrated control device M1 responds to changes in power production on the following days in consideration of the charge/discharge capacity and charge/discharge characteristics of each power storage device (ES, SD1 to SDn), thereby stably maintaining the power of the power transmission system. have.
또한, 통합 제어 장치(M1)는 다음날들에 대한 전력 소비량을 분석 및 예측한다. 그리고, 분석 및 예측된 결과에 따라 각 전력 저장장치(ES,SD1 내지 SDn)의 충방전 설정 용량 및 기간 정보를 추가 보상해서 각각의 전력 저장장치(ES,SD1 내지 SDn)로 전송할 수 있다. In addition, the integrated control unit M1 analyzes and predicts the power consumption for the following days. And, according to the analysis and predicted results, charge/discharge set capacity and period information of each power storage device (ES, SD1 to SDn) may be additionally compensated and transmitted to each power storage device (ES, SD1 to SDn).
도 2는 도 1의 통합 제어 장치를 구체적으로 나타낸 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram specifically illustrating the integrated control device of FIG. 1 .
도 2에 도시된 통합 제어 장치(100)는 전력량 검출부(101), 연산 처리부(102), 용량 설정부(103), 보정 연산부(104), 데이터베이스(105), 통신부(106), 및 데이터 처리부(107)를 포함한다. The integrated control device 100 illustrated in FIG. 2 includes a power
전력량 검출부(101)는 다수의 전력 변환기(Power Converter) 및 전류 변환기(Current Transducers)를 통해서 송전 계통의 전력량과 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn) 각각의 출력 전력량을 검출한다. The
전력량 검출부(101)는 매 시간대별 송전 계통의 전력량 정보와 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn) 각각의 출력 전력량 정보를 데이터베이스(105), 통신부(106) 및 데이터 처리부(107) 등과 공유하고 저장한다. The power
연산 처리부(102)는 소정 기간 동안의 이전일(예를 들어, 이전 3일 내지 7일)에 대한 평균 전력 생산량과 평균 계통 전력량을 분석한다. 구체적으로, 연산 처리부(102)는 미리 설정된 시점에 미리 설정된 이전일 동안 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)로부터 각각 생산된 전력량을 데이터베이스(105)로부터 읽어들인다. 그리고, 이전 3일 또는 7일 동안 생산된 평균 전력량을 분석한다. 이와 더불어, 연산 처리부(102)는 미리 설정된 이전일 동안의 송전 계통 전력량을 데이터베이스(105)로부터 읽어들이고, 평균 계통 전력량을 분석한다. The
용량 설정부(103)는 미리 설정된 이전일 동안의 평균 전력 생산량과 평균 계통 전력량을 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 전력 저장 용량, 충전 상태, 또는 충방전 지연 기간 등의 충방전 특성에 따른 비율로 분배한다. 그리고, 그 분배 결과에 따라 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별로 충전 및 방전 용량, 충전 및 방전 기간 정보를 설정한다. 용량 설정부(103)는 미리 설정된 특정 시점(예를 들어, 0시 또는 12시)마다 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 생성 및 전송함으로써, 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)의 초기화 구동을 제어할 수 있다. The
보정 연산부(104)는 실시간으로 전력량 검출부(101)를 통해 검출되는 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)별 전력 생산량과 송전 계통의 전력량을 수신한다. 그리고, 이전일 평균 전력 생산량을 미리 설정된 기간 단위(예를 들어, 10분)로 분배한 전력량과 실시간으로 검출된 전력 생산량을 비교 분석한다. 보정 연산부(104)는 비교 분석된 결과에 따라 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 보정해서 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)로 전송한다. The
데이터 처리부(107)는 미리 설정된 특정 시점마다 통신부(106)를 통해 일기 예보를 포함한 날씨 정보를 수신하고, 날씨 정보를 이용해서 소정 기간 동안의 다음날들(예를 들어, 다음 3일분 내지 7일분)에 대한 평균 전력 생산량을 분석 및 예측한다. 이때, 데이터 처리부(107)는 기온, 풍속, 풍량 등의 평균치 정보와 대응되는 발전량 기준치나 실험치를 데이터베이스(105)로부터 읽어들인다. The
데이터 처리부(107)는 분석 및 예측된 다음날들에 대한 평균 전력 생산량을 미리 설정된 기간 단위로 분배한 전력량과 실시간으로 검출된 전력 생산량을 미리 설정된 기간 단위로 비교 분석한다. 데이터 처리부(107)는 비교 분석된 결과에 따라 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 추가 보상해서 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)로 전송한다. The
한편, 데이터 처리부(107)는 분석 및 예측된 다음날들에 대한 평균 전력 생산량을 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 전력 저장 용량, 저장 상태, 또는 충전 지연 기간 등의 충방전 특성에 따른 비율로 분배할 수 있다. 그리고, 각각 분배된 평균 생산량 대비 보정 연산부(104)에서 보정 설정된 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량 간의 차이 용량을 보상 값으로 설정한다. 이러한 차이 용량에 따른 보상 값은 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량에 추가 보상할 수 있다. On the other hand, the
또한, 데이터 처리부(107)는 다음 1일차분 내지 다수 일차(예를 들어, 1, 2, 3 ~ n일차)를 구분해서 각각 일차별로 평균 전력 생산량을 분석 및 예측할 수 있다. 이에, 데이터 처리부(107)는 다음 일차(예를 들어, 1, 2, 3 ~ n일차)별로 예측된 평균 전력 생산량을 순차적으로 비교하여 각각의 일차별로 그 차이 전력량을 분석 및 검출한다. 그리고, 각각의 일차별 차이 전력량을 보상 계수로 설정하고 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)의 충전 용량 크기, 충전 상태, 충방전 지연 기간 등에 따라 각각 매칭시켜 보상함으로써, 각각의 차이 전력량이 추가 보상되도록 할 수 있다. In addition, the
데이터 처리부(107)는 날씨 정보를 이용해서 미리 설정된 특정 시점마다 소정의 다음날들에 대한 평균 전력 소비량을 분석 및 예측할 수 있다. The
데이터 처리부(107)는 미리 설정된 특정 시점, 예를 들어, 9시, 12시, 15시마다 통신부(106)를 통해 날씨 정보를 수신하고, 날씨 정보를 이용해서 소정 기간 동안의 다음날들에 대한 평균 전력 소비량을 분석 및 예측한다. 이를 위해, 데이터 처리부(107)는 다음날들에 대한 기후, 날씨, 기온, 풍속, 풍량 등의 정보와 대응되는 소비량 기준치나 실험치를 데이터베이스(105)로부터 읽어들인다. The
데이터 처리부(107)는 예측 분석된 다음날들에 대한 평균 전력 소비량과 실시간으로 검출된 전력 생산량을 비교 분석하여, 각 송전 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 추가 보상해서 제어할 수 있다. The
도 3은 도 2의 연산 처리부 및 용량 설정부의 충방전 용량 설정 방법을 설명하기 위한 제어 동작 흐름도이다. FIG. 3 is a control operation flowchart illustrating a method of setting a charge/discharge capacity of the calculation processing unit and the capacity setting unit of FIG. 2 .
도 3을 참조하면, 먼저 연산 처리부(102)는 송전 전력 저장장치(ES) 및 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn)의 초기화 구동을 제어하기 위해, 생산 전력량(Pout_D)과 계통 전력량을 설정하는 평균치 연산 및 처리 프로세서(OP)를 수행한다. 이때, 연산 처리부(102)는 소정 기간 동안의 이전일 평균 전력 생산량(nDay(A))과 평균 계통 전력량(EDra)을 분석해서 그 평균치로 당일인 1일분의 생산 전력량(Pout_D)과 계통 전력량을 설정한다. Referring to FIG. 3 , first, the
구체적으로, 연산 처리부(102)는 미리 설정된 0시를 기점으로 미리 설정된 이전의 3일 내지 7일동안 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)로부터 각각 생산된 전력량(nDay(A))을 데이터베이스(105)로부터 읽어들인다. 그리고, 이전 3일 또는 7일 동안 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)로부터 각각 생산된 평균 전력량(nDay(A))을 분석한다. 이와 더불어, 연산 처리부(102)는 미리 설정된 이전 3일 또는 7일 동안의 송전 계통 전력량(EDra)을 데이터베이스(105)로부터 읽어들이고, 이전 3일 또는 7일 동안의 평균 계통 전력량(EDra)을 분석한다. Specifically, the
용량 설정부(103)는 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충전 및 방전 용량(P1,ES,Pn(c_data))을 설정하기 위한 처리 프로세서(OP) 및 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충전 및 방전 기간을 설정한기 위한 연산 프로세서(C)를 수행한다. The
구체적으로, 용량 설정부(103)는 충전 및 방전 용량(P1,ES,Pn(c_data)) 설정을 위한 처리 프로세서(OP) 수행시, 미리 설정된 이전일 동안의 평균 전력 생산량과 평균 계통 전력량을 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 전력 저장 용량(R(a)), 충전 상태(State of Charge), 또는 충방전 지연 기간 등의 충방전 특성에 따른 비율로 분배한다. 그리고, 그 분배 결과(Pout_a)에 따라 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별로 충전 및 방전 용량(P1,ES,Pn(C_data))을 설정한다. 이어, 용량 설정부(103)는 충전 및 방전 기간을 설정하기 위한 연산 프로세서(C) 수행시, 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)가 분배된 충방전 용량(P1,ES,Pn(C_data))에 따라 충전 또는 방전 동작을 수행할 수 있도록 미리 설정된 시간대별로 충전 및 방전 기간 정보를 설정할 수 있다. Specifically, when the
이에, 용량 설정부(103)는 매일 미리 설정된 특정 시점(예를 들어, 0시 또는 12시)마다 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량(P1,ES,Pn(c_data)) 및 충방전 기간 정보를 생성 및 전송함으로써, 송전 전력 저장장치(ES) 및 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn)의 초기화 구동을 제어할 수 있다. Accordingly, the
도 4는 도 2에 도시된 보정 연산부의 충방전 용량 보정 및 기간 보정 방법을 설명하기 위한 제어 동작 흐름도이다. FIG. 4 is a control operation flowchart illustrating a method for correcting charge/discharge capacity and correcting period of the correction calculating unit shown in FIG. 2 .
도 2 및 도 4를 참조하면, 보정 연산부(104)는 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)별 전력 생산량(SPn)과 송전 계통의 전력량(TPw)을 참조하여, 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량(P1,ES,Pn(c_data))을 1차 보정하기 위한 충방전 설정 용량(P1,ES,Pn(c_data)) 보정 처리 프로세서(OP)를 먼저 수행한다. 2 and 4 , the
구체적으로, 보정 연산부(104)는 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별로 충전 및 방전 동작이 진행되는 기간 동안, 실시간으로 전력량 검출부(101)를 통해 검출되는 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)별 전력 생산량(SPn)과 송전 계통의 전력량(TPw)을 수신한다. 그리고, 이전일 평균 전력 생산량(nDay(A))을 미리 설정된 기간 단위(예를 들어, 10분)로 분배한 전력량과 현재 실시간으로 검출된 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)별 전력 생산량(SPn)을 미리 설정된 기간 단위(예를 들어, 10분)로 비교 분석한다. Specifically, the
이에, 보정 연산부(104)는 충방전 설정 용량(P1,ES,Pn(c_data)) 보정 처리 프로세서(OP)를 진행 과정에서, 미리 설정된 기간 단위로 분배된 상태의 이전일 평균 전력 생산량(nDay(A))과 전력 생산량(SPn) 간의 차이 전력량(STP(data))을 매 설정된 기간 단위로 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량(P1,ES,Pn(c_data))에 합산함으로써, 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량(P1,ES,Pn(c_data))을 1차 보정한다. 보정 연산부(104)는 1차 보정된 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량 보정 데이터를 각각의 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)로 직접 전송한다. Accordingly, the
한편, 보정 연산부(104)는 1차 보정된 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량을 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 전력 저장 용량(C_data), 충전 상태(J_data), 또는 충전 지연 기간(S_Data) 등의 충방전 특성에 따른 비율로 분배할 수 있다. On the other hand, the
일 예로, 보정 연산부(104)는 1차 보정된 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량을 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충전 상태(J_data, 또는 충전 상태 데이터(SOC data))에 따라 각각 분배할 수 있다. 그리고 분배된 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 분배 용량을 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량(P1,ES,Pn(c_data))에 합산함으로써, 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량(P1,ES,Pn(c_data))을 추가 보정할 수 있다. 보정 연산부(104)는 1차 보정 후 추가 보정된 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량 보정 데이터(JC_data)를 각각의 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)로 직접 전송할 수도 있다. For example, the
또한, 보정 연산부(104)는 먼저 보정된 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량을 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충전 지연 기간(S_Data, 또는 지연 기간 데이터)에 따라 각각 분배할 수 있다. 그리고 지연 기간에 따라 분배된 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 분배 용량을 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량(P1,ES,Pn(c_data))에 합산함으로써, 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량(P1,ES,Pn(c_data))을 추가 보정할 수도 있다. 보정 연산부(104)는 추가 보정된 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량 보정 데이터(Pn(a))를 각각의 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)로 직접 전송할 수 있다. In addition, the
도 5는 도 2에 도시된 데이터 처리부 및 보정 연산부의 충방전 용량 보상 및 기간 보상 방법을 설명하기 위한 제어 동작 흐름도이다. FIG. 5 is a control operation flowchart illustrating a method of compensating for charging/discharging capacity and compensating for a period of the data processing unit and the correction calculating unit shown in FIG. 2 .
도 2 및 도 5를 참조하면, 데이터 처리부(107)는 미리 설정된 특정 시점(예를 들어, 09시)마다 통신부(106)를 통해 일기 예보를 포함한 날씨 정보(Bw_Data)를 수신하고, 날씨 정보를 이용해서 소정 기간 동안의 다음날들(예를 들어, 다음 3일분 내지 7일분)에 대한 평균 전력 생산량(Bw)을 분석 및 예측한다. 이때, 데이터 처리부(107)는 소정 기간 동안의 다음날들에 대한 기후, 날씨, 기온, 풍속, 풍량 중 적어도 하나의 날씨 정보를 이용해서 소정 기간 동안의 다음날들에 대한 평균 전력 생산량(Bw)을 분석 및 예측한다. 여기서, 기온, 풍속, 풍량 등의 평균치 정보와 대응되는 발전량 기준치나 실험치는 데이터베이스(105)에 미리 설정 및 저장될 수 있는바, 데이터 처리부(107)는 예보에 따른 기온, 풍속, 풍량 등의 평균치 정보와 대응되는 발전량 기준치를 날짜별로 평균 연산하여 다음날들에 대한 평균 전력 생산량(Bw)을 분석한다. 2 and 5 , the
이어, 데이터 처리부(107)는 예측 분석된 소정 기간 동안의 다음날들(예를 들어, 다음 3일분 내지 7일분)에 대한 평균 전력 생산량(Bw)을 미리 설정된 기간 단위(예를 들어, 10분)로 분배한 전력량과 실시간으로 검출된 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)별 전력 생산량(SPn)을 미리 설정된 기간 단위(예를 들어, 10분)로 비교 분석한다. Then, the
데이터 처리부(107)는 예측 분석해서 분배한 전력량과 실시간으로 검출된 전력 생산량(SPn)의 차이 전력량을 제1 보정 값(ES data, P1 data, Pn data)으로 설정해서 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량에 추가 분배 및 보상할 수 있다. The
또한, 데이터 처리부(107)는 예측 분석된 소정 기간 동안의 다음날들에 대한 평균 전력 생산량(Bw)을 도 4에 따른 보정 연산부(104)와 연계해서 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 전력 저장 용량(C_data), 충전 상태(J_data), 또는 충전 지연 기간(S_Data) 등의 충방전 특성에 따른 비율로 분배할 수 있다. 그리고, 보정 연산부(104)에서 각각 분배된 평균 생산량(Pn(a))과 예측 분석해서 분배한 전력량의 차이 용량을 제2 보정 값으로 설정하여, 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량에 추가 분배 및 보상할 수 있다. In addition, the
또한, 데이터 처리부(107)는 다음 1일차분 내지 다수 일차(예를 들어, 7일차)별로 구분해서 각각 일차별로 평균 전력 생산량(nDay(B))을 분석 및 예측할 수 있다. 이에, 데이터 처리부(107)는 다음 일차(예를 들어, 7일차)별 평균 전력 생산량(nDay(B))을 순차적으로 비교하여 각각의 일차별로 그 차이 전력량(dc1 내지 dcn)을 분석 및 검출한다. 즉, 다음 1일차분과 2일차분 간의 차이 전력량(dc1), 다음 2일차분과 3일차분 간의 차이 전력량(dc2),... 다음 n-1일차분과 n일차분 간의 차이 전력량(dcn)을 일차별로 검출한다. In addition, the
이어, 데이터 처리부(107)는 각각의 일차별 차이 전력량(dc1 내지 dcn)을 제1 보상 계수로서 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)의 충전 용량 크기에 따라 매칭 및 대응시킴으로써, 각각의 차이 전력량이 추가 보상되도록 각 전력 저장장치별(ES, SD1 내지 SDn) 충방전 용량을 보상한다. 즉, 데이터 처리부(107)는 차이 전력량이 가장 큰 보상 계수는 가장 용량이 큰 송전 전력 저장장치(ES)의 충방전 용량에 추가 보상하고, 나머지 차이 전력량이 가장 큰 보상 계수부터는 그 저장 용량이 큰 순서의 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn)에 순차적으로 매칭시켜서 날씨 예보에 따라 그 보상 효율과 전력 운용 안정성을 높일 수 있다. Next, the
한편, 데이터 처리부(107)는 각각의 일차별 차이 전력량(dc1 내지 dcn)을 제1 보상 계수로서 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)의 충전 상태(J_data)에 따라 매칭 및 대응시킴으로써, 각각의 차이 전력량이 추가 보상되도록 각 전력 저장장치별(ES, SD1 내지 SDn) 충방전 용량을 보상한다. 즉, 데이터 처리부(107)는 차이 전력량이 가장 큰 보상 계수는 현재의 충전 상태가 가장 적은 어느 하나의 전력 저장장치(ES)의 충방전 용량에 추가 보상하고, 나머지 차이 전력량이 가장 큰 보상 계수부터는 그 다음 충전 상태(J_data)가 적은 순서의 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn)에 순차적으로 매칭시켜서 그 보상 효율과 전력 운용 안정성을 높일 수 있다. On the other hand, the
또한, 데이터 처리부(107)는 각각의 일차별 차이 전력량(dc1 내지 dcn)을 제1 보상 계수로서 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)의 충전 지연 기간(S_Data)에 따라 매칭 및 대응시킴으로써, 각각의 차이 전력량이 추가 보상되도록 각 전력 저장장치별(ES, SD1 내지 SDn) 충방전 용량을 보상한다. 즉, 데이터 처리부(107)는 차이 전력량이 가장 큰 보상 계수는 현재의 충전 지연 기간(S_Data)이 가장 짧은 어느 하나의 전력 저장장치(ES)의 충방전 용량에 추가 보상하고, 나머지 차이 전력량이 가장 큰 보상 계수부터는 그 다음 충전 지연 기간이 짧은 순서의 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn)에 순차적으로 매칭시켜서 그 보상 효율과 전력 운용 안정성을 높일 수 있다. In addition, the
한편으로, 데이터 처리부(107)는 날씨 정보를 이용해서 미리 설정된 특정 시점마다 소정 기간 동안의 다음날들에 대한 평균 전력 소비량(Sw_Data)을 분석 및 예측할 수 있다. On the other hand, the
데이터 처리부(107)는 미리 설정된 특정 시점(예를 들어, 09시)마다 통신부(106)를 통해 일기 예보를 포함한 날씨 정보를 수신하고, 날씨 정보를 이용해서 소정 기간 동안의 다음날들(예를 들어, 다음 3일분 내지 7일분)에 대한 평균 전력 소비량(Sw_Data)을 분석 및 예측한다. 이때, 데이터 처리부(107)는 소정 기간 동안의 다음날들에 대한 기후, 날씨, 기온, 풍속, 풍량 중 적어도 하나의 날씨 정보를 이용해서 소정 기간 동안의 다음날들에 대한 평균 전력 소비량(Sw_Data)을 분석 및 예측한다. 여기서, 기온, 풍속, 풍량 등의 평균치 정보와 대응되는 전력 소비량 기준치나 실험치는 데이터베이스(105)에 미리 설정 및 저장될 수 있는바, 데이터 처리부(107)는 예보에 따른 기온, 풍속, 풍량 등의 평균치 정보와 대응되는 전력 소비량 기준치를 날짜별로 평균 연산하여 다음날들에 대한 평균 전력 소비량(Sw_Data)을 분석한다. The
데이터 처리부(107)는 예측 분석된 소정 기간 동안의 다음날들에 대한 평균 전력 소비량(Sw_Data)을 미리 설정된 기간 단위(예를 들어, 10분)로 분배한 전력 소비량과 실시간으로 검출된 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)별 전력 생산량(SPn)을 미리 설정된 기간 단위(예를 들어, 10분)로 비교 분석한다. The
데이터 처리부(107)는 예측 분석해서 분배한 전력 소비량과 실시간으로 검출된 전력 생산량(SPn)의 차이 전력량을 제2 보정 값으로 설정해서 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량에 추가 분배 및 보상할 수 있다. The
한편, 데이터 처리부(107)는 예측 분석된 소정 기간 동안의 다음날들에 대한 평균 전력 소비량(Sw_Data)을 도 4에 따른 보정 연산부(104)와 연계해서 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 전력 저장 용량(C_data), 충전 상태(J_data), 또는 충전 지연 기간(S_Data) 등의 충방전 특성에 따른 비율로 분배할 수 있다. 그리고, 보정 연산부(104)에서 각각 분배된 전력 소비량(Sw_Data)과 예측 분석해서 분배한 전력량의 차이 용량을 제2 보정 값으로 설정하여, 각각의 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)별 충방전 설정 용량에 추가 분배 및 보상할 수 있다. On the other hand, the
또한, 데이터 처리부(107)는 다음 1일차분 내지 다수 일차(예를 들어, 7일차)별로 구분해서 각각 일차별로 평균 전력 소비량(Sw_Data)을 분석 및 예측할 수 있다. 이에, 데이터 처리부(107)는 다음 일차(예를 들어, 7일차)별 평균 전력 소비량(Sw_Data)을 순차적으로 비교하여 각각의 일차별로 그 차이 소비량을 분석 및 검출한다. 즉, 다음 1일차분과 2일차분 간의 차이 소비량, 다음 2일차분과 3일차분 간의 차이 소비량,... 다음 n-1일차분과 n일차분 간의 차이 소비량을 일차별로 검출한다. In addition, the
이어, 데이터 처리부(107)는 각각의 일차별 차이 소비량을 제2 보상 계수로서 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)의 충전 용량 크기에 따라 매칭 및 대응시킴으로써, 각각의 차이 소비량이 추가 보상되도록 각 전력 저장장치별(ES, SD1 내지 SDn) 충방전 용량을 보상한다. 즉, 데이터 처리부(107)는 차이 소비량이 가장 큰 보상 계수는 가장 용량이 큰 송전 전력 저장장치(ES)의 충방전 용량에 추가 보상하고, 나머지 차이 소비량이 가장 큰 보상 계수부터는 그 저장 용량이 큰 순서의 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn)에 순차적으로 매칭시켜서 소비 전력량에 따라 그 보상 효율과 전력 운용 안정성을 높일 수 있다. Next, the
한편, 데이터 처리부(107)는 각각의 일차별 차이 소비량을 제2 보상 계수로서 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)의 충전 상태(J_data)에 따라 매칭 및 대응시킴으로써, 각각의 차이 소비량이 추가 보상되도록 각 전력 저장장치별(ES, SD1 내지 SDn) 충방전 용량을 보상한다. 즉, 데이터 처리부(107)는 차이 소비량이 가장 큰 보상 계수는 현재의 충전 상태가 가장 적은 어느 하나의 전력 저장장치(ES)의 충방전 용량에 추가 보상하고, 나머지 차이 소비량이 가장 큰 보상 계수부터는 그 다음 충전 상태(J_data)가 적은 순서의 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn)에 순차적으로 매칭시켜서 그 보상 효율과 전력 운용 안정성을 높일 수 있다. On the other hand, the
또한, 데이터 처리부(107)는 각각의 일차별 차이 소비량을 제2 보상 계수로서 각 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)의 충전 지연 기간(S_Data)에 따라 매칭 및 대응시킴으로써, 각각의 차이 소비량이 추가 보상되도록 각 전력 저장장치별(ES, SD1 내지 SDn) 충방전 용량을 보상한다. 즉, 데이터 처리부(107)는 차이 소비량이 가장 큰 보상 계수는 현재의 충전 지연 기간(S_Data)이 가장 짧은 어느 하나의 전력 저장장치(ES)의 충방전 용량에 추가 보상하고, 나머지 차이 소비량이 가장 큰 보상 계수부터는 그 다음 충전 지연 기간이 짧은 순서의 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn)에 순차적으로 매칭시켜서 그 보상 효율과 전력 운용 안정성을 높일 수 있다. In addition, the
상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 일 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.In the above, the present invention has been shown and described in relation to a specific preferred embodiment, but the present invention is variously modified and changed within the limits that do not depart from the technical characteristics or field of the present invention provided by the following claims. It will be apparent to one of ordinary skill in the art that
P1 내지 Pn: 제1 내지 제n 발전장치
SD1 내지 SDn: 제1 내지 제n 전력 저장장치
ES: 송전 전력 저장장치
M1: 통합 제어 장치P1 to Pn: first to nth power generation devices
SD1 to SDn: first to nth power storage devices
ES: Transmission Power Storage
M1: integrated control unit
Claims (6)
상기 송전 계통의 송전 전력 관리 시스템은,
신재생 에너지원을 통해 전력을 생산하는 제1 내지 제n 발전장치(P1 내지 Pn)와;
상기 제1 내지 제n 발전장치에 각각 연결되어 상기 제1 내지 제n 발전장치에서 생산된 전력을 충전 및 방전시키는 제1 내지 제n 전력 저장장치(SD1 내지 SDn)와;
송전 계통의 전력을 충전 및 방전시키는 송전 전력 저장장치(ES); 및
상기 신재생 에너지원을 통해 생산되는 전력량, 상기 송전 계통의 전력량, 전력 사용량에 따라 상기 제1 내지 제n 발전장치 및 상기 송전 전력 저장장치의 충전 및 방전 용량을 제어하는 것으로 상기 송전 계통의 전력량과 상기 제1 내지 제n 발전장치 각각의 출력 전력량을 검출하여 데이터 베이스와 데이터 처리부에 저장하도록 하는 전력량 검출부(101)와, 미리 설정된 기간 동안의 이전일에 대한 평균 전력 생산량과 평균 계통 전력량을 데이터베이스(105)로부터 읽어들여서 분석하는 연산 처리부(102)와, 상기 미리 설정된 기간 동안의 이전일에 대한 평균 전력 생산량과 평균 계통 전력량을 기초로 상기 송전 전력 저장장치 및 상기 제1 내지 제n 전력 저장장치의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 생성 및 전송하는 용량 설정부(103)와, 상기 이전일에 대한 평균 전력 생산량과 실시간으로 검출된 전력 생산량 비교 결과에 따라 상기 제1 내지 제n 전력 저장장치의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 보정하는 보정 연산부(104)와, 다음날들에 대한 평균 전력 생산량이나 전력 소비량과 상기 실시간으로 검출된 전력 생산량 비교 결과에 따라 상기 제1 내지 제n 전력 저장장치의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 보상하는 보정 연산부(104) 및 미리 설정된 특정 시점마다 통신부(106)를 통해 일기 예보를 포함한 날씨 정보를 수신하고, 날씨 정보를 이용해서 소정 기간 동안의 다음날들에 대한 평균 전력 생산량을 분석 및 예측하고, 날씨 정보를 이용해서 미리 설정된 특정 시점마다 소정의 다음날들에 대한 평균 전력 소비량을 분석 및 예측하고 예측 분석된 다음날들에 대한 평균 전력 소비량과 실시간으로 검출된 전력 생산량을 비교 분석하여, 각 송전 전력 저장장치(ES, SD1 내지 SDn)의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 보상해서 제어할 수 있도록 하는 데이터 처리부(107)를 포함하는 통합 제어 장치(M1)로 구성된 것으로,
상기 통합제어장치는 미리 설정된 시점마다 미리 설정된 기간 동안의 이전일 평균 전력 생산량과 평균 계통 전력량을 기초로 당일 생산 전력량과 계통 전력량을 설정하고, 상기 당일 생산 전력량과 계통 전력량에 따라 상기 송전 전력 저장장치 및 상기 제1 내지 제n 전력 저장장치의 초기 동작을 위한 충방전 용량과 충방전 기간을 각각 설정하고, 또한 제1 내지 제n 발전장치별 전력 생산량과 송전 계통의 전력량을 미리 설정된 소정의 시간대별로 검출하고, 검출된 상기 제1 내지 제n 발전장치별 전력 생산량과 송전 계통의 전력량에 따라 상기 송전 전력 저장장치 및 상기 제1 내지 제n 전력 저장장치의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 송전 계통의 송전 전력 관리 시스템.
여기서 n은 자연수임.
In the power transmission power management system of a power transmission system to improve the control and operation efficiency of the power transmission system,
The transmission power management system of the transmission system,
First to n-th power generation devices (P1 to Pn) for generating electric power through a renewable energy source and;
first to nth power storage devices (SD1 to SDn) respectively connected to the first to nth power generation devices to charge and discharge the power generated by the first to nth power generation devices;
Transmission power storage (ES) for charging and discharging power of the power transmission system; and
By controlling the charging and discharging capacities of the first to nth power generation devices and the power transmission power storage device according to the amount of power produced through the renewable energy source, the amount of power of the power transmission system, and the amount of power used, the amount of power of the power transmission system and The first to n-th power generation devices are each detected and stored in a database and a data processing unit, the power amount detection unit 101, and the average power production and average system power for the previous day during a preset period are stored in a database ( 105) and an arithmetic processing unit 102 that reads and analyzes, and the transmission power storage device and the first to nth power storage devices based on the average power production and average grid power for the previous day during the preset period. A capacity setting unit 103 that generates and transmits charge/discharge set capacity and charge/discharge period information, and the first to n-th power storage devices according to a comparison result between the average power production for the previous day and the power production detected in real time A correction calculating unit 104 for correcting the charging/discharging capacity and charging/discharging period information of Receives weather information including weather forecast through a correction calculating unit 104 that compensates for the charging/discharging capacity and charging/discharging period information of the device and the communication unit 106 at preset specific points in time, and using the weather information for a predetermined period of time. Analyze and predict the average power production for the next days, and analyze and predict the average power consumption for the predetermined next days at a preset specific point using weather information, and predict and analyze the average power consumption for the next day An integrated control device including a data processing unit 107 for compensating and controlling the charging/discharging set capacity and charging/discharging period information of each power transmission power storage device (ES, SD1 to SDn) by comparing and analyzing the detected power production (M1) is composed of,
The integrated control device sets the amount of electricity produced on the day and the amount of grid electricity on the basis of the average amount of electricity production and the average amount of grid electricity of the previous day for a preset period at each predetermined time point, and the transmission power storage device according to the amount of electricity produced and the amount of grid electricity on the day and set the charge/discharge capacity and the charge/discharge period for the initial operation of the first to nth power storage devices, respectively, and set the first to nth power generation devices and the power amount of the power transmission system for each preset time period. and correcting the charging/discharging setting capacity and charging/discharging period information of the power transmission power storage device and the first to nth power storage devices according to the detected power production by each of the first to nth power generation devices and the amount of power in the power transmission system Transmission power management system of the transmission system, characterized in that.
where n is a natural number.
상기 통합 제어 장치는
다음날들에 대한 평균 전력 생산량과 평균 계통 전력량을 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 송전 전력 저장장치 및 상기 제1 내지 제n 전력 저장장치의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 송전 계통의 송전 전력 관리 시스템.
The method of claim 1,
The integrated control device is
Analyzes the average power production and average system power for the next days, and corrects charge/discharge set capacity and charge/discharge period information of the transmission power storage device and the first to nth power storage devices according to the analysis result transmission power management system of the power transmission system.
상기 통합 제어 장치는
다음날들에 대한 전력 소비량을 분석하고, 분석 결과에 따라 상기 송전 전력 저장장치 및 상기 제1 내지 제n 전력 저장장치의 충방전 설정 용량 및 충방전 기간 정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 송전 계통의 송전 전력 관리 시스템.
The method of claim 1,
The integrated control device is
Power transmission in a power transmission system, characterized in that the power consumption for the next days is analyzed, and the charging/discharging set capacity and charging/discharging period information of the power transmission power storage device and the first to nth power storage devices are corrected according to the analysis result power management system.
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KR20100104987A (en) * | 2009-03-20 | 2010-09-29 | 가부시키가이샤 히다치 엔지니어링 앤드 서비스 | Wind power generation system with power storage system |
KR20200129555A (en) * | 2019-05-09 | 2020-11-18 | 두산중공업 주식회사 | System and method for controlling charging rate |
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