KR102412722B1 - Control method of multi-functional energy storage system - Google Patents

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Abstract

일 실시예는, 시점에서 제1SOC(state-of-health) 상태를 가지는 ESS(Energy Storage System)를 충방전시켜 제1기능을 수행하는 제1기능단계; 시점에서 제2SOC 상태를 가지는 상기 ESS를 충방전시켜 제2기능을 수행하는 제2기능단계; 및 상기 제1기능단계에서 상기 제2기능단계로 전환하거나 상기 제2기능단계에서 상기 제1기능단계로 전환하기 전에, 충전 혹은 방전을 통해 상기 ESS를 상기 제2SOC 상태 혹은 상기 제1SOC 상태로 만드는 SOC변경단계를 포함하는 ESS 제어방법을 제공한다.An embodiment includes a first functional step of performing a first function by charging and discharging an Energy Storage System (ESS) having a first state-of-health (SOC) state at a time point; a second functional step of charging and discharging the ESS having a second SOC state at a time point to perform a second function; and before switching from the first functional stage to the second functional stage or from the second functional stage to the first functional stage, making the ESS into the second SOC state or the first SOC state through charging or discharging An ESS control method including the SOC change step is provided.

Description

다기능 에너지저장장치 제어방법{CONTROL METHOD OF MULTI-FUNCTIONAL ENERGY STORAGE SYSTEM}Multifunctional energy storage device control method {CONTROL METHOD OF MULTI-FUNCTIONAL ENERGY STORAGE SYSTEM}

본 실시예는 다기능을 수행하는 에너지저장장치를 제어하는 방법에 관한 것이다. This embodiment relates to a method of controlling an energy storage device that performs a multi-function.

신재생에너지발전이 증가하면서 ESS(Energy Storage System, 에너지저장장치)의 도입도 더불어 증가하고 있다.As renewable energy generation increases, the introduction of ESS (Energy Storage System) is also increasing.

신재생에너지발전은 주로 비예측적이기 때문에 수요와 공급에서의 차이가 전력망을 교란시키게 되는데, ESS는 이러한 차이를 흡수함으로써 전력망의 안정에 기여할 수 있다.Since renewable energy generation is mainly unpredictable, the difference in supply and demand disturbs the power grid, and ESS can contribute to the stability of the power grid by absorbing this difference.

최근에는 아파트와 같은 밀집주거지역에서의 ESS에 대한 수요도 증가하고 있는데, 이러한 지역에서는 전력가격이 저렴한 시간대에서 ESS에 전력을 저장했다가 전력가격이 비싼 시간대에서 ESS의 전력을 활용하고 있다. 다른 이유로 이러한 지역에서는 수전시설의 한계에 의해 순간적으로 높은 전력을 사용하지 못하는 경우가 있는데, 이러한 수전시설의 한계를 보완하기 위해 ESS를 도입하기도 한다. 최근 전기자동차의 늘어나면서 이러한 고전력 사용을 위한 ESS의 도입이 증가하고 있다.Recently, the demand for ESS in densely populated residential areas such as apartments is also increasing. In these areas, electricity is stored in ESS during times when electricity prices are low and then electricity from ESS is utilized during times when electricity prices are high. For other reasons, there are cases where high power cannot be used instantaneously due to the limitations of the power reception facilities in these areas. Recently, as the number of electric vehicles increases, the introduction of ESS to use such high power is increasing.

이와 같이 ESS는 전력의 공급과 소비를 분산시키거나 집중시킴으로써 전력에 대한 보다 효율적인 사용을 가능하게 하지만, 현재까지는 초기 투자비용이 너무 높다는 것이 ESS의 보급을 막는 한 요인이 되고 있다.As described above, ESS enables more efficient use of electricity by dispersing or concentrating the supply and consumption of electricity.

이러한 ESS의 높은 투자비용 문제를 완화시키기 위해서는 ESS의 활용비율과 활용시간을 높일 필요가 있고, 이와 관련된 기술의 개발이 좀더 진전될 필요가 있다.In order to alleviate the problem of high investment cost of ESS, it is necessary to increase the utilization ratio and utilization time of ESS, and it is necessary to further advance the development of related technologies.

이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 일 측면에서, ESS의 활용비율을 증가시키는 기술을 제공하는 것이다. 다른 측면에서, 본 실시예의 목적은, ESS의 활용시간을 증가시키는 기술을 제공하는 것이다.Against this background, an object of the present embodiment is, in one aspect, to provide a technology for increasing the utilization rate of the ESS. In another aspect, an object of the present embodiment is to provide a technology for increasing the utilization time of an ESS.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 시점에서 제1SOC(state-of-health) 상태를 가지는 ESS(Energy Storage System)를 충방전시켜 제1기능을 수행하는 제1기능단계; 시점에서 제2SOC 상태를 가지는 상기 ESS를 충방전시켜 제2기능을 수행하는 제2기능단계; 및 상기 제1기능단계에서 상기 제2기능단계로 전환하거나 상기 제2기능단계에서 상기 제1기능단계로 전환하기 전에, 충전 혹은 방전을 통해 상기 ESS를 상기 제2SOC 상태 혹은 상기 제1SOC 상태로 만드는 SOC변경단계를 포함하는 ESS 제어방법을 제공한다. In order to achieve the above object, one embodiment, a first functional step of performing a first function by charging and discharging an ESS (Energy Storage System) having a first state-of-health (SOC) state at a time point; a second functional step of charging and discharging the ESS having a second SOC state at a time point to perform a second function; and before switching from the first functional stage to the second functional stage or from the second functional stage to the first functional stage, making the ESS into the second SOC state or the first SOC state through charging or discharging An ESS control method including the SOC change step is provided.

상기 제1기능은 상기 ESS와 연동된 전력망의 전압레귤레이션 혹은 주파수레귤레이션이고, 상기 제2기능은 상기 ESS를 이용한 수요반응일 수 있다.The first function may be voltage regulation or frequency regulation of a power grid interlocked with the ESS, and the second function may be a demand response using the ESS.

상기 ESS 제어방법은 상기 제2기능단계에서, 상기 ESS가 상기 전력망의 과발전량을 흡수하는 경우, 상기 제2SOC는 상기 제1SOC보다 낮게 설정될 수 있다.In the ESS control method, in the second function step, when the ESS absorbs the over-generation of the power grid, the second SOC may be set lower than the first SOC.

상기 제1SOC는 0.5일 수 있다.The first SOC may be 0.5.

상기 ESS 제어방법은 상기 제1기능단계 혹은 상기 제2기능단계의 수행을 결정하는 제어단계를 더 포함하고, 상기 제어단계에서, 상기 제1기능단계 혹은 상기 제2기능단계의 수행이 예측되는 경우, 상기 SOC변경단계의 수행을 결정할 수 있다.The ESS control method further includes a control step of determining the performance of the first functional step or the second functional step, wherein, in the control step, when the performance of the first functional step or the second functional step is predicted , it is possible to determine the execution of the SOC change step.

상기 ESS 제어방법은 상기 제어단계에서, 모니터링값과 임계값을 비교하고 상기 모니터링값이 상기 임계값으로부터 일정 범위 이내로 진입하는 경우, 상기 제1기능단계의 수행을 예측하고 상기 SOC변경단계의 수행을 결정할 수 있다.The ESS control method compares a monitoring value and a threshold value in the control step, and when the monitoring value enters within a predetermined range from the threshold value, predicts the performance of the first functional step and performs the SOC change step can decide

상기 임계값은 사용자 조작 신호에 의해 선택되는 안정성 우선 모드, 중간 모드 및 경제성 우선 모드 중 하나의 모드에 의해 결정될 수 있다.The threshold value may be determined by one of a safety priority mode, an intermediate mode, and an economy priority mode selected by a user manipulation signal.

상기 결정된 모드에 의해 상기 제1기능에서 상기 ESS의 투입비율도 결정될 수 있다.The input ratio of the ESS in the first function may also be determined by the determined mode.

상기 ESS 제어방법은 DR(Demand Response)시간과 DR량을 포함하는 DR(Demand Response)신호를 수신하는 DR수신단계를 더 포함하고, 상기 제어단계에서, 상기 DR시간의 시점에 일정 시간 이내로 가까워지는 경우, 상기 제2기능단계의 수행을 예측하고 상기 SOC변경단계의 수행을 결정할 수 있다.The ESS control method further comprises a DR receiving step of receiving a DR (Demand Response) signal including a DR (Demand Response) time and a DR amount, and in the control step, the DR time is closer to within a certain time. In this case, it is possible to predict the performance of the second functional step and determine the execution of the SOC change step.

상기 ESS 제어방법은 상기 제어단계에서, 상기 DR시간과 상기 DR량에 따라 상기 제2SOC를 재설정할 수 있다.The ESS control method may reset the second SOC according to the DR time and the DR amount in the control step.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, ESS를 다기능으로 활용함으로써 ESS의 활용비율을 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 본 실시예에 의하면, 동일한 사용에 대하여 ESS의 마모가 최소 혹은 최적이 되게 함으로써 ESS의 활용시간을 증가시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, it is possible to increase the utilization ratio of the ESS by using the ESS for multiple functions. In addition, according to this embodiment, it is possible to increase the utilization time of the ESS by making the wear of the ESS minimum or optimal for the same use.

도 1은 일 실시예에 따른 전력망 시스템의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 배터리의 마모지수를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 제어장치의 구성도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전력망의 주파수 곡선과 임계값을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 사용자 조작 버튼의 배치도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 제2기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 ESS 제어방법의 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 제1기능 수행 방법의 흐름도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 제2기능 수행 방법의 흐름도이다.
1 is a block diagram of a power grid system according to an embodiment.
2 is a view showing a wear index of a battery according to an embodiment.
3 is a block diagram of a control device according to an embodiment.
4 is a diagram illustrating a frequency curve and a threshold value of a power grid according to an embodiment.
5 is a layout view of a user manipulation button according to an exemplary embodiment.
6 is a diagram for explaining a second function according to an embodiment.
7 is a flowchart of an ESS control method according to an embodiment.
8 is a flowchart of a method for performing a first function according to an embodiment.
9 is a flowchart of a method for performing a second function according to an embodiment.

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

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

도 1은 일 실시예에 따른 전력망 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a power grid system according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 마이크로그리드(100)는 접속반(170)을 통해 제1전력망(180)에 접속될 수 있다. 제1전력망(180)은 상용전력망일 수 있고 마이크로그리드(100)보다 상위에 있는 매크로그리드일 수 있다.Referring to FIG. 1 , the microgrid 100 may be connected to the first power grid 180 through a connection panel 170 . The first power grid 180 may be a commercial power grid and may be a macro grid higher than the microgrid 100 .

마이크로그리드(100) 내에는 제2전력망(160)이 포함될 수 있고, 제2전력망(160)에는 ESS(110), 부하(140) 및 신재생에너지발전원(150) 등이 연결될 수 있다.A second power grid 160 may be included in the microgrid 100 , and the ESS 110 , the load 140 , and the renewable energy power generation source 150 , etc. may be connected to the second power grid 160 .

ESS(110)는 대용량의 에너지저장장치로서 일반적으로 배터리로 구성될 수 있고, 실시예에 따라서는 플라이휠 등의 다른 에너지저장장치로 구성될 수 있다.The ESS 110 is a large-capacity energy storage device, and may generally be configured with a battery, and may be configured with other energy storage devices such as a flywheel, depending on the embodiment.

ESS(110)는 전력변환장치(120)를 통해 제1전력망(180)으로 전류를 공급하거나 제1전력망(180)으로부터 전류를 공급받을 수 있다. 그리고, ESS(110)는 전력변환장치(120)를 통해 제2전력망(160)으로 전류를 공급하거나 제2전력망(160)으로부터 전류를 공급받을 수 있다. 도면에서, 마이크로그리드(100)에서 제1전력망(180)으로 공급되는 전류는 제1전류(i1)로 표시되고 있고, 제2전력망(160)에서 ESS(110)가 아닌 다른 구성에서 공급되는 전류는 제2전류(i2)로 표시되고 있으며, ESS(110)에서 전력망 시스템으로 공급하는 전류는 제3전류(i3)로 표시되고 있다.The ESS 110 may supply current to or receive current from the first power grid 180 through the power conversion device 120 . In addition, the ESS 110 may supply current to or receive current from the second power grid 160 through the power conversion device 120 . In the drawing, the current supplied from the microgrid 100 to the first power grid 180 is represented by the first current i1 , and the current supplied from the second power grid 160 to a configuration other than the ESS 110 . is represented by the second current i2, and the current supplied from the ESS 110 to the power grid system is represented by the third current i3.

제2전류(i2)와 제3전류(i3)의 합은 제1전류(i1)와 같아지는데, 제2전류(i2)는 비제어대상임으로 마이크로그리드(100)는 제3전류(i1)를 제어하여 제1전류(i1)를 조절할 수 있다.The sum of the second current (i2) and the third current (i3) is equal to the first current (i1). Since the second current (i2) is uncontrolled, the microgrid 100 controls the third current (i1). It is possible to control the first current i1.

ESS(110)에서 입출력되는 제3전류(i3)는 전력변환장치(120)에 의해 제어될 수 있고, 전력변환장치(120)는 제어장치(130)에 의해 제어될 수 있다. 이하에서, 제어장치(130)가 제3전류(i3)를 제어한다는 것은 실질적으로 전력변환장치(120)를 통해 제어한다는 것으로 이해될 수 있다. 제3전류(i3)는 ESS(110)의 입출력전류로 이해될 수도 있고, ESS(110)의 충방전전류로 이해될 수도 있다.The third current i3 input and output from the ESS 110 may be controlled by the power converter 120 , and the power converter 120 may be controlled by the controller 130 . Hereinafter, it may be understood that the control device 130 controls the third current i3 as substantially controlling the power conversion device 120 . The third current i3 may be understood as an input/output current of the ESS 110 , or may be understood as a charge/discharge current of the ESS 110 .

ESS(110)는 활용비율을 높이기 위해 다기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, ESS(110)는 제1전류(i1)에 대한 최대출력전류제어, 제1전력망(180)에 대한 수요반응, 제1전력망(180) 혹은 제2전력망(160)에 대한 전압레귤레이션 혹은 주파수레귤레이션 등의 기능을 수행할 수 있다. ESS(110)는 동시에 둘 이상의 기능을 수행할 수도 있고, 하나 이상의 기능을 시간대별로 순차적으로 수행할 수도 있다.The ESS 110 may perform multiple functions in order to increase the utilization ratio. For example, the ESS 110 controls the maximum output current for the first current i1 , the demand response for the first power grid 180 , and voltage regulation for the first power grid 180 or the second power grid 160 . Alternatively, a function such as frequency regulation may be performed. The ESS 110 may perform two or more functions at the same time, or may sequentially perform one or more functions for each time zone.

이때, ESS(110)는 마모지수를 고려하여 각 기능을 수행할 수 있다.At this time, the ESS 110 may perform each function in consideration of the wear index.

도 2는 일 실시예에 따른 배터리의 마모지수를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a wear index of a battery according to an exemplary embodiment.

도 2를 참조하면, 배터리의 마모지수는 SOC(state-of-charge)에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 마모지수는 단위충방전량에 대한 배터리의 수명감소비율을 나타내는 값으로, 마모지수가 클 수록 배터리에 대해 동일한 충방전전류를 입출력시킬 때 배터리의 수명이 많이 감소한다는 것을 의미한다.Referring to FIG. 2 , the wear index of the battery may vary according to state-of-charge (SOC). Here, the wear index is a value representing a reduction ratio of the battery life to the unit charge/discharge amount, and as the wear index increases, it means that the battery life is greatly reduced when the same charge/discharge current is input/output to the battery.

도 2에 도시된 실시예에서, 배터리의 마모지수는 SOC가 증가와 함께 커질 수 있다. SOC가 0.8일 때의 마모지수가 SOC가 0.4일 때의 마모지수보다 클 수 있다. 도시되지는 않았으나 다른 배터리에서는 SOC가 0.5일 때, 마모지수가 가장 작고 SOC가 0.5에서 멀어질 수록 마모지수가 커질 수 있다.In the embodiment shown in FIG. 2 , the wear index of the battery may increase as the SOC increases. The wear index when SOC is 0.8 may be greater than the wear index when SOC is 0.4. Although not shown, in other batteries, the wear index is the smallest when the SOC is 0.5, and the wear index may increase as the SOC is further away from 0.5.

제어장치는 마모지수를 고려하여 최적의 SOC 상태에서 ESS에 대한 각 기능을 수행함으로써 ESS의 활용시간을 증대시킬 수 있다.The control device can increase the utilization time of the ESS by performing each function of the ESS in the optimal SOC state in consideration of the wear index.

도 3은 일 실시예에 따른 제어장치의 구성도이다.3 is a block diagram of a control device according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 제어장치(130)는 제1기능부(210), 제2기능부(220), 제어부(230), UI부(240, UI:User Interface), 신호수신부(250) 및 SOC변경부(260) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the control device 130 includes a first function unit 210 , a second function unit 220 , a control unit 230 , a UI unit 240 , UI: User Interface), a signal receiving unit 250 and It may include an SOC change unit 260 and the like.

제1기능부(210)는 ESS를 충방전시켜 제1기능을 수행할 수 있다. 제1기능은 ESS와 연동된 전력망의 전압레귤레이션 혹은 주파수레귤레이션일 수 있다.The first function unit 210 may perform a first function by charging and discharging the ESS. The first function may be voltage regulation or frequency regulation of the power grid interlocked with the ESS.

제1기능부(210)는 기능의 시작점(시점)에서 제1SOC 상태를 가지는 ESS를 충방전시켜 제1기능을 수행할 수 있다. 제1SOC 상태는 ESS의 마모지수가 고려된 상태로서, 예를 들어, 0.5일 수 있다.The first function unit 210 may perform the first function by charging and discharging the ESS having the first SOC state at the starting point (time point) of the function. The first SOC state is a state in which the wear index of the ESS is considered, and may be, for example, 0.5.

전압레귤레이션이나 주파수레귤레이션을 수행했을 때, ESS의 SOC는 일정 범위 이내에서 변동할 수 있다. 이러한 일정 범위는 ESS의 안전 작동 범위에 해당되어야 한다. 안전 작동 범위는 일반적으로 SOC 0.1 이상에서 SOC 0.9 이하로 결정되는데, 제어장치(130)는 전압레귤레이션이나 주파수레귤레이션에 의한 ESS의 SOC 변동 범위가 이러한 안전 작동 범위에 해당되도록 기능 시점의 제1SOC를 결정할 수 있다.When voltage regulation or frequency regulation is performed, the SOC of the ESS may fluctuate within a certain range. Such a certain range should correspond to the safe operating range of the ESS. The safe operating range is generally determined from SOC 0.1 or more to SOC 0.9 or less, and the control device 130 determines the first SOC at the time of function so that the SOC variation range of the ESS by voltage regulation or frequency regulation falls within this safe operating range. can

그리고, 제어장치(130)는 마모지수를 고려하여 기능 시점의 제1SOC를 결정할 수 있다. 일반적으로 ESS의 0.5 부근에서 마모지수가 가장 작게 나타나고, 0.5에서 멀어질 수록 마모지수가 증가하는데, 제어장치(130)는 이를 고려하여 제1SOC가 0.5가 되도록 할 수 있다.And, the control device 130 may determine the first SOC of the functional time in consideration of the wear index. In general, the wear index is the smallest in the vicinity of 0.5 of the ESS, and the wear index increases as the distance from 0.5 is increased.

제2기능부(220)는 ESS를 충방전시켜 제2기능을 수행할 수 있다. 제2기능은 수요반응 기능일 수 있다. 제2기능부(220)는 ESS를 이용하여 전력망의 과발전량을 흡수할 수 있고, ESS를 이용하여 전력망에 부족한 전력량을 공급해 줄 수 있다.The second function unit 220 may perform a second function by charging and discharging the ESS. The second function may be a demand response function. The second function unit 220 may absorb the excess power of the power grid by using the ESS, and may supply the insufficient amount of power to the power grid using the ESS.

제2기능부(220)가 수요반응 기능을 수행하는 경우, ESS의 SOC는 단방향으로 증가하거나 단방향으로 감소할 수 있다. 이때, 제어장치는 제2기능의 수행에 따른 ESS의 SOC가 안전 작동 범위에 해당되도록 제2기능의 시점 SOC(제2SOC)를 결정할 수 있다. 그리고, 제어장치는 마모지수를 고려하여 ESS의 마모가 최소화되도록 제2SOC를 결정할 수 있다.When the second function unit 220 performs the demand response function, the SOC of the ESS may increase or decrease in one direction. In this case, the control device may determine the time point SOC (second SOC) of the second function so that the SOC of the ESS according to the execution of the second function falls within the safe operating range. And, the control device may determine the second SOC so that the wear of the ESS is minimized in consideration of the wear index.

예를 들어, 수요반응의 수행에 따라 ESS의 SOC가 0.4 증가한다고 할 때, 안전 작동 범위를 고려한 제2SOC는 0.5 이하에서 0.1 이상의 값일 수 있는데, 이때, 제어장치는 ESS의 SOC 변동 구간의 누적 마모지수가 최소가 되도록 제2SOC를 결정할 수 있다. 일반적으로, ESS가 전력망의 과발전량을 흡수하는 경우, 제2SOC는 제1SOC보다 낮게 설정될 수 있다. 그리고, 반대로, ESS가 전력망의 과수요를 보충하는 경우, 제2SOC는 제1SOC보다 높게 설정될 수 있다.For example, assuming that the SOC of the ESS increases by 0.4 according to the performance of demand response, the second SOC in consideration of the safe operating range may be a value of 0.5 or less to 0.1 or more. The second SOC may be determined such that the index is minimized. In general, when the ESS absorbs over-generation of the power grid, the second SOC may be set lower than the first SOC. And, conversely, when the ESS supplements the excessive demand of the power grid, the second SOC may be set higher than the first SOC.

SOC변경부(260)는 제1기능부(210) 및 제2기능부(220)의 기능 수행에 앞서서 ESS의 SOC 상태를 제1SOC 상태 혹은 제2SOC 상태로 변경할 수 있다. 예를 들어, SOC변경부(260)는 ESS가 제1기능수행에서 제2기능수행으로 전환할 때, ESS를 충전 혹은 방전시켜서 SOC를 제2SOC로 변경할 수 있다. 혹은 SOC변경부(260)는 ESS가 제2기능수행에서 제1기능수행으로 전환할 때, ESS를 충전 혹은 방전시켜서 SOC를 제1SOC로 변경할 수 있다.The SOC change unit 260 may change the SOC state of the ESS to the first SOC state or the second SOC state prior to performing the functions of the first functional unit 210 and the second functional unit 220 . For example, when the ESS switches from performing the first function to performing the second function, the SOC change unit 260 may charge or discharge the ESS to change the SOC to the second SOC. Alternatively, the SOC change unit 260 may change the SOC to the first SOC by charging or discharging the ESS when the ESS switches from performing the second function to performing the first function.

제어부(230)는 제어장치(130) 내 구성을 전반적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(230)는 각 구성의 작동 여부를 결정할 수 있다. 제어부(230)는 제1기능부(210) 혹은 제2기능부(220)의 작동을 결정하고 제1기능부(210) 혹은 제2기능부(220)를 작동시킬 수 있다.The control unit 230 may control the overall configuration of the control device 130 . For example, the controller 230 may determine whether to operate each component. The control unit 230 may determine the operation of the first function unit 210 or the second function unit 220 and operate the first function unit 210 or the second function unit 220 .

그리고, 제어부(230)는 제1기능 혹은 제2기능의 수행이 예측되는 경우, SOC변경부(260)를 작동시켜 ESS의 SOC를 변경할 수 있다.Further, when the performance of the first function or the second function is predicted, the control unit 230 may operate the SOC change unit 260 to change the SOC of the ESS.

UI부(240)는 디스플레이장치로 제어장치(130)가 생성하는 정보 등을 출력시켜 사용자에게 정보를 제공할 수 있다. 그리고, UI부(240)는 키보드, 마우스, 터치스크린 등을 통해 사용자 조작 신호를 인식하고, 사용자 조작 신호를 제어부(230) 등으로 전달할 수 있다.The UI unit 240 may provide information to the user by outputting information generated by the control device 130 to the display device. In addition, the UI unit 240 may recognize a user manipulation signal through a keyboard, mouse, touch screen, or the like, and transmit the user manipulation signal to the controller 230 .

신호수신부(250)는 외부와 통신할 수 있는 구성으로서, 전력망 관리 장치로부터 DR(Demand Response)신호를 수신하여 DR신호에 포함되는 DR시간과 DR량을 제어부(230) 및/또는 제2기능부(220)로 전달할 수 있다.The signal receiving unit 250 is a component capable of communicating with the outside, and receives a DR (Demand Response) signal from the power grid management device and sets the DR time and DR amount included in the DR signal to the control unit 230 and/or the second function unit. It can be passed to (220).

도 4는 일 실시예에 따른 전력망의 주파수 곡선과 임계값을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating a frequency curve and a threshold value of a power grid according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 제1곡선(310)과 같이 전력망의 주파수가 시간에 따라 변동할 수 있다. 주파수는 전력망에서의 수급 불균형에 따라 변동하는데, 수급이 일치하면 주파수가 일정하게 유지될 수 있으나, 수급에 불균형이 발생하게 되면, 주파수가 상승하거나 하강할 수 있다.Referring to FIG. 4 , as shown in the first curve 310 , the frequency of the power grid may vary with time. The frequency fluctuates according to the imbalance between supply and demand in the power grid. If supply and demand match, the frequency may be kept constant. However, if supply and demand imbalance occurs, the frequency may rise or fall.

전력망의 주파수가 일정 범위를 벗어나게 되면, 해당 전력망에 연결되는 일부 장치들은 고장을 일으킬 수 있다. 이러한 고장을 방지하기 위해 전력망 시스템은 전력망의 주파수를 일정 범위로 관리할 수 있다.When the frequency of the power grid is out of a certain range, some devices connected to the power grid may fail. In order to prevent such a failure, the power grid system may manage the frequency of the power grid in a certain range.

제어장치에 포함되는 제1기능부는 상한임계값(320)과 하한임계값(330)을 설정하고, 전력망의 주파수가 상한임계값(320)보다 커지거나 하한임계값(330)보다 작아지면 ESS를 작동시켜 전력망의 수급 불균형을 보완하도록 할 수 있다.The first functional unit included in the control device sets the upper limit value 320 and the lower limit threshold value 330, and when the frequency of the power grid becomes greater than the upper limit threshold value 320 or smaller than the lower limit threshold value 330, the ESS It can be operated to compensate for the imbalance of supply and demand in the power grid.

제어장치는 이러한 제어에 있어서, ESS의 수명감축이 최소화되도록 기능 시점의 SOC(제1SOC)를 결정할 수 있다. 그리고, 이러한 주파수레귤레이션 기능의 수행에 앞서서, ESS의 SOC를 제1SOC로 변경할 수 있다.In this control, the control device may determine the SOC (first SOC) at the time of function so that the reduction in the lifespan of the ESS is minimized. In addition, prior to performing the frequency regulation function, the SOC of the ESS may be changed to the first SOC.

제어장치는 제1기능-예를 들어, 주파수레귤레이션 기능-의 수행을 예측할 수 있다. 제어장치는 전력망의 주파수를 모니터링하고 모니터링값과 임계값을 비교하고 모니터링값이 임계값으로부터 일정 범위 이내로 진입하는 경우, 제1기능의 수행을 예측하고 ESS의 SOC를 제1SOC로 변경할 수 있다.The control device may predict performance of the first function, for example, a frequency regulation function. The control device may monitor the frequency of the power grid, compare the monitoring value and the threshold value, and when the monitoring value enters within a predetermined range from the threshold value, predict the performance of the first function and change the SOC of the ESS to the first SOC.

도 4에는 예비상한임계값(340)과 예비하한임계값(350)이 더 도시되어 있다. 제어장치는 모니터링값이 예비상한임계값(340)을 초과하거나 예비하한임계값(350) 미만이 되면, 제1기능의 수행이 예측된다고 판단하고 ESS의 SOC를 제1SOC로 변경할 수 있다.4, the preliminary upper limit threshold value 340 and the preliminary lower limit threshold value 350 are further illustrated. When the monitoring value exceeds the preliminary upper limit threshold value 340 or falls below the preliminary lower limit threshold value 350, the control device may determine that the performance of the first function is predicted and change the SOC of the ESS to the first SOC.

이러한 임계값, 예비임계값은 사용자의 입력에 의해 결정될 수 있는데, 일 실시예에 따른 제어장치는 사용자의 편의를 위해 안정성 우선 모드, 중간 모드 및 경제성 우선 모드의 세가지 모드를 디스플레이장치를 통해 제공하고, 이에 대한 사용자 조작 신호를 이용하여 임계값을 결정할 수 있다.These thresholds and preliminary thresholds may be determined by a user's input, and the control device according to an embodiment provides three modes, a stability priority mode, an intermediate mode, and an economy priority mode, through the display device for the convenience of the user. , a threshold value may be determined using a user manipulation signal for this.

도 5는 일 실시예에 따른 사용자 조작 버튼의 배치도이다.5 is a layout view of a user manipulation button according to an exemplary embodiment.

도 5를 참조하면, 디스플레이장치(400)에는 제1버튼(410), 제2버튼(420) 및 제3버튼(430)이 배치될 수 있다.Referring to FIG. 5 , a first button 410 , a second button 420 , and a third button 430 may be disposed on the display device 400 .

사용자 조작에 의해 제1버튼(410)이 결정되는 경우, 제어모드는 안정성 우선 모드로 설정되고, 제어장치는 임계값을 목표값에 근접하게 설정할 수 있다. 그리고, 사용자 조작에 의해 제3버튼(430)이 결정되는 경우, 제어모드는 경제성 우선 모드로 설정되고, 제어장치는 임계값을 목표값에서 멀어지도록 설정할 수 있다. 그리고, 사용자 조작에 의해 제2버튼(420)이 결정되는 경우, 제어모드는 중간 모드로 설정되고, 안정성 우선 모드와 경제성 우선 모드에서의 설정값들의 사이의 값으로 임계값을 설정할 수 있다.When the first button 410 is determined by a user manipulation, the control mode is set to the stability priority mode, and the control device may set the threshold value close to the target value. And, when the third button 430 is determined by user manipulation, the control mode is set to the economical priority mode, and the control device may set the threshold value away from the target value. And, when the second button 420 is determined by the user manipulation, the control mode is set to the intermediate mode, and the threshold value may be set to a value between the set values in the stability priority mode and the economic efficiency priority mode.

제어장치는 사용자 조작 신호에 따라 임계값을 결정하고, 각 모드에서의 ESS의 투입 비율도 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어장치는 경제성 우선 모드보다 안정성 우선 모드에서 ESS의 투입비율을 좀더 높게 설정할 수 있다.The control device may determine the threshold value according to the user manipulation signal, and may also determine the input ratio of the ESS in each mode. For example, the control device may set the input ratio of the ESS to be higher in the stability priority mode than in the economic efficiency priority mode.

도 6은 일 실시예에 따른 제2기능을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram for explaining a second function according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 시간에 따라 전력망에 대한 발전량곡선(510)과 부하량곡선(520)의 차이(530)가 발생할 수 있고, 이러한 차이(530)는 전력망의 수급 불균형과 관련된 문제들을 일으킬 수 있다.Referring to FIG. 6 , a difference 530 between the power generation curve 510 and the load curve 520 for the power grid may occur over time, and this difference 530 may cause problems related to imbalance in supply and demand of the power grid. .

이러한 차이(530)를 최소화하기 위해 전력망 관리 장치는 ESS를 포함하는 마이크로그리드로 DR신호(540)를 송신하여 수급 불균형을 줄일 수 있다.In order to minimize the difference 530 , the power grid management device may reduce the supply-demand imbalance by transmitting the DR signal 540 to the microgrid including the ESS.

수요반응(DR: Demand Response)은 사전 계약에 따라 전력망 관리 장치와 제어장치가 서로 인지할 수 있고, 수요반응의 시작 전에 그와 관련된 정보가 전력망 관리 장치에서 제어장치로 송신될 수 있다.In DR (Demand Response), the power grid management device and the control device can recognize each other according to a prior contract, and information related thereto can be transmitted from the power grid management device to the control device before the start of the demand response.

제어장치는 DR신호(540)에 포함된 DR시간(T1~T2)에 제2기능을 수행할 수 있다. 이때, 제어장치는 ESS의 수명감소를 최소화하기 위해 제2기능의 시작 SOC(제2SOC)를 최적으로 결정하고, 제2기능의 수행 이전에 ESS의 SOC를 제2SOC로 변경할 수 있다.The control device may perform the second function in the DR times T1 to T2 included in the DR signal 540 . In this case, the control device may optimally determine the start SOC (second SOC) of the second function in order to minimize the reduction in the lifespan of the ESS, and change the SOC of the ESS to the second SOC before the second function is performed.

제2SOC의 결정은 DR시간의 총 누적 DR량(550)에 따라 다르게 결정될 수 있다. 예를 들어, 총 누적 DR량(550)의 크기에 따라 ESS의 SOC 변동량이 0.4가 될 수도 있고, 0.5가 될 수도 있다. 제어장치는 ESS의 안전 작동 범위와 마모지수를 고려하여 제2SOC를 결정할 수 있다. 그리고, 제어장치는 제2기능의 수행 전에 ESS의 SOC를 제2SOC 변경할 수 있다.The determination of the second SOC may be differently determined according to the total accumulated DR amount 550 of the DR time. For example, depending on the size of the total accumulated DR amount 550, the SOC variation of the ESS may be 0.4 or 0.5. The control device may determine the second SOC in consideration of the safe operating range and wear index of the ESS. In addition, the control device may change the SOC of the ESS to the second SOC before the second function is performed.

예를 들어, 제어장치는 DR시간의 시점(T1)에서 일정 시간 이내로 가까워지는 경우, 제2기능의 수행을 예측하고, ESS의 SOC를 제2SOC로 변경할 수 있다.For example, when the control device approaches within a predetermined time from the time point T1 of the DR time, the control device may predict the performance of the second function and change the SOC of the ESS to the second SOC.

도 7은 일 실시예에 따른 ESS 제어방법의 흐름도이다.7 is a flowchart of an ESS control method according to an embodiment.

도 7을 참조하면, 제어장치는 제1기능의 시점에서 제1SOC 상태를 가지는 ESS를 충방전시켜 제1기능을 수행할 수 있다(S600).Referring to FIG. 7 , the control device may perform the first function by charging and discharging the ESS having the first SOC state at the time of the first function ( S600 ).

그리고, 제어장치는 제2기능의 시점에서 제2SOC 상태를 가지는 ESS를 충방전시켜 제2기능을 수행할 수 있다(S602).Then, the control device may perform the second function by charging and discharging the ESS having the second SOC state at the time of the second function ( S602 ).

그리고, 제어장치는 제1기능단계(S600)에서 제2기능단계(S602)로 전환하거나 제2기능단계(S602)에서 제1기능단계(S600)로 전환하기 전에, 충전 혹은 방전을 통해 ESS를 제2SOC 상태 혹은 제1SOC 상태로 만들 수 있다(S604).In addition, the control device controls the ESS through charging or discharging before switching from the first function step (S600) to the second function step (S602) or from the second function step (S602) to the first function step (S600). The second SOC state or the first SOC state may be made (S604).

여기서, 제1기능은 ESS와 연동된 전력망의 전압레귤레이션 혹은 주파수레귤레이션이고, 제2기능은 ESS를 이용한 수요반응일 수 있다.Here, the first function may be voltage regulation or frequency regulation of the power grid interlocked with the ESS, and the second function may be a demand response using the ESS.

제2기능단계(S602)에서 ESS가 전력망의 과발전량을 흡수하는 경우, 제2SOC는 제1SOC보다 낮게 설정될 수 있다.When the ESS absorbs over-generation of the power grid in the second function step S602, the second SOC may be set lower than the first SOC.

제1SOC는 0.5일 수 있다.The first SOC may be 0.5.

제어방법은 제1기능단계(S600) 혹은 제2기능단계(S602)의 수행을 결정하는 제어단계(미도시)를 더 포함할 수 있고, 제어단계에서, 제1기능단계(S600) 혹은 제2기능단계(S602)의 수행이 예측되는 경우, 제어장치는 SOC변경단계(S604)의 수행을 결정할 수 있다.The control method may further include a control step (not shown) of determining whether to perform the first function step S600 or the second function step S602, and in the control step, the first function step S600 or the second function step S602 When the performance of the function step S602 is predicted, the control device may determine to perform the SOC changing step S604 .

제어단계에서, 제어장치는 모니터링값과 임계값을 비교하고 모니터링값이 임계값으로부터 일정 범위 이내로 진입하는 경우, 제1기능단계(S600)의 수행을 예측하고 SOC변경단계(S604)의 수행을 결정할 수 있다.In the control step, the control device compares the monitoring value with the threshold value, and when the monitoring value enters within a certain range from the threshold value, predicts the performance of the first function step S600 and determines the performance of the SOC change step S604 can

여기서, 임계값은 사용자 조작 신호에 의해 선택되는 안정성 우선 모드, 중간 모드 및 경제성 우선 모드 중 하나의 모드에 의해 결정될 수 있다.Here, the threshold value may be determined by one of the safety priority mode, the intermediate mode, and the economy priority mode selected by the user manipulation signal.

그리고, 결정된 모드에 의해 제1기능에서 ESS의 투입비율도 결정될 수 있다.Also, the input ratio of the ESS in the first function may be determined by the determined mode.

제어방법은 DR시간과 DR량을 포함하는 DR신호를 수신하는 단계(미도시)를 더 포함하고, 제어단계에서, 제어장치는 DR시간의 시점에 일정 시간 이내로 가까워지는 경우, 제2기능단계(S602)의 수행을 예측하고 SOC변경단계(S604)의 수행을 결정할 수 있다.The control method further includes a step (not shown) of receiving a DR signal including a DR time and a DR amount, and in the control step, when the control device approaches within a predetermined time at the time of the DR time, a second functional step ( It is possible to predict the performance of S602) and determine the performance of the SOC change step (S604).

그리고, 제어단계에서, 제어장치는 DR시간과 DR량에 따라 제2SOC를 재설정할 수 있다.And, in the control step, the control device may reset the second SOC according to the DR time and DR amount.

도 8은 일 실시예에 따른 제1기능 수행 방법의 흐름도이다.8 is a flowchart of a method for performing a first function according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 제어장치는 사용자 조작 신호에 따라 임계값을 설정할 수 있다(S700).Referring to FIG. 8 , the control device may set a threshold value according to a user manipulation signal ( S700 ).

그리고, 제어장치는 전력망의 특정 수치-예를 들어, 전압 혹은 주파수-를 모니터링할 수 있다(S702).Then, the control device may monitor a specific value of the power grid - for example, voltage or frequency (S702).

제어장치는 모니터링값이 임계값에 근접하는 경우 제1기능 수행이 예측된다고 판단할 수 있다(S704).When the monitoring value approaches the threshold value, the control device may determine that the first function is predicted to be performed (S704).

그리고, 제1기능 수행이 예측되는 경우, 제어장치는 ESS의 SOC를 제1기능의 수행에 적합한 제1SOC로 변경할 수 있다(S706).And, when the performance of the first function is predicted, the control device may change the SOC of the ESS to the first SOC suitable for the performance of the first function ( S706 ).

그리고, 제어장치는 제1SOC 상태에서 ESS를 제어하여 제1기능을 수행할 수 있다(S708).Then, the control device may control the ESS in the first SOC state to perform the first function (S708).

도 9는 일 실시예에 따른 제2기능 수행 방법의 흐름도이다.9 is a flowchart of a method for performing a second function according to an embodiment.

도 9를 참조하면, 제어장치는 DR시간과 DR량을 포함하는 DR신호를 수신할 수 있다(S800).Referring to FIG. 9 , the control device may receive a DR signal including a DR time and a DR amount ( S800 ).

그리고, 제어장치는 시간을 모니터링할 수 있다(S802).Then, the control device may monitor the time (S802).

그리고, 제어장치는 시간이 DR시간의 시점에 근접하는 경우, 제2기능의 수행이 예측된다고 판단할 수 있다(S804).And, when the time approaches the time of the DR time, the control device may determine that the performance of the second function is predicted ( S804 ).

그리고, 제어장치는 DR시간과 DR량에 따라 제2SOC를 재설정하고(S806), ESS의 SOC를 제2SOC로 변경할 수 있다(S808).Then, the control device may reset the second SOC according to the DR time and DR amount (S806) and change the SOC of the ESS to the second SOC (S808).

그리고, 제어장치는 ESS를 이용하여 제2기능을 수행할 수 있다(S810).Then, the control device may perform the second function by using the ESS (S810).

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, ESS를 다기능으로 활용함으로써 ESS의 활용비율을 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 본 실시예에 의하면, 동일한 사용에 대하여 ESS의 마모가 최소 혹은 최적이 되게 함으로써 ESS의 활용시간을 증가시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present embodiment, it is possible to increase the utilization ratio of the ESS by using the ESS for multiple functions. In addition, according to this embodiment, it is possible to increase the utilization time of the ESS by making the wear of the ESS minimum or optimal for the same use.

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

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

Claims (10)

제1기능의 시작시점에서 제1SOC(state-of-charge) 상태를 가지는 ESS(Energy Storage System)를 충방전시켜 상기 제1기능을 수행하는 제1기능단계;
제2기능의 시작시점에서 제2SOC 상태를 가지는 상기 ESS를 충방전시켜 상기 제2기능을 수행하는 제2기능단계; 및
상기 제1기능단계에서 상기 제2기능단계로 전환하거나 상기 제2기능단계에서 상기 제1기능단계로 전환하기 전에, 충전 혹은 방전을 통해 상기 ESS를 상기 제2SOC 상태 혹은 상기 제1SOC 상태로 만드는 SOC변경단계
를 포함하되,
상기 제1기능은 상기 ESS와 연동된 전력망의 전압레귤레이션 혹은 주파수레귤레이션이고, 상기 제2기능은 상기 ESS를 이용한 수요반응이며,
상기 제2기능단계에서 상기 ESS가 상기 전력망의 과발전량을 흡수하는 경우, 상기 제2SOC는 상기 제1SOC보다 낮게 설정되는 ESS 제어방법.
a first functional step of performing the first function by charging and discharging an Energy Storage System (ESS) having a first state-of-charge (SOC) state at the start time of the first function;
a second functional step of charging and discharging the ESS having a second SOC state at the start time of a second function to perform the second function; and
SOC that puts the ESS into the second SOC state or the first SOC state through charging or discharging before switching from the first functional stage to the second functional stage or from the second functional stage to the first functional stage change step
including,
The first function is voltage regulation or frequency regulation of the power grid interlocked with the ESS, and the second function is a demand response using the ESS,
In the second function step, when the ESS absorbs the over-generation of the power grid, the second SOC is set lower than the first SOC.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1SOC는 0.5인 ESS 제어방법.
According to claim 1,
The first SOC is 0.5 ESS control method.
제1항에 있어서,
상기 제1기능단계 혹은 상기 제2기능단계의 수행을 결정하는 제어단계를 더 포함하고,
상기 제어단계에서,
상기 제1기능단계 혹은 상기 제2기능단계의 수행이 예측되는 경우, 상기 SOC변경단계의 수행을 결정하는 ESS 제어방법.
According to claim 1,
Further comprising a control step of determining the performance of the first functional step or the second functional step,
In the control step,
The ESS control method for determining the execution of the SOC changing step when the performance of the first functional step or the second functional step is predicted.
제5항에 있어서,
상기 제어단계에서,
모니터링값과 임계값을 비교하고 상기 모니터링값이 상기 임계값으로부터 일정 범위 이내로 진입하는 경우, 상기 제1기능단계의 수행을 예측하고 상기 SOC변경단계의 수행을 결정하는 ESS 제어방법.
6. The method of claim 5,
In the control step,
An ESS control method for comparing a monitoring value and a threshold value, and predicting the performance of the first functional step and determining the execution of the SOC changing step when the monitoring value enters within a predetermined range from the threshold value.
제1기능의 시작시점에서 제1SOC(state-of-charge) 상태를 가지는 ESS(Energy Storage System)를 충방전시켜 상기 제1기능을 수행하는 제1기능단계;
제2기능의 시작시점에서 제2SOC 상태를 가지는 상기 ESS를 충방전시켜 상기 제2기능을 수행하는 제2기능단계; 및
상기 제1기능단계에서 상기 제2기능단계로 전환하거나 상기 제2기능단계에서 상기 제1기능단계로 전환하기 전에, 충전 혹은 방전을 통해 상기 ESS를 상기 제2SOC 상태 혹은 상기 제1SOC 상태로 만드는 SOC변경단계
를 포함하되,
상기 제1기능단계 혹은 상기 제2기능단계의 수행을 결정하는 제어단계를 더 포함하고,
상기 제어단계에서, 상기 제1기능단계 혹은 상기 제2기능단계의 수행이 예측되는 경우, 상기 SOC변경단계의 수행을 결정하고,
상기 제어단계에서, 모니터링값과 임계값을 비교하고 상기 모니터링값이 상기 임계값으로부터 일정 범위 이내로 진입하는 경우, 상기 제1기능단계의 수행을 예측하고 상기 SOC변경단계의 수행을 결정하며,
상기 임계값은 사용자 조작 신호에 의해 선택되는 안정성 우선 모드, 중간 모드 및 경제성 우선 모드 중 하나의 모드에 의해 결정되는 ESS 제어방법.
a first functional step of performing the first function by charging and discharging an Energy Storage System (ESS) having a first state-of-charge (SOC) state at the start time of the first function;
a second functional step of charging and discharging the ESS having a second SOC state at the start time of a second function to perform the second function; and
SOC that puts the ESS into the second SOC state or the first SOC state through charging or discharging before switching from the first functional stage to the second functional stage or from the second functional stage to the first functional stage change step
including,
Further comprising a control step of determining the performance of the first functional step or the second functional step,
In the control step, when the performance of the first functional step or the second functional step is predicted, it is determined that the SOC changing step is performed,
In the control step, a monitoring value and a threshold value are compared, and when the monitoring value enters within a predetermined range from the threshold value, the performance of the first functional step is predicted and the execution of the SOC changing step is determined,
The threshold value is an ESS control method that is determined by one of a safety priority mode, an intermediate mode, and an economy priority mode selected by a user manipulation signal.
제7항에 있어서,
상기 결정된 모드에 의해 상기 제1기능에서 상기 ESS의 투입비율도 결정되는 ESS 제어방법.
8. The method of claim 7,
The ESS control method in which the input ratio of the ESS in the first function is also determined by the determined mode.
제7항에 있어서,
DR(Demand Response)시간과 DR량을 포함하는 DR(Demand Response)신호를 수신하는 DR수신단계를 더 포함하고,
상기 제어단계에서,
상기 DR시간의 시점에 일정 시간 이내로 가까워지는 경우, 상기 제2기능단계의 수행을 예측하고 상기 SOC변경단계의 수행을 결정하는 ESS 제어방법.
8. The method of claim 7,
Further comprising a DR receiving step of receiving a DR (Demand Response) signal including a DR (Demand Response) time and DR amount,
In the control step,
ESS control method for predicting the performance of the second functional step and determining the execution of the SOC changing step when the DR time point is approached within a predetermined time.
제9항에 있어서,
상기 제어단계에서,
상기 DR시간과 상기 DR량에 따라 상기 제2SOC를 재설정하는 ESS 제어방법.
10. The method of claim 9,
In the control step,
ESS control method for resetting the second SOC according to the DR time and the DR amount.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016001987A (en) * 2014-05-22 2016-01-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 Demand response control method and demand response control device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150004477A (en) * 2013-07-02 2015-01-13 현대중공업 주식회사 Power supply control system and method
KR102351278B1 (en) * 2017-04-11 2022-01-13 엘에스일렉트릭(주) Method for managing Energy Storage System
KR101975175B1 (en) * 2017-10-18 2019-05-07 한국전력공사 Appartus for scheduling of power demand-supply operation and method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016001987A (en) * 2014-05-22 2016-01-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 Demand response control method and demand response control device

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