KR102414200B1 - Electric power controlling system for resupplying shifted power for minimizing load on state of charge of energy storage system - Google Patents

Electric power controlling system for resupplying shifted power for minimizing load on state of charge of energy storage system Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력 제어 시스템에 관한 것으로서, 전력을 공급하는 전력 공급자, 상기 전력 공급자로부터 공급된 전력을 저장하고, 시프트 불가능 기기, 전력 시프트 가능 기기 및 시간 시프트 가능 기기를 포함하는 전력 수요자에게 전력을 공급하기 위한 ESS(Energy Storage System) 및 상기 ESS, 상기 시프트 불가능 기기, 상기 전력 시프트 가능 기기 및 상기 시간 시프트 가능 기기의 전력 정보를 수집하고, 수집된 전력 정보를 이용하여 상기 ESS에서 상기 시프트 불가능 기기, 상기 전력 시프트 가능 기기 및 상기 시간 시프트 가능 기기에 공급되는 전력을 제어하는 ESS 제어 시스템을 포함한다.
본 발명에 의하면, ESS의 SoC가 안정적인 상태에서 시프트된 전력을 최대한으로 공급할 수 있다는 효과가 있다. The present invention relates to a power control system, which relates to a power control system that supplies power, stores power supplied from the power provider, and supplies power to power consumers including non-shiftable devices, power shiftable devices and time shiftable devices. Collecting power information of an Energy Storage System (ESS) and the ESS, the non-shiftable device, the power shiftable device, and the time shiftable device for and an ESS control system for controlling power supplied to the power shiftable device and the time shiftable device.
According to the present invention, there is an effect that the SoC of the ESS can supply shifted power to the maximum in a stable state.

Description

ESS의 SoC 부하 최소화를 위해 시프트된 전력을 재공급하는 전력 제어 시스템 {Electric power controlling system for resupplying shifted power for minimizing load on state of charge of energy storage system}{Electric power controlling system for resupplying shifted power for minimizing load on state of charge of energy storage system}

본 발명은 ESS(Energy Storage System)를 구비하는 전력 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ESS의 SoC 부하 최소화를 위해 시프트된 전력을 재공급하는 전력 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power control system having an Energy Storage System (ESS), and more particularly, to a power control system for resupplying shifted power to minimize SoC load of the ESS.

전력의 공급과 수요에 관한 문제는 오랫동안 다루어지고 있다. 전력 공급이 수요량을 만족시키지 못한다면 정전과 같은 문제가 발생한다. 이를 위해 ESS(Energy Storage System), 로드 시프트(load shift)와 같이 수요량이 급격히 증가하는 피크 로드(peak load)에 대응하는 방안이 연구되고 있다.The issue of supply and demand for electricity has been around for a long time. If the power supply does not meet the demand, problems such as power outages occur. To this end, methods for responding to peak loads such as ESS (Energy Storage System) and load shifts, where demand is rapidly increasing, are being studied.

ESS는 전력을 저장할 수 있는 시스템으로 비상전원을 대체하여 관심을 받고 있으며, ESS의 용량만큼 전력을 저장할 수 있고, 저장된 전력으로 피크 로드와 같은 비상시에 대처할 수 있다.ESS is a system that can store electric power and is attracting attention as a replacement for emergency power.

로드 시프트는 기기를 시프트 가능한 기기와 시프트 불가능 기기로 분류하여 비상시 시프트 가능 기기에 공급되는 전력을 줄이는 방법으로서, 전력 공급의 우선순위가 낮은 기기를 시프트 가능 기기로 분류한 뒤, 피크 로드가 발생하면 시프트 가능 기기의 전력 공급을 최소화하고, 로드가 안정되면 시프트된 전력과 함께 시프트 가능 기기에 전력을 공급하는 방식이다. 이와 관련하여, 기기에 대한 전력 공급에 있어서 전력 또는 시간으로 시프트가 가능할 수 있는 기기를 시프트 가능 기기(Shiftable appliance)로 분류하고, 불가능한 기기를 시프트 불가능 기기(Non-Shiftable appliance)로 분류하며, 시프트 가능 기기에 대한 로드를 제어하여 정전과 같은 최악의 상황을 방지할 수 있다.Load shifting is a method to reduce the power supplied to shiftable devices in an emergency by classifying devices into shiftable and non-shiftable devices. It minimizes the power supply to the shiftable device, and powers the shiftable device along with the shifted power when the load is stable. In this regard, in power supply to a device, a device that can be shifted by power or time is classified as a shiftable appliance, and a non-shiftable appliance is classified as a non-shiftable appliance, and the shift Capable of controlling the load on the device to avoid worst-case scenarios such as power outages.

시프트 불가능 기기는 공급 전력을 줄일 경우 큰 문제가 발생할 수 있는 기기로서, 냉장고를 예로 들 수 있다. A non-shiftable device is a device that may cause a major problem if the supply power is reduced, such as a refrigerator.

시프트 가능 기기는 공급 전력을 줄여도 시프트 불가능 기기보다 비교적 문제 발생 가능성이 적은 기기로서, 보일러와 같은 기기를 예로 들 수 있다.Shiftable devices are devices that are less likely to cause problems than non-shiftable devices even when supply power is reduced, for example, devices such as boilers.

즉, 시프트 가능 기기는 전자제품 등에 공급되는 전력을 나누어 공급할 수 있는 기기를 지칭하는 것으로서, 시프트 가능 기기의 구동 방법으로는 시간 시프트 방식과 전력 시프트 방식이 대표적이며, 시간 시프트 방식은 공급되는 전력을 나중에 공급하는 것이고, 전력 시프트는 방식은 공급되는 전력을 낮추어 공급하는 것이다. In other words, a shiftable device refers to a device that can divide and supply power supplied to electronic products, etc. As a driving method of a shiftable device, a time shift method and a power shift method are representative. It is supplied later, and the power shift method is to lower the supplied power to supply it.

이처럼, 로드 시프트는 전력 시프트와 시간 시프트로 분류할 수 있다. 전력 시프트 가능 기기는 최소한의 전력을 공급받아야 하고, 남는 전력을 시프트 할 수 있다. 시간 시프트 가능 기기는 비상시 공급받는 모든 전력을 시프트 할 수 있다.As such, the load shift can be classified into a power shift and a time shift. Power-shiftable devices must receive a minimum amount of power and can shift excess power. A time shift capable device can shift all the power it receives in case of an emergency.

시프트 가능 기기들은 각각의 중요도를 정의할 수 있고 비상시 중요도에 따라 로드 시프트를 수행할 기기의 순서를 정할 수 있다. 일반적으로 로드 시프트로 시프트된 공급 전력은 피크 로드를 회피하면, 여유 시간대에 다시 시프트된 전력을 공급한다.Shift-capable devices can define their respective criticality levels and order the devices to perform a load shift according to their criticality in case of an emergency. In general, the shifted supply power with a load shift supplies shifted power again at a spare time when peak loads are avoided.

ESS의 SoC(State of Charge)는 ESS의 전력 충전량으로서, ESS 관리에 있어서 중요한 개념이다. ESS는 자가 전원 유지를 위해 최소한의 SoC를 보유하여야 한다. 또한 ESS의 SoC는 비상시 대응을 할 수 있는 전력의 양을 의미하기 때문에 해당 값에 따라서 전력 제어 시스템의 운영 메커니즘을 효과적으로 정립해야 한다.The SoC (State of Charge) of the ESS is the amount of power charged in the ESS, and is an important concept in ESS management. The ESS must have a minimum SoC to maintain its own power. In addition, since SoC of ESS means the amount of power that can respond in case of emergency, the operation mechanism of the power control system must be effectively established according to the corresponding value.

전력의 공급과 수요의 균형이 안정화 된다면 시프트된 전력을 다시 공급하여야 한다. 하지만 ESS는 대응할 수 있는 SoC가 한정되어 있으므로 전력이 시프트된 기기들의 수가 많을 경우 모든 기기에 대해 전력 공급을 보상해 줄 수 없다는 문제점이 있다. 만일 전력 공급 보상 방안이 적절하지 않다면 안정적인 ESS의 SoC를 보장할 수 없다. 따라서 시프트된 전력의 효과적인 재공급 방안이 필요하다. If the balance of power supply and demand is stabilized, the shifted power must be supplied again. However, since the ESS has a limited SoC that can respond, there is a problem in that it cannot compensate for power supply to all devices when the number of devices with power shift is large. If the power supply compensation method is not appropriate, it is impossible to guarantee a stable SoC of the ESS. Therefore, there is a need for an effective resupply method of the shifted power.

즉, ESS의 SoC가 불안정인 상태일 경우 시프트된 전력은 누적되고 안정적인 상태에서 보상을 하는데, 시프트된 전력의 보상이 미흡할 경우 수요자에게 불확실성을 가져오게 하고, 무조건적인 시프트된 전력 보상은 ESS의 SoC에 부하를 주기 때문에 적절한 운영 시스템이 요구된다.That is, when the SoC of the ESS is in an unstable state, the shifted power is accumulated and compensated in a stable state. If the compensation of the shifted power is insufficient, it causes uncertainty to the consumer, and the unconditional shifted power compensation is the ESS. Because it puts a load on the SoC, an appropriate operating system is required.

대한민국 공개특허 제10-2016-0026622호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0026622

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, ESS의 SoC가 안정적인 시간대에서 부하를 최소화하면서 시프트된 전력을 보상하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method of compensating for shifted power while minimizing the load in a stable time period of the SoC of the ESS.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전력 제어 시스템은 전력을 공급하는 전력 공급자, 상기 전력 공급자로부터 공급된 전력을 저장하고, 시프트 불가능 기기, 전력 시프트 가능 기기 및 시간 시프트 가능 기기를 포함하는 전력 수요자에게 전력을 공급하기 위한 ESS(Energy Storage System) 및 상기 ESS, 상기 시프트 불가능 기기, 상기 전력 시프트 가능 기기 및 상기 시간 시프트 가능 기기의 전력 정보를 수집하고, 수집된 전력 정보를 이용하여 상기 ESS에서 상기 시프트 불가능 기기, 상기 전력 시프트 가능 기기 및 상기 시간 시프트 가능 기기에 공급되는 전력을 제어하는 ESS 제어 시스템을 포함한다. The power control system of the present invention for achieving the above object is a power supplier that supplies power, stores the power supplied from the power provider, and a power consumer including a non-shiftable device, a power shiftable device, and a time shiftable device. ESS (Energy Storage System) for supplying electric power to the ESS, collects power information of the ESS, the non-shiftable device, the power shiftable device, and the time shiftable device, and uses the collected power information to and an ESS control system for controlling power supplied to the non-shiftable device, the power shiftable device, and the time shiftable device.

상기 ESS 제어 시스템은 상기 ESS의 SoC(State of Charge) 정보를 수집하고, 상기 ESS의 SoC가 미리 정해진 기준치 이하이면, 상기 ESS에서 상기 전력 시프트 가능 기기 및 상기 시간 시프트 가능 기기에 공급하는 전력을 시프트하고, 시프트된 전력 정보를 저장한다. The ESS control system collects SoC (State of Charge) information of the ESS, and when the SoC of the ESS is below a predetermined reference value, the ESS shifts the power supplied to the power shiftable device and the time shiftable device and store the shifted power information.

그리고, 상기 ESS 제어 시스템은 상기 ESS의 SoC가 상기 기준치를 초과하면, 상기 ESS에서 시프트된 전력을 각 전력 시프트 가능 기기 및 시간 시프트 가능 기기에 재공급하도록 제어한다. And, when the SoC of the ESS exceeds the reference value, the ESS control system controls to re-supply power shifted from the ESS to each power shiftable device and time shiftable device.

상기 ESS 제어 시스템은 상기 ESS, 상기 시프트 불가능 기기, 상기 전력 시프트 가능 기기 및 상기 시간 시프트 가능 기기의 전력 정보를 수신하기 위한 전력 정보 수신부, 상기 전력 정보 수신부에서 수신한 전력 정보와, 시프트된 전력 정보를 저장하기 위한 전력 정보 저장부, 상기 전력 정보 수신부에서 수신한 전력 정보와 상기 전력 정보 저장부에 저장된 시프트된 전력 정보를 통해 상기 ESS가 전력 수요자에게 공급할 전력 정보를 산출하는 출력 정보 처리부 및 상기 출력 정보 처리부에서 산출된 전력 정보를 상기 ESS에 송신하기 위한 전력 정보 송신부를 포함하여 이루어질 수 있다. The ESS control system includes a power information receiving unit for receiving power information of the ESS, the non-shiftable device, the power shiftable device, and the time shiftable device, the power information received from the power information receiving unit, and the shifted power information A power information storage unit for storing the power information, an output information processing unit for calculating power information to be supplied by the ESS to a power consumer through the power information received from the power information receiving unit and the shifted power information stored in the power information storage unit, and the output It may include a power information transmitting unit for transmitting the power information calculated by the information processing unit to the ESS.

Figure 112020017983004-pat00001
는 단위 시간 t에서 ESS가 모든 기기에 공급하는 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00002
는 단위 시간 t에서 시프트 불가능 기기가 요구하는 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00003
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 요구하는 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00004
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 요구하는 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00005
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기에게 공급해야하는 최소 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00006
는 단위 시간 t에서 시프트된 총 전력량 중 보상을 해야할 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00007
는 ESS가 유지하기 원하는 SoC의 값이고,
Figure 112020017983004-pat00008
는 단위 시간 t에서 ESS의 SoC 값이라고 할 때, 상기 ESS가 전력 수요자에 공급하는 전력 정보를 처리하는 것을,
Figure 112020017983004-pat00009
(수학식 1)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00001
is the amount of power supplied by the ESS to all devices at unit time t,
Figure 112020017983004-pat00002
is the amount of power required by the non-shiftable device in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00003
is the amount of power required by the power shiftable device in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00004
is the amount of power required by the time-shiftable device in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00005
is the minimum amount of power that must be supplied to the power shiftable device in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00006
is the amount of power to be compensated among the total amount of power shifted in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00007
is the value of the SoC that the ESS wants to maintain,
Figure 112020017983004-pat00008
is the SoC value of the ESS at unit time t, indicating that the ESS processes power information supplied to power consumers,
Figure 112020017983004-pat00009
It can be expressed by (Equation 1).

Figure 112020017983004-pat00010
는 단위 시간 t에서 각 i 에 해당되는 전력 시프트 가능 기기의 전력 요구량일 때, 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 필요한 전력량
Figure 112020017983004-pat00011
을,
Figure 112020017983004-pat00012
(수학식 2)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00010
When is the power demand of the power shiftable device corresponding to each i at unit time t, the amount of power required by the power shiftable device at unit time t
Figure 112020017983004-pat00011
second,
Figure 112020017983004-pat00012
It can be expressed by (Equation 2).

Figure 112020017983004-pat00013
는 단위 시간 t에서 각 i 에 해당되는 시간 시프트 가능 기기의 전력 요구량일 때, 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 필요한 전력량
Figure 112020017983004-pat00014
을,
Figure 112020017983004-pat00015
(수학식 3)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00013
When is the power demand of the time-shiftable device corresponding to each i at unit time t, the amount of power required by the time-shiftable device at unit time t
Figure 112020017983004-pat00014
second,
Figure 112020017983004-pat00015
It can be expressed by (Equation 3).

Figure 112020017983004-pat00016
는 단위 시간 t-1에서 ESS의 SoC이고,
Figure 112020017983004-pat00017
는 단위 시간 t에서 ESS가 전력 공급자에게 공급받는 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00018
는 단위 시간 t에서 ESS가 모든 기기에 공급하는 전력량일 때, 단위 시간 t에서 ESS의 SoC
Figure 112020017983004-pat00019
을,
Figure 112020017983004-pat00020
(수학식 4)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00016
is the SoC of the ESS at unit time t-1,
Figure 112020017983004-pat00017
is the amount of power the ESS receives from the power provider at unit time t,
Figure 112020017983004-pat00018
is the amount of power supplied by the ESS to all devices at unit time t, then the SoC of the ESS at unit time t
Figure 112020017983004-pat00019
second,
Figure 112020017983004-pat00020
It can be expressed by (Equation 4).

Figure 112020017983004-pat00021
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기와 시간 시프트 가능 기기 중 재공급을 해야할 기기를 정하는 가중치이고,
Figure 112020017983004-pat00022
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 갖는 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00023
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 갖는 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00024
는 단위 시간 t에서 ESS SoC함수의 기울기이고,
Figure 112020017983004-pat00025
는 단위 시간 t까지 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량일 때, 단위 시간 t에서 시프트된 총 전력량 중 보상해야할 전력량
Figure 112020017983004-pat00026
을,
Figure 112020017983004-pat00027
(수학식 5)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00021
is a weight that determines the device to be resupplied among power shiftable devices and time shiftable devices at unit time t,
Figure 112020017983004-pat00022
is the amount of shifted power having the smallest value among power shiftable devices at unit time t,
Figure 112020017983004-pat00023
is the amount of shifted power having the smallest value among time-shiftable devices in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00024
is the slope of the ESS SoC function at unit time t,
Figure 112020017983004-pat00025
When is the shifted wattage of the shiftable device up to the unit time t, the wattage to be compensated among the total shift
Figure 112020017983004-pat00026
second,
Figure 112020017983004-pat00027
It can be expressed as (Equation 5).

Figure 112020017983004-pat00028
는 단위 시간 t까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00029
는 단위 시간 t까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량일 때, 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기와 시간 시프트 가능 기기 중 보상을 해야할 기기를 정하는 가중치
Figure 112020017983004-pat00030
을,
Figure 112020017983004-pat00031
(수학식 6)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00028
is the amount of shifted power of the power shiftable device up to unit time t,
Figure 112020017983004-pat00029
When is the shifted power amount of the time-shiftable device up to the unit time t, a weight that determines the device to be compensated among the power-shiftable device and the time-shiftable device at the unit time t
Figure 112020017983004-pat00030
second,
Figure 112020017983004-pat00031
It can be expressed as (Equation 6).

Figure 112020017983004-pat00032
는 단위 시간 t까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00033
는 단위 시간 t까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량일 때, 단위 시간 t까지 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00034
을,
Figure 112020017983004-pat00035
(수학식 7)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00032
is the amount of shifted power of the power shiftable device up to unit time t,
Figure 112020017983004-pat00033
When is the shifted power amount of the time-shiftable device up to unit time t, the shifted power amount of the shiftable device up to unit time t
Figure 112020017983004-pat00034
second,
Figure 112020017983004-pat00035
It can be expressed as (Equation 7).

Figure 112020017983004-pat00036
는 단위 시간 t-1까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00037
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00038
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량일 때, 단위 시간 t까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00039
을,
Figure 112020017983004-pat00040
(수학식 8)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00036
is the amount of shifted power of the power shiftable device up to unit time t-1,
Figure 112020017983004-pat00037
is the amount of shifted power of the power shiftable device in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00038
is the amount of shifted power compensated by the power shiftable device at unit time t, the shifted power amount of the power shiftable device up to unit time t
Figure 112020017983004-pat00039
second,
Figure 112020017983004-pat00040
It can be expressed as (Equation 8).

Figure 112020017983004-pat00041
는 단위 시간 t에서 각 i에 해당하는 전력 시프트 가능 기기의 전력 요구량이고,
Figure 112020017983004-pat00042
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기에게 공급해야하는 최소 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00043
는 ESS가 유지하기 원하는 최소한의 SoC이고,
Figure 112020017983004-pat00044
는 단위 시간 t에서 ESS의 SoC일 때, 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00045
을,
Figure 112020017983004-pat00046
(수학식 9)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00041
is the power demand of the power shiftable device corresponding to each i in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00042
is the minimum amount of power that must be supplied to the power shiftable device in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00043
is the minimum SoC that the ESS wants to maintain,
Figure 112020017983004-pat00044
is the amount of shifted power of the power shift capable device at unit time t when the SoC of the ESS at unit time t
Figure 112020017983004-pat00045
second,
Figure 112020017983004-pat00046
It can be expressed as (Equation 9).

Figure 112020017983004-pat00047
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 갖는 시프트된 전력량일 때, 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00048
을,
Figure 112020017983004-pat00049
(수학식 10)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00047
When is the shifted amount of power having the smallest value among power shiftable devices at unit time t, the shifted amount of power compensated by the power shiftable device at unit time t
Figure 112020017983004-pat00048
second,
Figure 112020017983004-pat00049
It can be expressed as (Equation 10).

Figure 112020017983004-pat00050
는 단위 시간 t-1까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00051
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00052
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량일 때, 단위 시간 t까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00053
을,
Figure 112020017983004-pat00054
(수학식 11)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00050
is the shifted power amount of the time-shiftable device up to unit time t-1,
Figure 112020017983004-pat00051
is the amount of shifted power of the time-shiftable device in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00052
is the amount of shifted power compensated by the time-shiftable device at unit time t, the shifted power amount of the time-shiftable device up to unit time t
Figure 112020017983004-pat00053
second,
Figure 112020017983004-pat00054
It can be expressed as (Equation 11).

Figure 112020017983004-pat00055
는 단위 시간 t에서 각 i에 해당하는 시간 시프트 가능 기기의 전력 요구량이고,
Figure 112020017983004-pat00056
는 ESS가 유지하기 원하는 최소한의 SoC이고,
Figure 112020017983004-pat00057
는 단위 시간 t에서 ESS의 SoC일 때, 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00058
을,
Figure 112020017983004-pat00059
(수학식 12)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00055
is the power demand of the time-shiftable device corresponding to each i in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00056
is the minimum SoC that the ESS wants to maintain,
Figure 112020017983004-pat00057
is the amount of shifted power of the time-shiftable device at unit time t when the SoC of the ESS at unit time t
Figure 112020017983004-pat00058
second,
Figure 112020017983004-pat00059
It can be expressed as (Equation 12).

Figure 112020017983004-pat00060
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 갖는 시프트된 전력량일 때, 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 보상받은 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00061
을,
Figure 112020017983004-pat00062
(수학식 13)로 나타낼 수 있다.
Figure 112020017983004-pat00060
is the shifted wattage with the smallest value among the time-shiftable devices at unit time t, the shifted wattage compensated by the time-shiftable device at unit time t
Figure 112020017983004-pat00061
second,
Figure 112020017983004-pat00062
It can be expressed as (Equation 13).

본 발명에 의하면, ESS의 SoC가 안정적인 상태에서 시프트된 전력을 최대한으로 공급할 수 있다는 효과가 있다. 즉, 본 발명에서는 시프트된 전력을 최대한으로 공급하기 때문에 로드 시프트의 문제점인 전력 수요자의 불확실성과 불편함을 해결할 수 있다. According to the present invention, there is an effect that the SoC of the ESS can supply shifted power to the maximum in a stable state. That is, in the present invention, since shifted power is supplied to the maximum, uncertainty and inconvenience to power consumers, which are problems of load shift, can be solved.

또한, 본 발명에 의하면 ESS의 SoC를 고려하여 가장 적게 시프트된 전력을 먼저 보상하기 때문에 ESS의 SoC에 대한 부하를 줄인다는 효과가 있다. 이를 통해 ESS의 SoC가 낮아져서 긴급히 전력 공급자로부터 전기를 구매하거나 ESS의 전원 유지를 위한 최소한의 전력을 유지하지 못하는 경우를 최소화 할 수 있다. In addition, according to the present invention, since the least shifted power is first compensated for in consideration of the SoC of the ESS, there is an effect of reducing the load on the SoC of the ESS. Through this, it is possible to minimize the case where the SoC of the ESS is lowered, so that electricity is urgently purchased from a power provider or the minimum power to maintain the power of the ESS cannot be maintained.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 시스템의 전체적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 제어 시스템의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.1 is an overall configuration diagram of a power control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing an internal configuration of an ESS control system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or a combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 시스템의 전체적인 구성도이다. 즉, 도 1은 ESS의 SoC의 부하를 최소화함과 동시에 시프트된 전력을 보상하는 시스템의 구성도이다.1 is an overall configuration diagram of a power control system according to an embodiment of the present invention. That is, FIG. 1 is a configuration diagram of a system for compensating shifted power while minimizing the load of the SoC of the ESS.

도 1을 참조하면, 본 발명의 전력 제어 시스템(10)은 전력 공급자(100), ESS(Energy Storage System)(110), ESS 제어 시스템(120)을 포함한다. Referring to FIG. 1 , the power control system 10 of the present invention includes a power provider 100 , an Energy Storage System (ESS) 110 , and an ESS control system 120 .

전력 수요자(130)는 전력을 사용하는 기기를 통칭하는 것으로서, 시프트 불가능 기기(140), 전력 시프트 가능 기기(150), 시간 시프트 가능 기기(160) 등을 포함한다. The power consumer 130 is a generic term for devices that use power, and includes a non-shiftable device 140 , a power shiftable device 150 , a time shift capable device 160 , and the like.

시프트 불가능 기기(140)는 전력 시프트가 불가능한 기기이다. The non-shiftable device 140 is a device that is not capable of power shifting.

전력 시프트 가능 기기(150)는 전력을 낮게 공급하는 방식으로 전력 시프트를 할 수 있는 기기이다. The power shift capable device 150 is a device capable of power shifting by supplying low power.

시간 시프트 가능 기기(160)는 전력을 나중에 공급하는 방식으로 전력 시프트를 할 수 있는 기기이다. The time shift capable device 160 is a device capable of power shifting in such a way that power is supplied later.

전력 공급자(100)는 전력을 공급하는 역할을 한다. 예를 들어, 전력 공급자(100)는 전력 계통망(Power Grid) 등을 통해 전력을 공급할 수 있다. The power provider 100 serves to supply power. For example, the power provider 100 may supply power through a power grid or the like.

ESS(110)는 전력 공급자(100)로부터 공급된 전력을 저장하고, 시프트 불가능 기기(140), 전력 시프트 가능 기기(150) 및 시간 시프트 가능 기기(160)를 포함하는 전력 수요자(130)에게 전력을 공급한다. The ESS 110 stores power supplied from the power provider 100 , and provides power to the power consumer 130 including the non-shiftable device 140 , the power shiftable device 150 , and the time shiftable device 160 . to supply

ESS 제어 시스템(120)은 ESS(110), 시프트 불가능 기기(140), 전력 시프트 가능 기기(150) 및 시간 시프트 가능 기기(160)의 전력 정보를 수집하고, 수집된 전력 정보를 이용하여 ESS(110)에서 시프트 불가능 기기(140), 전력 시프트 가능 기기(150) 및 시간 시프트 가능 기기(160)에 공급되는 전력을 제어한다. The ESS control system 120 collects power information of the ESS 110 , the non-shiftable device 140 , the power shiftable device 150 , and the time shiftable device 160 , and uses the collected power information to the ESS ( In 110 , the power supplied to the non-shiftable device 140 , the power shiftable device 150 , and the time-shiftable device 160 is controlled.

본 발명에서 ESS 제어 시스템(120)은 ESS(110)의 SoC(State of Charge) 정보를 수집하고, ESS(110)의 SoC가 미리 정해진 기준치 이하이면, ESS(110)에서 전력 시프트 가능 기기(150) 및 시간 시프트 가능 기기(160)에 공급하는 전력을 시프트하고, 시프트된 전력 정보를 저장한다. In the present invention, the ESS control system 120 collects SoC (State of Charge) information of the ESS 110 , and when the SoC of the ESS 110 is less than or equal to a predetermined reference value, the power shift capable device 150 in the ESS 110 . ) and shift power supplied to the time shift capable device 160 , and store the shifted power information.

그리고, ESS 제어 시스템(120)은 ESS(110)의 SoC가 기준치를 초과하면, ESS(110)에서 시프트된 전력을 각 전력 시프트 가능 기기(150) 및 시간 시프트 가능 기기(160)에 재공급하도록 제어한다. And, when the SoC of the ESS 110 exceeds the reference value, the ESS control system 120 re-supply the power shifted from the ESS 110 to each power shiftable device 150 and the time shiftable device 160 . control

도 1은 ESS(110)의 SoC가 불안정인 상태에서 시프트 가능 기기(150, 160)에 공급하는 전력을 시프트하고, SoC가 다시 안정적인 상태가 되면 ESS SoC의 부하를 최소화함과 동시에 시프트된 전력을 시프트 가능 기기(150, 160)에 보상할 수 있다.1 shows that the power supplied to the shiftable devices 150 and 160 is shifted when the SoC of the ESS 110 is unstable, and when the SoC becomes stable again, the load on the ESS SoC is minimized and the shifted power is displayed. Shift-capable devices 150 and 160 can be compensated.

도 1에서 ESS(110)는 전력 공급자(100)로부터 전력을 공급받고 전력 수요자(130)의 시프트 불가능 기기(140), 전력 시프트 가능 기기(150), 시간 시프트 가능 기기(160)에 전력을 공급한다. In FIG. 1 , the ESS 110 receives power from the power provider 100 and supplies power to the non-shiftable device 140 , the power shiftable device 150 , and the time shiftable device 160 of the power consumer 130 . do.

ESS(110)는 수집된 전력 정보를 통해 전력 시프트 가능 기기(150), 시간 시프트 가능 기기(160)에 공급하는 전력을 조절할 수 있다.The ESS 110 may adjust the power supplied to the power shiftable device 150 and the time shiftable device 160 through the collected power information.

ESS 제어 시스템(120)은 ESS(110)의 SoC(State of Charge)의 정보를 수집하고, ESS(110)의 SoC가 원하는 값을 만족하지 않는다면 ESS(110)에서 전력 시프트 가능 기기(150), 시간 시프트 가능 기기(160)에 공급하는 전력을 시프트한다. The ESS control system 120 collects information of the SoC (State of Charge) of the ESS 110, and if the SoC of the ESS 110 does not satisfy the desired value, the power shift capable device 150 in the ESS 110, The power supplied to the time shift capable device 160 is shifted.

그리고, 전력 시프트 가능 기기(150)와 시간 시프트 가능 기기(160)의 시프트된 전력 정보는 ESS 제어 시스템(120)에서 수집 및 저장한다. The shifted power information of the power shiftable device 150 and the time shiftable device 160 is collected and stored in the ESS control system 120 .

ESS 제어 시스템(120)은 ESS(110)의 SoC가 원하는 값을 만족한다면 저장된 전력 중 시프트된 전력을 다시 ESS(110)에서 각 전력 시프트 가능 기기(150)와 시간 시프트 가능 기기(160)에 재공급하도록 제어한다.If the SoC of the ESS 110 satisfies the desired value, the ESS control system 120 returns the shifted power among the stored power to each power shiftable device 150 and the time shiftable device 160 in the ESS 110 again. control to supply.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 제어 시스템의 내부 구성을 보여주는 블록도이다.2 is a block diagram showing an internal configuration of an ESS control system according to an embodiment of the present invention.

즉, 도 2는 전력 정보를 수집하고 저장하여 ESS(110)의 출력 정보를 처리하고 송신하는 ESS 제어 시스템(120)의 블록도이다.That is, FIG. 2 is a block diagram of the ESS control system 120 that collects and stores power information to process and transmit output information of the ESS 110 .

도 2를 참조하면, ESS 제어 시스템(120)은 전력 정보 수신부(121), 출력 정보 처리부(122), 전력 정보 저장부(123), 전력 정보 송신부(124)를 포함한다. Referring to FIG. 2 , the ESS control system 120 includes a power information receiving unit 121 , an output information processing unit 122 , a power information storage unit 123 , and a power information transmitting unit 124 .

전력 정보 수신부(121)는 ESS(110), 시프트 불가능 기기(140), 전력 시프트 가능 기기(150) 및 시간 시프트 가능 기기(160)의 전력 정보를 수신하는 역할을 한다. The power information receiving unit 121 serves to receive power information of the ESS 110 , the non-shiftable device 140 , the power shiftable device 150 , and the time shiftable device 160 .

출력 정보 처리부(122)는 전력 정보 수신부(121)에서 수신한 전력 정보와 전력 정보 저장부(123)에 저장된 시프트된 전력 정보를 통해 ESS(110)가 전력 수요자(130)에게 공급할 전력 정보를 산출한다. The output information processing unit 122 calculates power information to be supplied by the ESS 110 to the power consumers 130 through the power information received from the power information receiving unit 121 and the shifted power information stored in the power information storage unit 123 . do.

전력 정보 저장부(123)는 전력 정보 수신부(121)에서 수신한 전력 정보와, 시프트된 전력 정보를 저장하는 역할을 한다. 즉, 전력 정보 저장부(123)은 전력 정보 수신부(121)에서 수신한 전력 시프트 가능 기기(150)와 시간 시프트 가능 기기(160)의 시프트된 전력 정보를 저장한다.The power information storage unit 123 serves to store the power information received from the power information receiving unit 121 and the shifted power information. That is, the power information storage unit 123 stores the shifted power information of the power shiftable device 150 and the time shiftable device 160 received from the power information receiving unit 121 .

전력 정보 송신부(124)는 출력 정보 처리부(122)에서 산출된 전력 정보를 ESS(110)에 송신하는 역할을 한다. 즉, 전력 정보 송신부(124)는 출력 정보 처리부(122)에서 처리한 ESS(110)의 출력 정보를 수신하고 ESS(110)로 송신한다.The power information transmitting unit 124 serves to transmit the power information calculated by the output information processing unit 122 to the ESS 110 . That is, the power information transmitting unit 124 receives the output information of the ESS 110 processed by the output information processing unit 122 and transmits it to the ESS 110 .

이제 본 발명에서 ESS(110)의 출력 정보 및 세부사항을 수식으로 나타내면 다음과 같다. Now, in the present invention, the output information and details of the ESS 110 are expressed by a formula as follows.

ESS(110)가 공급하는 전력은 다음과 같다.The power supplied by the ESS 110 is as follows.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020017983004-pat00063
Figure 112020017983004-pat00063

여기서,

Figure 112020017983004-pat00064
는 단위 시간 t에서 ESS가 모든 기기에 공급하는 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00065
는 단위 시간 t에서 시프트 불가능 기기가 요구하는 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00066
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 요구하는 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00067
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 요구하는 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00068
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기에게 공급해야하는 최소 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00069
는 단위 시간 t에서 시프트된 총 전력량 중 보상을 해야할 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00070
는 ESS가 유지하기 원하는 SoC의 값이다.
Figure 112020017983004-pat00071
는 단위 시간 t에서 ESS의 SoC 값이다.here,
Figure 112020017983004-pat00064
is the amount of power supplied by the ESS to all devices at unit time t.
Figure 112020017983004-pat00065
is the amount of power required by the non-shiftable device in unit time t.
Figure 112020017983004-pat00066
is the amount of power required by the power shiftable device in unit time t.
Figure 112020017983004-pat00067
is the amount of power required by the time-shiftable device in unit time t.
Figure 112020017983004-pat00068
is the minimum amount of power that must be supplied to the power shiftable device in unit time t.
Figure 112020017983004-pat00069
is the amount of power to be compensated among the total amount of power shifted in unit time t.
Figure 112020017983004-pat00070
is the SoC value that the ESS wants to maintain.
Figure 112020017983004-pat00071
is the SoC value of the ESS at unit time t.

단위 시간 t에서 ESS가 기기들에서 공급해야할 전력량(

Figure 112020017983004-pat00072
)은 단위 시간 t에서 ESS의 SoC(
Figure 112020017983004-pat00073
)와 ESS가 요구하는 전력량(
Figure 112020017983004-pat00074
)과 비교하여 결정된다.The amount of electricity that the ESS must supply from devices at unit time t (
Figure 112020017983004-pat00072
) is the SoC(
Figure 112020017983004-pat00073
) and the amount of electricity required by the ESS (
Figure 112020017983004-pat00074
) is determined by comparing

단위 시간 t에서 ESS의 SoC(

Figure 112020017983004-pat00075
)가 요구량(
Figure 112020017983004-pat00076
)보다 높을 경우, ESS(110)의 SoC는 안정적인 상태로 판단하여 정상적으로 전력을 공급하고, 시프트된 전력을 다시 재공급해야한다. 이 경우 ESS의 방전량(
Figure 112020017983004-pat00077
)은 단위 시간 t에서 시프트 불가능 기기에게 공급해야할 전력량(
Figure 112020017983004-pat00078
), 전력 시프트 가능 기기에게 공급해야할 전력량(
Figure 112020017983004-pat00079
), 시간 시프트 가능 기기에게 공급해야할 전력량(
Figure 112020017983004-pat00080
), 시프트된 총 전력량 중 재공급을 해야할 전력량(
Figure 112020017983004-pat00081
)으로 결정된다.SoC of ESS at unit time t(
Figure 112020017983004-pat00075
) is the required amount (
Figure 112020017983004-pat00076
), the SoC of the ESS 110 is determined to be in a stable state and normally supplies power, and the shifted power must be re-supplied. In this case, the amount of discharge of the ESS (
Figure 112020017983004-pat00077
) is the amount of power (
Figure 112020017983004-pat00078
), the amount of power to be supplied to the power shiftable device (
Figure 112020017983004-pat00079
), the amount of power to be supplied to the time-shiftable device (
Figure 112020017983004-pat00080
), the amount of power to be resupplied out of the total amount of shifted power (
Figure 112020017983004-pat00081
) is determined by

단위 시간 t에서 ESS의 SoC(

Figure 112020017983004-pat00082
)가 요구량(
Figure 112020017983004-pat00083
)보다 적을 경우, ESS(110)의 SoC가 관리되어야 하므로 전력 시프트 가능 기기와 시간 시프트 가능 기기에게 공급되는 전력을 시프트한다. 이 경우 ESS의 방전량(
Figure 112020017983004-pat00084
)은 단위 시간 t에서 시프트 불가능 기기에게 공급해야 할 전력량(
Figure 112020017983004-pat00085
), 전력 시프트 가능 기기에게 최소한으로 공급해야할 전력량(
Figure 112020017983004-pat00086
)으로 결정된다.SoC of ESS at unit time t(
Figure 112020017983004-pat00082
) is the required amount (
Figure 112020017983004-pat00083
), since the SoC of the ESS 110 must be managed, the power supplied to the power shiftable device and the time shiftable device is shifted. In this case, the amount of discharge of the ESS (
Figure 112020017983004-pat00084
) is the amount of power to be supplied to the non-shiftable device in unit time t (
Figure 112020017983004-pat00085
), the minimum amount of power to be supplied to a power shift capable device (
Figure 112020017983004-pat00086
) is determined by

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112020017983004-pat00087
Figure 112020017983004-pat00087

여기서,

Figure 112020017983004-pat00088
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 필요한 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00089
는 단위 시간 t에서 각 i 에 해당되는 전력 시프트 가능 기기의 전력 요구량이다.here,
Figure 112020017983004-pat00088
is the amount of power required by the power shiftable device in unit time t.
Figure 112020017983004-pat00089
is the power demand of the power shiftable device corresponding to each i in unit time t.

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112020017983004-pat00090
Figure 112020017983004-pat00090

여기서,

Figure 112020017983004-pat00091
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 필요한 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00092
는 단위 시간 t에서 각 i 에 해당되는 시간 시프트 가능 기기의 전력 요구량이다.here,
Figure 112020017983004-pat00091
is the amount of power required by a time-shiftable device in unit time t.
Figure 112020017983004-pat00092
is the power demand of the time-shiftable device corresponding to each i in unit time t.

[수학식 4][Equation 4]

Figure 112020017983004-pat00093
Figure 112020017983004-pat00093

여기서,

Figure 112020017983004-pat00094
는 단위 시간 t에서 ESS의 SoC이다.
Figure 112020017983004-pat00095
는 단위 시간 t-1에서 ESS의 SoC이다.
Figure 112020017983004-pat00096
는 단위 시간 t에서 ESS가 전력 공급자에게 공급받는 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00097
는 단위 시간 t에서 ESS가 모든 기기에 공급하는 전력량이다.here,
Figure 112020017983004-pat00094
is the SoC of the ESS at unit time t.
Figure 112020017983004-pat00095
is the SoC of the ESS at unit time t-1.
Figure 112020017983004-pat00096
is the amount of power the ESS receives from the power provider at unit time t.
Figure 112020017983004-pat00097
is the amount of power supplied by the ESS to all devices at unit time t.

단위 시간 t에서 ESS의 SoC(

Figure 112020017983004-pat00098
)은 단위 시간 t-1에서 ESS의 SoC(
Figure 112020017983004-pat00099
), 단위 시간 t에서 ESS가 전력 공급자에게 공급 받는 전력량(
Figure 112020017983004-pat00100
), 단위 시간 t에서 ESS가 모든 기기에 공급하는 전력량(
Figure 112020017983004-pat00101
)으로 결정된다.SoC of ESS at unit time t(
Figure 112020017983004-pat00098
) is the SoC(
Figure 112020017983004-pat00099
), the amount of power the ESS receives from the power provider at unit time t (
Figure 112020017983004-pat00100
), the amount of power supplied by the ESS to all devices at unit time t (
Figure 112020017983004-pat00101
) is determined by

[수학식 5][Equation 5]

Figure 112020017983004-pat00102
Figure 112020017983004-pat00102

여기서,

Figure 112020017983004-pat00103
는 단위 시간 t에서 시프트된 총 전력량 중 보상해야할 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00104
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기와 시간 시프트 가능 기기 중 재공급을 해야할 기기를 정하는 가중치이다.
Figure 112020017983004-pat00105
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 가지는 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00106
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 가지는 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00107
는 단위 시간 t에서 ESS SoC함수의 기울기이다.
Figure 112020017983004-pat00108
는 단위 시간 t까지 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.here,
Figure 112020017983004-pat00103
is the amount of power to be compensated among the total amount of power shifted in unit time t.
Figure 112020017983004-pat00104
is a weight for determining a device to be resupplied among power shiftable devices and time shiftable devices at unit time t.
Figure 112020017983004-pat00105
is the amount of shifted power having the smallest value among power shiftable devices at unit time t.
Figure 112020017983004-pat00106
is the amount of shifted power having the smallest value among time-shiftable devices at unit time t.
Figure 112020017983004-pat00107
is the slope of the ESS SoC function at unit time t.
Figure 112020017983004-pat00108
is the shifted power amount of the shiftable device up to unit time t.

ESS(110)의 충전량보다 수요량이 높을 경우, ESS(110)의 SoC가 감소하기 때문에 시프트된 전력을 공급할 경우 부하가 증가한다. 단위 시간 t에서 ESS(110)의 SoC가 증가할 경우, 단위 시간 t에서 ESS SoC의 기울기(

Figure 112020017983004-pat00109
)는 양의 값을 가진다. 이 경우 ESS는 시프트된 전력량을 보상할 수 있다.When the demand amount is higher than the charge amount of the ESS 110 , the SoC of the ESS 110 decreases, and thus the load increases when shifted power is supplied. When the SoC of the ESS 110 increases at the unit time t, the slope of the ESS SoC at the unit time t (
Figure 112020017983004-pat00109
) has a positive value. In this case, the ESS may compensate for the shifted amount of power.

시프트된 전력을 모두 보상할 경우 또한 ESS(110)의 SoC가 높은 부하를 받을 가능성이 있다. ESS는 전력 시프트 가능한 전력량의 합(

Figure 112020017983004-pat00110
)과 시간 시프트 가능한 전력량의 합(
Figure 112020017983004-pat00111
)을 비교하여 더 큰 시프트 전력량을 가진 값을 가중치(
Figure 112020017983004-pat00112
)를 통해 결정한다. 여기서 전력 시프트 가능 기기에게 보상을 할 경우, 가장 적은 시프트 전력량을 가진 전력 시프트 가능 기기(
Figure 112020017983004-pat00113
)를 우선적으로 보상하고, 시간 시프트 가능 기기에게 보상을 할 경우 가장 적은 시프트 전력량을 가진 시간 시프트 가능 기기(
Figure 112020017983004-pat00114
)를 우선적으로 보상한다. 이를 통해 ESS(110)의 SoC가 다시 위험 상태로 돌입하는 경우를 최소화한다.When all of the shifted power is compensated, there is also a possibility that the SoC of the ESS 110 receives a high load. ESS is the sum of power shiftable power (
Figure 112020017983004-pat00110
) and the sum of time-shiftable power (
Figure 112020017983004-pat00111
) and weighting the value with a larger amount of shift power (
Figure 112020017983004-pat00112
) is determined through Here, if a power-shiftable device is compensated, the power-shiftable device with the smallest amount of shift power (
Figure 112020017983004-pat00113
), and when rewarding a time-shiftable device, the time-shiftable device (
Figure 112020017983004-pat00114
) is given priority. Through this, the case in which the SoC of the ESS 110 enters a dangerous state again is minimized.

단위 시간 t까지 시프트된 전력량(

Figure 112020017983004-pat00115
)이 양의 값을 가지지 않을 경우, 시프트 가능 기기들에게 보상해야할 전력이 없다는 것을 의미하기 때문에 보상해야할 전력량(
Figure 112020017983004-pat00116
)은 0의 값을 가진다.The amount of power shifted by unit time t (
Figure 112020017983004-pat00115
) does not have a positive value, the amount of power to be compensated (
Figure 112020017983004-pat00116
) has a value of 0.

[수학식 6][Equation 6]

Figure 112020017983004-pat00117
Figure 112020017983004-pat00117

여기서,

Figure 112020017983004-pat00118
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기와 시간 시프트 가능 기기 중 보상을 해야할 기기를 정하는 가중치이다.
Figure 112020017983004-pat00119
는 단위 시간 t까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00120
는 단위 시간 t까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.here,
Figure 112020017983004-pat00118
is a weight for determining a device to be compensated among power shiftable devices and time shiftable devices at unit time t.
Figure 112020017983004-pat00119
is the amount of shifted power of the power shiftable device up to unit time t.
Figure 112020017983004-pat00120
is the shifted power amount of the time-shiftable device up to unit time t.

단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기와 시간 시프트 가능 기기 중 보상을 해야할 기기를 정하는 가중치(

Figure 112020017983004-pat00121
)는 단위 시간 t까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량(
Figure 112020017983004-pat00122
)과 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량(
Figure 112020017983004-pat00123
)으로 결정한다.A weight (
Figure 112020017983004-pat00121
) is the amount of shifted power (
Figure 112020017983004-pat00122
) and the shifted wattage (
Figure 112020017983004-pat00123
) to be determined.

ESS의 SoC 값이 안정화된다면 시프트된 전력은 다시 해당 기기에게 재공급을 해주어야 한다. 단위 시간 t에서 모든 기기들의 시프트된 전력을 보상할 수 없기 때문에 시프트된 전력량을 비교하여 전력 시프트 가능 기기(150)와 시간 시프트 가능 기기(160)중 어떤 기기의 집합을 선택할지의 가중치(

Figure 112020017983004-pat00124
)를 결정한다.If the SoC value of the ESS is stabilized, the shifted power must be re-supplied to the device. Since the shifted power of all devices cannot be compensated for at a unit time t, the weight (
Figure 112020017983004-pat00124
) to determine

[수학식 7][Equation 7]

Figure 112020017983004-pat00125
Figure 112020017983004-pat00125

여기서,

Figure 112020017983004-pat00126
은 단위 시간 t까지 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00127
는 단위 시간 t까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00128
는 단위 시간 t까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.here,
Figure 112020017983004-pat00126
is the shifted power amount of the shiftable device up to unit time t.
Figure 112020017983004-pat00127
is the amount of shifted power of the power shiftable device up to unit time t.
Figure 112020017983004-pat00128
is the shifted power amount of the time-shiftable device up to unit time t.

단위 시간 t까지 모든 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량(

Figure 112020017983004-pat00129
)은 단위 시간 t까지 전력 시프트 가능 기기 시프트된 전력량(
Figure 112020017983004-pat00130
)과 시간 시프트 가능 기기 시프트된 전력량(
Figure 112020017983004-pat00131
)으로 결정된다.The shifted wattage of all shiftable devices up to unit time t (
Figure 112020017983004-pat00129
) is the amount of power shifted by a device capable of power shifting up to a unit time t (
Figure 112020017983004-pat00130
) and the amount of power shifted by time-shiftable devices (
Figure 112020017983004-pat00131
) is determined by

[수학식 8][Equation 8]

Figure 112020017983004-pat00132
Figure 112020017983004-pat00132

여기서,

Figure 112020017983004-pat00133
는 단위 시간 t까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00134
는 단위 시간 t-1까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00135
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00136
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량이다.here,
Figure 112020017983004-pat00133
is the amount of shifted power of the power shiftable device up to unit time t.
Figure 112020017983004-pat00134
is the shifted amount of power of the power shiftable device up to unit time t-1.
Figure 112020017983004-pat00135
is the shifted amount of power of the power shiftable device at unit time t.
Figure 112020017983004-pat00136
is the amount of shifted power compensated by the power shift capable device at unit time t.

단위 시간 t까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량(

Figure 112020017983004-pat00137
)은 이전 시간부터 누적된 값이기 때문에, 단위 시간 t-1에서 전력 시프트 가능기기의 시프트된 전력량(
Figure 112020017983004-pat00138
)에서 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 시프트된 전력량(
Figure 112020017983004-pat00139
), 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량(
Figure 112020017983004-pat00140
)으로 결정된다. 또한 시프트된 전력량은 음의 값을 가질 수 없다.The amount of shifted power of a power-shiftable device up to unit time t (
Figure 112020017983004-pat00137
) is an accumulated value from the previous time, so the shifted amount of power (
Figure 112020017983004-pat00138
), the amount of power shifted by the power-shiftable device at unit time t (
Figure 112020017983004-pat00139
), the amount of shifted power compensated by the power shiftable device at unit time t (
Figure 112020017983004-pat00140
) is determined by Also, the shifted amount of power cannot have a negative value.

[수학식 9][Equation 9]

Figure 112020017983004-pat00141
Figure 112020017983004-pat00141

여기서,

Figure 112020017983004-pat00142
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00143
는 단위 시간 t에서 각 i에 해당하는 전력 시프트 가능 기기의 전력 요구량이다.
Figure 112020017983004-pat00144
는 단위 시간 t에서 각 i에 해당하는 전력 시프트 가능 기기에게 공급해야할 최소 전력량이다.here,
Figure 112020017983004-pat00142
is the shifted amount of power of the power shiftable device at unit time t.
Figure 112020017983004-pat00143
is the power demand of the power shiftable device corresponding to each i in unit time t.
Figure 112020017983004-pat00144
is the minimum amount of power to be supplied to the power shiftable device corresponding to each i in unit time t.

전력 시프트 가능 기기는 최소한의 전력을 공급받아야 하기 때문에 전력을 시프트 할 경우 시프트된 전력량(

Figure 112020017983004-pat00145
)은 전력 요구량과 최소한의 전력 공급량의 차이로 결정된다.Power shiftable devices must receive a minimum amount of power, so when power is shifted, the amount of shifted power (
Figure 112020017983004-pat00145
) is determined by the difference between the power demand and the minimum power supply.

[수학식 10][Equation 10]

Figure 112020017983004-pat00146
Figure 112020017983004-pat00146

여기서,

Figure 112020017983004-pat00147
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00148
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 가지는 시프트된 전력량이다.here,
Figure 112020017983004-pat00147
is the amount of shifted power compensated by the power shift capable device at unit time t.
Figure 112020017983004-pat00148
is the amount of shifted power having the smallest value among power shiftable devices at unit time t.

단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량(

Figure 112020017983004-pat00149
)은 ESS(110)의 SoC가 증가하고 있을 경우의 전력 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 갖는 시프트된 전력량(
Figure 112020017983004-pat00150
)이다.The amount of shifted power compensated by the power-shiftable device at unit time t (
Figure 112020017983004-pat00149
) is the amount of shifted power (
Figure 112020017983004-pat00150
)to be.

[수학식 11][Equation 11]

Figure 112020017983004-pat00151
Figure 112020017983004-pat00151

여기서,

Figure 112020017983004-pat00152
는 단위 시간 t까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00153
는 단위 시간 t-1까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00154
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00155
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량이다.here,
Figure 112020017983004-pat00152
is the shifted power amount of the time-shiftable device up to unit time t.
Figure 112020017983004-pat00153
is the shifted power amount of the time-shiftable device up to the unit time t-1.
Figure 112020017983004-pat00154
is the shifted power amount of the time-shiftable device in unit time t.
Figure 112020017983004-pat00155
is the amount of shifted power compensated by the time-shiftable device at unit time t.

단위 시간 t까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량(

Figure 112020017983004-pat00156
)은 이전 시간부터 누적된 값이기 때문에, 단위 시간 t-1에서 시간 시프트 가능기기의 시프트된 전력량(
Figure 112020017983004-pat00157
)에서 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 시프트된 전력량(
Figure 112020017983004-pat00158
), 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량(
Figure 112020017983004-pat00159
)으로 결정된다. 또한 시프트된 전력량은 음의 값을 가질 수 없다.Shifted wattage of time-shiftable devices up to unit time t (
Figure 112020017983004-pat00156
) is an accumulated value from the previous time, so the shifted power amount (
Figure 112020017983004-pat00157
), the amount of power shifted by the time-shiftable device in unit time t (
Figure 112020017983004-pat00158
), the amount of shifted power compensated by a time-shiftable device at unit time t (
Figure 112020017983004-pat00159
) is determined by Also, the shifted amount of power cannot have a negative value.

[수학식 12][Equation 12]

Figure 112020017983004-pat00160
Figure 112020017983004-pat00160

여기서,

Figure 112020017983004-pat00161
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00162
는 단위 시간 t에서 각 i에 해당하는 시간 시프트 가능 기기의 전력 요구량이다.here,
Figure 112020017983004-pat00161
is the shifted power amount of the time-shiftable device in unit time t.
Figure 112020017983004-pat00162
is the power demand of the time-shiftable device corresponding to each i in unit time t.

전력 시프트 가능 기기는 최소한의 전력을 공급받아야 하기 때문에 전력을 시프트 할 경우 시프트된 전력량(

Figure 112020017983004-pat00163
)은 전력 요구량과 최소한의 전력 공급량의 차이로 결정된다.Power shiftable devices must receive a minimum amount of power, so when power is shifted, the amount of shifted power (
Figure 112020017983004-pat00163
) is determined by the difference between the power demand and the minimum power supply.

[수학식 13][Equation 13]

Figure 112020017983004-pat00164
Figure 112020017983004-pat00164

여기서,

Figure 112020017983004-pat00165
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량이다.
Figure 112020017983004-pat00166
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 가지는 시프트된 전력량이다.here,
Figure 112020017983004-pat00165
is the amount of shifted power compensated by the time-shiftable device at unit time t.
Figure 112020017983004-pat00166
is the amount of shifted power having the smallest value among time-shiftable devices at unit time t.

단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량(

Figure 112020017983004-pat00167
)은 ESS의 SoC가 증가하고 있을 경우의 시간 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 가지는 시프트된 전력량(
Figure 112020017983004-pat00168
)이다.The amount of shifted power compensated by a time-shiftable device in unit time t (
Figure 112020017983004-pat00167
) is the amount of shifted electric power (
Figure 112020017983004-pat00168
)to be.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.Although the present invention has been described above using several preferred embodiments, these examples are illustrative and not restrictive. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention and the scope of the rights set forth in the appended claims.

100 전력 공급자 110 ESS
120 ESS 제어 시스템 130 전력 수요자
140 시프트 불가능 기기 150 전력 시프트 가능 기기
160 시간 시프트 가능 기기 121 전력 정보 수신부
122 출력 정보 처리부 123 전력 정보 저장부
124 전력 정보 송신부100 Power Provider 110 ESS
120 ESS Control System 130 Electricity Consumers
140 non-shiftable devices 150 power shiftable devices
160 Time-shiftable device 121 Power information receiver
122 Output information processing unit 123 Power information storage unit
124 power information transmitter

Claims (16)

전력을 공급하는 전력 공급자;
상기 전력 공급자로부터 공급된 전력을 저장하고, 시프트 불가능 기기, 전력 시프트 가능 기기 및 시간 시프트 가능 기기를 포함하는 전력 수요자에게 전력을 공급하기 위한 ESS(Energy Storage System); 및
상기 ESS, 상기 시프트 불가능 기기, 상기 전력 시프트 가능 기기 및 상기 시간 시프트 가능 기기의 전력 정보를 수집하고, 수집된 전력 정보를 이용하여 상기 ESS에서 상기 시프트 불가능 기기, 상기 전력 시프트 가능 기기 및 상기 시간 시프트 가능 기기에 공급되는 전력을 제어하는 ESS 제어 시스템을 포함하되,
상기 ESS 제어 시스템은 상기 ESS의 SoC(State of Charge) 정보를 수집하고, 상기 ESS의 SoC가 미리 정해진 기준치 이하이면, 상기 ESS에서 상기 전력 시프트 가능 기기 및 상기 시간 시프트 가능 기기에 공급하는 전력을 시프트하고, 시프트된 전력 정보를 저장하며,
상기 ESS 제어 시스템은 상기 ESS의 SoC가 상기 기준치를 초과하면, 상기 ESS에서 시프트된 전력을 각 전력 시프트 가능 기기 및 시간 시프트 가능 기기에 재공급하도록 제어하고,
상기 ESS 제어 시스템은,
상기 ESS, 상기 시프트 불가능 기기, 상기 전력 시프트 가능 기기 및 상기 시간 시프트 가능 기기의 전력 정보를 수신하기 위한 전력 정보 수신부;
상기 전력 정보 수신부에서 수신한 전력 정보와, 시프트된 전력 정보를 저장하기 위한 전력 정보 저장부;
상기 전력 정보 수신부에서 수신한 전력 정보와 상기 전력 정보 저장부에 저장된 시프트된 전력 정보를 통해 상기 ESS가 전력 수요자에게 공급할 전력 정보를 산출하는 출력 정보 처리부; 및
상기 출력 정보 처리부에서 산출된 전력 정보를 상기 ESS에 송신하기 위한 전력 정보 송신부
를 포함하여 이루어지고,
Figure 112022024409917-pat00169
는 단위 시간 t에서 ESS가 모든 기기에 공급하는 전력량이고,
Figure 112022024409917-pat00170
는 단위 시간 t에서 시프트 불가능 기기가 요구하는 전력량이고,
Figure 112022024409917-pat00171
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 요구하는 전력량이고,
Figure 112022024409917-pat00172
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 요구하는 전력량이고,
Figure 112022024409917-pat00173
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기에게 공급해야하는 최소 전력량이고,
Figure 112022024409917-pat00174
는 단위 시간 t에서 시프트된 총 전력량 중 보상을 해야할 전력량이고,
Figure 112022024409917-pat00175
는 ESS가 유지하기 원하는 SoC의 값이고,
Figure 112022024409917-pat00176
는 단위 시간 t에서 ESS의 SoC 값이라고 할 때,
상기 ESS가 전력 수요자에 공급하는 전력 정보를 처리하는 것을,
Figure 112022024409917-pat00177
(수학식 1)
로 나타낼 수 있고,
Figure 112022024409917-pat00178
는 단위 시간 t에서 각 i 에 해당되는 전력 시프트 가능 기기의 전력 요구량일 때,
단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 필요한 전력량
Figure 112022024409917-pat00179
을,
Figure 112022024409917-pat00180
(수학식 2)
로 나타낼 수 있고,
Figure 112022024409917-pat00181
는 단위 시간 t에서 각 i 에 해당되는 시간 시프트 가능 기기의 전력 요구량일 때,
단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 필요한 전력량
Figure 112022024409917-pat00182
을,
Figure 112022024409917-pat00183
(수학식 3)
로 나타낼 수 있고,
Figure 112022024409917-pat00184
는 단위 시간 t-1에서 ESS의 SoC이고,
Figure 112022024409917-pat00185
는 단위 시간 t에서 ESS가 전력 공급자에게 공급받는 전력량이고,
Figure 112022024409917-pat00186
는 단위 시간 t에서 ESS가 모든 기기에 공급하는 전력량일 때,
단위 시간 t에서 ESS의 SoC
Figure 112022024409917-pat00187
을,
Figure 112022024409917-pat00188
(수학식 4)
로 나타낼 수 있고,
Figure 112022024409917-pat00189
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기와 시간 시프트 가능 기기 중 재공급을 해야할 기기를 정하는 가중치이고,
Figure 112022024409917-pat00190
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 갖는 시프트된 전력량이고,
Figure 112022024409917-pat00191
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 갖는 시프트된 전력량이고,
Figure 112022024409917-pat00192
는 단위 시간 t에서 ESS SoC함수의 기울기이고,
Figure 112022024409917-pat00193
는 단위 시간 t까지 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량일 때,
단위 시간 t에서 시프트된 총 전력량 중 보상해야할 전력량
Figure 112022024409917-pat00194
을,
Figure 112022024409917-pat00195
(수학식 5)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
a power provider that supplies power;
an Energy Storage System (ESS) for storing power supplied from the power provider and supplying power to power consumers including non-shiftable devices, power shiftable devices, and time shiftable devices; and
Collect power information of the ESS, the non-shiftable device, the power shiftable device, and the time shiftable device, and use the collected power information to perform the non-shiftable device, the power shiftable device and the time shift in the ESS Including an ESS control system that controls the power supplied to the capable device,
The ESS control system collects SoC (State of Charge) information of the ESS, and when the SoC of the ESS is below a predetermined reference value, the ESS shifts the power supplied to the power shiftable device and the time shiftable device and store the shifted power information,
When the SoC of the ESS exceeds the reference value, the ESS control system controls to re-supply power shifted from the ESS to each power shiftable device and time shiftable device,
The ESS control system,
a power information receiving unit configured to receive power information of the ESS, the non-shiftable device, the power shiftable device, and the time shiftable device;
a power information storage unit for storing the power information received by the power information receiving unit and shifted power information;
an output information processing unit for calculating power information to be supplied by the ESS to a power consumer through the power information received from the power information receiving unit and the shifted power information stored in the power information storage unit; and
Power information transmission unit for transmitting the power information calculated by the output information processing unit to the ESS
is made, including
Figure 112022024409917-pat00169
is the amount of power supplied by the ESS to all devices at unit time t,
Figure 112022024409917-pat00170
is the amount of power required by the non-shiftable device in unit time t,
Figure 112022024409917-pat00171
is the amount of power required by the power shiftable device in unit time t,
Figure 112022024409917-pat00172
is the amount of power required by the time-shiftable device in unit time t,
Figure 112022024409917-pat00173
is the minimum amount of power that must be supplied to the power shiftable device in unit time t,
Figure 112022024409917-pat00174
is the amount of power to be compensated among the total amount of power shifted in unit time t,
Figure 112022024409917-pat00175
is the value of the SoC that the ESS wants to maintain,
Figure 112022024409917-pat00176
is the SoC value of the ESS at unit time t,
The ESS processes the power information supplied to power consumers,
Figure 112022024409917-pat00177
(Equation 1)
can be expressed as
Figure 112022024409917-pat00178
is the power demand of the power shiftable device corresponding to each i in unit time t,
The amount of power required by a power-shiftable device in unit time t
Figure 112022024409917-pat00179
second,
Figure 112022024409917-pat00180
(Equation 2)
can be expressed as
Figure 112022024409917-pat00181
When is the power demand of the time-shiftable device corresponding to each i in unit time t,
The amount of power required by a time-shiftable device in unit time t
Figure 112022024409917-pat00182
second,
Figure 112022024409917-pat00183
(Equation 3)
can be expressed as
Figure 112022024409917-pat00184
is the SoC of the ESS at unit time t-1,
Figure 112022024409917-pat00185
is the amount of power the ESS receives from the power provider at unit time t,
Figure 112022024409917-pat00186
is the amount of power supplied by the ESS to all devices at unit time t,
SoC of ESS at unit time t
Figure 112022024409917-pat00187
second,
Figure 112022024409917-pat00188
(Equation 4)
can be expressed as
Figure 112022024409917-pat00189
is a weight that determines the device to be resupplied among power shiftable devices and time shiftable devices at unit time t,
Figure 112022024409917-pat00190
is the amount of shifted power having the smallest value among power shiftable devices at unit time t,
Figure 112022024409917-pat00191
is the amount of shifted power having the smallest value among time-shiftable devices in unit time t,
Figure 112022024409917-pat00192
is the slope of the ESS SoC function at unit time t,
Figure 112022024409917-pat00193
When is the shifted power amount of the shiftable device up to unit time t,
The amount of power to be compensated among the total amount of power shifted in unit time t
Figure 112022024409917-pat00194
second,
Figure 112022024409917-pat00195
(Equation 5)
Power control system, characterized in that it can be represented.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
Figure 112022024409917-pat00196
는 단위 시간 t까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이고,
Figure 112022024409917-pat00197
는 단위 시간 t까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량일 때,
단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기와 시간 시프트 가능 기기 중 보상을 해야할 기기를 정하는 가중치
Figure 112022024409917-pat00198
을,
Figure 112022024409917-pat00199
(수학식 6)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Figure 112022024409917-pat00196
is the amount of shifted power of the power shiftable device up to unit time t,
Figure 112022024409917-pat00197
When is the shifted power amount of the time-shiftable device up to unit time t,
A weight that determines the device to be compensated among the power shiftable device and the time shiftable device at unit time t
Figure 112022024409917-pat00198
second,
Figure 112022024409917-pat00199
(Equation 6)
Power control system, characterized in that it can be represented as.
 청구항 9에 있어서,
Figure 112020017983004-pat00200
는 단위 시간 t까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00201
는 단위 시간 t까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량일 때,
단위 시간 t까지 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00202
을,
Figure 112020017983004-pat00203
(수학식 7)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
10. The method of claim 9,
Figure 112020017983004-pat00200
is the amount of shifted power of the power shiftable device up to unit time t,
Figure 112020017983004-pat00201
When is the shifted power amount of the time-shiftable device up to unit time t,
Shifted wattage of shiftable devices up to unit time t
Figure 112020017983004-pat00202
second,
Figure 112020017983004-pat00203
(Equation 7)
Power control system, characterized in that it can be represented as.
 청구항 10에 있어서,
Figure 112020017983004-pat00204
는 단위 시간 t-1까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00205
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00206
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량일 때,
단위 시간 t까지 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00207
을,
Figure 112020017983004-pat00208
(수학식 8)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
11. The method of claim 10,
Figure 112020017983004-pat00204
is the amount of shifted power of the power shiftable device up to unit time t-1,
Figure 112020017983004-pat00205
is the amount of shifted power of the power shiftable device in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00206
is the amount of shifted power compensated by the power shift capable device at unit time t,
Shifted wattage of power-shiftable devices up to unit time t
Figure 112020017983004-pat00207
second,
Figure 112020017983004-pat00208
(Equation 8)
Power control system, characterized in that it can be represented as.
 청구항 11에 있어서,
Figure 112020017983004-pat00209
는 단위 시간 t에서 각 i에 해당하는 전력 시프트 가능 기기의 전력 요구량이고,
Figure 112020017983004-pat00210
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기에게 공급해야하는 최소 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00211
는 ESS가 유지하기 원하는 최소한의 SoC이고,
Figure 112020017983004-pat00212
는 단위 시간 t에서 ESS의 SoC일 때,
단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00213
을,
Figure 112020017983004-pat00214
(수학식 9)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
12. The method of claim 11,
Figure 112020017983004-pat00209
is the power demand of the power shiftable device corresponding to each i in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00210
is the minimum amount of power that must be supplied to the power shiftable device in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00211
is the minimum SoC that the ESS wants to maintain,
Figure 112020017983004-pat00212
is the SoC of the ESS at unit time t,
The amount of shifted power of a power-shiftable device in unit time t
Figure 112020017983004-pat00213
second,
Figure 112020017983004-pat00214
(Equation 9)
Power control system, characterized in that it can be represented as.
 청구항 12에 있어서,
Figure 112020017983004-pat00215
는 단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 갖는 시프트된 전력량일 때,
단위 시간 t에서 전력 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00216
을,
Figure 112020017983004-pat00217
(수학식 10)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
13. The method of claim 12,
Figure 112020017983004-pat00215
is the shifted amount of power having the smallest value among power shiftable devices at unit time t,
The amount of shifted power compensated by a power-shiftable device in unit time t
Figure 112020017983004-pat00216
second,
Figure 112020017983004-pat00217
(Equation 10)
Power control system, characterized in that it can be represented as.
 청구항 13에 있어서,
Figure 112020017983004-pat00218
는 단위 시간 t-1까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00219
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량이고,
Figure 112020017983004-pat00220
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 보상 받은 시프트된 전력량일 때,
단위 시간 t까지 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00221
을,
Figure 112020017983004-pat00222

(수학식 11)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
14. The method of claim 13,
Figure 112020017983004-pat00218
is the shifted power amount of the time-shiftable device up to unit time t-1,
Figure 112020017983004-pat00219
is the amount of shifted power of the time-shiftable device in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00220
is the amount of shifted power compensated by the time-shiftable device at unit time t,
Shifted wattage of time-shiftable devices up to unit time t
Figure 112020017983004-pat00221
second,
Figure 112020017983004-pat00222

(Equation 11)
Power control system, characterized in that it can be represented as.
 청구항 14에 있어서,
Figure 112020017983004-pat00223
는 단위 시간 t에서 각 i에 해당하는 시간 시프트 가능 기기의 전력 요구량이고,
Figure 112020017983004-pat00224
는 ESS가 유지하기 원하는 최소한의 SoC이고,
Figure 112020017983004-pat00225
는 단위 시간 t에서 ESS의 SoC일 때,
단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기의 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00226
을,
Figure 112020017983004-pat00227
(수학식 12)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
15. The method of claim 14,
Figure 112020017983004-pat00223
is the power demand of the time-shiftable device corresponding to each i in unit time t,
Figure 112020017983004-pat00224
is the minimum SoC that the ESS wants to maintain,
Figure 112020017983004-pat00225
is the SoC of the ESS at unit time t,
Shifted wattage of time-shiftable devices in unit time t
Figure 112020017983004-pat00226
second,
Figure 112020017983004-pat00227
(Equation 12)
Power control system, characterized in that it can be represented as.
 청구항 15에 있어서,
Figure 112020017983004-pat00228
는 단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기 중 가장 적은 값을 갖는 시프트된 전력량일 때,
단위 시간 t에서 시간 시프트 가능 기기가 보상받은 시프트된 전력량
Figure 112020017983004-pat00229
을,
Figure 112020017983004-pat00230
(수학식 13)
로 나타낼 수 있는 것을 특징으로 하는 전력 제어 시스템.
16. The method of claim 15,
Figure 112020017983004-pat00228
is the amount of shifted power having the smallest value among time-shiftable devices in unit time t,
The amount of shifted power compensated by a time-shiftable device in unit time t
Figure 112020017983004-pat00229
second,
Figure 112020017983004-pat00230
(Equation 13)
Power control system, characterized in that it can be represented as.
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