KR102497740B1 - 원격지에서 태양광 발전시스템의 출력을 제한하는 장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 태양광 발전시스템 출력제한장치는 발전량 예측정보를 수집하여 상기 태양광 발전시스템 별로 저장/관리하는 발전량 예측정보 관리부; 전력계통별로 전력을 공급할 적어도 하나의 태양광 발전시스템들을 매칭시킨 매칭정보를 저장/관리하는 매칭정보 관리부; 태양광 발전시스템들 각각으로부터 스트링 단위의 발전량 정보를 실시간으로 수집하여 누적 관리하는 실시간 발전정보 관리부; 상기 발전량 예측정보 관리부에 저장된 발전량 예측정보, 및 상기 실시간 발전정보 관리부에서 관리하는 실시간 발전량정보에 의거하여, 간헐성 에너지의 발생여부, 및 상기 간헐성 에너지 발생량을 예측하는 간헐성 에너지 감시부; 상기 간헐성 에너지 감시부의 예측결과에 의거하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각의 출력제한정보를 결정하는 출력제한정보 결정부; 및 상기 출력제한정보에 의거하여, 대응된 태양광 발전시스템의 출력을 원격제어하는 원격제어부를 포함함으로써, 간헐성 에너지의 발생 여부, 및 간헐성 에너지 발생량을 예측하고, 이에 대처함으로써, 태양광 에너지를 이용하는 전력계통을 안정적으로 운영할 수 있도록 하는 장점이 있다.
Description
본 발명은 태양광 발전시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 원격지에서 태양광 발전시스템의 출력을 제한하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
지구 온난화 방지를 위한 CO2 저감 요구가 증가함에 따라, 자연으로부터 에너지를 얻는 신재생에너지(예컨대, 풍력에너지, 태양광에너지 등) 발전기술이 각광받고 있다.
신재생에너지는 발전의 근본을 자연 환경에 의존함으로써, 그 생산량이 날씨 등 외부요인에 따라 좌우되는 특성이 있으며, 이러한 신재생에너지의 특성을 간헐성이라 한다. 예를 들어, 태양광 발전은 해가 떠 있을 때에만 전력 생산이 가능하고, 풍력발전은 바람이 불 때만 전력 생산이 가능한데, 일사량 또는 풍량이 급증할 경우 해당 에너지의 생산량이 급증하는 특징이 있다.
이러한 신재생에너지의 간헐성은 전력계통의 안정성 저하를 초래할 뿐만 아니라, 과발전으로 인해 선로용량을 초과할 경우 블랙아웃을 유발시키는 원인이 되기도 한다.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 대용량의 기기를 단독 설치하는 대신 작은 용량의 기기를 다수 설치하거나, 발전 설비를 넓은 영역에 걸쳐서 분산 배치하는 방법들이 적용되고 있었으며 최근에는 별도의 품질보상을 위한 기기를 설치하거나 최신의 제어 기법을 도입함으로써 해당 문제를 극복하도록 노력하는 추세이다.
예를 들어, 한국등록특허 제10-2167279호에는 태양광 발전의 출력 전력이 기상 상황에 따라 수시로 변동하여 계통에 무리를 주는 현상을 해결하기 위한 출력 안정화 시스템 및 그 방법에 대한 것으로서, 특히 에너지 저장 시스템(ESS)의 운전을 제어하여 태양광 발전시스템의 출력이 안정화되도록 제어하는 방법을 개시하고 있다.
상기 특허에 의하면, 신재생 에너지 저장 시스템에서 배터리의 잔존 용량을 고려하여 신재생 에너지의 출력을 안정화할 수 있고, 에너지 저장 시스템에 소요되는 비용을 최소화하는 추가 제어를 실시함으로써, 경제적으로 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
하지만, 이러한 종래의 기술은 태양광 발전소 별로, 발전 설비 이외에, 추가적인 에너지 저장시스템을 구현하여야 하므로 그로 인한 비용이 발생하고, 에너지 저장시스템에 과부하 발생시 화재를 유발할 수 있는 문제가 있었다.
또한, 종래에는, 태양광 발전소의 에너지양을 원격지에서 자동 제어할 수 없음으로써, 일사량의 변화로 인해 간헐성 에너지(즉, 태양광 에너지가 사전에 예측된 양 이상으로 급증하는 에너지)가 발생하여 과발전이 예측되는 경우, 전력거래소에서 특정 발전소로 연락을 취하여 해당 발전소의 발전량을 조절하도록 해야 했다.
예를 들어, 넓은 영역에 걸쳐서 분산 배치된 다수의 태양광 발전소들 각각에서 생산되는 태양광 에너지들을 취합하여 적어도 하나의 전력계통으로 공급하는 전력거래소에서는, 상기 태양광 발전소들 각각으로부터 익일 예측발전량을 수집한 후 상기 익일 예측발전량에 기초하여 전력계통들 각각으로 태양광 에너지를 공급할 태양광 발전소들을 매칭시킨다. 그리고, 상기 매칭정보에 의거하여 전력공급상태를 모니터링하다가, 상기 간헐성 에너지로 인해 임의의 제1 전력계통으로 과전원 공급이 예측되는 경우, 제1 전력계통과 매칭된 하나 이상의 태양광 발전소 중 적어도 하나로 전력 공급의 차단을 요청함으로써, 제1 전력계통으로 공급되는 전력량을 조절하여야 했다.
그런데, 이 경우, 전력공급의 차단이 요청된 태양광 발전소에서 실제로 전력공급을 차단하지 않거나, 전력공급 차단이 지연될 경우, 제1 전력계통의 선로용량을 초과하는 전력공급으로 인해 블랙아웃이 발생할 위험이 있다.
또한, 종래의 경우 태양광 발전소의 발전량을 수동으로 조절하되, 발전소 단위로 태양광 에너지를 조절함으로써, 발전소의 발전 용량 보다 적은 양의 전력량을 조절할 수 없었다. 즉, 종래에는 정확한 전력제어가 불가능했다.
또한, 전력거래 출력제한에 대한 사전 동의가 있었음에도, 전력 공급 차단이 요구된 발전소로부터 민원이 발생하는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다수의 태양광 발전시스템들 각각으로부터 스트링 단위의 발전량 예측정보, 및 실시간 발전량 정보를 수집하고, 상기 발전량 예측정보 및 실시간 발전량 정보에 의거하여, 간헐성 에너지의 발생 여부, 및 간헐성 에너지 발생량을 예측하고, 이에 대처함으로써, 태양광 에너지를 이용하는 전력계통을 안정적으로 운영할 수 있도록 하는 태양광 발전시스템의 출력제한장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 전력계통별로 전원을 공급하는 적어도 하나의 태양광 발전시스템들을 매칭시키고, 상기 간헐성 에너지로 인한 과발전이 예측되는 태양광 발전시스템이 매칭된 전력계통에 함께 매칭된 태양광 발전시스템들 중 적어도 하나의 출력을 강제로 제한시킴으로써, 특정 전력계통의 선로용량을 초과하는 전력공급으로 인한 블랙아웃의 위험을 줄일 수 있는 태양광 발전시스템의 출력제한장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 태양광 발전시스템을 구성하는 스트링 단위로, 출력을 강제제한시킴으로써, 발전소의 발전 용량 보다 적은 양의 전력량을 조절할 수 있고, 이로 인해 정확한 전력제어가 가능한 태양광 발전시스템의 출력제한장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 태양광 발전시스템의 출력 제한을 원격지에서 자동 제어함으로써, 출력 제한을 요청받은 발전소 직원으로부터의 민원 발생을 최소화할 수 있도록 하는 태양광 발전시스템의 출력제한장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서 제공하는 출력제한장치는 적어도 하나의 태양광 발전시스템들 각각으로부터, 발전량 예측정보를 수집하여 상기 태양광 발전시스템 별로 저장/관리하는 발전량 예측정보 관리부; 상기 태양광 발전시스템들 중, 적어도 하나의 전력계통들 각각에게 전력을 공급할 태양광 발전시스템들을 매칭시킨 매칭정보를 저장하는 매칭정보 관리부; 상기 태양광 발전시스템들 각각으로부터 스트링 단위의 발전량 정보를 실시간으로 수집하여 누적 관리하는 실시간 발전정보 관리부; 상기 발전량 예측정보 관리부에 저장된 발전량 예측정보, 및 상기 실시간 발전정보 관리부에서 관리하는 실시간 발전량정보를 비교 분석하여, 임의의 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지의 발생여부, 및 상기 간헐성 에너지 발생량을 예측하는 간헐성 에너지 감시부; 상기 간헐성 에너지 감시부의 예측결과에 의거하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각의 출력제한정보를 결정하는 출력제한정보 결정부; 및 상기 출력제한정보에 의거하여, 대응된 태양광 발전시스템의 출력을 원격제어하는 원격제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 제공하는 출력제한방법은 적어도 하나의 태양광 발전시스템들 각각으로부터, 발전량 예측정보를 수집하여 상기 태양광 발전시스템 별로 저장/관리하는 발전량 예측정보 관리단계; 상기 태양광 발전시스템들 중 적어도 하나의 전력계통들 각각에게 전력을 공급할 태양광 발전시스템들을 매칭시킨 매칭정보를 저장/관리하는 매칭정보 관리단계; 상기 태양광 발전시스템들 각각으로부터 스트링 단위의 발전량 정보를 실시간으로 수집하여 누적 관리하는 실시간 발전정보 관리단계; 상기 발전량 예측정보 관리단계에서 저장된 발전량 예측정보, 및 상기 실시간 발전정보 관리단계에서 관리하는 실시간 발전량정보를 비교 분석하여, 임의의 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지의 발생여부, 및 상기 간헐성 에너지 발생량을 예측하는 간헐성 에너지 감시단계; 상기 간헐성 에너지 감시단계의 예측결과에 의거하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각의 출력제한정보를 결정하는 출력제한정보 결정단계; 및 상기 출력제한정보에 의거하여, 대응된 태양광 발전시스템의 출력을 원격제어하는 원격제어단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 태양광 발전시스템 출력제한장치 및 그 방법은 다수의 태양광 발전시스템들 각각으로부터 스트링 단위의 발전량 예측정보, 및 실시간 발전량 정보를 수집하고, 상기 발전량 예측정보 및 실시간 발전량 정보에 의거하여, 간헐성 에너지의 발생 여부, 및 간헐성 에너지 발생량을 예측하고, 이에 대처함으로써, 태양광 에너지를 이용하는 전력계통을 안정적으로 운영할 수 있도록 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 전력계통별로 전원을 공급하는 적어도 하나의 태양광 발전시스템들을 매칭시키고, 상기 간헐성 에너지로 인한 과발전이 예측되는 태양광 발전시스템이 매칭된 전력계통에 함께 매칭된 태양광 발전시스템들 중 적어도 하나의 출력을 강제로 제한시킴으로써, 특정 전력계통의 선로용량을 초과하는 전력공급으로 인한 블랙아웃의 위험을 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 태양광 발전시스템을 구성하는 스트링 단위로, 출력을 강제제한시킴으로써, 발전소의 발전 용량 보다 적은 양의 전력량을 조절할 수 있고, 이로 인해 정확한 전력제어가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 태양광 발전시스템의 출력 제한을 원격지에서 자동 제어함으로써, 출력 제한을 요청받은 발전소 직원으로부터의 민원 발생을 최소화할 수 있도록 하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력제한장치와 다수의 태양광 발전시스템들과의 연동 관계를 설명하기 위한 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력제한장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전량 예측정보 관리부에서 발전량 예측정보를 저장/관리하기 위한 데이터 구조의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매칭정보 관리부의 데이터 구조의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력제한장치, 태양광 발전시스템, 전력계통, 및 전력거래소와의 연동 관계를 설명하기 위한 시스템 구성도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전시스템의 출력제한방법을 설명하기 위한 처리 흐름도들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력제한장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전량 예측정보 관리부에서 발전량 예측정보를 저장/관리하기 위한 데이터 구조의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매칭정보 관리부의 데이터 구조의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력제한장치, 태양광 발전시스템, 전력계통, 및 전력거래소와의 연동 관계를 설명하기 위한 시스템 구성도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전시스템의 출력제한방법을 설명하기 위한 처리 흐름도들이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명하되, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 한편 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 상세한 설명을 생략하여도 본 기술 분야의 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 부분의 설명은 생략하였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력제한장치와 다수의 태양광 발전시스템들과의 연동관계를 설명하기 위한 시스템 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력제한장치(100)는 클라우드 서버 형태로 구현되어 다수의 태양광 발전시스템들(예컨대, 태양광 발전시스템 #1, …, #n)(10)과 통신하며, 태양광 발전시스템들(예컨대, 태양광 발전시스템 #1, …, #n)(10) 각각으로부터, 예측발전량 및 실시간 발전량을 수신하고, 태양광 발전시스템들(예컨대, 태양광 발전시스템 #1, …, #n)(10)의 동작을 원격지에서 제어한다.
상기 ‘예측발전량’은 태양광 발전시스템들(예컨대, 태양광 발전시스템 #1, …, #n)(10) 각각이 기상예보를 반영하여 하루 전에 미리 예측한 발전량으로서, 태양광 발전시스템들(예컨대, 태양광 발전시스템 #1, …, #n)(10) 각각에 대하여 미리 설정된 예측 주기마다 스트링 단위 및 시스템 전체에 대하여 예측된 ‘시간대별 예측발전량’과, 해당 시스템의 전체 운용시간(해당일의 일출부터 일몰까지) 동안 스트링 단위 및 시스템 전체에 대하여 예측된 ‘일일 예측발전량’을 포함할 수 있다.
출력제한장치(100)는, 태양광 발전시스템들(예컨대, 태양광 발전시스템 #1, …, #n)(10) 각각에 대하여, 상기 예측발전량과, 실시간으로 수집된 실시간 발전량을 비교함으로써, 태양광 발전시스템들(예컨대, 태양광 발전시스템 #1, …, #n)(10) 별로 간헐성 에너지의 발생 여부, 및 간헐성 에너지 발생량을 결정하고, 그 결정결과에 의거하여, 태양광 발전시스템들(예컨대, 태양광 발전시스템 #1, …, #n)(10) 각각의 출력을 원격지에서 제어할 수 있다. 특히, 출력제한장치(100)는 태양광 발전시스템들(예컨대, 태양광 발전시스템 #1, …, #n)(10) 각각의 스트링 단위로 출력 여부를 제어할 수 있다. 예를 들어, 출력제한장치(100)는, 태양광 발전시스템을 구성하는 태양광 스트링 각각의 출력단에 연결된 다수의 스트링 옵티마에 구비된 스위치(예컨대, FET 스위치, IGBT 스위치 등)의 온/오프를 제어함으로써, 해당 스트링의 출력 여부를 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 발전소 단위가 아닌 스트링 단위로 출력을 강제 제한시킴으로써, 발전소의 발전 용량 보다 적은 양의 전력량을 조절할 수 있고, 이로 인해 태양광 에너지의 전력제어를 정확하게 할 수 있는 장점이 있다.
이러한 출력제한장치(100)에 대한 개략적인 블록도가 도 2에 예시되어 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력제한장치에 대한 개략적인 블록도로서, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력제한장치(100)는 발전량 예측정보 관리부(110), 매칭정보 관리부(120), 실시간 발전정보 관리부(130), 간헐성에너지 감시부(140), 출력제한정보 결정부(150), 및 원격제어부(160)를 포함할 수 있다.
발전량 예측정보 관리부(110)는 적어도 하나의 태양광 발전시스템들(10) 각각으로부터, 발전량 예측정보를 수집하여 태양광 발전시스템 별로 저장/관리한다. 이를 위해, 발전량 예측정보 관리부(110)는 태양광 발전시스템들(10)의 발전 개시 이전(예컨대, 해당 태양광 발전시스템(10)이 설치된 지역의 일출 시간 이전)에 태양광 발전시스템들(10) 각각에 접속하여, 상기 발전량 예측정보를 수집하는 예측발전량 수집부(미도시), 및 상기 수집된 발전량 예측정보를 저장하는 예측발전량 저장부(미도시)를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 예측발전량 수집부는 태양광 발전시스템들(10) 각각을 구성하는 스트링 단위로, 시간대별 예측발전량, 및 일일 예측발전량을 수집하고, 상기 예측발전량 저장부는 상기 수집된 정보에 의거하여, 태양광 발전시스템들(10) 각각을 구성하는 스트링별로 시간대별 예측발전량, 시간대별 누적예측발전량, 및 일일 예측발전량을 분류/저장한다.
한편, 상기 ‘발전량 예측정보’는 태양광 발전시스템들(10) 각각이 기상예보 데이터를 반영하여 전일에 미리 예측한 발전량 예측정보를 말하며, 도 1을 참조한 설명에서 예측발전량이라고 칭한 바와 같다. 즉, 상기 ‘발전량 예측정보’는 태양광 발전시스템들(10) 각각에 대하여 미리 설정된 예측 주기마다 스트링 단위 및 시스템 전체에 대하여 예측된 ‘시간대별 예측발전량’과, 해당 시스템의 전체 운용시간(해당일의 일출부터 일몰까지) 동안 스트링 단위 및 시스템 전체에 대하여 예측된 ‘일일 예측발전량’을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전량 예측정보 관리부에서 발전량 예측정보를 저장/관리하기 위한 데이터 구조의 예를 설명하기 위한 도면으로서, 상기 예측발전량 저장부의 데이터 구조의 예가 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 발전량 예측정보 관리부(110)는 시스템_ID_필드(111)/스트링_ID_필드(112)/시간대별_예측발전량_필드(113)/일일_예측발전량_필드(114)를 포함하며, 각각은 도 3에 예시된 바와 같은 관계형 구조를 가지고, 태양광 발전 시스템별 발전량 예측정보를 저장할 수 있다.
시스템_ID_필드(111)는 출력제한장치(100)에서 관리하는 다수의 태양광 발전시스템들 중 해당 발전량 예측정보에 대응한 태양광 발전시스템을 식별하기 위한 정보를 저장하고, 스트링_ID_필드(112)는 시스템_ID_필드(111)에 저장된 식별정보에 의해 식별된 태양광 발전시스템을 구성하는 다수의 태양광 스트링들을 식별하기 위한 식별정보를 저장하고, 시간대별_예측발전량_필드(113)는 스트링_ID_필드(112)에 저장된 식별정보에 의해 식별된 태양광스트링의 시간대별 예측발전량을 저장하고, 일일_예측발전량_필드(114)는 스트링_ID_필드(112)에 저장된 식별정보에 의해 식별된 태양광스트링의 일일 예측발전량을 저장한다.
도 3의 예에서는, 시스템 ID가 ‘시스템 #1’인 제1 태양광 발전시스템을 구성하는 스트링들 중 스트링 ID가 ‘스트링 #1’인 제1 스트링의 제1 시간대의 예측발전량이 ‘aa’이고, 상기 제1 스트링의 제2 시간대의 예측발전량이 ‘ab’이고, 상기 제1 스트링의 일일 예측발전량이 ‘Da’이고, 상기 제1 태양광 발전시스템을 구성하는 스트링들 중 스트링 ID가 ‘스트링 #2’인 제2 스트링의 제1 시간대의 예측발전량이 ‘ba’이고, 상기 제2 스트링의 제2 시간대의 예측발전량이 ‘bb’이고, 상기 제2 스트링의 일일 예측발전량은 ‘Db’인 예를 도시하고 있다.
이 때, 상기 제1 및 제2 시간대는 태양광 발전시스템별로 미리 설정된 예측주기에 의해 결정되는 정보로서, 일출 시간이 6시이고 상기 예측주기가 2시간인 태양광 발전시스템의 예예서, 상기 제1 시간대는 6시~8시이고, 상기 제2 시간대는 8시~10시로 결정될 수 있다.
매칭정보 관리부(120)는 전력계통별로, 그 전력계통에게 전력을 공급할 적어도 하나의 태양광 발전시스템들을 매칭시킨 매칭정보를 저장/관리한다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매칭정보 관리부의 데이터 구조의 예를 설명하기 위한 도면으로서, 전력계통별로 적어도 하나의 태양광 발전시스템들을 매칭시켜서 저장/관리하기 위한 데이터 구조의 예를 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 매칭정보 관리부(120)는 전력계통_ID_필드(121)와 적어도 하나의 시스템_ID_필드들(122, 123)을 포함한다. 도 4의 예에서는, 하나의 전력계통 필드에 n개의 태양광 발전시스템들(시스템 ID_1, …, 시스템 ID_n)이 매칭된 예를 도시하고 있다.
예를 들어, 임의의 제1 전력계통이 2개의 태양광 발전시스템(예컨대, 제1 및 제2 태양광 발전시스템)들로부터 전력을 공급받는 경우, 전력계통_ID_필드(121)에는 상기 제1 전력계통의 식별정보가 저장되고, 2개의 시스템_ID_필드들 각각(122, 123)에는 제1 및 제2 태양광 발전시스템의 식별정보가 저장된다. 즉, 상기 예에서, 매칭정보 관리부(120)에는 상기 제1 전력계통과 상기 제1 및 제2 태양광 발전시스템들이 매칭된 매칭정보가 저장된다.
이를 위해, 매칭정보 관리부(120)는 상기 매칭정보를 직접 생성하거나, 외부 장치(예컨대, 전력거래소 서버장치 등)로부터 수집하여 저장/관리할 수 있다. 전자의 경우, 매칭정보 관리부(120)는 상기 전력계통들 각각의 전력 사용량에 기초하여 미리 설정된 전력계통별 전력공급량 정보와, 태양광 발전시스템(10)별 발전량 예측정보에 의거하여, 상기 매칭정보를 생성하고, 상기 전력계통별로 매칭정보를 저장할 수 있다.
후자의 경우, 매칭정보 관리부(120)는 상기 외부 장치(즉, 태양광 발전시스템들(10) 각각에서 생산되는 태양광 에너지들을 취합하여 적어도 하나의 전력계통으로 공급하는 전력거래소의 서버장치)로부터, 상기 매칭정보를 수집하되, 미리 설정된 매칭정보 수집주기마다 상기 매칭정보를 수집하여 저장할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 출력제한장치, 태양광 발전시스템, 전력계통, 및 전력거래소와의 연동 관계를 설명하기 위한 시스템 구성도로서, 하나의 태양광 발전 시스템 #1(10)이 전력계통 #1(20)로 전력을 공급하는 예를 도시하고 있다.
도 5를 참조하면, 태양광 발전시스템 #1(10)은 전력계통 #1(20)로 전력을 공급하되, 넓은 영역에 걸쳐서 분산 배치된 다수의 태양광 발전소들 각각에서 생산되는 태양광 에너지들을 취합하여 적어도 하나의 전력계통으로 공급하는 전력거래소의 서버장치('KPX'로 약칭함, 이하, 'KPX'라 칭함)(30)의 제어를 받는다. 즉, KPX(30)는 태양광 발전시스템, 및 전력계통과의 사전계약사항에 의해, 전력량 거래를 중개하되, 먼저, 전력계통의 전력사용량에 의거하여, 전력공급량을 결정하고, 상기 태양광 발전시스템들 발전량 정보(예컨대, 평균발전량, 및 예측발전량 등)에 의거하여, 임의의 전력계통에 전력을 공급할 태양광 발전시스템들을 매칭시킨 후, 그 매칭정보에 의거하여 태양광 발전시스템과 전력계통간의 전력거래를 중개한다.
도 5의 예에서, KPX(30)는, 상기 매칭정보에 의거하여, 태양광 발전시스템#1(10)에서 발전된 전력을 전력계통 #1(20)로 공급한다. 또한, 본 발명의 출력제한장치(100a)는 KPX(30)로부터 상기 매칭정보를 수집하고, 그 매칭정보에 의거하여 등록된 태양광 발전시스템들의 출력을 모니터링하고, 임의의 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지가 발생한 경우, 상기 매칭정보에 의거하여 강제로 출력을 제한할 출력제한정보를 생성할 수 있다.
즉, 도 5에 예시된 바와 같은 시스템 구성시, 매칭정보 관리부(120)는 KPX(30)로부터 상기 매칭정보를 수집하여 저장/관리한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시간 발전정보 관리부(130)는 태양광 발전시스템들(10) 각각으로부터 스트링 단위의 발전량 정보를 실시간으로 수집하여 관리한다. 즉, 실시간 발전정보 관리부(130)는 태양광 발전시스템들(10) 각각의 스트링 단위로 발전량을 수집하되, 미리 설정된 수집주기마다 상기 실시간 발전량을 수집한 후 저장/관리하되, 시간대별로 수집된 실시간 발전량들을 누적하여 저장할 수 있다. 이 때, 상기 미리 설정된 수집주기는, 발전량 예측정보 관리부(110)에서 수집된 예측발전량의 예측주기와 동일하게 결정될 수 있다.
간헐성에너지 감시부(140)는 출력제한장치(100)에 등록된 모든 태양광 발전시스템들(10) 각각의 실시간 발전량을 모니터링하여, 상기 태양광 발전시스템들(10) 각각에 간헐성 에너지의 발생 여부를 결정하고, 간헐성 에너지가 발생한 태양광 발전시스템에 대하여 그 간헐성 에너지 발생량을 예측한다.
이를 위해, 간헐성에너지 감시부(140)는 발전량 예측정보 관리부(110)에 저장된 발전량 예측정보, 및 실시간 발전정보 관리부(130)에서 관리하는 실시간 발전량정보를 비교 분석하여, 출력제한장치(100)에 등록된 적어도 하나의 태양광 발전시스템들 각각에 간헐성 에너지의 발생여부를 결정하고, 간헐성 에너지가 발생한 태양광 발전시스템에 대하여 그 간헐성 에너지 발생량을 예측한다.
즉, 간헐성 에너지 감시부(140)는, 미리 설정된 간헐성 에너지 감시 주기마다, 발전량 예측정보 관리부(110)로부터 임의의 제1 태양광 발전시스템의 스트링별로 시간대별 누적예측발전량을 취합하여 상기 제1 태양광 발전시스템의 시간대별 누적예측발전량을 산출하되, 출력제한장치(100)에 등록된 모든 태양광 발전시스템에 대하여 상기 시간대별 누적예측발전량을 산출한다. 또한, 실시간 발전정보 관리부(130)로부터 상기 제1 태양광 발전시스템의 스트링별로 시간대별 누적 실시간 발전량을 취합하여 상기 제1 태양광 발전시스템의 시간대별 누적 실시간 발전량을 산출한다. 그리고, 상기 시간대별 누적예측발전량, 및 상기 시간대별 실시간 발전량의 차이값을 산출하여, 상기 제1 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지가 발생했는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 간헐성 에너지 감시부(140)는 상기 차이값이 미리 설정된 간헐성 발생여부 결정 기준값을 초과하는 경우, 상기 제1 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지가 발생한 것으로 결정한다.
마지막으로, 상기 차이값에 의해 상기 제1 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지가 발생한 것으로 결정된 경우, 간헐성 에너지 감시부(140)는 상기 차이값을 상기 제1 태양광 발전시스템의 간헐성 에너지 발생량으로 예측한다.
한편, 간헐성 에너지 감시부(140)는 상기와 같은 일련의 처리 과정을 출력제한장치(100)에 등록한 모든 태양광 발전시스템에 대하여 수행함으로써, 출력제한장치(100)에 등록한 모든 태양광 발전시스템에 대하여 간헐성 에너지 발생여부를 결정하고, 및 그 결과에 따라 간헐성 에너지 발생량을 예측할 수 있다.
출력제한정보 결정부(150)는 간헐성 에너지 감시부(140)의 예측결과에 의거하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각의 출력제한정보를 결정한다. 예를 들어, 상기 제1 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지가 발생한 경우, 출력제한정보 결정부(150)는 매칭정보 관리부(120)로부터, 상기 제1 태양광 발전시스템과 매칭된 제1 전력계통의 매칭정보(이하, 제1 매칭정보라 칭함)를 독출하고, 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 각각의 발전량, 및 상기 간헐성 에너지 발생량에 의거하여, 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 중 적어도 하나의 태양광 발전시스템의 출력이 제한되도록 상기 출력제한정보를 결정한다. 특히, 출력제한정보 결정부(150)는 상기 간헐성 에너지 발생량에 의거하여, 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 각각을 구성하는 스트링 단위로 출력이 제한되도록 상기 출력제한정보를 결정할 수 있다.
원격제어부(160)는 상기 출력제한정보에 의거하여, 대응된 태양광 발전시스템의 출력을 원격제어한다. 즉, 원격제어부(160)는 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 중, 적어도 하나의 발전출력을 제한하되, 해당 태양광 발전시스템을 구성하는 스트링 단위로 상기 발전출력을 제한하도록 상기 태양광 발전시스템을 원격제어한다.
예를 들어, 간헐성 에너지 감시부(140)의 감시 결과, 상기 제1 태양광 발전시스템에 350kW의 간헐성 에너지가 발생한 것으로 예측된 경우, 출력제한정보 결정부(150)는 매칭정보 관리부(120)에 저장된 매칭정보로부터 상기 제1 태양광 발전시스템과 매칭된 전력계통을 검출한다. 이 때, 검출된 전력계통이 제1 전력계통인 경우, 출력제한정보 결정부(150)는 상기 매칭정보로부터 상기 제1 전력계통과 매칭된 다른 태양광 발전시스템 정보를 검출한다. 그리고 상기 검출된 태양광 발전시스템들 각각의 발전량(즉, 예측발전량)을 확인한다. 만약에, 상기 제1 전력계통과 매칭된 태양광 발전시스템이 모두 4개이고, 상기 제1 태양광 발전시스템을 제외한 나머지 제2 태양광 발전시스템의 발전량이 500kW, 제3 태양광 발전시스템의 발전량이 1,200kW, 제4 태양광 발전시스템의 발전량이 300kW인 경우, 출력제한정보 결정부(150)는 상기 간헐성 에너지 발생량(350kW)에 의거하여, 제2 태양광 발전시스템의 출력(500kW)을 강제로 제한하도록 출력제한정보를 결정할 수 있다.
이 때, 출력제한정보 결정부(150)는 전력공급의 안정화를 위한 전력제어를 정확하게 하기 위해, 제2 태양광 발전시스템의 스트링 단위로 출력제한을 제어할 수 있는데, 상기 제2 태양광 발전시스템이 4개의 태양광 스트링(제1 내지 제4 태양광 스트링)으로 구성되고, 각 태양광 스트링들이 모두 125kW씩의 전력을 출력하는 경우, 출력제한정보 결정부(150)는 상기 제2 태양광 발전시스템을 구성하는 태양광 스트링들 중 3개(즉, 제1 내지 제3 태양광 스트링)의 출력만을 제한하도록 출력제한정보를 결정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 발전소 단위가 아닌 스트링 단위로 출력을 강제 제한시킴으로써, 발전소의 발전 용량 보다 적은 양의 전력량을 조절할 수 있고, 이로 인해 태양광 에너지의 전력제어를 정확하게 할 수 있는 장점이 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전시스템의 출력제한방법을 설명하기 위한 처리 흐름도들로서, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전시스템의 출력제한 방법에 대한 개략적인 처리 흐름도이고, 도 7은 도 6에 예시된 발전량 예측정보 관리과정에 대한 개략적인 처리 흐름도이고, 도 8은 도 6에 예시된 매칭정보 관리과정에 대한 개략적인 처리 흐름도이고, 도 9는 도 6에 예시된 간헐성 에너지 감시과정에 대한 처리 흐름도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따라 태양광 발전시스템의 출력을 제한하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 단계 S110에서는, 발전량 예측정보 관리부(110)가 적어도 하나의 태양광 발전시스템들(10) 각각으로부터, 발전량 예측정보를 수집하여 태양광 발전시스템 별로 저장/관리한다. 이를 위해, 발전량 예측정보 관리부(110)는 단계 S111에서, 태양광 발전시스템들(10)의 발전 개시 이전에 상기 태양광 발전시스템들 각각에 접속하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각이 기상예보 데이터를 반영하여 전일에 미리 예측한 발전량 예측정보를 수집하되, 상기 태양광 발전시스템들 각각을 구성하는 스트링 단위로, 시간대별 예측발전량, 및 일일 예측발전량을 수집하고, 단계 S112에서는, 상기 수집된 발전량 예측정보를 저장하되, 상기 수집된 정보에 의거하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각을 구성하는 스트링별로 시간대별 예측발전량, 시간대별 누적예측발전량, 및 일일 예측발전량을 분류/저장한다.
이 때, 상기 발전량 예측정보를 저장하는 예는 도 1 내지 도 3을 참조한 설명에서 언급한 바와 같으므로 중복 설명을 생략한다.
단계 S120에서는, 매칭정보 관리부(120)가, 전력계통별로, 그 전력계통에게 전력을 공급할 적어도 하나의 태양광 발전시스템들을 매칭시킨 매칭정보를 저장/관리한다. 이 때, 상기 매칭정보의 저장 예는 도 4를 참조한 설명에서 언급한 바와 같으므로 증복 설명을 생략한다.
한편, 상기 매징정보를 저장 관리하기 위해, 매칭정보 관리부(120)는 단계 S121에서, 상기 매칭정보를 생성한다. 이를 위해, 매칭정보 관리부(120)는 상기 매칭정보를 직접 생성하거나, 외부 장치(예컨대, 전력거래소 서버장치 등)로부터 수집할 수 있다. 전자의 경우, 매칭정보 관리부(120)는 상기 전력계통들 각각의 전력 사용량에 기초하여 미리 설정된 전력계통별 전력공급량 정보와, 태양광 발전시스템(10)별 발전량 예측정보에 의거하여, 상기 매칭정보를 생성하고, 후자의 경우, 매칭정보 관리부(120)는 상기 외부 장치(즉, 태양광 발전시스템들(10) 각각에서 생산되는 태양광 에너지들을 취합하여 적어도 하나의 전력계통으로 공급하는 전력거래소의 서버장치)로부터, 상기 매칭정보를 수집하되, 미리 설정된 매칭정보 수집주기마다 상기 매칭정보를 수집한다. 그리고, 단계 S122에서, 매칭정보 관리부(120)는 상기 매칭정보를 저장한다.
단계 S130에서는, 실시간 발전정보 관리부(130)가 태양광 발전시스템들(10) 각각으로부터 스트링 단위의 발전량 정보를 실시간으로 수집하여 누적 관리한다. 즉, 단계 S130에서, 실시간 발전정보 관리부(130)는 태양광 발전시스템들(10) 각각의 스트링 단위로 발전량을 수집하되, 미리 설정된 수집주기마다 상기 실시간 발전량을 수집한 후 저장/관리하되, 시간대별로 수집된 실시간 발전량들을 누적하여 저장할 수 있다.
단계 S140에서는, 간헐성 에너지 감시부(140)가 출력제한장치(100)에 등록된 모든 태양광 발전시스템들(10) 각각의 실시간 발전량을 모니터링하여, 상기 태양광 발전시스템들(10) 각각에 간헐성 에너지의 발생 여부를 결정하고, 간헐성 에너지가 발생한 태양광 발전시스템에 대하여 그 간헐성 에너지 발생량을 예측한다. 즉, 단계 S140에서, 간헐성에너지 감시부(140)는 발전량 예측정보 관리부(110)에 저장된 발전량 예측정보, 및 실시간 발전정보 관리부(130)에서 관리하는 실시간 발전량정보를 비교 분석하여, 출력제한장치(100)에 등록된 적어도 하나의 태양광 발전시스템들 각각에 간헐성 에너지의 발생여부를 결정하고, 간헐성 에너지가 발생한 태양광 발전시스템에 대하여 그 간헐성 에너지 발생량을 예측할 수 있다.
이를 위해, 간헐성 에너지 감시부(140)는, 먼저, 단계 S141에서, 누적 예측발전량을 산출한다. 즉, 단계 S141에서는, 간헐성 에너지 감시부(140)가 발전량 예측정보 관리부(110)로부터 임의의 제1 태양광 발전시스템의 스트링별로 시간대별 누적예측발전량을 취합하여 상기 제1 태양광 발전시스템의 시간대별 누적예측발전량을 산출하되, 미리 설정된 간헐성 에너지 감시 주기마다, 출력제한장치(100)에 등록된 모든 태양광 발전시스템에 대하여 상기 시간대별 누적예측발전량을 산출한다.
또한, 간헐성 에너지 감시부(140)는, 단계 S142에서, 누적 실시간 발전량을 산출한다. 즉, 단계 S142에서는, 간헐성 에너지 감시부(140)가 실시간 발전정보 관리부(130)로부터 상기 제1 태양광 발전시스템의 스트링별로 시간대별 누적 실시간 발전량을 취합하여 상기 제1 태양광 발전시스템의 시간대별 누적 실시간 발전량을 산출한다.
그리고, 단계 S143에서, 간헐성 에너지 감시부(140)는, 상기 시간대별 누적예측발전량, 및 상기 시간대별 실시간 발전량의 차이값을 산출하여, 상기 제1 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지가 발생했는지 여부를 결정한다.
마지막으로, 단계 S144에서, 간헐성 에너지 감시부(140)는, 상기 제1 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지가 발생한 것으로 결정된 경우, 상기 차이값을 상기 제1 태양광 발전시스템의 간헐성 에너지 발생량으로 예측한다.
단계 S150에서는, 출력제한정보 결정부(150)가 상기 단계 S140의 예측결과에 의거하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각의 출력제한정보를 결정한다. 예를 들어, 단계 S150에서, 상기 제1 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지가 발생한 경우, 출력제한정보 결정부(150)는 매칭정보 관리부(120)로부터, 상기 제1 태양광 발전시스템과 매칭된 제1 전력계통의 매칭정보(이하, 제1 매칭정보라 칭함)를 독출하고, 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 각각의 발전량, 및 상기 간헐성 에너지 발생량에 의거하여, 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 중 적어도 하나의 태양광 발전시스템의 출력이 제한되도록 상기 출력제한정보를 결정한다. 특히, 출력제한정보 결정부(150)는 상기 간헐성 에너지 발생량에 의거하여, 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 각각을 구성하는 스트링 단위로 출력이 제한되도록 상기 출력제한정보를 결정할 수 있다.
단계 S160에서는, 원격제어부(160)가 상기 출력제한정보에 의거하여, 대응된 태양광 발전시스템의 출력을 원격제어한다. 즉, 단계 S160에서, 원격제어부(160)는 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 중, 적어도 하나의 발전출력을 제한하되, 해당 태양광 발전시스템을 구성하는 스트링 단위로 상기 발전출력을 제한하도록 상기 태양광 발전시스템을 원격제어한다.
도 1 내지 도 9를 참조한 태양광 발전시스템의 출력제한방법의 설명시, 각 단계의 설명에 있어서, 도 1 내지 도 5를 참조한 태양광 발전시스템의 출력제한장치 설명시 개시된 내용에 대하여는 중복 설명을 생략하였다.
이와 같이, 본 발명은 다수의 태양광 발전시스템들 각각으로부터 스트링 단위의 발전량 예측정보, 및 실시간 발전량 정보를 수집하고, 상기 발전량 예측정보 및 실시간 발전량 정보에 의거하여, 간헐성 에너지의 발생 여부, 및 간헐성 에너지 발생량을 예측하고, 이에 대처함으로써, 태양광 에너지를 이용하는 전력계통을 안정적으로 운영할 수 있도록 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 전력계통별로 전원을 공급하는 적어도 하나의 태양광 발전시스템들을 매칭시키고, 상기 간헐성 에너지로 인한 과발전이 예측되는 태양광 발전시스템이 매칭된 전력계통에 함께 매칭된 태양광 발전시스템들 중 적어도 하나의 출력을 강제로 제한시킴으로써, 특정 전력계통의 선로용량을 초과하는 전력공급으로 인한 블랙아웃의 위험을 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 태양광 발전시스템을 구성하는 스트링 단위로, 출력을 강제제한시킴으로써, 발전소의 발전 용량 보다 적은 양의 전력량을 조절할 수 있고, 이로 인해 정확한 전력제어가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 태양광 발전시스템의 출력 제한을 원격지에서 자동 제어함으로써, 출력 제한을 요청받은 발전소 직원으로부터의 민원 발생을 최소화할 수 있도록 하는 장점이 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
100: 출력제한장치 110: 발전량 예측정보 관리부
120: 매칭정보 관리부 130: 실시간 발전정보 관리부
140: 간헐성 에너지 감시부 150: 출력제한정보 결정부
160: 원격제어부
120: 매칭정보 관리부 130: 실시간 발전정보 관리부
140: 간헐성 에너지 감시부 150: 출력제한정보 결정부
160: 원격제어부
Claims (22)
- 적어도 하나의 태양광 발전시스템들 각각으로부터, 발전량 예측정보를 수집하여 상기 태양광 발전시스템 별로 저장/관리하는 발전량 예측정보 관리부;
전력계통별로, 그 전력계통에게 전력을 공급할 적어도 하나의 태양광 발전시스템들을 매칭시킨 매칭정보를 저장/관리하는 매칭정보 관리부;
상기 태양광 발전시스템들 각각으로부터 스트링 단위의 발전량 정보를 실시간으로 수집하여 누적 관리하는 실시간 발전정보 관리부;
상기 태양광 발전시스템들 각각에 간헐성 에너지의 발생여부를 결정하고, 간헐성 에너지가 발생한 태양광 발전시스템에 대하여 상기 간헐성 에너지 발생량을 예측하는 간헐성 에너지 감시부;
상기 간헐성 에너지 감시부의 예측결과에 의거하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각의 출력제한정보를 결정하는 출력제한정보 결정부; 및
상기 출력제한정보에 의거하여, 대응된 태양광 발전시스템의 출력을 원격제어하는 원격제어부를 포함하되,
상기 간헐성 에너지 감시부는
미리 설정된 간헐성 에너지 감시 주기마다, 상기 발전량 예측정보 관리부로부터 임의의 제1 태양광 발전시스템의 스트링별로 시간대별 누적예측발전량을 취합하여 상기 제1 태양광 발전시스템의 시간대별 누적예측발전량을 산출하고, 상기 실시간 발전정보 관리부로부터 상기 제1 태양광 발전시스템의 스트링별로 시간대별 누적실시간발전량을 취합하여 상기 제1 태양광 발전시스템의 시간대별 누적실시간발전량을 산출한 후, 상기 시간대별 누적예측발전량 및 상기 시간대별 누적실시간발전량의 차이값에 의해 상기 제1 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지의 발생여부 및 간헐성 에너지 발생량을 예측하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한장치. - 제1항에 있어서, 상기 발전량 예측정보 관리부는
상기 태양광 발전시스템들의 발전 개시 이전에 상기 태양광 발전시스템들 각각에 접속하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각이 기상예보 데이터를 반영하여 전일에 미리 예측한 발전량 예측정보를 수집하는 예측발전량 수집부; 및
상기 수집된 발전량 예측정보를 저장하는 예측발전량 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한장치. - 제2항에 있어서, 상기 예측발전량 수집부는
상기 태양광 발전시스템들 각각을 구성하는 스트링 단위로, 시간대별 예측발전량, 및 일일 예측발전량을 수집하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한장치. - 제3항에 있어서, 상기 예측발전량 저장부는
상기 수집된 정보에 의거하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각을 구성하는 스트링별로 시간대별 예측발전량, 시간대별 누적예측발전량, 및 일일 예측발전량을 분류/저장하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한장치. - 제4항에 있어서, 상기 매칭정보 관리부는
상기 전력계통들 각각의 전력 사용량에 기초하여 미리 설정된 전력계통별 전력공급량 정보와, 상기 태양광 발전시스템별 발전량 예측정보에 의거하여, 상기 매칭정보를 생성하고, 상기 전력계통별로 매칭정보를 저장하는 것을 태양광 발전시스템의 출력제한장치. - 제4항에 있어서, 상기 매칭정보 관리부는
상기 태양광 발전시스템들 각각에서 생산되는 태양광 에너지들을 취합하여 적어도 하나의 전력계통으로 공급하는 전력거래소의 서버장치로부터, 미리 설정된 매칭정보 수집주기마다, 상기 매칭정보를 수집하여 저장하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한장치. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 간헐성 에너지 감시부는
상기 차이값이 미리 설정된 간헐성 발생여부 결정 기준값을 초과하는 경우, 상기 제1 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지가 발생한 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한장치. - 제8항에 있어서, 상기 출력제한정보 결정부는
상기 매칭정보 관리부로부터, 간헐성 에너지가 발생한 상기 제1 태양광 발전시스템과 매칭된 제1 전력계통의 매칭정보인 제1 매칭정보를 독출하고,
상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 각각의 발전량, 및 상기 간헐성 에너지 발생량에 의거하여, 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 중 적어도 하나의 태양광 발전시스템의 출력이 제한되도록 상기 출력제한정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한장치. - 제9항에 있어서, 상기 출력제한정보 결정부는
상기 간헐성 에너지 발생량에 의거하여, 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 각각을 구성하는 스트링 단위로 출력이 제한되도록 상기 출력제한정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한장치. - 제10항에 있어서, 상기 원격제어부는
상기 출력제한정보에 의거하여, 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 중, 적어도 하나의 발전출력을 제한하되, 해당 태양광 발전시스템을 구성하는 스트링 단위로 상기 발전출력을 제한하도록 상기 태양광 발전시스템을 원격제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한장치. - 적어도 하나의 태양광 발전시스템들 각각으로부터, 발전량 예측정보를 수집하여 상기 태양광 발전시스템 별로 저장/관리하는 발전량 예측정보 관리단계;
전력계통별로, 그 전력계통에게 전력을 공급할 적어도 하나의 태양광 발전시스템들을 매칭시킨 매칭정보를 저장/관리하는 매칭정보 관리단계;
상기 태양광 발전시스템들 각각으로부터 스트링 단위의 발전량 정보를 실시간으로 수집하여 누적 관리하는 실시간 발전정보 관리단계;
상기 태양광 발전시스템들 각각에 간헐성 에너지의 발생여부를 결정하고, 간헐성 에너지가 발생한 태양광 발전시스템에 대하여 상기 간헐성 에너지 발생량을 예측하는 간헐성 에너지 감시단계;
상기 간헐성 에너지 감시단계의 예측결과에 의거하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각의 출력제한정보를 결정하는 출력제한정보 결정단계; 및
상기 출력제한정보에 의거하여, 대응된 태양광 발전시스템의 출력을 원격제어하는 원격제어단계를 포함하되,
상기 간헐성 에너지 감시단계는
미리 설정된 간헐성 에너지 감시 주기마다, 임의의 제1 태양광 발전시스템의 스트링단위로 시간대별 누적예측발전량을 취합하여 상기 제1 태양광 발전시스템의 시간대별 누적예측발전량을 산출하는 누적예측발전량 산출단계;
상기 제1 태양광 발전시스템의 스트링단위로 시간대별 누적실시간발전량을 취합하여 상기 제1 태양광 발전시스템의 시간대별 누적실시간발전량을 산출하는 누적 실시간 발전량 산출단계; 및
상기 시간대별 누적예측발전량, 및 상기 시간대별 누적실시간발전량의 차이값에 의해 상기 제1 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지의 발생여부 및 간헐성 에너지 발생량을 예측하는 예측단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한방법. - 제12항에 있어서, 상기 발전량 예측정보 관리단계는
상기 태양광 발전시스템들의 발전 개시 이전에 상기 태양광 발전시스템들 각각에 접속하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각이 기상예보 데이터를 반영하여 전일에 미리 예측한 발전량 예측정보를 수집하는 예측발전량 수집단계; 및
상기 수집된 발전량 예측정보를 저장하는 예측발전량 저장단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한방법. - 제13항에 있어서, 상기 예측발전량 수집단계는
상기 태양광 발전시스템들 각각을 구성하는 스트링 단위로, 시간대별 예측발전량, 및 일일 예측발전량을 수집하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한방법. - 제14항에 있어서, 상기 예측발전량 저장단계는
상기 수집된 정보에 의거하여, 상기 태양광 발전시스템들 각각을 구성하는 스트링별로 시간대별 예측발전량, 시간대별 누적예측발전량, 및 일일 예측발전량을 분류/저장하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한방법. - 제15항에 있어서, 상기 매칭정보 관리단계는
상기 전력계통들 각각의 전력 사용량에 기초하여 미리 설정된 전력계통별 전력공급량 정보와, 상기 태양광 발전시스템별 발전량 예측정보에 의거하여, 상기 매칭정보를 생성하는 매칭정보 생성단계; 및
상기 생성된 매칭정보를 상기 전력계통별로 저장하는 매칭정보 저장단계를 포함하는 것을 태양광 발전시스템의 출력제한방법. - 제15항에 있어서, 상기 매칭정보 관리단계는
상기 태양광 발전시스템들 각각에서 생산되는 태양광 에너지들을 취합하여 적어도 하나의 전력계통으로 공급하는 전력거래소의 서버장치로부터, 미리 설정된 매칭정보 수집주기마다, 상기 매칭정보를 수집하는 매칭정보 수집단계; 및
상기 수집된 매칭정보를 상기 전력계통별로 저장하는 매칭정보 저장단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한방법. - 삭제
- 제12항에 있어서, 상기 간헐성 에너지 감시단계는
상기 차이값이 미리 설정된 간헐성 발생여부 결정 기준값을 초과하는 경우, 상기 제1 태양광 발전시스템에 간헐성 에너지가 발생한 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한방법. - 제19항에 있어서, 상기 출력제한정보 결정단계는
상기 전력계통별로 저장된 매칭정보로부터, 간헐성 에너지가 발생한 상기 제1 태양광 발전시스템과 매칭된 제1 전력계통의 매칭정보인 제1 매칭정보를 독출하고,
상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 각각의 발전량, 및 상기 간헐성 에너지 발생량에 의거하여, 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 중 적어도 하나의 태양광 발전시스템의 출력이 제한되도록 상기 출력제한정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한방법. - 제20항에 있어서, 상기 출력제한정보 결정단계는
상기 간헐성 에너지 발생량에 의거하여, 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 각각을 구성하는 스트링 단위의 출력이 제한되도록 상기 출력제한정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한방법. - 제21항에 있어서, 상기 원격제어단계는
상기 출력제한정보에 의거하여, 상기 제1 매칭정보에 포함된 모든 태양광 발전시스템들 중, 적어도 하나의 발전출력을 제한하되, 해당 태양광 발전시스템을 구성하는 스트링 단위로 상기 발전출력을 제한하도록 상기 태양광 발전시스템을 원격제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템의 출력제한방법.
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| KR1020220101604A KR102497740B1 (ko) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 원격지에서 태양광 발전시스템의 출력을 제한하는 장치 및 그 방법 |
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| KR102167279B1 (ko) | 2018-11-27 | 2020-10-19 | 원광전력주식회사 | 태양광 발전 시스템의 출력 안정화를 위한 에너지 저장 시스템의 제어 방법 |
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