KR102509371B1 - Energy storage charging power regulation method and energy management system for grid-connected power generation system with photovoltaic and energy storage - Google Patents

Energy storage charging power regulation method and energy management system for grid-connected power generation system with photovoltaic and energy storage Download PDF

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Abstract

그리드-연결 포인트에서의 교환 전력의 포지티브 및 네거티브 값이 항상 요구사항들을 충족하게 구현하기 위하여, 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법 및 에너지 관리 시스템이 제공된다. 상기 방법은: 현재 시간에서의 광발전 전력으로서, 종료 시간으로서 상기 현재 시간을 갖는 미리 설정된 시간 기간 내에 광발전 전력을 획득하고, 상기 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하는 단계; 및 예측 결과에 기초하여 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력을 계산하고, 전력 변환 시스템에 의해, 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력과 동일하도록 조정하는 단계를 포함한다.An energy storage charging power control method and energy management system for a grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage are provided to realize that the positive and negative values of the exchange power at the grid-connected point always meet the requirements. do. The method includes: obtaining, as photovoltaic power at a current time, photovoltaic power at a next time based on the photovoltaic power at the current time within a preset time period with the current time as an end time; predicting power; and calculates the energy storage charging power to be reached in the next time based on the prediction result, and adjusts, by the power conversion system, the energy storage charging power at the current time to be equal to the energy storage charging power to be reached in the next time. It includes steps to

Figure 112021004830013-pat00026
Figure 112021004830013-pat00026

Description

광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법 및 에너지 관리 시스템{ENERGY STORAGE CHARGING POWER REGULATION METHOD AND ENERGY MANAGEMENT SYSTEM FOR GRID-CONNECTED POWER GENERATION SYSTEM WITH PHOTOVOLTAIC AND ENERGY STORAGE}ENERGY STORAGE CHARGING POWER REGULATION METHOD AND ENERGY MANAGEMENT SYSTEM FOR GRID-CONNECTED POWER GENERATION SYSTEM WITH PHOTOVOLTAIC AND ENERGY STORAGE}

본 개시 내용은 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 기술 분야에 관한 것이며, 보다 상세하게는 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법 및 에너지 관리 시스템에 관한 것이다.The present disclosure relates to the field of grid-connected power generation technology with photovoltaic power generation and energy storage, and more particularly, to an energy storage charging power control method and energy management system for a grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage. it's about

도 1은 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 도시하며, 여기에서 광발전 인버터의 DC 측은 광발전 패널들로 연결되고, 전력 변환 시스템(PCS)의 DC 측은 에너지 스토리지 배터리로 연결되고, 광발전 인버터의 AC 측 및 그에 병렬로 연결되는 PCS의 AC 측은 그리드로 연결된다. PCS는 에너지 스토리지 배터리의 충전 및 방전 프로세스를 제어할 수 있다. 정책에 의해 요구되는 시간 기간 동안, 광발전 패널들의 에너지는 광발전 인버터 및 PCS를 통하여 에너지 스토리지 배터리에 저장되고, 다른 시간 기간 동안, 에너지 스토리지 배터리의 에너지는 PCS를 통하여 그리드로 보내진다.1 shows a grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage, where the DC side of the photovoltaic inverter is connected to photovoltaic panels and the DC side of a power conversion system (PCS) is connected to an energy storage battery. , the AC side of the photovoltaic inverter and the AC side of the PCS connected in parallel to it are connected to the grid. A PCS can control the charging and discharging process of an energy storage battery. During time periods required by policy, the energy of the photovoltaic panels is stored in the energy storage battery via the photovoltaic inverter and PCS, and during other time periods, the energy of the energy storage battery is sent to the grid via the PCS.

광발전 패널들의 에너지가 에너지 스토리지 배터리로 저장되는 시간 기간 동안, 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템 및 그리드 사이의 전력 플로우가 항상 요구사항들을 충족하도록, PCS는 적시에 에너지 스토리지 충전 전력을 조정하기 위해 실시간으로 광발전 전력을 트래킹할 필요가 있다. 일반적으로, 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템 및 그리드 사이의 전력 플로우는 그리드-연결 포인트에서 교환 전력의 포지티브 및 네거티브 값에 의해 표현될 수 있으며, 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로부터 전기를 얻고 있을 때 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력은 포지티브하다. 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 몇몇 그리드-연결 발전 시스템은 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력이 포지티브일 수 없도록 요구하며, 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 몇몇 그리드-연결 발전 시스템은 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력이 네거티브일 수 없도록 요구한다. 그러나, PCS는 전력 조정을 하는데 있어 일정한 지연을 가질 수 있으며, 그리하여 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력의 포지티브 및 네거티브 값이 지연 시간 내에 요구사항들을 충족하지 않을 가능성이 있다.During the time period during which the energy of the photovoltaic panels is stored in the energy storage battery, the PCS provides timely energy storage charging power, so that the power flow between the grid and the grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage always meets the requirements. It is necessary to track the photovoltaic power in real time to adjust. In general, the power flow between a grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage and the grid can be expressed by positive and negative values of the exchange power at the grid-connected point, and the grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage When the connected generation system is getting electricity from the grid, the exchanged power at the grid-connected point is positive. Some grid-connected power generation systems with photovoltaic power generation and energy storage require that the exchanged power at the grid-connected point cannot be positive, and some grid-connected power generation systems with photovoltaic power generation and energy storage require that the exchanged power at the grid-connected point cannot be positive. Requires that the exchanged power cannot be negative. However, the PCS may have a certain delay in making power adjustments, so there is a possibility that the positive and negative values of the exchanged power at the grid-connected point may not meet the requirements within the delay time.

이러한 내용에 비추어볼 때, 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력의 포지티브 및 네거티브 값이 항상 요구사항들을 충족하게 구현하기 위하여, 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법 및 에너지 관리 시스템이 제공된다. In light of this, energy storage charging power regulation for grid-connected power generation systems with photovoltaic and energy storage, in order to realize that the positive and negative values of exchange power at grid-connected points always meet the requirements. A method and energy management system are provided.

광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법은,An energy storage charging power control method for a grid-connected power generation system having photovoltaic power generation and energy storage,

현재 시간에서의 광발전 전력(photovoltaic power)으로서, 종료 시간으로서 상기 현재 시간을 갖는 미리 설정된 시간 기간 내에 광발전 전력을 획득하고, 상기 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하는 단계; 및As photovoltaic power at the current time, obtain photovoltaic power within a preset time period with the current time as an end time, and photovoltaic power at the next time based on the photovoltaic power at the current time. predicting power; and

예측 결과에 기초하여 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력을 계산하고, 전력 변환 시스템에 의해, 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력과 동일하도록 조정하는 단계를 포함한다.Calculating an energy storage charging power to be reached at the next time based on a prediction result, and adjusting, by a power conversion system, the energy storage charging power at the current time to be equal to the energy storage charging power to be reached at the next time Include steps.

일 실시예에서, 상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하는 것은,In one embodiment, predicting the photovoltaic power at the next time,

상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 직접 예측하는 것; 또는directly predicting the photovoltaic power at the next time; or

상기 다음 시간에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 또는 도함수를 예측하고, 상기 다음 시간에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 또는 도함수에 기초하여 상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 계산하는 것을 포함한다.predicting a decrease percentage or derivative of photovoltaic power at the next time, and calculating photovoltaic power at the next time based on the decrease percentage or derivative of photovoltaic power at the next time.

일 실시예에서, 상기 예측 결과에 기초하여 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력을 계산하고, 전력 변환 시스템에 의해, 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력과 동일하도록 조정하는 단계는,In an embodiment, the energy storage charging power to be reached in the next time is calculated based on the prediction result, and the energy storage charging power to be reached in the next time is calculated by a power conversion system by the energy storage charging power in the current time. The step of adjusting to be equal to the power is,

상기 전력 변환 시스템에 의해, 공식

Figure 112021004830013-pat00001
에 따라 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 조정하는 단계를 포함하고, Ppcs(n)은 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력이고, Ppv(n)은 상기 현재 시간에서의 광발전 전력이고, Pself는 상기 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템의 자기-소비 전력이고, C는 상기 다음 시간에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지이다.By the power conversion system, the formula
Figure 112021004830013-pat00001
Adjusting the energy storage charging power at the current time according to Ppcs(n) is the energy storage charging power at the current time, Ppv(n) is the photovoltaic power at the current time, Pself is the self-consumption power of the grid-connected power generation system with the photovoltaic power and energy storage, and C is the reduction percentage of the photovoltaic power in the next time.

일 실시예에서, 상기 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로부터 전기를 얻도록 허용되지 않는 경우에, 상기 공식

Figure 112021004830013-pat00002
는 하기의 공식으로 교체되며:In one embodiment, when the grid-connected power generation system with the photovoltaic and energy storage is not allowed to obtain electricity from the grid, the formula
Figure 112021004830013-pat00002
is replaced by the formula:

Figure 112021004830013-pat00003
Figure 112021004830013-pat00003

k는 미리 설정된 상수이고 0<k<1이다.k is a preset constant and is 0<k<1.

일 실시예에서, In one embodiment,

상기 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로 전기를 보내도록 허용되지 않는 경우에, 상기 공식

Figure 112021004830013-pat00004
는 하기의 공식으로 교체되며:In the case where the grid-connected power generation system with the photovoltaic and energy storage is not allowed to send electricity to the grid, the formula
Figure 112021004830013-pat00004
is replaced by the formula:

Figure 112021004830013-pat00005
Figure 112021004830013-pat00005

k는 미리 설정된 상수이고 0<k<1이다.k is a preset constant and is 0<k<1.

일 실시예에서, 상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하기 위한 알고리즘은 결정 트리 알고리즘, 딥 러닝 알고리즘, 신경망 알고리즘, 랜덤 포레스트 알고리즘 및 서포트 벡터 회귀 알고리즘 중 하나이다.In an embodiment, the algorithm for predicting the photovoltaic power at the next time is one of a decision tree algorithm, a deep learning algorithm, a neural network algorithm, a random forest algorithm and a support vector regression algorithm.

광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 관리 시스템은,An energy management system for a grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage,

현재 시간에서의 광발전 전력으로서, 종료 시간으로서 상기 현재 시간을 갖는 미리 설정된 시간 기간 내에 광발전 전력을 획득하도록 구성되는 데이터 획득 유닛; 및a data acquisition unit, configured to obtain the photovoltaic power as the photovoltaic power at the current time within a preset time period with the current time as an end time; and

상기 데이터 획득 유닛으로부터 수집된 상기 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하고, 예측 결과에 기초하여 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력을 계산하고, 전력 변환 시스템이 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력과 동일하도록 조정하게 지시하도록 구성되는 모니터링 유닛을 포함한다.predict photovoltaic power at the next time based on the photovoltaic power at the current time collected from the data acquisition unit, calculate energy storage charging power to be reached at the next time based on the prediction result, and convert power and a monitoring unit, configured to instruct the system to adjust the energy storage charging power at the current time to be equal to the energy storage charging power to be reached at the next time.

일 실시예에서, 상기 모니터링 유닛은 상기 데이터 획득 유닛으로부터 수집된 상기 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하고 상기 전력 변환 시스템이 공식

Figure 112021004830013-pat00006
에 따라 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 조정하게 지시하도록 구성되고, Ppcs(n)은 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력이고, Ppv(n)은 상기 현재 시간에서의 광발전 전력이고, Pself는 상기 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템의 자기-소비 전력이고, C는 상기 다음 시간에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지이다.In one embodiment, the monitoring unit predicts photovoltaic power at the next time based on the photovoltaic power at the current time collected from the data acquisition unit, and the power conversion system formulates
Figure 112021004830013-pat00006
configured to instruct to adjust the energy storage charging power at the current time according to Ppcs(n) is the energy storage charging power at the current time, Ppv(n) is the photovoltaic power at the current time, Pself is the self-consumption power of the grid-connected power generation system with the photovoltaic power and energy storage, and C is the reduction percentage of the photovoltaic power in the next time.

일 실시예에서, 상기 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로부터 전기를 얻도록 허용되지 않는 경우에, 상기 모니터링 유닛은 상기 데이터 획득 유닛으로부터 수집된 상기 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하고 상기 전력 변환 시스템이 하기의 공식에 따라 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n)을 조정하게 지시하도록 구성되고:In one embodiment, when the grid-connected power generation system with photovoltaic power and energy storage is not allowed to obtain electricity from the grid, the monitoring unit collects the photovoltaic power at the current time from the data acquisition unit. and instruct the power conversion system to adjust the energy storage charging power Ppcs(n) at the current time according to the following formula:

Figure 112021004830013-pat00007
Figure 112021004830013-pat00007

k는 미리 설정된 상수이고 0<k<1이다.k is a preset constant and is 0<k<1.

일 실시예에서, 상기 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로 전기를 보내도록 허용되지 않는 경우에, 상기 모니터링 유닛은 상기 데이터 획득 유닛으로부터 수집된 상기 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하고 상기 전력 변환 시스템이 하기의 공식에 따라 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n)을 조정하게 지시하도록 구성되고:In one embodiment, when the grid-connected power generation system with photovoltaic power and energy storage is not allowed to send electricity to the grid, the monitoring unit collects the photovoltaic power at the current time from the data acquisition unit. and instruct the power conversion system to adjust the energy storage charging power Ppcs(n) at the current time according to the following formula:

Figure 112021004830013-pat00008
Figure 112021004830013-pat00008

k는 미리 설정된 상수이고 0<k<1이다.k is a preset constant and is 0<k<1.

PCS에 대하여 충분한 반응 시간을 남겨주고 그리하여 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력의 포지티브 및 네거티브 값이 요구사항들을 충족할 수 없는 상황들을 피하기 위해, 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측함으로써, PCS가 미리 에너지 스토리지 충전 전력에 대한 조정을 수행할 수 있음이 본 개시 내용의 위의 기술적 해결책으로부터 보여질 수 있다.By estimating the photovoltaic power at the next time, in order to leave sufficient reaction time for the PCS and thus avoid situations where the positive and negative values of the exchange power at the grid-connected point cannot meet the requirements, It can be seen from the above technical solutions of the present disclosure that adjustments to storage charging power can be made.

종래 기술의 또는 본 개시 내용의 실시예들에서의 기술적 해결책을 보다 명확하게 설명하기 위해, 아래에서는, 실시예들 또는 종래 기술의 설명에 필요한 도면들이 간략하게 소개될 것이다. 명확하게, 다음의 설명에 있는 도면들은 단지 본 개시 내용의 몇몇 실시예들이다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 다른 도면들이 또한 임의의 창조적인 작업없이도 이러한 도면들에 따라 획득될 수 있다.
도 1은 종래 기술에서의 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템의 도식적인 구조 다이어그램이다.
도 2는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법의 플로우차트이다.
도 3은 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법의 플로우차트이다.
도 4는 본 개시 내용의 다른 실시예에 따른 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법의 플로우차트이다.
도 5는 본 개시 내용의 일 실시예에 따른 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 관리 시스템의 도식적인 구조 다이어그램이다.
To explain the technical solutions in the prior art or in the embodiments of the present disclosure more clearly, below, drawings necessary for description of the embodiments or the prior art will be briefly introduced. Clearly, the drawings in the following description are merely some embodiments of the present disclosure. For those skilled in the art, other drawings can also be obtained according to these drawings without any creative work.
1 is a schematic structural diagram of a grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage in the prior art.
2 is a flowchart of an energy storage charging power adjustment method for a grid-connected power generation system having photovoltaic power generation and energy storage according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a flowchart of a method for adjusting energy storage charging power for a grid-connected power generation system having photovoltaic power generation and energy storage according to another embodiment of the present disclosure.
4 is a flowchart of an energy storage charging power adjustment method for a grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage according to another embodiment of the present disclosure.
5 is a schematic structural diagram of an energy management system for a grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage according to an embodiment of the present disclosure.

다음에서, 본 개시 내용의 실시예들에서의 기술적 해결책은 본 개시 내용의 실시예들에 있는 첨부되는 도면들과 관련하여 명확하고 완전하게 설명될 것이다. 명확하게, 설명된 실시예들은 모든 실시예들이 아니라 단지 본 개시 내용의 실시예들의 일부이다. 본 개시 내용의 실시예들에 기초하여 임의의 창조적인 작업없이도 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 획득되는 모든 다른 실시예들은 본 개시 내용의 보호 범위 내에 있어야 한다.In the following, technical solutions in the embodiments of the present disclosure will be clearly and completely described with reference to the accompanying drawings in the embodiments of the present disclosure. Clearly, the described embodiments are not all embodiments, but only some of the embodiments of the present disclosure. All other embodiments obtained by a person skilled in the art based on the embodiments of the present disclosure without any creative work shall fall within the protection scope of the present disclosure.

광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법이 본 개시 내용에서 제공된다. 도 2를 참조하면, 상기 방법은 단계들 S01-S03을 포함한다.An energy storage charging power regulation method for a grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage is provided in the present disclosure. Referring to Fig. 2, the method includes steps S01-S03.

단계 S01에서, 현재 시간에서의 광발전 전력으로서, 종료 시간으로서 현재 시간을 갖는 미리 설정된 시간 기간 내에 광발전 전력이 획득되고, 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력이 예측된다.In step S01, as the photovoltaic power at the current time, the photovoltaic power is obtained within a preset time period with the current time as the end time, and the photovoltaic power at the next time is obtained based on the photovoltaic power at the current time. predicted

구체적으로, 광발전 전력은 또한 광발전 인버터의 출력 전력이다. "종료 시간으로서 현재 시간을 갖는 미리 설정된 시간 기간 내에 광발전 전력"에 따라, 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측할 수 있다. 전력 예측 알고리즘은 결정 트리 알고리즘, 딥 러닝 알고리즘, 신경망 알고리즘, 랜덤 포레스트 알고리즘 또는 서포트 벡터 회귀 알고리즘일 수 있다. 미리 설정된 시간 기간이 더 길게 설명될수록, 전력 예측의 정확성이 더 높아질 것이지만, 계산 및 스토리지의 양이 그에 따라 증가할 것이다. 실제적으로, 미리 설정된 시간 기간을 설정하는데 있어 타협이 고려될 필요가 있다. 예를 들어, 미리 설정된 시간 기간은 24시간으로 설정될 수 있다. 이때에, 종료 시간으로서 현재 시간을 갖는 미리 설정된 시간 기간 내의 광발전 전력은 마지막 24시간에서의 광발전 전력이다. 전력 예측 알고리즘에 의해 사용되는 시간 분해능(time resolution)은, 이에 한정되지는 않으나, 분 또는 초일 수 있다. 여기에서 시간 분해능은 (시간 n으로서 표시되는) 현재 시간 및 (시간 n+1로서 표시되는) 다음 시간 사이의 간격 시간을 지칭한다.Specifically, the photovoltaic power is also the output power of the photovoltaic inverter. According to "photovoltaic power within a preset time period with the current time as end time", the photovoltaic power at the next time can be predicted. The power prediction algorithm may be a decision tree algorithm, a deep learning algorithm, a neural network algorithm, a random forest algorithm or a support vector regression algorithm. The longer the preset time period is described, the higher the accuracy of the power prediction will be, but the amount of computation and storage will increase accordingly. In practice, compromises need to be considered in setting the preset time period. For example, the preset time period may be set to 24 hours. At this time, the photovoltaic power within the preset time period with the current time as the end time is the photovoltaic power in the last 24 hours. The time resolution used by the power prediction algorithm can be, but is not limited to, minutes or seconds. Time resolution here refers to the interval time between the current time (denoted as time n) and the next time (denoted as time n+1).

다음 시간에서의 광발전 전력 예측과 관련하여, 하나의 접근법은 직접 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하는 것이고, 다른 접근법은 다음 시간에서의 광발전 전력의 도함수 또는 다음 시간에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지를 예측하고 그 다음에 다음 시간에서의 광발전 전력의 도함수 또는 다음 시간에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력을 계산하는 것이다. 설명을 위해, 다음 시간에서의 광발전 전력은 Ppv(n+1)로 표시되고, 그 다음에 다음 시간에서의 광발전 전력의 도함수는 dPpv(n+1)/dt(n+1)이다. dPpv(n+1)/dt(n+1)가 포지티브이면, 이는 다음 시간에서의 광발전 전력이 증가함을 나타내며, dPpv(n+1)/dt(n+1)가 네거티브이면, 이는 다음 시간에서의 광발전 전력이 감소함을 나타낸다. 다음 시간에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지는 C로 표시되며, C는 -100%로부터 100%의 범위를 가지며, 즉, -100%≤C≤100%이다. 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 C가 포지티브이면, 이는 다음 시간에서의 광발전 전력이 감소함을 나타내고, 광발전 전력의 감소 퍼센테이지가 네거티브이면, 이는 다음 시간에서의 광발전 전력이 증가함을 나타낸다.Regarding the prediction of photovoltaic power at the next hour, one approach is to directly predict the photovoltaic power at the next hour, and another approach is the derivative of the photovoltaic power at the next hour or the photovoltaic power at the next hour. predicting the percentage decrease and then calculating the photovoltaic power at the next hour based on the derivative of the photovoltaic power at the next hour or the percentage decrease of the photovoltaic power at the next hour. For explanation, the photovoltaic power at the next time is denoted Ppv(n+1), then the derivative of the photovoltaic power at the next time is dPpv(n+1)/dt(n+1). If dPpv(n+1)/dt(n+1) is positive, it indicates that the photovoltaic power in the next time increases; if dPpv(n+1)/dt(n+1) is negative, it indicates that the next time Indicates that the photovoltaic power at time decreases. The decrease percentage of the photovoltaic power at the next time is denoted by C, where C ranges from -100% to 100%, that is, -100%≤C≤100%. If the decrease percentage C of photovoltaic power is positive, it indicates that the photovoltaic power in the next hour will decrease, and if the decrease percentage of photovoltaic power is negative, it indicates that the photovoltaic power in the next hour will increase.

단계 S02에서, 예측 결과에 기초하여 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력이 계산된다.In step S02, the energy storage charging power to be reached in the next time is calculated based on the predicted result.

구체적으로, 다음 시간에 도달될 에너지 스토리지 충전 전력은 Ppcs(n+1)로 표시되며, 다음의 수식으로 표현된다:Specifically, the energy storage charging power that will be reached in the next time is represented by Ppcs(n+1) and is expressed by the following formula:

Figure 112021004830013-pat00009
Figure 112021004830013-pat00009

여기에서, Pself는 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템의 자기-소비 전력이다. 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템의 자기-소비 전력의 동적 범위는 매우 작으며 무시될 수 있다. 일반적으로, 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템의 자기-소비 전력은 고정된 값으로 간주된다. Ppv(n)은 현재 시간에서의 광발전 전력이다.Here, Pself is the self-consumption power of the grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage. The dynamic range of self-consumption power of a grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage is very small and can be neglected. Generally, the self-consumption of grid-connected power generation systems with photovoltaic power and energy storage is considered a fixed value. Ppv(n) is the photovoltaic power at the current time.

단계 S03에서, 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력은 PCS에 의해 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력과 동일하게 조정된다.In step S03, the energy storage charging power at the current time is adjusted by the PCS to equal the energy storage charging power to be reached at the next time.

구체적으로, 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력은 Ppcs(n)으로 표시되고, 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n+1)이 수학식 1에 따라 예측되는 경우에, PCS는 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n)을 다음 시간에 도달될 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n+1)과 동일하게 조정하며, 이는 PCS가 다음의 수식에 따라 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 조정하는 것과 동등하다:Specifically, when the energy storage charging power at the current time is represented by Ppcs(n), and the energy storage charging power Ppcs(n+1) to be reached at the next time is predicted according to Equation 1, PCS is the current time adjusts the energy storage charging power Ppcs(n) at equal to the energy storage charging power Ppcs(n+1) to be reached at the next time, which means that the PCS adjusts the energy storage charging power at the current time according to the following formula: equivalent to doing:

Figure 112021004830013-pat00010
Figure 112021004830013-pat00010

광발전 패널들의 에너지가 에너지 스토리지 배터리로 저장되는 시간 기간 동안, 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력의 포지티브 및 네거티브 값이 항상 요구사항들을 충족하도록, PCS는 적시에 에너지 스토리지 배터리의 충전 전력을 조정하기 위해 실시간으로 광발전 전력을 트래킹할 필요가 있다. 때때로, 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력은 포지티브일 수 없게 요구되며, 이는 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로부터 전기를 얻도록 허용되지 않음을 의미하고; 때때로 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력은 네거티브일 수 없게 요구되며, 이는 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로 전기를 보내도록 허용되지 않음을 의미한다. 그러나, PCS에 의해 이루어지는 전력 조정에서 일정한 지연이 존재할 수 있으며, 다음 시간이 지연 시간 내에 오게 될 때 에너지 스토리지 충전 전력은 적시에 변경될 수 없다. 그리하여, 다음 시간이 올 때 PCS가 전력을 조정하는 경우에, 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력 Ppcc(n+1)는 적시에 Ppv(n+1)-Ppcs(n+1)-Pself로 변경될 수 없지만 Ppv(n+1)-Ppcs(n)-Pself과 동일하게 된다. 이때에, 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력의 포지티브 및 네거티브 값은 요구사항들을 충족하지 않을 가능성이 매우 높다. 이와 관련하여, 본 개시 내용의 실시예들에 따르면, PCS에 대하여 충분한 반응 시간을 남겨주고 그리하여 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력의 포지티브 및 네거티브 값이 요구사항들을 충족할 수 없는 상황들을 피하기 위해, 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측함으로써, PCS가 미리 에너지 스토리지 충전 전력에 대한 조정을 수행할 수 있다.During the time period during which the energy of the photovoltaic panels is stored in the energy storage battery, the PCS adjusts the charging power of the energy storage battery in a timely manner so that the positive and negative values of the exchange power at the grid-connection point always meet the requirements. For this purpose, it is necessary to track photovoltaic power in real time. Sometimes, exchange power at a grid-connected point is required to be non-positive, which means that grid-connected power generation systems with photovoltaic and energy storage are not allowed to obtain electricity from the grid; Sometimes exchange power at grid-connected points is required to be non-negative, meaning that grid-connected power generation systems with photovoltaic and energy storage are not allowed to send electricity to the grid. However, there may be a certain delay in the power adjustment made by the PCS, and the energy storage charge power cannot be changed in time when the next time comes within the delay time. Thus, when the PCS adjusts the power when the next time comes, the exchange power Ppcc(n+1) at the grid-connected point changes to Ppv(n+1)-Ppcs(n+1)-Pself at the right time. It cannot be, but it is equivalent to Ppv(n+1)-Ppcs(n)-Pself. At this time, it is very likely that the positive and negative values of the exchange power at the grid-connection point do not meet the requirements. In this regard, according to embodiments of the present disclosure, in order to leave sufficient response time for the PCS and thus avoid situations where the positive and negative values of the exchange power at the grid-connection point cannot meet the requirements, the following By predicting the photovoltaic power in time, the PCS can make adjustments to the energy storage charge power in advance.

또한, 광발전 전력을 실시간으로 예측하는데 있어 상대적으로 큰 계산량을 고려하여, 본 개시 내용의 실시예에서, 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력의 포지티브 및 네거티브 값이 항상 요구사항들을 충족한다는 전제로, 현재 시간에서의 광발전 전력은 특정 상황들 하에서 전력 조정을 위해 직접 사용되도록 허용되며, 그리하여 계산량을 감소시킨다. 다시 말하면, 전력 조정은 특정 상황들 하에서 하기의 수학식 3에 따라 이루어지거나; 또는 전력 조정은 남아있는 시간에서 수학식 2에 따라 이루어진다. In addition, considering the relatively large amount of computation in real-time prediction of photovoltaic power, in the embodiments of the present disclosure, on the premise that the positive and negative values of the exchange power at the grid-connection point always meet the requirements, The photovoltaic power at the current time is allowed to be used directly for power adjustment under certain circumstances, thus reducing the amount of calculation. In other words, power adjustment is made according to Equation 3 below under specific circumstances; Alternatively, power adjustment is performed according to Equation 2 in the remaining time.

Figure 112021004830013-pat00011
Figure 112021004830013-pat00011

여기에서, k는 퍼센테이지 마진이고, 0부터 1 사이의 범위에 있는 미리 설정된 상수이다(즉, 0<k<1). 예를 들어, k는 95%로서 설정될 수 있으며, 이는 광발전 전력의 감소를 다루기 위해 5%의 마진이 남아있음을 의미한다.Here, k is a percentage margin and is a preset constant in the range of 0 to 1 (ie, 0<k<1). For example, k can be set as 95%, which means that a margin of 5% remains to cover the reduction in photovoltaic power.

수학식 2는 다음 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 조정하는 것이며, 수학식 3은 퍼센테이지 마진이 설정되어 있는 경우에 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 조정하는 것이다. PCS가 단순하게 수학식 2에 따라 전력 조정을 수행하는 경우에, 시스템이 광발전 전력을 예측하고 있을때 수반되는 큰 계산량이 존재할 수 있으며; PCS가 단순하게 수학식 3에 따라 전력 조정을 수행하는 경우에, 때때로 이는 정책 요구사항들을 충족시킬 수 없다. 그러므로, 본 개시 내용의 실시예에서 타협이 이루어지며, 즉, 전력 조정은 특정 상황들 하에서 다음의 수학식 3에 따라 이루어지거나; 또는 전력 조정은 남아있는 시간에서 수학식 2에 따라 이루어진다. 각각의 수학식에 의해 점유되는 실행 시간 기간은 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력에 대한 특정한 요구사항들에 의존한다. 특정한 설명은 아래와 같다.Equation 2 adjusts the energy storage charging power at the current time based on the photovoltaic power at the next time, and Equation 3 adjusts the current time based on the photovoltaic power at the current time when the percentage margin is set. It is to adjust the energy storage charging power in time. In the case where the PCS simply performs power adjustment according to Equation 2, there may be a large calculation amount involved when the system is estimating the photovoltaic power; When the PCS simply performs power adjustment according to Equation 3, sometimes it cannot meet the policy requirements. Therefore, a compromise is made in an embodiment of the present disclosure, that is, power adjustment is made according to the following Equation 3 under specific circumstances; Alternatively, power adjustment is performed according to Equation 2 in the remaining time. The running time period occupied by each equation depends on the specific requirements for exchange power at the grid-connected point. A specific explanation follows.

1. 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력이 포지티브일 수 없는 경우에, PCS는 다음의 수학식 4에 따라 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n)을 조정할 수 있다:1. If the exchanged power at the grid-connected point cannot be positive, the PCS can adjust the energy storage charging power Ppcs(n) at the current time according to Equation 4 below:

Figure 112021004830013-pat00012
Figure 112021004830013-pat00012

수학식 4에 대응하는 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법은 도 3에 도시되어 있으며, 상기 방법은 단계들 S11 및 S12를 포함한다.A method for adjusting charging power of energy storage for a grid-connected power generation system having photovoltaic power generation and energy storage corresponding to Equation 4 is shown in FIG. 3 , and the method includes steps S11 and S12.

단계 S11에서, 현재 시간에서의 광발전 전력으로서, 종료 시간으로서 현재 시간을 갖는 미리 설정된 시간 기간 내에 광발전 전력이 획득되고, 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력이 예측된다.In step S11, as the photovoltaic power at the current time, the photovoltaic power is obtained within a preset time period with the current time as the end time, and based on the photovoltaic power at the current time, the photovoltaic power at the next time is obtained. predicted

단계 S12에서, 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력은 수학식 4에 따라 PCS에 의해 조정된다.In step S12, the energy storage charging power at the current time is adjusted by the PCS according to equation (4).

수학식 4의 도출 프로세스는 다음과 같다:The derivation process of Equation 4 is as follows:

PCS가 단순하게 수학식 3에 따라 전력을 조정하는 경우에, 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 C가 퍼센테이지 마진 1-k를 초과할 때, 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력은 포지티브가 될 것이다. 설명을 위해 다음의 예를 취하도록 한다.In the case where the PCS simply adjusts the power according to Equation 3, the exchanged power at the grid-connected point will become positive when the reduced percentage C of the photovoltaic power exceeds the percentage margin 1-k. For explanation, let's take the following example.

광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 1MW/3MWh 그리드-연결 발전 시스템에 있어서, 이러한 시스템의 자기-소비 전력은 10kW이다. 퍼센테이지 마진 k가 95%로 설정되고 시간 n에서의 광발전 전력 Ppv(n)이 800kW라고 가정하면, 시간 n에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n)은 750kW와 동일하다(즉, Ppcs(n) = 800kW*95% - 10kW = 750kW). 시간 n+1에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 C가 5%라고 가정하면, PCS는 즉시 응답할 수 없기 때문에, 시간 n+1에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n+1)은 여전히 750kW이고, (시간 n+1에서의 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력) = (시간 n+1에서의 광발전 전력) - (시간 n+1에서의 에너지 스토리지 충전 전력) - (자기-소비 전력) = 800*(1-5%)-750kW-10kW = 0kW이며, 이는 요구사항들을 충족한다. 시간 n+1에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 C가 5%보다 작은 경우, 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력은 네거티브이며, 이는 또한 요구사항들을 충족한다. 그러나, 시간 n+1에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 C가 5%보다 큰 경우, 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력은 포지티브이며, 이는 요구사항들을 충족하지 않는다. 그러므로, 이러한 예에서, C>5%일 때 수학식 2가 실행되어야 하고, C≤5%일 때 수학식 3이 실행되어야 하며, 이는 수학식 4를 만족시킨다.For a 1MW/3MWh grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage, the self-consumption power of this system is 10kW. Assuming that the percentage margin k is set to 95% and the photovoltaic power Ppv(n) at time n is 800 kW, the energy storage charge power Ppcs(n) at time n is equal to 750 kW (i.e., Ppcs(n) = 800kW*95% - 10kW = 750kW). Assuming that the reduction percentage C of photovoltaic power at time n+1 is 5%, since PCS cannot respond immediately, the energy storage charging power Ppcs(n+1) at time n+1 is still 750 kW, (exchange power at grid-connected point at time n+1) = (photovoltaic power at time n+1) - (energy storage charge power at time n+1) - (self-consumption power) = 800 *(1-5%)-750kW-10kW = 0kW, which meets the requirements. When the reduction percentage C of photovoltaic power at time n+1 is less than 5%, the exchanged power at the grid-connection point is negative, which also meets the requirements. However, when the reduction percentage C of the photovoltaic power at time n+1 is greater than 5%, the exchanged power at the grid-connection point is positive, which does not meet the requirements. Therefore, in this example, equation (2) must be executed when C>5%, and equation (3) must be executed when C≤5%, which satisfies equation (4).

2. 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력이 네거티브일 수 없는 경우에, PCS는 다음의 수학식에 따라 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n)을 조정할 수 있다:2. If the exchanged power at the grid-connected point cannot be negative, the PCS can adjust the energy storage charge power Ppcs(n) at the current time according to the following equation:

Figure 112021004830013-pat00013
Figure 112021004830013-pat00013

수학식 5에 대응하는 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법은 도 4에 도시되어 있으며, 상기 방법은 단계들 S21 및 S22를 포함한다.A method for adjusting charging power of energy storage for a grid-connected power generation system having photovoltaic power generation and energy storage corresponding to Equation 5 is shown in FIG. 4 , and the method includes steps S21 and S22.

단계 S21에서, 현재 시간에서의 광발전 전력으로서, 종료 시간으로서 현재 시간을 갖는 미리 설정된 시간 기간 내에 광발전 전력이 획득되고, 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력이 예측된다.In step S21, as the photovoltaic power at the current time, the photovoltaic power is obtained within a preset time period with the current time as the end time, and the photovoltaic power at the next time is obtained based on the photovoltaic power at the current time. predicted

단계 S22에서, 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력은 수학식 5에 따라 PCS에 의해 조정된다.In step S22, the energy storage charging power at the current time is adjusted by the PCS according to equation (5).

수학식 5의 도출 프로세스는 다음과 같다.The derivation process of Equation 5 is as follows.

PCS가 단순하게 수학식 3에 따라 전력을 조정하는 경우에, 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 C가 퍼센테이지 마진 1-k보다 작을 때, 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력은 네거티브가 될 것이다. 설명을 위해 다음의 예를 취하도록 한다.In the case where the PCS simply adjusts the power according to Equation 3, the exchanged power at the grid-connected point will become negative when the reduction percentage C of the photovoltaic power is smaller than the percentage margin 1-k. For explanation, let's take the following example.

광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 1MW/3MWh 그리드-연결 발전 시스템에 있어서, 이러한 시스템의 자기-소비 전력은 10kW이다. 퍼센테이지 마진 k가 95%로 설정되고 시간 n에서의 광발전 전력 Ppv(n)이 800kW라고 가정하면, 시간 n에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n)은 750kW와 동일하다(즉, Ppcs(n) = 800kW*95% - 10kW = 750kW). 시간 n+1에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 C가 5%라고 가정하면, PCS는 즉시 응답할 수 없기 때문에, 시간 n+1에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n+1)은 여전히 750kW이고, (시간 n+1에서의 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력) = (시간 n+1에서의 광발전 전력) - (시간 n+1에서의 에너지 스토리지 충전 전력) - (자기-소비 전력) = 800*(1-5%)-750kW-10kW = 0kW이며, 이는 요구사항들을 충족한다. 그러나, 시간 n+1에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 C가 5%보다 작은 경우, 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력은 네거티브이며, 이는 요구사항들을 충족하지 않는다. 시간 n+1에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 C가 5%보다 큰 경우, 그리드-연결 포인트에서의 교환 전력은 포지티브이며, 이는 요구사항들을 충족한다. 그러므로, 이러한 예에서, C≥5%일 때 수학식 3이 실행되어야 하고, C<5%일 때 수학식 2가 실행되어야 하며, 이는 수학식 5를 만족시킨다. For a 1MW/3MWh grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage, the self-consumption power of this system is 10kW. Assuming that the percentage margin k is set to 95% and the photovoltaic power Ppv(n) at time n is 800 kW, the energy storage charge power Ppcs(n) at time n is equal to 750 kW (i.e., Ppcs(n) = 800kW*95% - 10kW = 750kW). Assuming that the reduction percentage C of photovoltaic power at time n+1 is 5%, since PCS cannot respond immediately, the energy storage charging power Ppcs(n+1) at time n+1 is still 750 kW, (exchange power at grid-connected point at time n+1) = (photovoltaic power at time n+1) - (energy storage charge power at time n+1) - (self-consumption power) = 800 *(1-5%)-750kW-10kW = 0kW, which meets the requirements. However, when the reduction percentage C of the photovoltaic power at time n+1 is less than 5%, the exchanged power at the grid-connection point is negative, which does not meet the requirements. When the reduction percentage C of the photovoltaic power at time n+1 is greater than 5%, the exchanged power at the grid-connection point is positive, which meets the requirements. Therefore, in this example, equation (3) should be executed when C≥5%, and equation (2) should be executed when C<5%, which satisfies equation (5).

위에서의 방법 실시예에 대응하여, 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 관리 시스템이 본 개시 내용의 일 실시예에서 제공된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 에너지 관리 시스템은:Corresponding to the above method embodiment, an energy management system for a grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage is provided in one embodiment of the present disclosure. As shown in Figure 5, the energy management system:

현재 시간에서의 광발전 전력으로서, 종료 시간으로서 현재 시간을 갖는 미리 설정된 시간 기간 내에 광발전 전력을 획득하도록 구성되는, 데이터 획득 유닛(100); 및a data acquisition unit 100, configured to obtain the photovoltaic power as the photovoltaic power at the current time within a preset time period with the current time as an end time; and

데이터 획득 유닛(100)으로부터 수집된 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하고, 예측 결과에 기초하여 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력을 계산하고, 전력 변환 시스템이 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력과 동일하도록 조정하게 지시하도록 구성되는, 모니터링 유닛(200)을 포함한다.Predict the photovoltaic power at the next time based on the photovoltaic power at the current time collected from the data acquisition unit 100, calculate the energy storage charging power to be reached at the next time based on the prediction result, and convert the power and a monitoring unit 200 , configured to instruct the system to adjust the energy storage charging power at the current time to be equal to the energy storage charging power to be reached at the next time.

일 실시예에서, 구체적으로 모니터링 유닛(200)은 데이터 획득 유닛으로부터 수집된 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하고 전력 변환 시스템이 공식

Figure 112021004830013-pat00014
에 따라 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 조정하게 지시하도록 구성되며, 여기에서, Ppcs(n)은 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력이고, Ppv(n)은 현재 시간에서의 광발전 전력이고, Pself는 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템의 자기-소비 전력이고, C는 다음 시간에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지이다.In one embodiment, specifically, the monitoring unit 200 predicts the photovoltaic power at the next time based on the photovoltaic power at the current time collected from the data acquisition unit, and the power conversion system formula
Figure 112021004830013-pat00014
Instruct to adjust the energy storage charging power at the current time according to , where Ppcs(n) is the energy storage charging power at the current time, Ppv(n) is the photovoltaic power at the current time, Pself is the self-consumption power of the grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage, and C is the reduction percentage of photovoltaic power in the next time.

일 실시예에서, 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로부터 전기를 얻도록 허용되지 않는 경우에, 모니터링 유닛(200)은 구체적으로 데이터 획득 유닛으로부터 수집된 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하고 전력 변환 시스템이 하기의 공식에 따라 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n)을 조정하게 지시하도록 구성되고:In one embodiment, in case the grid-connected power generation system with photovoltaic power and energy storage is not allowed to obtain electricity from the grid, the monitoring unit 200 specifically provides photovoltaic power generation at the current time collected from the data acquisition unit. and predict the photovoltaic power at the next time based on the power and instruct the power conversion system to adjust the energy storage charging power Ppcs(n) at the current time according to the following formula:

Figure 112021004830013-pat00015
Figure 112021004830013-pat00015

k는 미리 설정된 상수이고 0<k<1이다.k is a preset constant and is 0<k<1.

일 실시예에서, 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로 전기를 보내도록 허용되지 않는 경우에, 모니터링 유닛(200)은 구체적으로 데이터 획득 유닛으로부터 수집된 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하고 전력 변환 시스템이 하기의 공식에 따라 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n)을 조정하게 지시하도록 구성되고:In one embodiment, in case the grid-connected power generation system with photovoltaic power and energy storage is not allowed to send electricity to the grid, the monitoring unit 200 specifically provides photovoltaic power generation at the current time collected from the data acquisition unit. and predict the photovoltaic power at the next time based on the power and instruct the power conversion system to adjust the energy storage charging power Ppcs(n) at the current time according to the following formula:

Figure 112021004830013-pat00016
Figure 112021004830013-pat00016

k는 미리 설정된 상수이고 0<k<1이다.k is a preset constant and is 0<k<1.

본 명세서에서의 다양한 실시예들은 점진적인 방식으로 설명되었다. 각각의 실시예는 다른 실시예들과의 차이점들에 초점을 맞추며, 다양한 실시예들 사이의 동일하거나 또는 유사한 부분들은 서로에 대하여 참조될 수 있다. 이러한 실시예에서 제시된 시스템에 대하여, 이러한 시스템은 실시예에서 제시된 방법에 대응하기 때문에, 이에 대한 설명은 상대적으로 간단하며, 관련 부분은 방법 부분의 설명으로 참조될 수 있다.Various embodiments herein have been described in an incremental manner. Each embodiment focuses on differences from other embodiments, and the same or similar parts between the various embodiments may be referenced with respect to each other. For the system presented in this embodiment, since this system corresponds to the method presented in the embodiment, the description thereof is relatively simple, and the relevant part can be referred to as the description of the method part.

본 개시 내용의 명세서, 청구항들 및 위에서-언급된 도면들에서 "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어들은 유사하지만 상이한 객체들을 구별하는데 사용되며, 특정한 시퀀스 또는 순서를 설명하는데 반드시 필요한 것이 아니다. 또한, 일련의 엘리먼트들을 포함하는 프로세스, 방법, 프로덕트 또는 디바이스가 이러한 엘리먼트들뿐만 아니라 명시적으로 나열되지 않은 다른 엘리먼트들 또한 포함하거나, 또는 이러한 프로세스, 방법, 프로덕트 또는 디바이스에 고유한 엘리먼트들을 포함하도록, 용어들 "포함하다(include)", "포함하다(comprise)" 또는 이들의 임의의 다른 변형들은 비-배타적인 포함을 커버하도록 의도된다. 더 많은 제한들이 없는 경우에, 문장 "포함하는(including a)"에 의해 정의되는 엘리먼트는 이러한 엘리먼트들을 포함하는 프로세스, 방법, 프로덕트 또는 디바이스에 있는 다른 동일한 엘리먼트들의 존재를 배제하지 않는다.Terms such as "first" and "second" in the specification, claims and above-mentioned drawings of this disclosure are used to distinguish similar but different objects, and refer to a particular sequence or sequence. It is not necessary to explain. Further, a process, method, product, or device comprising a set of elements may include not only those elements but also other elements not explicitly listed, or may include elements unique to such process, method, product, or device. , the terms “include”, “comprise” or any other variation thereof are intended to cover a non-exclusive inclusion. Absent further limitations, an element defined by the sentence “including a” does not preclude the presence of other identical elements in a process, method, product or device containing such elements.

제시된 실시예들의 위에서의 설명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 구현하거나 또는 이용할 수 있도록 한다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 수정들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에서 정의되는 일반적인 원리들은 본 개시 내용의 실시예들의 정신 또는 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들로 구현될 수 있다. 그러므로, 본 개시 내용의 실시예들은 여기에서 제공되는 실시예들로 한정되지 않으며, 여기에서 제시되는 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광위의 범위에 부합해야 할 것이다.The above description of the presented embodiments enables any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains, and the general principles defined herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit or scope of the embodiments of the present disclosure. Examples can be implemented. Therefore, embodiments of the present disclosure are not limited to the embodiments provided herein, but are to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (10)

광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법에 있어서,
현재 시간에서의 광발전 전력(photovoltaic power)으로서, 종료 시간으로서 상기 현재 시간을 갖는 미리 설정된 시간 기간 내에 광발전 전력을 획득하고, 상기 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하는 단계; 및
예측 결과에 기초하여 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력을 계산하고, 전력 변환 시스템에 의해, 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력과 동일하도록 조정하는 단계를 포함하고,
상기 예측 결과에 기초하여 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력을 계산하고, 전력 변환 시스템에 의해, 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력과 동일하도록 조정하는 단계는,
상기 전력 변환 시스템에 의해, 공식
Figure 112022124694116-pat00030
에 따라 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 조정하는 단계를 포함하고,
Ppcs(n)은 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력이고, Ppv(n)은 상기 현재 시간에서의 광발전 전력이고, Pself는 상기 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템의 자기-소비 전력이고, C는 상기 다음 시간에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지이고,
상기 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로부터 전기를 얻도록 허용되지 않는 경우에, 상기 공식
Figure 112022124694116-pat00031
는 하기의 공식으로 교체되며:
Figure 112022124694116-pat00032

상기 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로 전기를 보내도록 허용되지 않는 경우에, 상기 공식
Figure 112022124694116-pat00033
는 하기의 공식으로 교체되며:
Figure 112022124694116-pat00034

k는 미리 설정된 상수이고 0<k<1인,
에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법.
An energy storage charging power control method for a grid-connected power generation system having photovoltaic power generation and energy storage,
As photovoltaic power at the current time, obtain photovoltaic power within a preset time period with the current time as an end time, and photovoltaic power at the next time based on the photovoltaic power at the current time. predicting power; and
Calculating an energy storage charging power to be reached at the next time based on a prediction result, and adjusting, by a power conversion system, the energy storage charging power at the current time to be equal to the energy storage charging power to be reached at the next time contains steps,
Calculate the energy storage charging power to be reached in the next time based on the prediction result, and adjust, by a power conversion system, the energy storage charging power at the current time to be equal to the energy storage charging power to be reached in the next time The steps are,
By the power conversion system, the formula
Figure 112022124694116-pat00030
Adjusting the energy storage charging power at the current time according to
Ppcs(n) is the energy storage charging power at the current time, Ppv(n) is the photovoltaic power at the current time, and Pself is the self-consumption of the grid-connected power generation system with photovoltaic power and energy storage. power, C is the reduction percentage of photovoltaic power in the next time,
In the case where the grid-connected power generation system with the photovoltaic and energy storage is not allowed to obtain electricity from the grid, the formula
Figure 112022124694116-pat00031
is replaced by the formula:
Figure 112022124694116-pat00032

In the case where the grid-connected power generation system with the photovoltaic and energy storage is not allowed to send electricity to the grid, the formula
Figure 112022124694116-pat00033
is replaced by the formula:
Figure 112022124694116-pat00034

k is a preset constant and 0<k<1,
How to adjust energy storage charging power.
제 1 항에 있어서,
상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하는 것은,
상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 직접 예측하는 것; 또는
상기 다음 시간에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 또는 도함수를 예측하고, 상기 다음 시간에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지 또는 도함수에 기초하여 상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 계산하는 것을 포함하는,
에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법.
According to claim 1,
Predicting the photovoltaic power at the next time,
directly predicting the photovoltaic power at the next time; or
predicting a decrease percentage or derivative of photovoltaic power at the next time, and calculating photovoltaic power at the next time based on the decrease percentage or derivative of photovoltaic power at the next time,
How to adjust energy storage charging power.
제 1 항에 있어서,
상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하기 위한 알고리즘은 결정 트리 알고리즘, 딥 러닝 알고리즘, 신경망 알고리즘, 랜덤 포레스트 알고리즘 및 서포트 벡터 회귀 알고리즘 중 하나인,
에너지 스토리지 충전 전력 조절 방법.
According to claim 1,
The algorithm for predicting the photovoltaic power at the next time is one of a decision tree algorithm, a deep learning algorithm, a neural network algorithm, a random forest algorithm, and a support vector regression algorithm.
How to adjust energy storage charging power.
광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템을 위한 에너지 관리 시스템으로서,
현재 시간에서의 광발전 전력으로서, 종료 시간으로서 상기 현재 시간을 갖는 미리 설정된 시간 기간 내에 광발전 전력을 획득하도록 구성되는 데이터 획득 유닛; 및
상기 데이터 획득 유닛으로부터 수집된 상기 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하고, 예측 결과에 기초하여 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력을 계산하고, 전력 변환 시스템이 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 상기 다음 시간에서 도달될 에너지 스토리지 충전 전력과 동일하도록 조정하게 지시하도록 구성되는 모니터링 유닛을 포함하고,
상기 모니터링 유닛은 상기 데이터 획득 유닛으로부터 수집된 상기 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하고 상기 전력 변환 시스템이 공식
Figure 112022124694116-pat00022
에 따라 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력을 조정하게 지시하도록 구성되고,
Ppcs(n)은 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력이고, Ppv(n)은 상기 현재 시간에서의 광발전 전력이고, Pself는 상기 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템의 자기-소비 전력이고, C는 상기 다음 시간에서의 광발전 전력의 감소 퍼센테이지이고,
상기 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로부터 전기를 얻도록 허용되지 않는 경우에, 상기 모니터링 유닛은 상기 데이터 획득 유닛으로부터 수집된 상기 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하고 상기 전력 변환 시스템이 하기의 공식에 따라 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n)을 조정하게 지시하도록 구성되고:
Figure 112022124694116-pat00023

상기 광발전 및 에너지 스토리지를 갖는 그리드-연결 발전 시스템이 그리드로 전기를 보내도록 허용되지 않는 경우에, 상기 모니터링 유닛은 상기 데이터 획득 유닛으로부터 수집된 상기 현재 시간에서의 광발전 전력에 기초하여 상기 다음 시간에서의 광발전 전력을 예측하고 상기 전력 변환 시스템이 하기의 공식에 따라 상기 현재 시간에서의 에너지 스토리지 충전 전력 Ppcs(n)을 조정하게 지시하도록 구성되고:
Figure 112022124694116-pat00024

k는 미리 설정된 상수이고 0<k<1인,
에너지 관리 시스템.
As an energy management system for a grid-connected power generation system with photovoltaic power generation and energy storage,
a data acquisition unit, configured to obtain the photovoltaic power as the photovoltaic power at the current time within a preset time period with the current time as an end time; and
predict photovoltaic power at the next time based on the photovoltaic power at the current time collected from the data acquisition unit, calculate energy storage charging power to be reached at the next time based on the prediction result, and convert power a monitoring unit configured to instruct the system to adjust the energy storage charging power at the current time to be equal to the energy storage charging power to be reached at the next time;
The monitoring unit predicts the photovoltaic power at the next time based on the photovoltaic power at the current time collected from the data acquisition unit, and the power conversion system formulates
Figure 112022124694116-pat00022
configured to instruct to adjust the energy storage charging power at the current time according to
Ppcs(n) is the energy storage charging power at the current time, Ppv(n) is the photovoltaic power at the current time, and Pself is the self-consumption of the grid-connected power generation system with photovoltaic power and energy storage. power, C is the reduction percentage of photovoltaic power in the next time,
When the grid-connected power generation system with photovoltaic and energy storage is not allowed to obtain electricity from the grid, the monitoring unit determines the next photovoltaic power based on the photovoltaic power at the current time collected from the data acquisition unit. predict photovoltaic power at time and instruct the power conversion system to adjust the energy storage charge power Ppcs(n) at the current time according to the formula:
Figure 112022124694116-pat00023

When the grid-connected power generation system with photovoltaic power and energy storage is not allowed to send electricity to the grid, the monitoring unit determines the next photovoltaic power based on the photovoltaic power at the current time collected from the data acquisition unit. predict photovoltaic power at time and instruct the power conversion system to adjust the energy storage charge power Ppcs(n) at the current time according to the formula:
Figure 112022124694116-pat00024

k is a preset constant and 0<k<1,
energy management system.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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