KR102633449B1 - Operational control system and operation control method for a plurality of electric charging facilities - Google Patents

Operational control system and operation control method for a plurality of electric charging facilities Download PDF

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Abstract

일 실시예는, 복수의 전기충전설비; 계통과 DC링크 사이의 전력변환을 제어하는 인버터; 상기 DC링크와 각 전기충전설비 사이의 전력변환을 제어하는 복수의 컨버터; 및 VPP(Virtual Power Plant)지령에 따른 VPP전력을 확인하고 상기 복수의 전기충전설비 중 상기 VPP지령을 수행할 수 있는 가용전기충전설비들을 결정하고, 상기 가용전기충전설비들의 충전상태에 따라 상기 VPP전력이 각 가용전기충전설비로 분배되도록 상기 복수의 컨버터의 충방전을 제어하는 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)를 포함하는 운용제어시스템을 제공한다.One embodiment includes a plurality of electric charging facilities; An inverter that controls power conversion between the grid and the DC link; A plurality of converters that control power conversion between the DC link and each electric charging facility; And VPP (Virtual Power Plant) checks the VPP power according to the command, determines available electric charging facilities that can perform the VPP command among the plurality of electric charging facilities, and determines the VPP according to the charging status of the available electric charging facilities. An operation control system including SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) that controls charging and discharging of the plurality of converters so that power is distributed to each available electric charging facility is provided.

Figure R1020210164117
Figure R1020210164117

Description

복수의 전기충전설비 운용제어시스템 및 운용제어방법{OPERATIONAL CONTROL SYSTEM AND OPERATION CONTROL METHOD FOR A PLURALITY OF ELECTRIC CHARGING FACILITIES}Multiple electric charging facility operation control system and operation control method {OPERATIONAL CONTROL SYSTEM AND OPERATION CONTROL METHOD FOR A PLURALITY OF ELECTRIC CHARGING FACILITIES}

본 실시예는 전기충전설비의 운용제어에 관한 것이다. This embodiment relates to operation control of electric charging facilities.

가상발전소(VPP : Virtual Power Plant)는 분산되어 있는 자원들을 활용하여 하나의 발전소와 같은 효과를 창출하는 시스템을 의미할 수 있다. 일 예로서, 가상발전소는 분산되어 있는 에너지저장시스템을 이용하여 필요한 시간대에 전력을 공급할 수 있다. 다른 예로서, 가상발전소는 분산되어 있는 태양광패널들의 발전전력을 필요한 시간대에 전력망으로 공급할 수 있다. 가상발전소는 분산되어 있는 자원들을 이용하여 마치 하나의 거대한 발전소가 발전량을 조절하면서 출력하는 효과를 창출할 수 있다.A virtual power plant (VPP: Virtual Power Plant) can refer to a system that creates the same effect as a single power plant by utilizing distributed resources. As an example, a virtual power plant can supply power at needed times using a distributed energy storage system. As another example, a virtual power plant can supply power generated from distributed solar panels to the power grid at the required time. A virtual power plant can use distributed resources to create the effect of one giant power plant controlling power generation and output.

가상발전소가 형성되면 설비비용이 많이 소요되는 발전소를 건설하지 않아도 되기 때문에 건설 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.Once a virtual power plant is formed, there is an effect of saving construction costs because there is no need to build a power plant that requires a lot of equipment costs.

또한, 가상발전소가 형성되면 신재생에너지 발전의 불안정성을 완화시킬 수 있다. 태양광발전이나 풍력발전은 계절이나 날씨, 시간의 영향을 많이 받을 수 있고, 이러한 영향에 따라 발전량의 변동폭이 클 수 있다. 그리고, 이러한 발전량의 큰 변동폭은 전력망에 부담으로 작용할 수 있다.In addition, when a virtual power plant is formed, the instability of renewable energy generation can be alleviated. Solar or wind power generation can be greatly affected by seasons, weather, and time, and the amount of power generation can fluctuate significantly depending on these influences. And, such large fluctuations in power generation can act as a burden on the power grid.

그런데, 태양광발전이나 풍력발전과 같은 불안정성을 가지는 분산자원들을 하나의 가상발전소로 묶게 되면, 서로 간의 상쇄효과에 따라 발전량의 변동폭을 줄일 수 있게 되고, 원거리에 배치되는 분산자원들-예를 들어, 태양광발전과 에너지저장시스템-을 함께 활용할 수 있게 되어 전술한 전력망의 부담을 완화시킬 수 있게 된다.However, if unstable distributed resources such as solar power generation or wind power generation are grouped into one virtual power plant, the fluctuation of power generation can be reduced according to the offset effect between each other, and distributed resources deployed at a distance - e.g. , solar power generation and energy storage systems can be utilized together, thereby relieving the burden on the aforementioned power grid.

한편, 이러한 가상발전소를 형성하기 위해서는 분산자원들이 VPP지령을 잘 처리할 수 있도록 설계되어야 하는데, 종래의 분산자원들 중에는 VPP지령을 제대로 처리할 수 없게 되어 있는 경우가 많고, 이에 따라, 가상발전소에 참여하는 분산자원의 용량이 적고, 가상발전소가 활성화되지 못하는 문제가 있었다.Meanwhile, in order to form such a virtual power plant, distributed resources must be designed so that they can properly process the VPP command. However, many of the conventional distributed resources are unable to properly process the VPP command, and accordingly, the virtual power plant There was a problem that the capacity of the participating distributed resources was low and the virtual power plant could not be activated.

이러한 배경에서, 본 실시예의 목적은, 복수의 전기충전설비를 포함하는 시스템이 가상발전소에 적절하게 참여할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 것이다. 다른 측면에서, 본 실시예의 목적은, 복수의 전기충전설비의 사용량을 고르게 분배시켜 특정 전기충전설비가 가상발전소에 참여할 수 없게 되는 문제를 개선하는 기술을 제공하는 것이다. 또 다른 측면에서, 본 실시예의 목적은, 복수의 전기충전설비의 사용량을 고르게 분배시켜 특정 전기충전설비가 쉽게 노화되는 문제를 개선하는 기술을 제공하는 것이다.Against this background, the purpose of this embodiment is to provide technology that allows a system including a plurality of electric charging facilities to properly participate in a virtual power plant. In another aspect, the purpose of this embodiment is to provide a technology to improve the problem of a specific electric charging facility not being able to participate in a virtual power plant by evenly distributing the usage of a plurality of electric charging facilities. In another aspect, the purpose of this embodiment is to provide a technology for improving the problem of a specific electric charging equipment aging easily by evenly distributing the usage of a plurality of electric charging equipment.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 복수의 전기충전설비; 계통과 DC링크 사이의 전력변환을 제어하는 인버터; 상기 DC링크와 각 전기충전설비 사이의 전력변환을 제어하는 복수의 컨버터; 및 VPP(Virtual Power Plant)지령에 따른 VPP전력을 확인하고 상기 복수의 전기충전설비 중 상기 VPP지령을 수행할 수 있는 가용전기충전설비들을 결정하고, 상기 가용전기충전설비들의 충전상태에 따라 상기 VPP전력이 각 가용전기충전설비로 분배되도록 상기 복수의 컨버터의 충방전을 제어하는 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)를 포함하는 운용제어시스템을 제공한다. In order to achieve the above-described object, one embodiment includes a plurality of electric charging facilities; An inverter that controls power conversion between the grid and the DC link; A plurality of converters that control power conversion between the DC link and each electric charging facility; And VPP (Virtual Power Plant) checks the VPP power according to the command, determines available electric charging facilities that can perform the VPP command among the plurality of electric charging facilities, and determines the VPP according to the charging status of the available electric charging facilities. An operation control system including SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) that controls charging and discharging of the plurality of converters so that power is distributed to each available electric charging facility is provided.

상기 VPP전력이 상기 계통으로 공급되는 전력인 경우, 상기 SCADA는 각 가용전기충전설비의 SOC(State-Of-Charge)설정값과 SOC측정값의 차이에 비례하도록 상기 VPP전력을 분배할 수 있다.When the VPP power is power supplied to the system, the SCADA can distribute the VPP power in proportion to the difference between the SOC (State-Of-Charge) setting value and the SOC measurement value of each available electric charging facility.

상기 VPP전력이 상기 계통으로부터 수급하는 전력인 경우, 상기 SCADA는 각 가용전기충전설비의 SOC(State-Of-Charge)측정값에 비례하도록 상기 VPP전력을 분배할 수 있다.When the VPP power is power supplied from the system, the SCADA can distribute the VPP power in proportion to the SOC (State-Of-Charge) measurement value of each available electric charging facility.

상기 VPP전력이 상기 계통으로 공급되는 전력인 경우, 상기 SCADA는 [식1]에 따라 상기 VPP전력을 각 가용전기충전설비로 분배할 수 있다.When the VPP power is supplied to the system, the SCADA can distribute the VPP power to each available electric charging facility according to [Equation 1].

[식1][Equation 1]

Ivpp(i) = (SOCset(i) - SOC(i)) / ∑(SOCset(i) - SOC(i)) x (Pref / Vo(i))Ivpp(i) = (SOCset(i) - SOC(i)) / ∑(SOCset(i) - SOC(i)) x (Pref / Vo(i))

Ivpp(i) : i(i는 자연수)번째 가용전기충전설비에 분배된 VPP전력에 대응되는 VPP전류Ivpp(i): VPP current corresponding to the VPP power distributed to the i (i is a natural number)th available electric charging facility

SOCset(i) : i번째 가용전기충전설비의 SOC(State-Of-Charge)설정값SOCset(i): SOC (State-Of-Charge) setting value of the ith available electric charging facility

SOC(i) : i번째 가용전기충전설비의 SOC측정값SOC(i): SOC measurement value of the ith available electric charging facility

Pref : VPP전력Pref: VPP power

Vo(i) : i번째 가용전기충전설비의 단자전압Vo(i): Terminal voltage of the ith available electric charging facility

상기 VPP전력이 상기 계통으로부터 수급하는 전력인 경우, 상기 SCADA는 [식2]에 따라 상기 VPP전력을 각 가용전기충전설비로 분배할 수 있다.When the VPP power is power supplied from the system, the SCADA can distribute the VPP power to each available electric charging facility according to [Equation 2].

[식2][Equation 2]

Ivpp(i) = SOC(i) / ∑SOC(i) x (Pref / Vo(i))Ivpp(i) = SOC(i) / ∑SOC(i) x (Pref / Vo(i))

Ivpp(i) : i(i는 자연수)번째 가용전기충전설비에 분배된 VPP전력에 대응되는 VPP전류Ivpp(i): VPP current corresponding to the VPP power distributed to the i (i is a natural number)th available electric charging facility

SOC(i) : i번째 가용전기충전설비의 SOC측정값SOC(i): SOC measurement value of the ith available electric charging facility

Pref : VPP전력Pref: VPP power

Vo(i) : i번째 가용전기충전설비의 단자전압Vo(i): Terminal voltage of the ith available electric charging facility

상기 SCADA는 상기 복수의 전기충전설비 중 전류제어모드로 충방전되는 전기충전설비를 상기 가용전기충전설비로 결정할 수 있다.The SCADA may determine the electric charging equipment that is charged and discharged in a current control mode among the plurality of electric charging equipment as the available electric charging equipment.

상기 SCADA는 SOC(State-Of-Charge)측정값이 SOC설정값보다 작은 전기충전설비는 전류제어모드로 제어할 수 있다.The SCADA can control electric charging equipment whose SOC (State-Of-Charge) measurement value is less than the SOC set value in current control mode.

각 컨버터는, 인덕터전류와 전류참조값의 차이에 따라 게이트신호를 생성하는 제1제어기; 및 출력전압이 전압설정값보다 작은 경우, 상기 VPP전력의 분배값에 따라 결정되는 VPP전류와 현재의 충방전전류를 합산한 전류에 따라 상기 전류참조값을 결정하는 제2제어기를 포함할 수 있다.Each converter includes: a first controller that generates a gate signal according to the difference between the inductor current and the current reference value; And when the output voltage is less than the voltage set value, it may include a second controller that determines the current reference value according to a current that is the sum of the VPP current determined according to the distribution value of the VPP power and the current charge/discharge current.

상기 제2제어기는, 상기 출력전압이 상기 전압설정값보다 큰 경우, 상기 전압설정값과 상기 출력전압의 차이를 PI(Proportional-Integral)제어기에 입력시켜 얻은 값에 따라 상기 전류참조값을 결정할 수 있다.When the output voltage is greater than the voltage setting value, the second controller may determine the current reference value according to a value obtained by inputting the difference between the voltage setting value and the output voltage to a PI (Proportional-Integral) controller. .

상기 제2제어기는, 상기 출력전압이 전압설정값보다 작은 경우, 상기 PI제어기에 대한 입력을 0으로 설정할 수 있다.The second controller may set the input to the PI controller to 0 when the output voltage is less than the voltage set value.

다른 실시예는, VPP(Virtual Power Plant)지령에 따른 VPP전력을 확인하는 단계; 복수의 전기충전설비 중 상기 VPP지령을 수행할 수 있는 가용전기충전설비들을 결정하는 단계; 상기 가용전기충전설비들의 충전상태에 따라 상기 VPP전력을 각 가용전기충전설비로 분배하는 단계; 및 상기 VPP전력의 분배값에 따라, DC링크와 각 전기충전설비 사이의 전력을 변환하는 복수의 컨버터의 충방전을 제어하는 단계를 포함하는 운용제어방법을 제공한다. Another embodiment includes the steps of checking VPP power according to a VPP (Virtual Power Plant) command; Determining available electric charging facilities that can perform the VPP directive among a plurality of electric charging facilities; distributing the VPP power to each available electric charging facility according to the charging status of the available electric charging facilities; and controlling charging and discharging of a plurality of converters that convert power between the DC link and each electric charging facility according to the distribution value of the VPP power.

상기 운용제어방법은, 계통과 상기 DC링크 사이의 전력변환을 제어하는 인버터가 상기 DC링크를 전압제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.The operation control method may further include the step of controlling the voltage of the DC link by an inverter that controls power conversion between the system and the DC link.

상기 운용제어방법은, 상기 VPP전력을 분배하는 단계에서, 상기 VPP전력이 상기 계통으로 공급되는 전력인 경우, 각 가용전기충전설비의 SOC(State-Of-Charge)설정값과 SOC측정값의 차이에 비례하도록 상기 VPP전력을 분배할 수 있다.The operation control method is, in the step of distributing the VPP power, when the VPP power is power supplied to the system, the difference between the SOC (State-Of-Charge) setting value and the SOC measurement value of each available electric charging facility The VPP power can be distributed in proportion to .

상기 운용제어방법은, 상기 VPP전력을 분배하는 단계에서, 상기 VPP전력이 상기 계통으로부터 수급하는 전력인 경우, 각 가용전기충전설비의 SOC(State-Of-Charge)측정값에 비례하도록 상기 VPP전력을 분배할 수 있다.The operation control method is, in the step of distributing the VPP power, when the VPP power is power supplied from the system, the VPP power is proportional to the SOC (State-Of-Charge) measurement value of each available electric charging facility. can be distributed.

상기 운용제어방법은, 상기 가용전기충전설비들을 결정하는 단계에서, 상기 복수의 전기충전설비 중 전류제어모드로 충방전되는 전기충전설비를 상기 가용전기충전설비로 결정할 수 있다.In the operation control method, in the step of determining the available electric charging facilities, an electric charging device that is charged and discharged in a current control mode among the plurality of electric charging devices may be determined as the available electric charging device.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 복수의 전기충전설비를 포함하는 시스템이 가상발전소에 적절하게 참여할 수 있게 한다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 복수의 전기충전설비의 사용량을 고르게 분배시켜 특정 전기충전설비가 가상발전소에 참여할 수 없게 되는 문제를 개선할 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 복수의 전기충전설비의 사용량을 고르게 분배시켜 특정 전기충전설비가 쉽게 노화되는 문제를 개선할 수 있다.As described above, according to this embodiment, a system including a plurality of electric charging facilities can properly participate in the virtual power plant. Additionally, according to this embodiment, the problem of a specific electric charging facility not being able to participate in a virtual power plant can be improved by evenly distributing the usage of a plurality of electric charging facilities. In addition, according to this embodiment, the problem of a specific electric charging equipment aging easily can be improved by evenly distributing the usage of a plurality of electric charging equipment.

도 1은 일 실시예에 따른 복수의 전기충전설비 운용제어시스템의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 컨버터의 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 제2제어기의 구성도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 스카다의 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 복수의 전기충전설비 운용제어방법의 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 운용제어시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 제1도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 운용제어시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 제2도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 운용제어시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 제3도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 운용제어시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 제4도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 운용제어시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 제5도면이다.1 is a configuration diagram of an operation control system for a plurality of electric charging facilities according to an embodiment.
Figure 2 is a configuration diagram of a converter according to an embodiment.
Figure 3 is a configuration diagram of a second controller according to an embodiment.
Figure 4 is a configuration diagram of SCADA according to one embodiment.
Figure 5 is a flowchart of a method for operating and controlling a plurality of electric charging facilities according to an embodiment.
Figure 6 is a first diagram showing simulation results for an operation control system according to an embodiment.
Figure 7 is a second diagram showing simulation results for an operation control system according to an embodiment.
Figure 8 is a third diagram showing simulation results for an operation control system according to an embodiment.
Figure 9 is a fourth diagram showing simulation results for an operation control system according to an embodiment.
Figure 10 is a fifth diagram showing simulation results for an operation control system according to an embodiment.

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

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

도 1은 일 실시예에 따른 복수의 전기충전설비 운용제어시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of an operation control system for a plurality of electric charging facilities according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 복수의 전기충전설비 운용제어시스템(100, 이하에서는 '운용제어시스템'이라 함)은 스카다(SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition, 110), 복수의 컨버터(120a ~ 120d), 인버터(130) 및 복수의 전기충전설비(140a ~ 140d) 등을 포함할 수 있다.Referring to Figure 1, a plurality of electric charging facility operation control systems (100, hereinafter referred to as 'operation control systems') include SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition, 110) and a plurality of converters (120a ~ 120d). , it may include an inverter 130 and a plurality of electric charging facilities (140a to 140d).

각 전기충전설비(140a ~ 140d)는 에너지저장시스템(ESS: Energy Storage System)일 수 있고, 전기자동차일 수 있고, 이외의 전기에너지를 저장할 수 있는 장치일 수 있다.Each electric charging facility (140a ~ 140d) may be an energy storage system (ESS), an electric vehicle, or a device capable of storing other electrical energy.

각 전기충전설비(140a ~ 140d)의 에너지잔량은 SOC(State-of-Charge)로 표현될 수 있다. SOC는 0에서 1 사이의 값을 가질 수 있고, 0%에서 100% 사이의 값을 가질 수 있다.The remaining energy of each electric charging facility (140a ~ 140d) can be expressed as SOC (State-of-Charge). SOC can have values between 0 and 1, and can have values between 0% and 100%.

각 컨버터(120a ~ 120d)는 DC링크(DCL)와 각 전기충전설비(140a ~ 140d) 사이의 전력변환을 제어할 수 있다. DC링크(DCL)에 직류전압이 형성되고, 각 전기충전설비(140a ~ 140d)가 직류장치인 경우, 각 컨버터(120a ~ 120d)는 DC/DC컨버터의 형태를 가질 수 있다.Each converter (120a ~ 120d) can control power conversion between the DC link (DCL) and each electric charging facility (140a ~ 140d). When a direct current voltage is formed in the DC link (DCL) and each electric charging facility (140a to 140d) is a direct current device, each converter (120a to 120d) may take the form of a DC/DC converter.

각 컨버터(120a ~ 120d)는 양방향컨버터로서 DC링크(DCL)에 형성되는 전력을 변환하여 각 전기충전설비(140a ~ 140d)로 공급할 수 있다. 이러한 과정을 충전이라고 부를 수 있다.Each converter (120a ~ 120d) is a two-way converter and can convert the power formed in the DC link (DCL) and supply it to each electric charging facility (140a ~ 140d). This process can be called charging.

그리고, 각 컨버터(120a ~ 120d)는 각 전기충전설비(140a ~ 140d)에서 출력되는 전력을 변환하여 DC링크(DCL)로 전달할 수 있다. 이러한 과정을 방전이라고 부를 수 있다.In addition, each converter (120a ~ 120d) can convert the power output from each electric charging facility (140a ~ 140d) and transmit it to the DC link (DCL). This process can be called discharge.

인버터(130)는 계통(110)과 DC링크(DCL) 사이의 전력변환을 제어할 수 있다.The inverter 130 can control power conversion between the system 110 and the DC link (DCL).

인버터(130)는 계통(110)으로부터 전력을 공급받고 이러한 전력을 변환하여 DC링크(DCL)로 공급할 수 있다. 그리고, 인버터(130)는 DC링크(DCL)에 형성되는 전력을 변환하여 계통(110)으로 공급할 수 있다.The inverter 130 can receive power from the system 110, convert this power, and supply it to the DC link (DCL). Also, the inverter 130 can convert the power generated in the DC link (DCL) and supply it to the system 110.

DC링크(DCL)에 형성되는 전력이 DC전력이고 계통(110)에 형성되는 전력이 AC전력일 때, 인버터(130)는 AC/DC인버터 혹은 DC/AC인버터의 형태를 가질 수 있다. 그리고, 인버터(130)는 계통(110)으로부터 DC링크(DCL) 방향으로 전력을 공급하거나 DC링크(DCL)에서 계통(110) 방향으로 전력을 공급하기 위해 양방향인버터의 형태를 가질 수 있다.When the power generated in the DC link (DCL) is DC power and the power generated in the system 110 is AC power, the inverter 130 may take the form of an AC/DC inverter or a DC/AC inverter. Additionally, the inverter 130 may take the form of a bidirectional inverter to supply power from the system 110 toward the DC link (DCL) or from the DC link (DCL) toward the system 110.

인버터(130)와 계통(110) 사이에는 제1필터(160)가 배치될 수 있다. 제1필터(160)는 계통(110)으로부터 인버터(130)로 유입되는 노이즈를 필터링할 수 있고, 인버터(130)에서 계통(110)으로 전달되는 노이즈를 필터링할 수 있다.A first filter 160 may be disposed between the inverter 130 and the system 110. The first filter 160 can filter noise flowing into the inverter 130 from the system 110 and filter noise transmitted from the inverter 130 to the system 110.

제1필터(160)와 계통(110) 사이에는 제1차단기(170)가 배치될 수 있다. 스카다(110)는 제1차단기(170)를 제어하여 계통(110) 전력이 인버터(130)로 공급되는 것을 차단하거나 계통(110)과 인버터(130)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.A first circuit breaker 170 may be placed between the first filter 160 and the system 110. The SCADA 110 may control the first breaker 170 to block power from the system 110 being supplied to the inverter 130 or electrically connect the system 110 and the inverter 130.

계통(110)과 제1차단기(170) 사이에는 PCC(Point of Common-Coupling)가 형성될 수 있다. 그리고, PCC에는 BOP(Balance of Plant, 150)가 연결되어 있을 수 있다. BOP(150)는 계통(110)으로부터 전력을 공급받을 수 있고, 인버터(130)로부터 전력을 공급받을 수 있다.A Point of Common-Coupling (PCC) may be formed between the system 110 and the first breaker 170. Additionally, a BOP (Balance of Plant, 150) may be connected to the PCC. The BOP 150 may receive power from the system 110 and may receive power from the inverter 130.

DC링크(DCL)와 컨버터(120a ~ 120d) 사이에는 제2차단기(172a ~ 172d)가 배치될 수 있다. 스카다(110)는 제2차단기(172a ~ 172d)를 제어하여 DC링크(DCL)와 각 컨버터(120a ~ 120d)의 전기적 연결을 차단할 수 있다.Second circuit breakers (172a to 172d) may be placed between the DC link (DCL) and the converters (120a to 120d). The SCADA 110 can control the second circuit breaker (172a ~ 172d) to block the electrical connection between the DC link (DCL) and each converter (120a ~ 120d).

각 컨버터(120a ~ 120d)와 전기충전설비(140a ~ 140d) 사이에는 제2필터(162a ~ 162d)가 배치될 수 있다. 제2필터(162a ~ 162d)는 각 컨버터(120a ~ 120d)의 출력전압이나 출력전류에서 노이즈를 필터링할 수 있다. 그리고, 제2필터(162a ~ 162d)는 각 컨버터(120a ~ 120d)의 출력전압이나 출력전류에서의 리플을 완화시킬 수 있다.Second filters (162a to 162d) may be disposed between each converter (120a to 120d) and the electric charging facility (140a to 140d). The second filters 162a to 162d can filter noise in the output voltage or output current of each converter 120a to 120d. Additionally, the second filters 162a to 162d can alleviate ripples in the output voltage or output current of each converter 120a to 120d.

제2필터(162a ~ 162d)와 전기충전설비(140a ~ 140d) 사이에는 제3차단기(174a ~ 174d)가 배치될 수 있다. 스카다(110)는 제3차단기(174a ~ 174d)를 제어하여 각 컨버터(120a ~ 120d)와 전기충전설비(140a ~ 140d) 사이의 전기적 연결을 차단할 수 있다.Third circuit breakers (174a to 174d) may be disposed between the second filters (162a to 162d) and the electric charging facilities (140a to 140d). The SCADA 110 can control the third circuit breaker (174a ~ 174d) to block the electrical connection between each converter (120a ~ 120d) and the electric charging facility (140a ~ 140d).

한편, 스카다(110)는 VPP(Virtual Power Plant)지령에 따른 VPP전력을 확인하고 복수의 전기충전설비(140a ~ 140d) 중 VPP지령을 수행할 수 있는 가용전기충전설비들을 결정하고, 가용전기충전설비들의 충전상태에 따라 VPP전력이 각 가용전기충전설비로 분배되도록 복수의 컨버터(120a ~ 120d)의 충방전을 제어할 수 있다.Meanwhile, Scada 110 checks the VPP power according to the VPP (Virtual Power Plant) command, determines available electric charging facilities that can perform the VPP command among a plurality of electric charging facilities (140a ~ 140d), and Charging and discharging of a plurality of converters (120a to 120d) can be controlled so that VPP power is distributed to each available electric charging facility according to the charging status of the charging facilities.

스카다(110)는 복수의 전기충전설비(140a ~ 140d) 중 전류제어모드로 충방전되는 전기충전설비를 가용전기충전설비로 결정할 수 있다. 전압이 일정 수준 이상으로 올라가는 경우, 전기충전설비(140a ~ 140d)는 전압제어모드로 충방전될 수 있다. 이러한 상태는 보통 SOC가 기준값보다 높은 상태에서 나타난다. 스카다(110)는 이러한 상태의 전기충전설비를 제외하고 나머지 전기충전설비를 이용하여 VPP전력을 처리할 수 있다.The SCADA 110 may determine an electric charging facility that is charged and discharged in a current control mode among the plurality of electrical charging facilities (140a to 140d) as an available electrical charging facility. When the voltage rises above a certain level, the electric charging equipment (140a ~ 140d) may be charged and discharged in voltage control mode. This condition usually occurs when the SOC is higher than the reference value. Scada 110 can process VPP power using the remaining electric charging facilities, excluding the electric charging facilities in this state.

스카다(110)는 SOC측정값이 SOC설정값보다 작은 전기충전설비가 전류제어모드로 제어되도록 할 수 있다. 이에 따라, 스카다(110)는 SOC측정값이 SOC설정값보다 작은 전기충전설비들을 이용하여 VPP전력을 처리할 수 있다.Scada 110 can control electric charging equipment in which the SOC measurement value is smaller than the SOC set value in the current control mode. Accordingly, the SCADA 110 can process VPP power using electric charging facilities whose SOC measurement value is smaller than the SOC set value.

VPP전력은 계통으로 전력을 공급하는 전력일 수 있고, 계통으로부터 전력을 수급하는 전력일 수 있다.VPP power may be power that supplies power to the grid, or may be power that supplies power from the grid.

VPP전력이 계통으로 공급되는 전력인 경우, 스카다(110)는 각 가용전기충전설비의 SOC(State-Of-Charge)설정값과 SOC측정값의 차이에 비례하도록 VPP전력을 분배할 수 있다.If the VPP power is power supplied to the system, the SCADA 110 can distribute the VPP power in proportion to the difference between the SOC (State-Of-Charge) setting value and the SOC measurement value of each available electric charging facility.

예를 들어, 스카다(110)는 [식1]에 따라 VPP전력을 각 가용전기충전설비로 분배할 수 있다.For example, Scada 110 can distribute VPP power to each available electric charging facility according to [Equation 1].

[식1][Equation 1]

Ivpp(i) = (SOCset(i) - SOC(i)) / ∑(SOCset(i) - SOC(i)) x (Pref / Vo(i))Ivpp(i) = (SOCset(i) - SOC(i)) / ∑(SOCset(i) - SOC(i)) x (Pref / Vo(i))

Ivpp(i) : i(i는 자연수)번째 가용전기충전설비에 분배된 VPP전력에 대응되는 VPP전류Ivpp(i): VPP current corresponding to the VPP power distributed to the i (i is a natural number)th available electric charging facility

SOCset(i) : i번째 가용전기충전설비의 SOC(State-Of-Charge)설정값SOCset(i): SOC (State-Of-Charge) setting value of the ith available electric charging facility

SOC(i) : i번째 가용전기충전설비의 SOC측정값SOC(i): SOC measurement value of the ith available electric charging facility

Pref : VPP전력Pref: VPP power

Vo(i) : i번째 가용전기충전설비의 단자전압Vo(i): Terminal voltage of the ith available electric charging facility

이렇게 VPP전력을 분배하게 되면, SOC가 높은 전기충전설비가 더 많은 전력을 VPP전력용으로 출력할 수 있고, SOC가 낮은 전기충전설비가 더 적은 전력을 VPP전력용으로 출력할 수 있게 되어, 전체적으로, SOC가 균형있게 유지될 수 있다.When VPP power is distributed in this way, electric charging equipment with a high SOC can output more power for VPP power, and electric charging equipment with a low SOC can output less power for VPP power. , SOC can be maintained in balance.

VPP전력이 계통으로부터 수급하는 전력인 경우, 스카다(110)는 각 가용전기충전설비의 SOC측정값에 비례하도록 VPP전력을 분배할 수 있다.When the VPP power is power supplied from the grid, the SCADA 110 can distribute the VPP power in proportion to the SOC measurement value of each available electric charging facility.

예를 들어, 스카다(110)는 [식2]에 따라 VPP전력을 각 가용전기충전설비로 분배할 수 있다.For example, SCADA 110 can distribute VPP power to each available electric charging facility according to [Equation 2].

[식2][Equation 2]

Ivpp(i) = SOC(i) / ∑SOC(i) x (Pref / Vo(i))Ivpp(i) = SOC(i) / ∑SOC(i) x (Pref / Vo(i))

Ivpp(i) : i(i는 자연수)번째 가용전기충전설비에 분배된 VPP전력에 대응되는 VPP전류Ivpp(i): VPP current corresponding to the VPP power distributed to the i (i is a natural number)th available electric charging facility

SOC(i) : i번째 가용전기충전설비의 SOC측정값SOC(i): SOC measurement value of the ith available electric charging facility

Pref : VPP전력Pref: VPP power

Vo(i) : i번째 가용전기충전설비의 단자전압Vo(i): Terminal voltage of the ith available electric charging facility

이렇게 VPP전력을 분배하게 되면, SOC가 낮은 전기충전설비가 더 많은 전력을 VPP전력용으로 수전할 수 있고, SOC가 높은 전기충전설비가 더 적은 전력을 VPP전력용으로 수전할 수 있게 되어, 전체적으로, SOC가 균형있게 유지될 수 있다.When VPP power is distributed in this way, electric charging facilities with a low SOC can receive more power for VPP power, and electric charging facilities with a high SOC can receive less power for VPP power. , SOC can be maintained in balance.

각 컨버터(120a ~ 120d)는 분배된 VPP전력과 자체적으로 적용하고 있는 충방전전력이 모두 반영되도록 전력변환을 수행할 수 있다.Each converter (120a ~ 120d) can perform power conversion to reflect both the distributed VPP power and the charging/discharging power applied by itself.

도 2는 일 실시예에 따른 컨버터의 구성도이다.Figure 2 is a configuration diagram of a converter according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 컨버터(120)는 전력단(210), 제1제어기(220) 및 제2제어기(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the converter 120 may include a power stage 210, a first controller 220, and a second controller 230.

전력단(210)은 벅-부스트컨버터의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전력단(210)은 인덕터, 캐패시터 및 두 개의 능동스위치를 포함하고 있으면서, 일 방향의 전력흐름에 대해 벅컨버터의 형태로 동작할 수 있고, 일 방향과 반대 방향의 전력흐름에 대해 부스트컨버터의 형태로 동작할 수 있다.The power stage 210 may take the form of a buck-boost converter. For example, the power stage 210 includes an inductor, a capacitor, and two active switches, and can operate in the form of a buck converter for power flow in one direction and for power flow in one direction and the opposite direction. It can operate in the form of a boost converter.

제1제어기(220)는 전력단(210)에 포함되어 있는 능동스위치의 온오프를 제어하는 기기일 수 있다.The first controller 220 may be a device that controls on and off of the active switch included in the power stage 210.

제1제어기(220)는 PWM(Pulse Width Modulation)발생기와 게이트드라이버를 포함할 수 있다. PWM발생기는 인덕터전류(IL)와 전류참조값(Iref)의 차이에 따라 게이트신호를 생성할 수 있는데, 예를 들어, PWM발생기는 인덕터전류(IL)가 전류참조값(Iref)보다 크면 게이트신호가 하이레벨의 전압을 갖도록 하고, 인덕터전류(IL)가 전류참조값(Iref)이하이면 게이트신호가 로우레벨의 전압을 갖도록 할 수 있다. 그리고, 게이트드라이버는 게이트신호를 증폭시켜 게이트신호에 따라 능동스위치가 온오프되도록 할 수 있다.The first controller 220 may include a PWM (Pulse Width Modulation) generator and a gate driver. The PWM generator can generate a gate signal depending on the difference between the inductor current (IL) and the current reference value (Iref). For example, the PWM generator generates a gate signal high when the inductor current (IL) is greater than the current reference value (Iref). If the inductor current (IL) is less than or equal to the current reference value (Iref), the gate signal can be set to have a low level voltage. Additionally, the gate driver can amplify the gate signal and turn the active switch on and off according to the gate signal.

제2제어기(230)는 출력전압(Vo)이 전압설정값(Vmax)보다 작은 경우, VPP전력의 분배값에 따라 결정되는 VPP전류(Ivpp)와 현재의 충방전전류(Ich)를 합산한 전류에 따라 전류참조값(Iref)을 결정할 수 있다.When the output voltage (Vo) is less than the voltage set value (Vmax), the second controller 230 generates a current that is the sum of the VPP current (Ivpp) determined according to the distribution value of the VPP power and the current charge/discharge current (Ich). According to this, the current reference value (Iref) can be determined.

출력전압(Vo)이 전압설정값(Vmax)보다 큰 경우, 제2제어기(230)는 전압설정값(Vmax)과 출력전압(Vo)의 차이를 PI(Proportional-Integral)제어기에 입력시켜 얻은 값에 따라 전류참조값(Iref)을 결정할 수 있다.When the output voltage (Vo) is greater than the voltage set value (Vmax), the second controller 230 inputs the difference between the voltage set value (Vmax) and the output voltage (Vo) to a PI (Proportional-Integral) controller to obtain a value. According to this, the current reference value (Iref) can be determined.

제2제어기(230)는 출력전압(Vo)이 전압설정값(Vmax)보다 작은 경우, PI제어기에 대한 입력을 0으로 설정할 수 있다.When the output voltage (Vo) is less than the voltage set value (Vmax), the second controller 230 may set the input to the PI controller to 0.

도 3은 일 실시예에 따른 제2제어기의 구성도이다.Figure 3 is a configuration diagram of a second controller according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 제2제어기(230)는 제1선택기(310), PI제어기(320), 제2선택기(330) 및 제3선택기(340) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the second controller 230 may include a first selector 310, a PI controller 320, a second selector 330, and a third selector 340.

제1선택기(310)의 제1입력으로는 전압설정값(Vmax)과 출력전압(Vo)의 차이값이 입력될 수 있고, 제2입력으로는 출력전압(Vo)이 입력될 수 있고, 제3입력으로는 0이 입력될 수 있다.The difference between the voltage set value (Vmax) and the output voltage (Vo) can be input as the first input of the first selector 310, and the output voltage (Vo) can be input as the second input. 0 can be input as input 3.

제1선택기(310)는 제2입력에 따라 제1입력을 선택하거나 제3입력을 선택하여 출력할 수 있다.The first selector 310 may select the first input or select the third input according to the second input and output it.

제1선택기(310)는 제2입력으로 확인되는 출력전압(Vo)이 전압기준값(Vset)이상인 경우, 제1입력-전압설정값(Vmax)과 출력전압(Vo)의 차이값-을 선택하여 PI제어기(320)로 출력할 수 있다. 이때, 컨버터는 전압제어모드로 동작할 수 있다.When the output voltage (Vo) confirmed by the second input is greater than or equal to the voltage reference value (Vset), the first selector 310 selects the first input - the difference between the voltage set value (Vmax) and the output voltage (Vo). It can be output to the PI controller (320). At this time, the converter may operate in voltage control mode.

제1선택기(310)는 제2입력으로 확인되는 출력전압(Vo)이 전압기준값(Vset)미만인 경우, 제3입력-0-을 선택하여 PI제어기(320)로 출력할 수 있다. 이때, 컨버터는 전류제어모드로 동작할 수 있다. 그리고, PI제어기(320)에 포함된 적분기는 0으로 리셋될 수 있다.When the output voltage (Vo) confirmed by the second input is less than the voltage reference value (Vset), the first selector 310 can select the third input -0- and output it to the PI controller 320. At this time, the converter may operate in current control mode. And, the integrator included in the PI controller 320 can be reset to 0.

제2선택기(330)의 제1입력으로는 PI제어기(320)의 출력이 입력될 수 있고, 제2입력으로는 출력전압(Vo)이 입력될 수 있고, 제3입력으로는 현재의 충방전전류(Ich)와 VPP전류(Ivpp)를 합산한 전류가 입력될 수 있다.The output of the PI controller 320 may be input as the first input of the second selector 330, the output voltage (Vo) may be input as the second input, and the current charge/discharge signal may be input as the third input. A current that is the sum of the current (Ich) and the VPP current (Ivpp) can be input.

제2선택기(330)는 제2입력에 따라 제1입력을 선택하거나 제3입력을 선택하여 출력할 수 있다.The second selector 330 may select the first input or select the third input and output the selected input according to the second input.

제2선택기(330)는 제2입력으로 확인되는 출력전압(Vo)이 전압기준값(Vset)이상인 경우, PI제어기(320)의 출력을 전달받아 출력할 수 있다. 이때, 컨버터는 전압제어모드로 동작할 수 있다.The second selector 330 can receive and output the output of the PI controller 320 when the output voltage (Vo) confirmed by the second input is greater than or equal to the voltage reference value (Vset). At this time, the converter may operate in voltage control mode.

제2선택기(330)는 제2입력으로 확인되는 출력전압(Vo)이 전압기준값(Vset)미만인 경우, 제3입력-현재의 충방전전류(Ich)와 VPP전류(Ivpp)를 합산한 전류-을 선택하여 출력할 수 있다. 이때, 컨버터는 전류제어모드로 동작할 수 있다.When the output voltage (Vo) confirmed by the second input is less than the voltage reference value (Vset), the second selector 330 selects the third input - a current sum of the current charge and discharge current (Ich) and the VPP current (Ivpp) - You can select to print. At this time, the converter may operate in current control mode.

제3선택기(340)의 제1입력으로는 0이 입력될 수 있고, 제2입력으로는 SOC측정값이 입력될 수 있고, 제3입력으로는 제2선택기(330)의 출력이 입력될 수 있다.0 may be input as the first input of the third selector 340, the SOC measurement value may be input as the second input, and the output of the second selector 330 may be input as the third input. there is.

제3선택기(340)는 제2입력에 따라 제1입력을 선택하거나 제3입력을 선택하여 출력할 수 있다.The third selector 340 can select the first input or select the third input according to the second input and output it.

제3선택기(340)는 제2입력으로 확인되는 SOC측정값이 SOC설정값(SOCset)이상인 경우, 제1입력-0-을 전류참조값(Iref)으로 출력할 수 있다. 이때, 전류참조값(Iref)이 0이 되면서 컨버터는 전력을 변환하지 않을 수 있고, 입력측과 출력측을 전기적으로 차단시킬 수 있다.When the SOC measurement value confirmed by the second input is greater than or equal to the SOC set value (SOCset), the third selector 340 may output the first input -0- as the current reference value (Iref). At this time, as the current reference value (Iref) becomes 0, the converter may not convert power, and the input side and output side may be electrically cut off.

제3선택기(340)는 제2입력으로 확인되는 SOC측정값이 SOC설정값(SOCset)미만인 경우, 제3입력-제2선택기(330)의 출력-을 전류참조값(Iref)으로 출력할 수 있다.If the SOC measurement value confirmed by the second input is less than the SOC set value (SOCset), the third selector 340 may output the third input - the output of the second selector 330 - as a current reference value (Iref). .

도 4는 일 실시예에 따른 스카다의 구성도이다.Figure 4 is a configuration diagram of SCADA according to one embodiment.

도 4를 참조하면, 스카다(110)는 데이터획득부(410)와 컨버터제어부(420)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the SCADA 110 may include a data acquisition unit 410 and a converter control unit 420.

데이터획득부(410)는 운용제어시스템에 포함되어 있는 각 구성들의 상태정보데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 데이터획득부(410)는 각 전기충전설비의 SOC, 온도, SOH(state-of-health) 등에 대한 데이터를 획득할 수 있고, 각 컨버터의 이상상태에 대한 데이터를 획득할 수 있고, 각 컨버터의 제어모드, 충방전전류 등에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 그리고, 데이터획득부(410)는 인버터의 입출력전류, 입출력전압, 그리고, DC링크의 전압에 대한 데이터를 획득할 수 있다.The data acquisition unit 410 can acquire status information data for each component included in the operation control system. For example, the data acquisition unit 410 can acquire data about the SOC, temperature, and state-of-health (SOH) of each electric charging facility, and can acquire data about the abnormal state of each converter. , data on the control mode, charge/discharge current, etc. of each converter can be obtained. And, the data acquisition unit 410 can acquire data on the input/output current, input/output voltage, and DC link voltage of the inverter.

그리고, 스카다(110)는 표시장치를 더 포함하고 있으면서, 데이터획득부(410)에서 획득한 데이터를 표시장치에 표시할 수 있다.In addition, the SCADA 110 further includes a display device and can display data obtained from the data acquisition unit 410 on the display device.

컨버터제어부(420)는 각 컨버터의 제어모드를 결정할 수 있고, 각 컨버터로 VPP전류를 분배시킬 수 있다. 예를 들어, 컨버터제어부(420)는 각 컨버터를 전류제어모드로 동작시킬 수 있고, 전압제어모드로 동작시킬 수 있다. 그리고, 컨버터제어부(420)는 VPP전력을 가용전기충전설비들로 분배하고 각 분배된 VPP전력량에 따라 결정되는 VPP전류값을 각 컨버터로 전달할 수 있다.The converter control unit 420 can determine the control mode of each converter and distribute the VPP current to each converter. For example, the converter control unit 420 can operate each converter in a current control mode or a voltage control mode. In addition, the converter control unit 420 can distribute the VPP power to the available electric charging facilities and transmit the VPP current value determined according to the amount of each distributed VPP power to each converter.

도 5는 일 실시예에 따른 복수의 전기충전설비 운용제어방법의 흐름도이다.Figure 5 is a flowchart of a method for operating and controlling a plurality of electric charging facilities according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 스카다는 운용제어시스템에 포함되어 있는 각 구성들의 상태정보데이터를 획득할 수 있다(S502).Referring to Figure 5, SCADA can obtain status information data of each component included in the operation control system (S502).

그리고, 스카다는 VPP지령에 따른 VPP전력을 확인할 수 있다(S504).And, Scada can check the VPP power according to the VPP command (S504).

VPP지령이 없는 경우(S504에서 No), 스카다는 각 컨버터로 분배시키는 VPP전류(Ivpp)를 0으로 설정하여 각 컨버터로 전달할 수 있다(S506).If there is no VPP command (No in S504), SCADA can set the VPP current (Ivpp) distributed to each converter to 0 and transmit it to each converter (S506).

VPP지령이 있는 경우(S504에서 Yes), 스카다는 VPP지령이 계통으로부터 전력을 수급받는 것인지 VPP지령이 계통으로 전력을 공급하는 것인지 확인할 수 있다(S508).If there is a VPP command (Yes in S504), Scada can check whether the VPP command receives power from the grid or whether the VPP command supplies power to the grid (S508).

VPP지령이 계통으로부터 전력을 수급받는 것인 경우(S508에서 Yes), 스카다는 [식1]에 따라 VPP전류를 각 가용전기충전설비들로 분배시킬 수 있다(S510).If the VPP command is to receive power from the grid (Yes in S508), SCADA can distribute the VPP current to each available electric charging facility according to [Equation 1] (S510).

이때, 가용전기충전설비들 중에서 SOC측정값이 SOC설정값(SOCset)보다 크거나 출력전압(Vo)이 전압설정값(Vmax)보다 큰 가용전기충전설비는 다시 VPP전류를 0으로 처리할 수 있다(S512에서 Yes, 그리고, S516).At this time, among the available electric charging facilities, the VPP current can be treated as 0 again for the available electric charging facilities whose SOC measurement value is greater than the SOC set value (SOCset) or whose output voltage (Vo) is greater than the voltage set value (Vmax). (Yes at S512, and S516).

그렇지 않은 가용전기충전설비들의 경우(S512에서 No), 스카다는 [식1]에 따라 분배된 VPP전류값을 해당 컨버터로 전달할 수 있다.In the case of other available electric charging facilities (No in S512), SCADA can transmit the VPP current value distributed according to [Equation 1] to the corresponding converter.

VPP지령이 계통으로 전력을 공급하는 것인 경우(S508에서 No), 스카다는 [식2]에 따라 VPP전류를 각 가용전기충전설비들로 분배시킬 수 있다(S518).If the VPP command is to supply power to the grid (No in S508), SCADA can distribute the VPP current to each available electric charging facility according to [Equation 2] (S518).

이때, 가용전기충전설비들 중에서 SOC측정값이 SOC설정값(SOCset)보다 크거나 출력전압(Vo)이 전압설정값(Vmax)보다 큰 가용전기충전설비는 다시 VPP전류를 0으로 처리할 수 있다(S520에서 Yes, 그리고, S516).At this time, among the available electric charging facilities, the VPP current can be treated as 0 again for the available electric charging facilities whose SOC measurement value is greater than the SOC set value (SOCset) or whose output voltage (Vo) is greater than the voltage set value (Vmax). (Yes at S520, and S516).

그렇지 않은 가용전기충전설비들의 경우(S520에서 No), 스카다는 [식2]에 따라 분배된 VPP전류값을 해당 컨버터로 전달할 수 있다.In the case of other available electric charging facilities (No in S520), SCADA can transmit the VPP current value distributed according to [Equation 2] to the corresponding converter.

도 6은 일 실시예에 따른 운용제어시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 제1도면이다.Figure 6 is a first diagram showing simulation results for an operation control system according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 제1전기충전설비(ESS1)는 VPP지령치가 있는 구간에서도 충전상태(SOC)가 95%(SOC설정값) 이상이어서 충전지령(VPP지령)에 대응하지 않는 것을 확인할 수 있다. 하지만, 제1전기충전설비(ESS1)는 방전지령에 대해서는 대응하는 것을 확인할 수 있다.Referring to Figure 6, it can be seen that the first electric charging equipment (ESS1) does not respond to the charging command (VPP command) because the state of charge (SOC) is more than 95% (SOC set value) even in the section where the VPP command value is present. . However, it can be confirmed that the first electric charging facility (ESS1) responds to the discharge command.

이것은 충전지령은 [식1]을 따르고, 방전지령은 [식2]를 따르기 때문에 나타나는 현상이다.This phenomenon occurs because the charging command follows [Equation 1] and the discharging command follows [Equation 2].

도 7은 일 실시예에 따른 운용제어시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 제2도면이다.Figure 7 is a second diagram showing simulation results for an operation control system according to an embodiment.

도 7을 참조하면, 20기준시간(단위, 100초)까지 ESS에 대한 충전전류가 계단식으로 증가하는 것을 확인할 수 있다. 시뮬레이션을 위하여, 개발자는 20기준시간(단위, 100초)까지 전기충전설비의 충전전류 제어값을 계단식으로 증가시키다가 이후 유지시켰다. 그런데, 도 7을 참조하면, 20기준시간 이후에 전기충전설비의 충전전류가 특정 패턴을 형성하면서 변하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 특정 패턴은 도 7의 (a)에 도시된 VPP지령과 동일한 패턴이다. 이를 통해, 시뮬레이션에서 각 전기충전설비가 현재의 충방전전류와 VPP지령을 모두 반영하면서 충방전되는 것을 확인할 수 있다.Referring to Figure 7, it can be seen that the charging current for the ESS increases stepwise until the 20th standard time (unit, 100 seconds). For the simulation, the developer increased the charging current control value of the electric charging facility in steps until 20 standard times (unit, 100 seconds) and then maintained it. However, referring to FIG. 7, it can be seen that the charging current of the electric charging facility changes while forming a specific pattern after 20 standard hours. This specific pattern is the same as the VPP command shown in (a) of FIG. 7. Through this, it can be confirmed in the simulation that each electric charging facility is charged and discharged while reflecting both the current charge and discharge current and the VPP command.

도 8은 일 실시예에 따른 운용제어시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 제3도면이고, 도 9는 일 실시예에 따른 운용제어시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 제4도면이다.FIG. 8 is a third diagram showing simulation results for an operation control system according to an embodiment, and FIG. 9 is a fourth diagram showing simulation results for an operation control system according to an embodiment.

도 8의 (a)는 인버터에서 계통으로 공급하는 전력량을 나타내고, 도 8의 (b)는 BOP에서 소모되는 전력량을 나타낸다.Figure 8(a) shows the amount of power supplied from the inverter to the grid, and Figure 8(b) shows the amount of power consumed by the BOP.

도 8에서 알 수 있는 것과 같이, 일 실시예에 따른 운용제어시스템은 BOP로 공급되는 전력량을 그대로 유지시키면서 VPP지령을 충족시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있다.As can be seen in FIG. 8, it can be confirmed that the operation control system according to one embodiment can satisfy the VPP command while maintaining the amount of power supplied to the BOP.

그리고, 도 9의 (a)는 DC링크의 전압이고, 도 9의 (b)는 PCC의 전압인데, 일 실시예에 따른 운용제어시스템은 DC링크의 전압과 PCC의 전압을 변동시키지 않으면서 VPP지령을 충족시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있다.In addition, (a) in Figure 9 is the voltage of the DC link, and (b) in Figure 9 is the voltage of the PCC, and the operation control system according to one embodiment operates VPP without changing the voltage of the DC link and the voltage of the PCC. It can be confirmed that the command can be met.

도 10은 일 실시예에 따른 운용제어시스템에 대한 시뮬레이션 결과를 나타내는 제5도면이다.Figure 10 is a fifth diagram showing simulation results for an operation control system according to an embodiment.

도 10을 참조하면, 각 전기충전설비(WE1, WE2, WE3, WE4)별로 서로 다른 VPP지령치가 반영되는 것을 알 수 있다. 그리고, 도 10을 참조하면, 각 전기충전설비(WE1, WE2, WE3, WE4)에 대하여 충전상태가 낮은 순으로 더 많은 VPP전류가 공급되고, 충전상태가 높은 순으로 더 많은 VPP전류를 계통으로 공급한다는 것을 확인할 수 있다.Referring to Figure 10, it can be seen that different VPP command values are reflected for each electric charging facility (WE1, WE2, WE3, and WE4). Referring to FIG. 10, for each electric charging facility (WE1, WE2, WE3, WE4), more VPP current is supplied to the system in the order of the charge state, and more VPP current is supplied to the system in the order of the charge state. We can confirm that it is supplied.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 복수의 전기충전설비를 포함하는 시스템이 가상발전소에 적절하게 참여할 수 있게 한다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 복수의 전기충전설비의 사용량을 고르게 분배시켜 특정 전기충전설비가 가상발전소에 참여할 수 없게 되는 문제를 개선할 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 복수의 전기충전설비의 사용량을 고르게 분배시켜 특정 전기충전설비가 쉽게 노화되는 문제를 개선할 수 있다.As described above, according to this embodiment, a system including a plurality of electric charging facilities can properly participate in the virtual power plant. Additionally, according to this embodiment, the problem of a specific electric charging facility not being able to participate in a virtual power plant can be improved by evenly distributing the usage of a plurality of electric charging facilities. In addition, according to this embodiment, the problem of a specific electric charging equipment aging easily can be improved by evenly distributing the usage of a plurality of electric charging equipment.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 복수의 전기충전설비를 포함하는 시스템이 가상발전소에 적절하게 참여할 수 있게 한다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 복수의 전기충전설비의 사용량을 고르게 분배시켜 특정 전기충전설비가 가상발전소에 참여할 수 없게 되는 문제를 개선할 수 있다. 그리고, 본 실시예에 의하면, 복수의 전기충전설비의 사용량을 고르게 분배시켜 특정 전기충전설비가 쉽게 노화되는 문제를 개선할 수 있다.As described above, according to this embodiment, a system including a plurality of electric charging facilities can properly participate in the virtual power plant. Additionally, according to this embodiment, the problem of a specific electric charging facility not being able to participate in a virtual power plant can be improved by evenly distributing the usage of a plurality of electric charging facilities. In addition, according to this embodiment, the problem of a specific electric charging equipment aging easily can be improved by evenly distributing the usage of a plurality of electric charging equipment.

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

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

Claims (15)

복수의 전기충전설비;
계통과 DC링크 사이의 전력변환을 제어하는 인버터;
상기 DC링크와 각 전기충전설비 사이의 전력변환을 제어하는 복수의 컨버터; 및
VPP(Virtual Power Plant)지령에 따른 VPP전력을 확인하고 상기 복수의 전기충전설비 중 상기 VPP지령을 수행할 수 있는 가용전기충전설비들을 결정하고, 상기 가용전기충전설비들의 충전상태에 따라 상기 VPP전력이 각 가용전기충전설비로 분배되도록 상기 복수의 컨버터의 충방전을 제어하는 SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)를 포함하며,
상기 SCADA는 상기 복수의 전기충전설비 중 전류제어모드로 충방전되는 전기충전설비를 상기 가용전기충전설비로 결정하는, 운용제어시스템.Multiple electric charging facilities;
An inverter that controls power conversion between the grid and the DC link;
A plurality of converters that control power conversion between the DC link and each electric charging facility; and
Check the VPP power according to the VPP (Virtual Power Plant) command, determine the available electric charging facilities that can perform the VPP command among the plurality of electric charging facilities, and determine the VPP power according to the charging status of the available electric charging facilities. It includes SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) that controls charging and discharging of the plurality of converters so that they are distributed to each available electric charging facility,
The SCADA is an operation control system that determines the electric charging equipment that is charged and discharged in a current control mode among the plurality of electric charging equipment as the available electric charging equipment. 제1항에 있어서,
상기 VPP전력이 상기 계통으로 공급되는 전력인 경우,
상기 SCADA는 각 가용전기충전설비의 SOC(State-Of-Charge)설정값과 SOC측정값의 차이에 비례하도록 상기 VPP전력을 분배하는 운용제어시스템.According to paragraph 1,
If the VPP power is the power supplied to the system,
The SCADA is an operation control system that distributes the VPP power in proportion to the difference between the SOC (State-Of-Charge) setting value and the SOC measurement value of each available electric charging facility. 제1항에 있어서,
상기 VPP전력이 상기 계통으로부터 수급하는 전력인 경우,
상기 SCADA는 각 가용전기충전설비의 SOC(State-Of-Charge)측정값에 비례하도록 상기 VPP전력을 분배하는 운용제어시스템.According to paragraph 1,
If the VPP power is power supplied from the system,
The SCADA is an operation control system that distributes the VPP power in proportion to the SOC (State-Of-Charge) measurement value of each available electric charging facility. 제1항에 있어서,
상기 VPP전력이 상기 계통으로 공급되는 전력인 경우,
상기 SCADA는 [식1]에 따라 상기 VPP전력을 각 가용전기충전설비로 분배하는 운용제어시스템.
[식1]
Ivpp(i) = (SOCset(i) - SOC(i)) / ∑(SOCset(i) - SOC(i)) x (Pref / Vo(i))
Ivpp(i) : i(i는 자연수)번째 가용전기충전설비에 분배된 VPP전력에 대응되는 VPP전류
SOCset(i) : i번째 가용전기충전설비의 SOC(State-Of-Charge)설정값
SOC(i) : i번째 가용전기충전설비의 SOC측정값
Pref : VPP전력
Vo(i) : i번째 가용전기충전설비의 단자전압According to paragraph 1,
If the VPP power is the power supplied to the system,
The SCADA is an operation control system that distributes the VPP power to each available electric charging facility according to [Equation 1].
[Equation 1]
Ivpp(i) = (SOCset(i) - SOC(i)) / ∑(SOCset(i) - SOC(i)) x (Pref / Vo(i))
Ivpp(i): VPP current corresponding to the VPP power distributed to the i (i is a natural number)th available electric charging facility
SOCset(i): SOC (State-Of-Charge) setting value of the ith available electric charging facility
SOC(i): SOC measurement value of the ith available electric charging facility
Pref: VPP power
Vo(i): Terminal voltage of the ith available electric charging facility 제1항에 있어서,
상기 VPP전력이 상기 계통으로부터 수급하는 전력인 경우,
상기 SCADA는 [식2]에 따라 상기 VPP전력을 각 가용전기충전설비로 분배하는 운용제어시스템.
[식2]
Ivpp(i) = SOC(i) / ∑SOC(i) x (Pref / Vo(i))
Ivpp(i) : i(i는 자연수)번째 가용전기충전설비에 분배된 VPP전력에 대응되는 VPP전류
SOC(i) : i번째 가용전기충전설비의 SOC측정값
Pref : VPP전력
Vo(i) : i번째 가용전기충전설비의 단자전압According to paragraph 1,
If the VPP power is power supplied from the system,
The SCADA is an operation control system that distributes the VPP power to each available electric charging facility according to [Equation 2].
[Equation 2]
Ivpp(i) = SOC(i) / ∑SOC(i) x (Pref / Vo(i))
Ivpp(i): VPP current corresponding to the VPP power distributed to the i (i is a natural number)th available electric charging facility
SOC(i): SOC measurement value of the ith available electric charging facility
Pref: VPP power
Vo(i): Terminal voltage of the ith available electric charging facility 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 SCADA는 SOC(State-Of-Charge)측정값이 SOC설정값보다 작은 전기충전설비는 전류제어모드로 제어하는 운용제어시스템.According to paragraph 1,
The SCADA is an operation control system that controls electric charging equipment whose SOC (State-Of-Charge) measurement value is less than the SOC set value in current control mode. 제1항에 있어서,
각 컨버터는,
인덕터전류와 전류참조값의 차이에 따라 게이트신호를 생성하는 제1제어기; 및
출력전압이 전압설정값보다 작은 경우, 상기 VPP전력의 분배값에 따라 결정되는 VPP전류와 현재의 충방전전류를 합산한 전류에 따라 상기 전류참조값을 결정하는 제2제어기를 포함하는 운용제어시스템.According to paragraph 1,
Each converter,
a first controller that generates a gate signal according to the difference between the inductor current and the current reference value; and
When the output voltage is less than the voltage set value, an operation control system including a second controller that determines the current reference value according to a current that is the sum of the VPP current determined according to the distribution value of the VPP power and the current charge/discharge current. 제8항에 있어서,
상기 제2제어기는,
상기 출력전압이 상기 전압설정값보다 큰 경우, 상기 전압설정값과 상기 출력전압의 차이를 PI(Proportional-Integral)제어기에 입력시켜 얻은 값에 따라 상기 전류참조값을 결정하는 운용제어시스템.According to clause 8,
The second controller,
An operation control system that determines the current reference value according to a value obtained by inputting the difference between the voltage setting value and the output voltage to a PI (Proportional-Integral) controller when the output voltage is greater than the voltage setting value. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 10 was abandoned upon payment of the setup registration fee.◈ 제9항에 있어서,
상기 제2제어기는,
상기 출력전압이 전압설정값보다 작은 경우, 상기 PI제어기에 대한 입력을 0으로 설정하는 운용제어시스템.According to clause 9,
The second controller,
An operation control system that sets the input to the PI controller to 0 when the output voltage is less than the voltage setting value. VPP(Virtual Power Plant)지령에 따른 VPP전력을 확인하는 단계;
복수의 전기충전설비 중 상기 VPP지령을 수행할 수 있는 가용전기충전설비들을 결정하는 단계;
상기 가용전기충전설비들의 충전상태에 따라 상기 VPP전력을 각 가용전기충전설비로 분배하는 단계; 및
상기 VPP전력의 분배값에 따라, DC링크와 각 전기충전설비 사이의 전력을 변환하는 복수의 컨버터의 충방전을 제어하는 단계를 포함하며,
상기 가용전기충전설비들을 결정하는 단계에서,
상기 복수의 전기충전설비 중 전류제어모드로 충방전되는 전기충전설비를 상기 가용전기충전설비로 결정하는, 운용제어방법.Confirming VPP power according to VPP (Virtual Power Plant) command;
Determining available electric charging facilities that can perform the VPP directive among a plurality of electric charging facilities;
distributing the VPP power to each available electric charging facility according to the charging status of the available electric charging facilities; and
In accordance with the distribution value of the VPP power, it includes controlling the charging and discharging of a plurality of converters that convert the power between the DC link and each electric charging facility,
In the step of determining the available electric charging facilities,
An operation control method for determining, among the plurality of electric charging facilities, an electric charging device that is charged and discharged in a current control mode as the available electric charging device. 제11항에 있어서,
계통과 상기 DC링크 사이의 전력변환을 제어하는 인버터가 상기 DC링크를 전압제어하는 단계를 더 포함하는 운용제어방법.According to clause 11,
An operation control method further comprising the step of controlling the voltage of the DC link by an inverter that controls power conversion between the system and the DC link. ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 13 was abandoned upon payment of the setup registration fee.◈ 제11항에 있어서,
상기 VPP전력을 분배하는 단계에서,
상기 VPP전력이 계통으로 공급되는 전력인 경우, 각 가용전기충전설비의 SOC(State-Of-Charge)설정값과 SOC측정값의 차이에 비례하도록 상기 VPP전력을 분배하는 운용제어방법.According to clause 11,
In the step of distributing the VPP power,
When the VPP power is power supplied to the system, an operation control method for distributing the VPP power in proportion to the difference between the SOC (State-Of-Charge) setting value and the SOC measurement value of each available electric charging facility. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈◈Claim 14 was abandoned upon payment of the setup registration fee.◈ 제11항에 있어서,
상기 VPP전력을 분배하는 단계에서,
상기 VPP전력이 계통으로부터 수급하는 전력인 경우, 각 가용전기충전설비의 SOC(State-Of-Charge)측정값에 비례하도록 상기 VPP전력을 분배하는 운용제어방법.According to clause 11,
In the step of distributing the VPP power,
An operation control method for distributing the VPP power in proportion to the SOC (State-Of-Charge) measurement value of each available electric charging facility when the VPP power is power supplied from the grid. 삭제delete
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