KR102672614B1 - 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치 및 방법 - Google Patents

주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 계통으로부터 검출된 주파수 변화율을, 수렴주파수 및 계통의 최저주파수를 이용하여 산출된 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율과 비교하여 이를 기초로 에너지 저장 장치에 대한 동작을 불감대 영역(deadband) 및 드룹(Droop) 계수를 조절하면서 제어하는, 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING ENERGY STORAGE DEVICE BASED ON RATE OF CHANGE OF FREQUENCY}
본 발명은 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 계통으로부터 검출된 주파수 변화율을, 수렴주파수 및 계통의 최저주파수를 이용하여 산출된 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율과 비교하여 이를 기초로 에너지 저장 장치에 대한 동작을 불감대 영역(deadband) 및 드룹(Droop) 계수를 조절하면서 제어하는, 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
세계적으로 환경오염 문제에 관한 관심이 증가하며 태양광과 풍력과 같은 재생에너지에 발전에 관한 관심이 증가하고 있다. 원자력발전소의 감축과 관성이 없는 신재생에너지 발전의 증가로 재생에너지가 계통에 연계 시 계통 관성이 감소하게 된다. 계통 관성이 감소하게 되면 초기 주파수 하락을 방지하는 힘이 적어 기존보다 초기에 주파수가 급격하게 감소하여 계통이 불안정해지게 된다. 따라서 이 초기 주파수 하락을 방지하기 위해 에너지저장장치와 같은 초고속 응답장치의 제어에 대한 중요성이 증가하고 있다.
에너지저장장치는 잉여전력을 흡수하고 유효전력을 빠르게 공급해주며 에너지 품질과 효율을 높이는 시스템을 말한다. 전력 수요가 적을 때 에너지를 저장하고 과부하 또는 비상시에 전력을 공급하여 전력계통 시스템 불안정을 해결한다. 또한 부하나 동기발전기 용량보다 신재생에너지 비율이 높은 경우 신재생에너지 발전출력 안정과 주파수 조정의 역할도 한다. 특히 주파수 조정용 에너지저장장치는 계통주파수가 기준 이하로 떨어지면 드룹(Droop) 제어를 통해 정해진 속도 조정률에 따라 방전을 수행하여 계통으로 에너지를 공급하고 계통주파수가 기준이상이면 충전을 통해 계통에서 에너지를 흡수해 주파수를 안정적으로 유지하며 동작한다.
이때 에너지저장장치는 외부전원으로부터 충전하고 있던 전력을 다시 방전하여 사용하고 이런 경우 배터리 충/방전 횟수가 수명을 결정하게 되어 전력계통에서 주파수 변동에 대해 즉각 제어하는 경우 에너지저장장치의 수명이 감소하게 되어 경제적 측면에서 손실이 발생한다는 문제가 있었다.
한편, 드룹 제어는 손쉽게 제어할 수 있고, 드룹 계수 조절로 순간적인 변화에 신속하게 응동하여 계통주파수 유지에 도움을 준다는 장점이 있다.
따라서 드룹 제어를 이용하여 에너지저장장치의 동작을 제어하여 충/방전 횟수를 제어할 필요성이 있었다.
국내 등록 특허 공보 10-2067830호(발명의 명칭: ESS 출력 제어 방법)
따라서 본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 전력계통에서 에너지 저장 장치의 불감대 영역을 확장시켜 잦은 충/방전을 방지하여 에너지 저장 장치의 수명을 증가시킬 수 있고, 드룹 계수 조절로 계통주파수를 안정적으로 운영할 수 있는 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시형태에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치는 계통으로부터 검출된 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치로서, 상기 계통으로부터 주파수를 검출하도록 구성된 주파수 검출부; 및 검출된 상기 주파수의 변화율을 산출하고, 산출된 주파수 변화율을 기초로 발전기 탈락량을 산출하고, 산출된 발전기 탈락량을 기초로 주파수 변동량을 산출하고, 산출된 주파수 변동량을 기초로 수렴 주파수를 산출하고, 상기 수렴 주파수 및 상기 계통의 최저 주파수를 이용하여 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율을 산출하고, 상기 주파수 변화율을 상기 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율과 비교하여, 그 비교 결과에 따라 상기 에너지 저장 장치의 불감대 영역 및 드룹(Droop) 계수를 조절하여 상기 에너지 저장 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이때 주파수 변화율은 절댓값을 의미하며 양수로 정의한다.
상기 실시형태에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치에 있어서, 상기 발전기 탈락량은 다음의 [수학식 1]에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
[여기서, 는 발전기 탈락량을 나타내고, 는 계통의 주파수 변화율을 나타내고, H는 계통의 관성상수를 나타내고, Ssys는 시스템을 구성하는 발전기 총용량[VA]을 나타내고, f0는 공칭주파수를 나타냄]
상기 실시형태에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치에 있어서, 상기 주파수 변동량은 다음의 [수학식 2]에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 2]
[여기서, 는 주파수 변동량을 나타내고, 은 계통의 발전기 총 용량을 나타내고, 는 드룹계수를 나타냄]
상기 실시형태에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치에 있어서, 상기 수렴 주파수는 다음의 [수학식 3]에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112022096262812-pat00008
[여기서,
Figure 112022096262812-pat00009
는 수렴주파수를 나타내고, 는 주파수 변동량을 나타내고,
Figure 112022096262812-pat00011
는 공칭주파수[60Hz]를 나타냄]
상기 실시형태에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치에 있어서, 상기 최소 기준 주파수 변화율은 상기 수렴 주파수가 59.8㎐가 되는 경우의 주파수 변화율이고, 상기 최대 기준 주파수 변화율은 상기 계통의 최저 주파수가 59.2㎐가 되는 경우의 주파수 변화율일 수 있다.
상기 실시형태에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치에 있어서, 상기 주파수 변화율이 상기 최소 기준 주파수 변화율보다 작은 경우, 상기 에너지 저장 장치는 60±0.05 ㎐를 불감대 영역으로 하고 드룹 1%로 동작하며, 상기 주파수 변화율이 상기 최소 기준 주파수 변화율보다 크고 상기 최대 기준 주파수 변화율보다 작은 경우, 상기 에너지 저장 장치는 불감대 영역없이 드룹 1%로 동작하며, 상기 주파수 변화율이 상기 최대 기준 주파수 변화율보다 큰 경우, 상기 에너지 저장 장치는 불감대 영역 없이 드룹 0.5%로 동작할 수 있다.
상기 목적으로 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 방법은 주파수 검출부가 계통으로부터 주파수를 검출하는 단계; 제어부가 검출된 상기 주파수의 변화율을 산출하는 단계; 상기 제어부가 산출된 주파수 변화율을 기초로 발전기 탈락량을 산출하는 단계; 상기 제어부가 산출된 발전기 탈락량을 기초로 주파수 변동량을 산출하는 단계; 상기 제어부가 산출된 주파수 변동량을 기초로 수렴 주파수를 산출하는 단계; 상기 제어부가 상기 수렴 주파수 및 계통의 최저 주파수를 이용하여 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율을 산출하는 단계; 상기 제어부가 상기 주파수 변화율을 상기 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율과 비교하는 단계; 상기 비교 단계에서 상기 주파수 변화율이 상기 최소 기준 주파수 변화율보다 작은 경우, 상기 제어부가 상기 에너지 저장 장치를 60±0.05 ㎐를 불감대 영역으로 하고 드룹 1%로 동작시키는 단계; 상기 비교 단계에서 상기 주파수 변화율이 상기 최소 기준 주파수 변화율보다 크고 상기 최대 기준 주파수 변화율보다 작은 경우, 상기 제어부가 상기 에너지 저장 장치를 불감대 영역없이 드룹 1%로 동작시키는 단계; 및 상기 비교 단계에서 상기 주파수 변화율이 상기 최대 기준 주파수 변화율보다 큰 경우, 상기 제어부가 상기 에너지 저장 장치를 불감대 영역 없이 드룹 0.5%로 동작시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시형태에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치 및 방법에 의하면, 계통으로부터 검출된 주파수의 변화율을 산출하고, 산출된 주파수 변화율을 기초로 발전기 탈락량을 산출하고, 산출된 발전기 탈락량을 기초로 주파수 변동량을 산출하고, 산출된 주파수 변동량을 기초로 수렴 주파수를 산출하고, 상기 수렴 주파수 및 상기 계통의 최저 주파수를 이용하여 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율을 산출하고, 상기 주파수 변화율을 상기 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율과 비교하여, 그 비교 결과에 따라 에너지 저장 장치의 불감대 영역 및 드룹(Droop) 계수를 조절하여 상기 에너지 저장 장치의 동작을 제어하도록 구성됨으로써, 전력계통에서 에너지 저장 장치의 불감대 영역을 확장시켜 잦은 충/방전을 방지하여 에너지 저장 장치의 수명을 증가시킬 수 있고, 드룹 계수 조절로 계통주파수를 안정적으로 운영할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 3은 도 1의 제어부에 의해 제안하는 에너지저장장치의 Droop 제어 양상을 기존의 방법과 비교한 그래프이다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예를 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
도면에서 도시된 각 시스템에서, 몇몇 경우에서의 요소는 각각 동일한 참조 번호 또는 상이한 참조 번호를 가져서 표현된 요소가 상이하거나 유사할 수가 있음을 시사할 수 있다. 그러나 요소는 상이한 구현을 가지고 본 명세서에서 보여지거나 기술된 시스템 중 몇몇 또는 전부와 작동할 수 있다. 도면에서 도시된 다양한 요소는 동일하거나 상이할 수 있다. 어느 것이 제1 요소로 지칭되는지 및 어느 것이 제2 요소로 불리는지는 임의적이다.
본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송', '전달' 또는 '제공'한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것을 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치의 블록 구성도이다.
본 발명의 실시예에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 계통과 에너지 저장 장치 사이에 장착되며, 주파수 검출부(100) 및 제어부(200)를 포함한다.
주파수 검출부(100)는 계통으로부터 주파수를 연속적으로 검출하는 역할을 한다. 주파수 검출부(100)는 예컨대 계통에 발전기 탈락과 같은 외란이 발생하게 되어 계통 주파수가 변화하게 될 때 이를 감지하는 계통 센서로 구성될 수 있다.
제어부(200)는 본 발명의 구성 요소 전체를 제어하는 마이크로프로세서로서, 주파수 검출부(100)로부터 검출된 주파수를 미분하여 주파수 변화율( 또는 ROCOF)을 산출하는 역할을 한다.
제어부(200)는 산출된 주파수 변화율()을 기초로 다음의 [수학식 1]에 의해 발전기 탈락량을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
[여기서, 는 발전기 탈락량을 나타내고, 는 계통의 주파수 변화율을 나타내고, H는 계통의 관성상수를 나타내고, Ssys는 시스템을 구성하는 발전기 총용량[VA]을 나타내고, f0는 공칭주파수를 나타냄]
제어부(200)는 산출된 발전기 탈락량()을 기초로 다음의 [수학식 2]를 이용하여 주파수 변동량()을 산출할 수 있다.
[수학식 2]
[여기서, 는 주파수 변동량을 나타내고, 은 계통의 발전기 총 용량을 나타내고, 는 드룹계수를 나타냄]
제어부(200)는 산출된 주파수 변동량()을 기초로 다음의 [수학식 3]를 이용하여 수렴 주파수(
Figure 112022096262812-pat00024
)를 산출할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112022096262812-pat00025
[여기서,
Figure 112022096262812-pat00026
는 수렴주파수를 나타내고, 는 주파수 변동량을 나타내고,
Figure 112022096262812-pat00028
는 공칭주파수[60Hz]를 나타냄]
제어부(200)는 산출된 수렴 주파수() 및 계통의 최저 주파수를 이용하여 최소 기준 주파수 변화율(ROCOFmin) 및 최대 기준 주파수 변화율(ROCOFmax)을 산출할 수 있다. 최소 기준 주파수 변화율(ROCOFmin)은 수렴 주파수()가 59.8㎐가 되는 경우의 주파수 변화율을 의미한다. 최대 기준 주파수 변화율(ROCOFmax)은 계통의 최저 주파수가 59.2㎐가 되는 경우의 주파수 변화율을 의미한다.
제어부(200)는 주파수 변화율(ROCOF)을 최소 기준 주파수 변화율(ROCOFmin) 및 최대 기준 주파수 변화율(ROCOFmax)과 비교하여, 그 비교 결과에 따라 에너지 저장 장치의 불감대 영역 및 드룹(Droop) 계수를 조절하여 에너지 저장 장치의 동작을 제어할 수 있다.
즉, 주파수 변화율(ROCOF)이 최소 기준 주파수 변화율(ROCOFmin)보다 작은 경우, 제어부(200)는 에너지 저장 장치를 60±0.05 ㎐에서 불감대 영역으로 하고 드룹 1%로 동작시킨다.
한편, 주파수 변화율(ROCOF)이 최소 기준 주파수 변화율(ROCOFmin)보다 크고 최대 기준 주파수 변화율(ROCOFmax)보다 작은 경우, 제어부(200)는 에너지 저장 장치를 불감대 영역없이 드룹 1%로 동작시킨다.
한편, 주파수 변화율(ROCOF)이 최대 기준 주파수 변화율(ROCOFmax)보다 큰 경우, 제어부(200)는 에너지 저장 장치를 불감대 영역 없이 드룹 0.5%로 동작시킨다.
도 3은 도 1의 제어부(200)에 의해 에너지 저장 장치 droop 제어 양상을 나타낸 그래프로써, 주파수와 유효전력의 관계를 나타내며 기존의 제어 방법과 제안하는 제어 방법의 불감대 영역과 주파수, 유효전력 출력을 비교하여 나타내는 그래프이다.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치를 이용한 에너지 저장 장치의 제어 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(step)을 의미한다.
먼저, 주파수 검출부(100)가 계통으로부터 주파수를 연속적으로 검출한다(S10).
다음, 제어부(200)는 스텝(S10)에서 연속적으로 검출된 주파수를 시간에 대해 미분하여 주파수 변화율( 또는 ROCOF)을 산출한다(S20).
다음, 제어부(200)는 스텝(S20)에서 산출된 주파수 변화율( )을 기초로 발전기 탈락량()을 산출한다(S30).
다음, 제어부(200)는 스텝(S30)에서 산출된 발전기 탈락량()을 기초로 주파수 변동량()을 산출한다(S40).
다음, 제어부(200)는 스텝(S40)에서 산출된 주파수 변동량()을 기초로 수렴 주파수()를 산출한다(S45).
다음, 제어부(200)는 스텝(S40)에서 산출된 수렴 주파수() 및 계통의 최저 주파수를 이용하여 최소 기준 주파수 변화율(ROCOFmin) 및 최대 기준 주파수 변화율(ROCOFmax)을 산출한다(S50).
다음, 제어부(200)는 주파수 변화율(ROCOF)을 최소 기준 주파수 변화율(ROCOFmin) 및 최대 기준 주파수 변화율(ROCOFmax)과 비교한다(S60, S60-1).
상기 스텝(S60)에서 주파수 변화율(ROCOF)이 최소 기준 주파수 변화율(ROCOFmin)보다 작은 경우(Y), 제어부(200)가 에너지 저장 장치를 60±0.05 ㎐를 불감대 영역으로 하고 드룹 1%로 동작시킨다(S70).
한편, 상기 스텝(S60-1)에서 주파수 변화율(ROCOF)이 최소 기준 주파수 변화율(ROCOFmin)보다 크고 최대 기준 주파수 변화율(ROCOFmax)보다 작은 경우(Y), 제어부(200)가 에너지 저장 장치를 불감대 영역없이 드룹 1%로 동작시킨다(S70-1).
한편, 상기 스텝(S60-1)에서 주파수 변화율(ROCOF)이 최대 기준 주파수 변화율(ROCOFmax)보다 큰 경우(N), 제어부(200)가 에너지 저장 장치를 불감대 영역 없이 드룹 0.5%로 동작시킨다(S70-2).
본 발명의 실시예에 의한 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치 및 방법에 의하면, 계통으로부터 검출된 주파수의 변화율을 산출하고, 산출된 주파수 변화율을 기초로 발전기 탈락량을 산출하고, 산출된 발전기 탈락량을 기초로 주파수 변동량을 산출하고, 산출된 주파수 변동량을 기초로 수렴 주파수를 산출하고, 상기 수렴 주파수 및 상기 계통의 최저 주파수를 이용하여 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율을 산출하고, 상기 주파수 변화율을 상기 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율과 비교하여, 그 비교 결과에 따라 에너지 저장 장치의 불감대 영역 및 드룹(Droop) 계수를 조절하여 상기 에너지 저장 장치의 동작을 제어하도록 구성됨으로써, 전력계통에서 에너지 저장 장치의 불감대 영역을 확장시켜 잦은 충/방전을 방지하여 에너지 저장 장치의 수명을 증가시킬 수 있고, 드룹 계수 조절로 계통주파수를 안정적으로 운영할 수 있다.
도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 주파수 검출부
200: 제어부

Claims (7)

  1. 계통으로부터 검출된 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치로서,
    상기 계통으로부터 주파수를 검출하도록 구성된 주파수 검출부; 및
    검출된 상기 주파수의 변화율을 산출하고, 산출된 주파수 변화율을 기초로 발전기 탈락량을 산출하고, 산출된 발전기 탈락량을 기초로 주파수 변동량을 산출하고, 산출된 주파수 변동량을 기초로 수렴 주파수를 산출하고, 상기 수렴 주파수 및 상기 계통의 최저 주파수를 이용하여 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율을 산출하고, 상기 주파수 변화율을 상기 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율과 비교하여, 그 비교 결과에 따라 상기 에너지 저장 장치의 불감대 영역 및 드룹(Droop) 계수를 조절하여 상기 에너지 저장 장치의 동작을 제어하도록 구성된 제어부;를 포함하되,
    상기 주파수 변화율이 상기 최소 기준 주파수 변화율보다 작은 경우, 상기 에너지 저장 장치는 60±0.05 ㎐를 불감대 영역으로 하고 드룹 1%로 동작하고,
    상기 주파수 변화율이 상기 최소 기준 주파수 변화율보다 크고 상기 최대 기준 주파수 변화율보다 작은 경우, 상기 에너지 저장 장치는 불감대 영역없이 드룹 1%로 동작하며,
    상기 주파수 변화율이 상기 최대 기준 주파수 변화율보다 큰 경우, 상기 에너지 저장 장치는 불감대 영역 없이 드룹 0.5%로 동작하는, 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 발전기 탈락량은 다음의 [수학식 1]에 의해 산출되는, 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치.

    [수학식 1]

    [여기서, 는 발전기 탈락량을 나타내고, 는 계통의 주파수 변화율을 나타내고, H는 계통의 관성상수를 나타내고, Ssys는 시스템을 구성하는 발전기 총용량[VA]을 나타내고, f0는 공칭주파수를 나타냄]
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 주파수 변동량은 다음의 [수학식 2]에 의해 산출되는, 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치.

    [수학식 2]

    [여기서, 는 주파수 변동량을 나타내고, 은 계통의 발전기 총 용량[W]을 나타내고, 는 드룹계수를 나타냄]
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 수렴 주파수는 다음의 [수학식 3]에 의해 산출되는, 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치.

    [수학식 3]
    Figure 112022096262812-pat00046

    [여기서,
    Figure 112022096262812-pat00047
    는 수렴주파수를 나타내고, 는 주파수 변동량을 나타내고,
    Figure 112022096262812-pat00049
    는 공칭주파수[60Hz]를 나타냄]
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 최소 기준 주파수 변화율은 상기 수렴 주파수가 59.8㎐가 되는 경우의 주파수 변화율이고,
    상기 최대 기준 주파수 변화율은 상기 계통의 최저 주파수가 59.2㎐가 되는 경우의 주파수 변화율인, 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 장치.
  6. 삭제
  7. 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 방법으로서,
    주파수 검출부가 계통으로부터 주파수를 검출하는 단계;
    제어부가 검출된 상기 주파수의 변화율을 산출하는 단계;
    상기 제어부가 산출된 주파수 변화율을 기초로 발전기 탈락량을 산출하는 단계;
    상기 제어부가 산출된 발전기 탈락량을 기초로 주파수 변동량을 산출하는 단계;
    상기 제어부가 산출된 주파수 변동량을 기초로 수렴 주파수를 산출하는 단계;
    상기 제어부가 상기 수렴 주파수 및 계통의 최저 주파수를 이용하여 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율을 산출하는 단계;
    상기 제어부가 상기 주파수 변화율을 상기 최소 기준 주파수 변화율 및 최대 기준 주파수 변화율과 비교하는 단계;
    상기 비교 단계에서 상기 주파수 변화율이 상기 최소 기준 주파수 변화율보다 작은 경우, 상기 제어부가 상기 에너지 저장 장치를 60±0.05 ㎐를 불감대 영역으로 하고 드룹 1%로 동작시키는 단계;
    상기 비교 단계에서 상기 주파수 변화율이 상기 최소 기준 주파수 변화율보다 크고 상기 최대 기준 주파수 변화율보다 작은 경우, 상기 제어부가 상기 에너지 저장 장치를 불감대 영역없이 드룹 1%로 동작시키는 단계; 및
    상기 비교 단계에서 상기 주파수 변화율이 상기 최대 기준 주파수 변화율보다 큰 경우, 상기 제어부가 상기 에너지 저장 장치를 불감대 영역 없이 드룹 0.5%로 동작시키는 단계;를 포함하는, 주파수 변화율 기반으로 에너지 저장 장치를 제어하는 방법.
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