KR20130102681A

KR20130102681A - 주파수 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20130102681A
Application number: KR1020120023693A
Authority: KR
Inventors: 최진영; 박은성
Original assignee: 에스케이이노베이션 주식회사
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2012-03-08
Publication date: 2013-09-23
Also published as: US9780565B2; US20150015069A1; KR101769776B1; WO2013133592A1

Abstract

본 발명은 주파수 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는 전력을 생산하는 적어도 하나의 전력 공급부, 상기 전력 공급부에서 생산되는 전력을 소비하는 적어도 하나의 계통부, 상기 전력 공급부에서 생산되는 전력이 저장되며, 적어도 하나의 저장 장치로 이루어지는 적어도 하나의 예비 전력부 및 상기 전력 공급부, 계통부 및 예비 전력부를 연결하며, 상기 계통부의 주파수를 제어하는 적어도 하나의 그리드부를 포함하여 구성되는 주파수 제어 시스템이다.

Description

주파수 제어 시스템 및 방법 {System and method for Frequency Control}

본 발명은 주파수 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 예비 전력부를 이용하여 일정한 주파수를 유지하도록 충전 및 방전을 함으로써, 전력의 품질을 높이는 주파수 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근들어 스마트 그리드(Smart Grid)의 실증 단지가 조성되고 시범 운영 중이다. 스마트 그리드의 개념 중에 전력을 저장한다는 개념은 가장 중요한 개념 중 하나이며, 신재생에너지를 통해 만들어지는 간헐적이고 불안정한 전력의 품질 향상과 이를 통해 생산되는 전력을 유동적으로 사용할 수 있어야 한다. 하지만 이러한 시설을 구축하기 위해서는 새로운 대규모의 인프라 구축이 불가피한 상황이다.

본 발명은 이러한 생산되는 전력의 품질 향상과 유동적으로 생산된 전력을 사용하기 위하여, 발전을 통해 생산되는 전력을 저장 장치에 저장한 뒤, 저장 해둔 저장 장치의 잔존 용량을 이용하여 적절하게 전력을 제공 및 소비하는 주파수 제어 시스템에 관한 것이다.

한국 공개 특허 2011-0070654호("전력 소비를 제어하는 스마트 에너지 관리 장치 및 그 방법", 선행기술 1)는 에너지 사용량의 지속적인 증가에 따른 에너지 생산 및 공급 설비를 추가 설치하지 않고도, 스마트 그리드 분야에서 원격으로 에너지 소비량을 수집 및 에너지 소비 패턴을 분석함으로써 현재의 설비를 이용하여 고객의 요구를 맞추어 에너지를 공급할 수 있는 구조를 개시하고 있다. 그러나 선행기술 1은 일정시간 동안 에너지 소비 패턴을 분석하여 그 패턴에 맞게 에너지를 공급하기 때문에 생산되는 전력을 이용하지 못하기 때문에 에너지 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.

한국공개특허 제 0070654호 (공개일자 2011.06.24)

본 발명의 목적은 부하량의 변동에 따른 주파수 변동을 최소화 하여 고품질의 전력을 제공함에 있어서, 각각의 저장 장치의 잔존 용량에 따라 사용 순서를 정해 각각의 저장 장치가 필요한 충전 및 방전을 하여 일정한 주파수를 유지 하도록 하는 주파수 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 제어 시스템은 전력을 생산하는 적어도 하나의 전력 공급부; 상기 전력 공급부에서 생산되는 전력을 소비하는 적어도 하나의 계통부; 상기 전력 공급부에서 생산되는 전력이 저장되며, 적어도 하나의 저장 장치로 이루어지는 적어도 하나의 예비 전력부; 및 상기 전력 공급부, 계통부 및 예비 전력부를 연결하며, 상기 계통부로 흐르는 전력의 주파수를 제어하는 적어도 하나의 그리드부;를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 예비 전력부는 상기 계통부로 공급되는 주파수가 미리 결정된 값보다 하강하면 방전되고 상기 미리 결정된 값보다 상승하면 충전되는, 적어도 하나의 저장 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 예비 전력부는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 저장 장치의 잔존 용량(SOC, State Of Charge)을 이용하여 상기 저장 장치의 사용 우선 순위를 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 주파수 제어 시스템에 의한 주파수 제어 방법에 있어서, 상기 예비 전력부를 이루고 있는 상기 저장 장치의 각각의 잔존 용량(SOC, State Of Charge)이 계산되는 제1 SOC 계산 단계; 상기 제1 SOC 계산 단계에서 계산된 상기 저장 장치의 잔존 용량에서 SOC 제1 기준값을 뺀 절대값이 미리 결정된 제1 기준 이하인지 판단되는 제1 SOC 기준 판단 단계; 상기 제1 SOC 기준 판단 단계 에서 상기 저장 장치의 잔존 용량이 상기 제1 기준 이하인 상기 저장 장치를 상기 주파수 제어 시스템에 참여시키는 저장 장치 참여 단계; 상기 참여 단계에서 참여한 저장 장치들의 우선순위를 결정하는 우선순위 결정 단계; 전력 공급부에서 생산된 전력이 소비되는 계통부에서 주파수 상승 조정이 요구되는 주파수 상승 조정 요구 단계; 상기 전력 공급부에서 생산된 전력이 저장되며, 적어도 하나 이상의 저장 장치로 이루어지는 예비 전력부에서 상기 주파수 상승 조정 요구 단계에서 요구된 주파수 상승을 시키기 위해 필요한 상기 저장 장치의 개수가 계산되는 저장 장치 참여 개수 계산 단계; 상기 저장 장치 계산 단계에서 계산된 필요한 개수만큼의 상기 저장 장치가 상기 우선 순위 결정 단계에서 결정된 우선순위에 따라 상기 저장 장치에 저장된 전력이 계통부에 인가되어 주파수가 상승되는 주파수 상승 조정 단계; 상기 예비 전력부를 이루고 있는 상기 저장 장치의 각각의 잔존 용량이 계산되는 제2 SOC 계산 단계; 제2 SOC 계산 단계 에서 계산된 상기 저장 장치의 잔존 용량에서 SOC 제2 기준값을 뺀 절대값이 미리 결정된 제2 기준 초과 인지 판단되는 제2 SOC 기준 판단 단계; 및 상기 제2 SOC 기준 판단 단계에서 상기 저장 장치의 잔존 용량이 상기 제2 기준 초과인 상기 저장 장치를 상기 주파수 제어 시스템에서 탈락시키는 저장 장치 탈락 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 예비 전력부를 이루고 있는 상기 저장 장치의 각각의 잔존 용량(SOC, State Of Charge)이 계산되는 제1 SOC 계산 단계; 상기 제1 SOC 계산 단계에서 계산된 상기 저장 장치의 잔존 용량이 미리 결정된 제1 기준 이하 인지 판단되는 제1 SOC 기준 판단 단계; 상기 제1 SOC 기준 판단 단계 에서 상기 저장 장치의 잔존 용량이 상기 제1 기준 이하인 상기 저장 장치를 상기 주파수 제어 시스템에 참여시키는 저장 장치 참여 단계; 상기 참여 단계에서 참여한 저장 장치들의 우선순위를 결정하는 우선순위 결정 단계; 전력 공급부에서 생산된 전력이 소비되는 계통부에서 주파수 하강 조정이 요구되는 주파수 하강 조정 요구 단계; 상기 전력 공급부에서 생산된 전력이 저장되며, 적어도 하나 이상의 저장 장치로 이루어지는 예비 전력부에서 상기 주파수 하강 조정 요구 단계에서 요구된 주파수 하강을 시키기 위해 필요한 상기 저장 장치의 개수가 계산되는 저장 장치 참여 개수 계산 단계; 상기 저장 장치 계산 단계에서 계산된 필요한 개수만큼의 상기 저장 장치가 상기 우선 순위 결정 단계에서 결정된 우선순위에 따라 상기 전력 공급부에서 생산된 전력이 저장 장치에 충전되어 주파수가 하강되는 주파수 하강 조정 단계; 상기 예비 전력부를 이루고 있는 상기 저장 장치의 각각의 잔존 용량이 계산되는 제2 SOC 계산 단계; 제2 SOC 계산 단계 에서 계산된 상기 저장 장치의 잔존 용량이 미리 결정된 제2 기준 초과 인지 판단되는 제2 SOC 기준 판단 단계; 및 상기 제2 SOC 기준 판단 단계에서 상기 저장 장치의 잔존 용량이 상기 제2 기준 초과인 상기 저장 장치를 상기 주파수 제어 시스템에서 탈락시키는 저장 장치 탈락 단계;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또, 상기 제1 기준은 상기 저장 장치의 잔존 용량에서 제1 기준값을 뺀 절대값(|SOC-제1 기준값|)으로, 10~30% 사이인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 기준값은 40~80% 사이인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 제2 기준은 상기 저장 장치의 잔존 용량에서 제2 기준값을 뺀 절대값(|SOC-제2 기준값|)으로, 20~40% 사이인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 기준값은 40~80% 사이인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 주파수 제어 방법은 상기 예비 전력부에 저장 장치가 추가될 경우, 미리 결정된 기준 시간 후부터 추가된 상기 저장 장치가 상기 SOC 계산 단계부터 수행되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 기준 시간은 상기 저장 장치가 추가 된 후부터 4초~30분 사이인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 주파수 제어 시스템은 주파수 추정 운전을 하기 위한 기력발전기의 추가 없이 예비 전력부를 구성하는 각각의 저장 장치의 잔존 용량(SOC, State Of Charge)을 이용하여 예비 전력부의 충전 및 방전 제어를 함으로써 발전기 출력 변동에 따른 제어설비 투자 비용을 절감할 수 있다.

또한, 예비 전력부를 구성하는 적어도 하나의 저장 장치를 가상 주파수 제어기로 이용하여 전력의 주파수 변화에 빠른 대응을 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 제어 시스템의 구성에 대해 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 제어의 제어 방법에 대한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 제어 시스템의 구성에 대해 상세하게 나타낸 도면이다.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 주파수 제어 시스템 및 그 제어 방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 제어 시스템의 구성에 대해 간략하게 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 제어 시스템은 전력 공급부(100), 계통부(200), 예비 전력부(300) 및 그리드부(400)를 포함하여 이루어진다.

도 1을 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 제어 시스템의 구성에 대해 상세하게 설명한다.

전력 공급부(100)는 전력을 생산하여 공급하는 장치로서 신재생에너지 발전 시스템을 이용할 수 있다. 신재생에너지 발전 시스템은 그 발전을 함에 있어서 보통 태양력 또는 풍력 등을 자원으로 이용한다.

계통부(200)는 전력 공급부(100)에서 생산되는 전력을 소비하는 장치들이며, 전력이 소비되는 계통 장치로서 산업용, 상업용, 가정용 등의 전력을 소비하는 장치들이 그물망처럼 넓게 분포되어 있다.

예비 전력부(300)는 적어도 하나 이상의 저장 장치를 포함하여 구성되며, 각각의 저장 장치는 전력 공급부(100)에서 생산되는 전력이 저장된다. 계통부(200)에서 전력의 소비량 변동에 따라 주파수가 변동되면 일정한 주파수를 유지하기 위해 예비 전력부(300)의 저장 장치에 저장되어 있는 전력을 충전 및 방전하여 해당 주파수를 유지할 수 있다.

그리드부(400)는 전력 공급부(100), 계통부(200) 및 예비 전력부(300)를 각각 서로 연결하며, 전력 공급부(100)에서 생산되는 전력의 흐름을 제어할 수 있다. 즉, 그리드부(400)를 통해 전력 공급부(100)에서 생산된 전력을 계통부(200)로 인가하여 소비할 수 있으며, 그리드부(400)를 통해 전력 공급부(100)에서 생산되는 전력이 예비 전력부(300)로 저장 될 수 있다. 또한, 그리드부(400)를 통해 예비 전력부(300)의 저장 장치에 저장되어 있는 전력이 계통부(200)로 재전송 될 수도 있다. 이때, 예비 전력부(300)가 복수개의 저장 장치로 이루어진 경우, 전력을 원활하게 계통부(200)에 전달하기 위해서 우선 순위를 결정할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 예비 전력부(300)는 제어부(310)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제어부(310)는 예비 전력부(300)를 구성하고 있는 각각의 저장 장치의 잔존 용량, 즉 SOC (State Of Charge)를 이용하여 계통부(200)의 주파수를 제어함에 있어서 저장 장치의 우선 순위를 결정 할 수 있다. 이때, 우선 순위는 저장 장치의 잔존 용량에 60%를 뺀 절대값(|SOC-60%|)의 계산값이 0%부터 시작하여 잔존 용량에 60%를 뺀 절대값(|SOC-60%|)의 계산값이 큰 순서로 결정하는 것이 바람직하다.

다시 말하자면, 주파수 제어 시스템은 소비자인 계통부(200)와 양방향 실시간 정보 교환을 통하여 계통부(200)의 주파수가 높으면 전력 공급부(100)에서 생산된 전력이 예비 전력부(300)로 충전 되고, 계통부(200)의 주파수가 낮으면 예비 전력부(300)에 충전된 전력이 계통부(200)로 공급됨으로써, 생산된 전력의 품질을 최적화하는 지능형 주파수 제어 시스템이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 제어 시스템의 예비 전력부(300)를 이루는 저장 장치는 전기 자동차와 에너지 저장 장치(ESS, Energy Storage System)이며, 전기 자동차는 EV(Electric Vehicle), HEV(Hybrid Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle), NEV(Neighborhood Electric Vehicle) 등이 있다. 즉, 예비 전력부(300)에 급속 충전기 또는 완속 충전기를 통해 계통부(200)의 주파수가 높을 경우 예비 전력부(300)에 충전하고, 계통부(200)의 주파수가 낮을 경우 예비 전력부(300)를 방전하는 것이다.

도 2를 참조로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 제어의 제어 방법에 대해 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 제어 방법은 전력 공급부(100)에서 생산된 전력이 저장되어 있는 예비 전력부(300)의 저장 장치에 대한 각각의 잔존 용량(SOC, State Of Charge)을 계산하여 이에 따라 예비 전력부(300)의 저장 장치의 사용 순서를 결정하여 참여하게 함으로써 계통부(200)에서 주파수 변화로 인한 추가적인 주파수 조정을 요구할 경우, 예비 전력부(300)를 제어하여 주파수를 제어하는 주파수 제어의 제어 방법이다. 예비 전력부(300)는 적어도 하나 이상의 저장 장치로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 제어 방법은 제1 SOC 계산 단계, 제1 SOC 기준 판단 단계, 저장 장치 참여 단계, 우선순위 결정 단계, 주파수 조정 요구 단계, 저장 장치 참여 개수 계산 단계, 주파수 조정 단계, 제2 SOC 계산 단계, 제2 SOC 기준 판단 단계 및 저장 장치 탈락 단계를 포함하여 이루어 진다.

제1 SOC 계산 단계는 상기 예비 전력부(300)를 이루고 있는 상기 저장 장치의 각각의 잔존 용량(SOC, State Of Charge)이 계산된다.

제1 SOC 기준 판단 단계는 상기 제1 SOC 계산 단계에서 계산된 상기 저장 장치의 잔존 용량에서 SOC 제1 기준값을 뺀 절대값이 미리 결정된 제1 기준 이하 인지 판단된다. 이때, 제1 기준이란, 상기 저장 장치의 잔존 용량에서 제1 기준값을 뺀 절대값(|SOC-제1 기준값|)으로, 계산값이 10~30% 사이로 할 수 있으며, 여기서 제1 기준값은 40~80% 사이에서 선택 가능하며, 각각의 저장 장치에 해당하는 수명 특성 및 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)의 저장 장치에 대한 잔존 용량 허용 오차율을 감안하여 소정 기준이 변경될 수도 있다. 제1 SOC 시준 판단 단계를 통해 저장 장치의 잔존 용량이 소정 기준 이하인 경우, 저장된 전력은 계통부(200)에서 사용하지 못하고, 저장 장치에 유지된다. 다시 말하면, 잔존 용량이 소정 기준 이하인 에너지 저장 장치 또는 전기 자동차의 경우는 주파수 조정 자원에 채택되지 못하게 된다.

저장 장치 참여 단계는 상기 제1 SOC 기준 판단 단계 에서 상기 저장 장치의 잔존 용량이 상기 제1 기준 이하인 상기 저장 장치를 상기 주파수 제어 시스템에 참여시킨다.

우선순위 결정 단계는 상기 참여 단계에서 참여한 저장 장치들의 우선순위를 결정한다. 이때, 제1 기준값이 60%라 가정한다면 우선 순위는 저장 장치의 잔존 용량에 60%를 뺀 절대값(|SOC-60%|)의 계산값이 0%부터 시작하여 잔존 용량에 60%를 뺀 절대값(|SOC-60%|)의 계산값이 큰 순서로 결정하는 것이 바람직하다.

주파수 조정 요구 단계는 전력 공급부(100)에서 생산된 전력이 소비되는 계통부(200)에서 주파수 조정이 요구된다.

저장 장치 참여 개수 계산 단계는 상기 전력 공급부(100)에서 생산된 전력이 저장되며, 적어도 하나 이상의 저장 장치로 이루어지는 예비 전력부(300)에서 상기 주파수 조정 요구 단계에서 요구된 주파수 조정을 시키기 위해 필요한 상기 저장 장치의 개수가 계산된다. 이 때, 저장 장치의 참여 개수는 요구되는 전력을 하나의 저장 장치당 충방전이 가능한 전력으로 나누어 계산한 값으로 산출할 수 있다. 이때, 충방전이 가능한 전력은 3kw정도로 예를 들 수 있으며 3kw는 변경될 수 있다.

주파수 조정 단계는 상기 저장 장치 계산 단계에서 계산된 필요한 개수만큼의 상기 저장 장치가 상기 우선 순위 결정 단계에서 결정된 우선순위에 따라 주파수를 상승 시켜야 하면 저장 장치에 저장된 전력이 계통부(200)에 인가되어 주파수가 하강되고, 주파수를 하강 시켜야 하면 전력 공급부(100)에서 생산된 전력이 충전되어 주파수가 하강된다.

이때, 예비 전력부(300)에 저장 장치가 추가될 수 있다. 즉, 전기 자동차가 추가된 경우, 기준 시간이 지나야 주파수 조정의 자원으로 채택되어 사용될 수 있으며, 여기서 기준 시간이란, 4초~30분 사이로 선택할 수 있다. 주파수 조정 보조 서비스의 경우 제어 시간의 단위가 최소 4초이므로 소정 시간을 최소 4초에서 최대 30분이라고 할 수 있으며, 소정 시간이 지나고 나서 V2G의 자원이 됨으로써 저장 장치에 적당한 충전 시간을 유지할 수도 있다. 또한, 소정 시간은 저장 장치에 따라 각각의 저장 장치에 대한 수명 특성에 따라 변경되어 선택될 수도 있다.추가되는 저장 장치는 주파수 조정에 참여할 수 있다. 기준 시간이 지나고 나서 주파수 조정의 자원이 됨으로써 저장 장치에 적당한 충전 시간을 유지할 수도 있다. 또한, 소정 시간은 저장 장치에 따라 각각의 저장 장치에 대한 수명 특성에 따라 변경되어 선택될 수도 있다.

제2 SOC 계산 단계는 상기 예비 전력부(300)를 이루고 있는 상기 저장 장치의 각각의 잔존 용량이 계산된다.

제2 SOC 기준 판단 단계는 제2 SOC 계산 단계 에서 계산된 상기 저장 장치의 잔존 용량에서 SOC 제2 기준값을 뺀 절대값이 미리 결정된 제2 기준 초과 인지 판단된다. 이때 제2 기준은 저장 장치의 잔존 용량에서 60%를 뺀 절대값(|SOC-60%|)으로, 20~40% 사이인 것으로 할 수 있으며, 여기서 제2 기준값은 40~80% 사이에서 선택 가능하며, 각각의 저장 장치에 해당하는 수명 특성 및 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System)의 저장 장치에 대한 잔존 용량 허용 오차율을 감안하여 소정 기준이 변경될 수도 있다.

저장 장치 탈락 단계는 상기 제2 SOC 기준 판단 단계에서 상기 저장 장치의 잔존 용량이 상기 제2 기준 초과인 상기 저장 장치를 상기 주파수 제어 시스템에서 탈락시킨다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100 : 전력 공급부
200 : 계통부
300 : 예비 전력부 310 : 제어부
400 : 그리드부

Claims

전력을 생산하는 적어도 하나의 전력 공급부;
상기 전력 공급부에서 생산되는 전력을 소비하는 적어도 하나의 계통부;
상기 전력 공급부에서 생산되는 전력이 저장되며, 적어도 하나의 저장 장치로 이루어지는 적어도 하나의 예비 전력부; 및
상기 전력 공급부, 계통부 및 예비 전력부를 연결하며, 상기 계통부로 흐르는 전력의 주파수를 제어하는 적어도 하나의 그리드부;
를 포함하여 구성되는 주파수 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 예비 전력부는
상기 계통부로 공급되는 주파수가 미리 결정된 값보다 하강하면 방전되고 상기 미리 결정된 값보다 상승하면 충전되는, 적어도 하나의 저장 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 예비 전력부는
제어부를 포함하되,
상기 제어부는 상기 저장 장치의 잔존 용량(SOC, State Of Charge)을 이용하여 상기 저장 장치의 사용 우선 순위를 결정하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 시스템.
제 1항의 주파수 제어 시스템에 의한 주파수 제어 방법에 있어서,
상기 예비 전력부를 이루고 있는 상기 저장 장치의 각각의 잔존 용량(SOC, State Of Charge)이 계산되는 제1 SOC 계산 단계;
상기 제1 SOC 계산 단계에서 계산된 상기 저장 장치의 잔존 용량에서 SOC 제1 기준값을 뺀 절대값이 미리 결정된 제1 기준 이하인지 판단되는 제1 SOC 기준 판단 단계;
상기 제1 SOC 기준 판단 단계 에서 상기 저장 장치의 잔존 용량이 상기 제1 기준 이하인 상기 저장 장치를 상기 주파수 제어 시스템에 참여시키는 저장 장치 참여 단계;
상기 참여 단계에서 참여한 저장 장치들의 우선순위를 결정하는 우선순위 결정 단계;
전력 공급부에서 생산된 전력이 소비되는 계통부에서 주파수 상승 조정이 요구되는 주파수 상승 조정 요구 단계;
상기 전력 공급부에서 생산된 전력이 저장되며, 적어도 하나 이상의 저장 장치로 이루어지는 예비 전력부에서 상기 주파수 상승 조정 요구 단계에서 요구된 주파수 상승을 시키기 위해 필요한 상기 저장 장치의 개수가 계산되는 저장 장치 참여 개수 계산 단계;
상기 저장 장치 계산 단계에서 계산된 필요한 개수만큼의 상기 저장 장치가 상기 우선 순위 결정 단계에서 결정된 우선순위에 따라 상기 저장 장치에 저장된 전력이 계통부에 인가되어 주파수가 상승되는 주파수 상승 조정 단계;
상기 예비 전력부를 이루고 있는 상기 저장 장치의 각각의 잔존 용량이 계산되는 제2 SOC 계산 단계;
제2 SOC 계산 단계 에서 계산된 상기 저장 장치의 잔존 용량에서 SOC 제2 기준값을 뺀 절대값이 미리 결정된 제2 기준 초과 인지 판단되는 제2 SOC 기준 판단 단계; 및
상기 제2 SOC 기준 판단 단계에서 상기 저장 장치의 잔존 용량이 상기 제2 기준 초과인 상기 저장 장치를 상기 주파수 제어 시스템에서 탈락시키는 저장 장치 탈락 단계;
를 포함하여 이루어지는 주파수 제어 방법.
제 1항의 주파수 제어 시스템에 의한 주파수 제어 방법에 있어서,
상기 예비 전력부를 이루고 있는 상기 저장 장치의 각각의 잔존 용량(SOC, State Of Charge)이 계산되는 제1 SOC 계산 단계;
상기 제1 SOC 계산 단계에서 계산된 상기 저장 장치의 잔존 용량이 미리 결정된 제1 기준 이하 인지 판단되는 제1 SOC 기준 판단 단계;
상기 제1 SOC 기준 판단 단계 에서 상기 저장 장치의 잔존 용량이 상기 제1 기준 이하인 상기 저장 장치를 상기 주파수 제어 시스템에 참여시키는 저장 장치 참여 단계;
상기 참여 단계에서 참여한 저장 장치들의 우선순위를 결정하는 우선순위 결정 단계;
전력 공급부에서 생산된 전력이 소비되는 계통부에서 주파수 하강 조정이 요구되는 주파수 하강 조정 요구 단계;
상기 전력 공급부에서 생산된 전력이 저장되며, 적어도 하나 이상의 저장 장치로 이루어지는 예비 전력부에서 상기 주파수 하강 조정 요구 단계에서 요구된 주파수 하강을 시키기 위해 필요한 상기 저장 장치의 개수가 계산되는 저장 장치 참여 개수 계산 단계;
상기 저장 장치 계산 단계에서 계산된 필요한 개수만큼의 상기 저장 장치가 상기 우선 순위 결정 단계에서 결정된 우선순위에 따라 상기 전력 공급부에서 생산된 전력이 저장 장치에 충전되어 주파수가 하강되는 주파수 하강 조정 단계;
상기 예비 전력부를 이루고 있는 상기 저장 장치의 각각의 잔존 용량이 계산되는 제2 SOC 계산 단계;
제2 SOC 계산 단계 에서 계산된 상기 저장 장치의 잔존 용량이 미리 결정된 제2 기준 초과 인지 판단되는 제2 SOC 기준 판단 단계; 및
상기 제2 SOC 기준 판단 단계에서 상기 저장 장치의 잔존 용량이 상기 제2 기준 초과인 상기 저장 장치를 상기 주파수 제어 시스템에서 탈락시키는 저장 장치 탈락 단계;
를 포함하여 이루어지는 주파수 제어 방법.
제 4항 또는 제 5항에 있어서,
상기 제1 기준은
상기 저장 장치의 잔존 용량에서 제1 기준값을 뺀 절대값(|SOC-제1 기준값|)으로, 10~30% 사이인 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
제 6항에 있어서,
상기 제1 기준값은
40~80% 사이인 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
제 4항 또는 제 5항에 있어서,
상기 제2 기준은
상기 저장 장치의 잔존 용량에서 제2 기준값을 뺀 절대값(|SOC-제2 기준값|) 으로, 20~40% 사이인 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
제 8항에 있어서,
제2 기준값은
40~80% 사이인 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
제 4항 또는 제 5항에 있어서,
상기 주파수 제어 방법은
상기 예비 전력부에 저장 장치가 추가될 경우, 미리 결정된 기준 시간 후부터 추가된 상기 저장 장치가 상기 SOC 계산 단계부터 수행되는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
제 10항에 있어서,
상기 기준 시간은
상기 저장 장치가 추가 된 후부터 4초~30분 사이인 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.