KR20140138425A - 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템 - Google Patents

소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템 Download PDF

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KR20140138425A
KR20140138425A KR1020130058497A KR20130058497A KR20140138425A KR 20140138425 A KR20140138425 A KR 20140138425A KR 1020130058497 A KR1020130058497 A KR 1020130058497A KR 20130058497 A KR20130058497 A KR 20130058497A KR 20140138425 A KR20140138425 A KR 20140138425A
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박영준
오영호
김재경
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현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 두 개의 전력원을 이용한 융합형 발전시스템에 관한 것으로서, 전력을 생산하는 전력발전부와 전력을 송전하는 송전부 및 전력을 여러 부하에 분배하는 배전부로 이루어지고, 상기 전력발전부와 송전부 및 배전부를 콘트롤 하는 메인제어부가 구비된 발전시스템에 있어서, 상기 전력발전부는 주발전부 및 소형 디젤엔진을 이용하여 발전하는 엔진발전부로 구성하되, 상기 주발전부에서 생산된 전력을 저장하는 에너지저장부를 더 구비하며, 상기 메인제어부는 상기 부하의 고저에 따라 상기 주발전부와 엔진발전부 및 에너지저장부의 전력을 적어도 하나 이상 선택하여 상기 부하에 공급되도록 함으로써, 화석연료의 사용을 최소화함과 동시에 전력 공급의 효율성과 안정성을 향상시킬 수 있는 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템에 관한 것이다.

Description

소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템{Convergence power generation system using the small engine power generation}
본 발명은 두 개의 전력원을 이용한 융합형 발전시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 태양광 또는 풍력을 이용하는 주발전부와 소형 엔진을 이용하는 엔진발전부 및 에너지저장부를 서로 융합하여 여러 부하에 선택적으로 또는 병합하여 전력 공급이 이루어지도록 함으로써, 전력 공급의 효율성과 안정성 향상은 물론 화석연료의 사용을 감소시킬 수 있는 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템에 관한 것이다.
일반적으로 전력 발전시스템은 전력발전소에서 전력을 생산한 후, 복잡한 전력 공급 계통을 통해 이 전력을 최종적으로 사용하는 여러 부하에 공급하는 것으로서, 예를 들어 가정이나 공장 또는 건물 등에 필요한 전력을 적절하게 분배하여 공급하게 되는 것이다.
이러한 전력 발전시스템의 전력 계통은 통상적으로 전력 생산을 담당하는 전력발전부와 전력을 송전하는 송전부 및 전력을 각 부하에 분배하는 배전부로 이루어지게 된다.
도 1은 일반적인 전력 발전시스템의 개략적인 전력 계통도를 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이, 종래의 전력 발전시스템은 전력발전부(100)와 송전부(110) 및 배전부(120)로 구분되어 지며, 이때 전력은 배전부(120)에서 각 부하(200)에 각각 전달되는 것이다.
전력발전부(100)는 통상적으로 화석 연료를 사용하는 화력발전, 수력발전, 원자력발전, 태양광발전, 풍력발전 등을 이용하여 전력을 생산하게 되며, 생산된 전력은 각 전력원의 특성에 따라 송전부(110)와 배전부(120)를 순차적으로 경유한 후 각 부하에 최종적으로 공급되는 것이다.
여기서 송전부(110)는 일반적으로 각 전력원의 특성에 맞도록 구축되는 변압기, 인버터(Inverter)/컨버터(Converter), 또는 차단기와 같은 안전수단 등으로 이루어지는 PCS(Power Conditioning System) 및 송전선로(115)를 통해 배전부(120)에 전력을 송전하게 되는 것이다.
이때 메인제어부(150)는 전력의 생산, 송전, 및 배전을 통합 콘트롤하는 것으로서, 일반적으로 에너지 관리시스템인 EMS(Energy Management System)가 구축됨으로써, 각 전력원의 발전 상태와 여러 부하(200)의 변동 등을 종합적으로 파악하여 전력 공급이 적절하고 안정적으로 공급되도록 전력계통을 제어하게 되는 것이다.
이러한 종래의 전력 발전시스템의 전력 계통은 분산전원이 아닌 중앙전원의 성격을 가지고 있는 것으로서, 중앙에서 주변부로 퍼져나가는 방사형구조이고, 수요자 중심이 아닌 단방향의 공급자 중심이라는 특징을 가지고 있는 시스템이다.
따라서 상기와 같은 종래의 전력 계통은 폐쇄적이고 고정화되어 있는 구조로서, 전력 발전량의 변동이나 실시간 부하 변동에 적절하게 대처하는 데 한계가 있었을 뿐 아니라, 여러 부하에 대한 전력 공급의 안정성과 효율성이 현저히 떨어지고, 또한 각종 전력 공급 변동에 대한 신속한 대처가 곤란한 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하고 에너지 효율성을 제고하기 위하여 근래에는 지능형 전력망(스마트 그리드,Smart Grid)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
지능형 전력망은 현대화된 전력 기술과 정보통신 기술을 융합하여 보다 효율적인 전력 공급 네트워크를 구축하기 위한 것으로서, 화력발전이나 수력발전 또는 원자력발전 등 다수의 전력원을 서로 융합하고, 이에 대응하여 여러 부하를 구성하는 수요자와의 상호 작용을 통해 전력의 관리, 공급 체계를 유기적으로 연계하여 운용하도록 하는 것이다.
그러나 상기와 같은 지능형 전력망에 있어서, 종래의 일반적인 전력원은 화력발전이나 원자력발전 등과 같이 대용량의 전력을 생산할 수 있는 반면에 부하 변동에 따른 응동 특성이 상대적으로 느리기 때문에 급격한 부하 변동이나 전력 공급 환경 변화에 대응하여 대체 전력의 투입이나 관리가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 전력발전부, 송전부, 배전부, 및 상기 전력발전부와 송전부 및 배전부를 제어하는 메인제어부로 구성하되, 전력발전부로서 소형 디젤엔진을 이용한 엔진발전과 태양광발전 또는 풍력발전을 서로 융합함과 동시에 상기 태양광발전 또는 풍력발전에서 생산된 전력을 저장할 수 있는 에너지저장부를 더 구축함으로써, 수요자의 부하 변동은 물론 공급 시간에 따라 상기 주발전부와 엔진발전부 및 에너지저장부의 전력을 적어도 하나 이상 선택하여 상기 부하에 공급되도록 함으로써, 화석연료의 사용이 최소화되도록 할 뿐 아니라, 전력 공급의 효율성과 안정성을 향상시킬 수 있는 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전력을 생산하는 전력발전부와 상기 전력발전부에서 생산된 전력을 송전하는 송전부 및 상기 송전부에 연결되어 전력을 여러 부하에 분배하는 배전부로 이루어지고, 상기 전력발전부와 송전부 및 배전부를 제어하여 전력 공급을 콘트롤하는 메인제어부가 구비된 발전시스템에 있어서, 상기 전력발전부는 주발전부 및 소형 디젤엔진을 이용하여 발전하는 엔진발전부로 구성하되, 상기 주발전부에서 생산된 전력을 저장하는 에너지저장부를 더 구비하며, 상기 메인제어부는 상기 부하의 고저에 따라 상기 주발전부와 엔진발전부 및 에너지저장부의 전력을 적어도 하나 이상 선택하여 상기 부하에 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 주발전부와 에너지저장부 및 엔진발전부의 전력 생산 및 송전을 각각 콘트롤하는 제1전력제어부와 제2전력제어부 및 제3전력제어부를 각각 구비하고, 상기 메인제어부는 상기 제1,2,3전력제어부로부터 데이터를 전송받아 상기 배전부를 통해 상기 부하에 전력이 분배되도록 할 수 있다.
이때 상기 주발전부는 태양광을 이용하는 태양광발전 또는 풍력을 이용하는 풍력발전으로 이루어질 수 있다.
한편 메기 메인제어부는 상기 부하가 낮은 경우에는 상기 주발전부와 에너지저장부의 전력이 선택적으로 공급되도록 하고, 부하가 높아 상기 주발전부의 전력으로 부족한 경우에는 상기 엔진발전부가 상기 주발전부 또는 에너지저장부와 함게 전력을 공급하도록 할 수 있다.
또한 상기 메인제어부는 낮에는 상기 주발전부와 엔진발전부의 전력 중 적어도 어느 하나 이상의 전력이 공급되도록 하고, 밤에는 상기 엔진발전부와 에너지저장부의 전력 중 적어도 어느 하나 이상의 전력이 공급되도록 할 수 있다.
또 상기 엔진발전부는 100kw ~ 300kw급 소형 디젤엔진이 사용되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 전력원으로 소형 디젤엔진을 이용한 엔진발전과 태양광발전 또는 풍력발전을 서로 융합하고 이에 더하여 태양광발전 또는 풍력발전에서 생산된 전력을 저장할 수 있는 에너지저장부를 더 구축함으로써, 수요자의 부하 변동과 공급시간 등에 대응하여 전력 공급원을 다양하게 선택 또는 병합할 수 있게 되어 화석연료 사용의 최소화를 통해 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있을 뿐 아니라, 전력 공급의 효율성과 안정성 향상은 물론 전력 공급의 대응능력과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 일반적인 전력 발전시스템의 개략적인 전력 계통도,
도 2는 본 발명에 따른 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템의 전력 계통도,
도 3은 도 2의 제1전력제어부의 구성 예를 나타낸 블럭도,
도 4는 도 2의 배전부 및 부하의 구성 예를 나타낸 블록도,
도 5는 주간에 있어서의 본 발명의 작동 흐름도,
도 6은 야간에 있어서의 본 발명의 작동 흐름도이다.
이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
여기서 도 2는 본 발명에 따른 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템의 전력 계통도를 나타낸 것이고, 도 3은 도 2의 제1전력제어부의 구성 예를 나타낸 블럭도이며, 도 4는 도 2의 배전부 및 부하의 구성 예를 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템은 전력발전부(10), 에너지저장부(20), 송전부(30), 배전부(50), 및 메인제어부(90)로 구성된다.
여기서 전력발전부(10)는 전력을 생산하는 부분으로서, 주발전부(12)와 엔진발전부(15)로 이루어진다.
주발전부(12)는 태양전지(Solar Cell)를 이용하여 발전하는 태양광발전 또는 풍력을 이용하는 풍력발전으로 구성될 수 있다.
한편 엔진발전부(15)는 소형 디젤엔진(Diesel Engine)을 이용하여 발전하는 것으로서, 주발전부(12)의 전력 생산을 보완하는 역할을 하게 되는 것이다.
즉, 엔진발전부(15)는 주발전부(12)가 자연 친화적인 발전 특성상 특정 시간대 또는 날씨에 따라 발전이 곤란한 경우가 발생하기 때문에 이를 고려하여 전력 발전을 보완함으로써, 대체 전력의 공급 역할을 하게 되는 것이다.
일반적으로 태양광발전은 야간에는 발전을 할 수가 없을 뿐 아니라, 주간의 경우에도 비가 오는 경우에는 발전을 할 수 없는 등 날씨의 영향을 많이 받기 때문에 통상적으로 하루 4시간 가량의 발전이 가능한 정도이다.
또한 풍력발전은 태양광발전보다는 발전 효율이 높으나, 태양광발전과 마찬가지로 지역적 날씨에 민감하여 하루 발전 가능시간이 제한적이다.
이러한 태양광발전과 풍력발전은 상기와 같은 단점 외에도 급격한 부하 변동에 따른 신속한 대응이 곤란한 특성을 가지고 있는 것이다.
따라서 엔진발전은 기후 조건이나 시간에 영향을 받지 않고 필요시 지속적으로 발전할 수 있으므로, 주발전부(12)의 단점을 적절히 보완함과 동시에 전력 공급의 안정성과 효율성을 높일 수 있게 되는 것이다.
여기서 엔진발전은 100kw ~ 300kw급의 소형 디젤엔진을 사용하는 것이 바람직하다.
한편 전력발전부(10)에는 주발전부(12)에 연결되는 에너지저장부(20)가 더 설치된다.
에너지저장부(20)는 주발전부(12)에서 생산된 전력을 저장하는 배터리(Battery) 역할을 하는 것으로서, 주발전부(12)의 태양광발전 또는 풍력발전이 곤란한 시기에 전력공급의 대체 역할을 하게 되는 것이다.
에너지저장부(20)는 대형 리튬 이온 배터리(Lithium Ion Battery)와 같은 저장장치를 이용한 통상의 에너지 스토리지 시스템(ESS:Energy Storage System)이 사용될 수 있을 것이다.
일반적으로 에너지저장부(20)에 사용되는 배터리는 저장효율이 대략 50% 정도로 낮은 편이므로, 이를 고려하여 적정 용량의 배터리를 선정하여 사용하면 될 것이다.
한편 송전부(30)는 통상적인 발전시스템의 전력 계통에 적용되는 것과 같이, 생산된 전력을 특정 부하로 송전하는 역할을 하는 것으로서, 전압이나 전류량 또는 주파수 등을 조정하는 일반적인 파워 컨디셔닝 시스템(PCS:Power Conditioning System)(17,27), 송전선로(35), 차단기(40) 등으로 이루어진다.
여기서 파워 컨디셔닝 시스템(PCS)(17,27)은 주발전부(12)에서 생산된 전력이 각 부하(200)에 전달되어 사용될 수 있도록 전력 특성을 조정하는 역할을 하는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 변압기나, 직류를 교류로 변환하는 인버터(inverter) 또는 교류를 직류로 변환하는 컨버터(converter) 등으로 이루어질 수 있다.
태양광발전은 직류 전력을 생산하게 되고, 또한 다수의 태양전지를 직렬 또는 병렬 연결하여 필요한 전압과 전류를 얻게 되므로, 설치된 태양전지의 모듈 면적에 따라 전압이나 전류량이 상이한 전력을 생산하게 되며, 풍력발전의 경우에도 날개의 회전수 등에 의해 전력 특성이 상이하게 나타나게 되므로 이를 각 부하(200)에서 요구하는 전력 특성에 맞도록 조정하는 것이 필요한 것이다.
통상적으로 주택이나 건물 등에서 사용하는 전력은 220V의 교류전력을 사용하는 반면에 주발전부(12)의 태양광발전과 풍력발전은 이보다 상대적으로 작은 전압을 가지는 직류 또는 교류 전력이기 때문에, 파워 컨디셔닝 시스템(PCS:Power Conditioning System)(17,27)은 이러한 전력을 승압시키는 변압기나 직류를 교류전력으로 변환하는 인버터(Inverter) 등을 이용하여 각 부하(200)게 맞게 전력 특성을 변환시키는 것이다.
따라서 태양광발전과 풍력발전은 파워 컨디셔닝 시스템(PCS:Power Conditioning System)(17,27)에 의한 전력 특성 조정이 필요하게 되며, 엔진발전은 엔진 회전수(RPM)에 대응하여 수백 볼트(V)의 교류 전력이 생산될 뿐 아니라, 엔진의 가동 및 제너레이터(generator)를 통해 각 부하(200)에 적절한 교류전력의 생산이 가능하므로, 별도의 파워 컨디셔닝 시스템(17,27)을 거치지 않고 부하(200)게 공급될 수 있다.
한편 배전부(50)는 도 4에 도시된 바와 같이, 주택, 건물, 공장 등과 같은 각 부하(200)에 대응하여 전력을 분배하는 역할을 하는 것으로서, 전력의 분배를 위한 메인스위치보드(main switch board)(55)가 설치되며, 또한 차단기, 개폐기, 계기, 릴레이 등의 안전장치(51)가 구비된다.
또한 주발전부(12)와 에너지저장부(20) 및 엔진발전부(15)에는 제1전력제어부(61)와 제2전력제어부(62) 및 제3전력제어부(63)가 각각 연결된다.
제1,2,3전력제어부(61,62,63)는 하기에서 설명하는 메인제어부(EMS)(90)에 연결되어 주발전부(12)와 에너지저장부(20) 및 엔진발전부(15)의 전력공급에 대한 로컬제어(local control) 역할을 하는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제어유닛, 송수신모듈, 전력모니터링부, 전력공급조절부, 안전수단 등으로 이루어질 수 있다.
송수신모듈은 메인제어부(90)와 데이터를 송수신하여 메인제어부(90)가 전체 전력공급을 콘트롤 할 수 있도록 하는 것이다.
즉 제1,2,3전력제어부(61,62,63)는 각 전력원의 상태와 발전량, 전력 등에 대한 정보를 메인제어부(90)에 제공하여 메인제어부(90)가 각 부하(200)에 따른 적절한 전력공급을 콘트롤 할 수 있게 하며, 또한 메인제어부(90)의 명령에 의해 각 전력원의 전력 공급을 조절하게 되는 것이다.
한편 전력모니터링부는 전력 품질을 감시하는 역할을 하는 것으로서, 전력량, 전압, 전류 등과 같은 전력 상태와 품질을 감시하여 이에 대한 정보를 메인제어부(90)에 제공하게 되는 것이다.
또한 전력공급조절부는 메인제어부(90)로부터 수신된 명령에 의해 배전부(50)에 공급되는 전력량을 특정 조건 또는 시기에 따라 조절하게 된다.
제1,2,3전력제어부(61,62,63)는 이외에도 일반적인 차단기, 개폐기, 계기 등의 안전수단을 콘트롤 하게 된다.
따라서 메인제어부(90)(EMS)는 제1,2,3전력제어부(61,62,63)와 배전부(50)에 연결되어 전체 전력계통을 콘트롤 하게 되며, 일반적인 스마트 그리드(Smart Grid)의 전력 계통에서와 같은 전력 공급 통제를 하게 되는 것이다.
여기서 메인제어부(90)(EMS)는 제1,2,3전력제어부(61,62,63)를 통해 전송되는 각 전력원의 전력 발전 상태와 전력량, 전력품질 등을 고려함과 아울러 각 부하(200)의 공급 상태나 변동 등을 종합적으로 파악하여 전체적인 전력 공급 및 분배 계통의 콘트롤을 통해 전력 공급이 적절하고 안정적으로 이루어지도록 전력계통을 제어하게 되는 것이다.
따라서 이러한 메인제어부(EMS)(90)는 수요자와 공급자 간의 상호 작용을 통해 수평적, 협력적, 분산적 네트워크를 구축하여 각 부하에 대응하는 적절한 전력 공급을 제어하게 된다.
이하 도 5와 도 6을 참조하여 본 발명의 작동 흐름도를 상세히 설명한다.
여기서 도 5는 주간에 있어서의 본 발명의 작동 흐름도를 나타낸 것이고, 도 6은 야간에 있어서의 본 발명의 작동 흐름도를 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 주간의 경우에는 태양광발전 또는 풍력발전이 가능하기 때문에 전력발전부(10)의 주발전부(12)와 엔진발전부(15)를 통해 전력을 공급하게 된다.
먼저 메인제어부(EMS)(90)는 주택, 공장 건물 등의 여러 부하(200)에서 요구되는 부하(전력 소요량)를 체크하게 된다.
이때 요구되는 부하가 상대적으로 높아 주발전부(12) 또는 엔진발전부(15)의 어느 하나로 충당하기 곤란한 경우에는 주발전부(12)와 엔진발전부(15)에서 생산되는 전력을 동시에 배전부(50)로 송전하고, 배전부(50)에서 각 부하(200) 요건에 대응하여 전력을 분배하여 공급하도록 하는 것이다.
한편 요구되는 부하가 낮은 경우에는 태양광발전에 의해서만 전력공급이 이루어지도록 함으로써, 엔진발전의 가동을 중지하여 화석연료의 사용을 최소화시킬 수 있을 것이다.
또한 태양광발전 또는 풍력발전에서 생산되는 전력의 일부는 에너지저장부(20)에 저장되도록 한다.
한편 도 6에 도시된 바와 같이, 야간의 경우에는 태양광발전과 풍력발전이 곤란하므로, 에너지저장부(20)와 엔진발전부(15)를 이용하여 전력을 공급하는 것이다.
즉, 부하가 높은 경우에는 에너지저장부(20)와 엔진발전부(15)를 동시에 이용하여 전력 공급이 이루어지도록 하고, 부하가 낮은 경우에는 에너지저장부(20)의 전력만 공급되도록 하는 것이다.
따라서 부하가 낮은 경우 엔진발전을 정지시켜 화석연료 사용이 최소화되도록 할 수 있다.
이외에도 급격한 부하 변동의 경우에는 변동 시기와 부하 크기에 대응하여 에너지저장부(20)와 엔진발전부(15)를 이용하여 신속하게 대응할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명은 전력발전부(10), 에너지저장부(20), 송전부(30), 및 배전부(50)로 구성되어 소형 디젤엔진을 이용한 엔진발전과 태양광발전 또는 풍력발전을 서로 융합함과 동시에 상기 태양광발전 또는 풍력발전에서 생산된 전력을 저장할 수 있는 에너지저장부(20)를 연계시킴으로써, 수요자의 부하 변동은 물론 공급 시간에 따라 주발전부(12)와 엔진발전부(15) 및 에너지저장부(20)의 전력을 적어도 하나 이상 선택하여 부하(200)에 공급되도록 함으로써, 화석연료의 사용이 최소화할 수 있을 뿐 아니라, 전력 공급의 효율성과 안정성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 범주 내에서 다양한 변형 적용이 가능할 것이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10,100 : 전력발전부 12 ; 주발전부
15 : 엔진발전부
17,27 : 파워 컨디셔닝 시스템
20 : 에너지저장부 30,110 : 송전부
35,115 : 송전선로 40 : 차단기
50,200 : 배전부 51: 안전장치
55 : 메인스위치보드 61 : 제1전력제어부
62 : 제2전력제어부 63 : 제3전력제어부
90,150 : 메인제어부 200 : 부하

Claims (6)

  1. 전력을 생산하는 전력발전부와 상기 전력발전부에서 생산된 전력을 송전하는 송전부 및 상기 송전부에 연결되어 전력을 여러 부하에 분배하는 배전부로 이루어지고, 상기 전력발전부와 송전부 및 배전부를 제어하여 전력 공급을 콘트롤하는 메인제어부가 구비된 발전시스템에 있어서,
    상기 전력발전부는 주발전부 및 소형 디젤엔진을 이용하여 발전하는 엔진발전부로 구성하되, 상기 주발전부에서 생산된 전력을 저장하는 에너지저장부를 더 구비하며,
    상기 메인제어부는 상기 부하의 고저에 따라 상기 주발전부와 엔진발전부 및 에너지저장부의 전력을 적어도 하나 이상 선택하여 상기 부하에 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주발전부와 에너지저장부 및 엔진발전부의 전력 생산 및 송전을 각각 콘트롤하는 제1전력제어부와 제2전력제어부 및 제3전력제어부를 각각 구비하고, 상기 메인제어부는 상기 제1,2,3전력제어부로부터 데이터를 전송받아 상기 배전부를 통해 상기 부하에 전력이 분배되도록 하는 것을 특징으로 하는 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주발전부는 태양광을 이용하는 태양광발전 또는 풍력을 이용하는 풍력발전으로 이루어지는 것으로 특징으로 하는 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인제어부는,
    상기 부하가 낮은 경우에는 상기 주발전부와 에너지저장부의 전력이 선택적으로 공급되도록 하고, 부하가 높아 상기 주발전부의 전력으로 부족한 경우에는 상기 엔진발전부가 상기 주발전부 또는 에너지저장부와 함게 전력을 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메인제어부는,
    낮에는 상기 주발전부와 엔진발전부의 전력 중 적어도 어느 하나 이상의 전력이 공급되도록 하고, 밤에는 상기 엔진발전부와 에너지저장부의 전력 중 적어도 어느 하나 이상의 전력이 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔진발전부는 100kw ~ 300kw급 소형 디젤엔진이 사용되는 것을 특징으로 하는 소형 엔진발전을 이용한 융합형 발전시스템.
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KR20190092642A (ko) 2018-01-29 2019-08-08 (주)유명 육상용 발전 엔진 제어 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106356892A (zh) * 2016-10-14 2017-01-25 易事特集团股份有限公司 微电网黑启动方法
CN106356892B (zh) * 2016-10-14 2019-07-09 易事特集团股份有限公司 微电网黑启动方法
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