KR20150115063A - 기준 전력을 조절하기 위한 에너지 운영 장치 및 그 방법 - Google Patents

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KR20150115063A
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Abstract

본 발명은 에너지 운영 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 에너지 운영 장치는, 적어도 하나의 상기 수용가의 부하단에 설치된 지능형 검침기로부터 실시간으로 측정된 소비 전력 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 이전 주기에서 측정된 소비전력을 이용하여 현재 주기의 소비 전력을 예측하고, 예측된 소비 전력을 기준으로 기준전력을 설정하는 기준전력 설정부; 및 현재 주기의 소비 전력과 상기 설정된 기준전력의 전력량의 크기를 비교하여, 비교 결과에 대응하여 상기 수용가의 부하단에 에너지를 공급하는 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 제어부를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 에너지 저장장치를 이용해 에너지를 관리함으로써 불규칙한 전력 품질을 개설할 수 있고 전력계통 주파수 및 전압을 안정화 할 수 있다. 또한, 에너지 저장장치의 발전원 역할에 의해 고품질의 전력을 수용가에 공급할 수 있다.

Description

기준 전력을 조절하기 위한 에너지 운영 장치 및 그 방법{ENEGY MANAGEMENT APPARATUS FOR CONTROLLING REFERENCE POWER AND METHOD THEREOF}
본 발명은 에너지 운영 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 수용가에 공급되는 기준 전력을 조절하기 위한 에너지 운영 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
전력망을 관리함에 있어서 안정적인 전력 공급에 가장 문제가 되는 것은 피크 부하이다. 항상 일정한 부하를 사용하는 경우 대부분 발전 계획에 반영되어 안정적으로 전력을 공급할 수 있지만, 전력 사용량이 작은 부하가 갑자기 큰 전력을 사용하는 경우 수요와 공급이 일치하지 않아 전력망이 불안정해 지는 문제가 발생할 수도 있으며, 이러한 문제와 관련하여 발전기가 모든 부하의 사용량을 감당하기 위해서는 피크 전력량 만큼 발전할 수 있도록 항상 준비하고 있어야 하는 문제도 있다. 즉, 발전량이 피크 수요를 감당하지 못하는 경우 전력망 자체가 불안정해 질 수 있고, 발전량이 피크 수요를 감당할 만큼 충분히 큰 경우에는 그만큼 과대 설비 투자의 문제가 발생하는 것이다.
전력망의 불안정해지는 경우 제한 송전은 불가피한 것이며, 급기야 전력망의 고장으로 인해 블랙아웃이 발생할 수도 있다. 이러한 점에서 늘어나는 부하에 따라 최대전력을 관리하는 것은 전력망 관리의 핵심이다.
기존의 최대전력 관리는 수요시한 동안 순간적으로 많은 전력을 소비하여도 그 수요시한 동안 미리 정하여 둔 전기설비를 제어하여 소비전력량이 목표전력량과 접근하도록 맞추는 방식이다. 그리고 최대수요전력 측정 시간은 15분 동안 소비전력량을 기준으로 정하고 있으며 에너지 관리 시스템을 활용하여 전기설비를 자동제어 함으로써 소비전력량을 줄이고 있다. 이 경우 최대전력관리를 위해 소비전력량을 많이 줄일 경우 필수적으로 운전이 필요한 전기설비까지 제어 대상이 되어 산업현장에서 생산에 차질이 발생한다.
또한, 에너지 저장장치를 활용하는 소수의 장소에서는 전력 수요가 적은 심야 시간대에 충전하고 최대전력 시간대에 방전하여, 전력수요가 급등하는 당일을 기준으로 운영하고 있어서 전력평준화 및 전력공급 신뢰도 향상에 그리 큰 역할을 미치지 못하고 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제2012-0072016호(2012.07.03. 공개)에 기재되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 에너지 저장 장치를 이용한 에너지 운영 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 전력 전원으로부터 수용가에 공급되는 기준 전력을 조절하기 위한 에너지 운영 장치는 적어도 하나의 상기 수용가의 부하단에 설치된 지능형 검침기로부터 실시간으로 측정된 소비 전력 데이터를 수신하는 지능형 검침기; 이전 주기에서 측정된 소비전력을 이용하여 현재 주기의 소비 전력을 예측하고, 예측된 소비 전력을 기준으로 기준전력을 설정하는 기준전력 설정부; 및 현재 주기의 소비 전력과 상기 설정된 기준전력의 전력량의 크기를 비교하여, 비교 결과에 대응하여 상기 수용가의 부하단에 에너지를 공급하는 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 전력 전원은 하나의 주기에서 상기 수용가의 부하단에 시간에 따라 일정한 크기의 기준 전력을 공급할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 현재 주기의 소비전력이 상기 설정된 기준전력보다 작은 경우, 상기 기준전력과 상기 소비전력의 차이에 해당하는 잉여전력을 상기 배터리에 충전하도록 상기 부하단에 연결된 에너지 저장장치를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 현재 주기의 소비전력이 상기 설정된 기준전력보다 큰 경우, 상기 기준전력과 상기 소비전력의 차이에 해당하는 전력을 상기 배터리로부터 상기 수용가로 전달받도록 상기 에너지 저장장치를 제어할 수 있다.
또한, 상기 기준전력 설정부는, 상기 소비전력이 상기 기준전력보다 큰 구간에서의 전력량의 합과 상기 소비전력이 상기 기준전력보다 작은 구간에서의 전력량의 합의 차이가 최소가 되도록 상기 기준전력의 시간당 전력량을 설정할 수 있다.
또한, 상기 주기는 1분일 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 전력 전원으로부터 수용가에 공급되는 기준 전력을 조절하기 위한 에너지 운영 장치의 에너지 운영 방법은 적어도 하나의 상기 수용가의 부하단에 설치된 지능형 검침기로부터 실시간으로 측정된 소비 전력 데이터를 수신하는 단계; 이전 주기에서 측정된 소비전력을 이용하여 현재 주기의 소비 전력을 예측하고, 예측된 소비 전력을 기준으로 기준전력을 설정하는 단계; 및 현재 주기의 소비 전력과 상기 설정된 기준전력의 전력량의 크기를 비교하고, 비교 결과에 대응하여 상기 수용가의 부하단에 에너지를 공급하는 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명인 에너지 운영 장치 및 그 방법에 따르면, 에너지 저장장치를 이용해 에너지를 관리함으로써 불규칙한 전력 품질을 개설할 수 있고 전력계통 주파수 및 전압을 안정화 할 수 있다. 또한, 에너지 저장장치의 발전원 역할에 의해 고품질의 전력을 수용가에 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 운영 장치를 포함하는 전체 에너지 관리 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 운영 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 운영 방법의 순서도이다.
도 4는 수학식 2에 나타낸 예측 전력량을 나타내는 예시 그래프이다.
도 5는 예측전력에 따라 기준전력을 각각 다르게 설정한 예시 그래프이다.
도 6은 설정된 기준전력에 의해 기준전력량을 계산하는 예시 그래프이다.
도 7은 기준전력이 진행전력보다 크게 설정된 경우의 예시 그래프이다.
도 8은 에너지 저장장치를 이용하는 경우 기준전력을 설정하는 경우의 예시 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 운영 장치를 포함하는 전체 에너지 관리 시스템(EMS: Energy Management System)을 나타내는 구성도이다.
에너지 관리 시스템(EMS)은 에너지 운영 장치(100), 지능형 검침기(200) 및 에너지 저장장치(300)을 포함한다. 그리고 수용가의 부하단에는 각종 부하가 연결되어 있다. 에너지 운영 장치(100)는 지능형 검침기(200)와 에너지 저장장치(300)와 데이터 통신을 통해 데이터를 송수신한다. 그리고 내부적으로 에너지 저장 시스템은 배터리(Battery), 배터리 관리 시스템(BMS)을 포함하여 추가적으로 전력 제어 시스템(PCS)과 에너지 관리 시스템(EMS)을 포함할 수 있다.
본 발명은 지능형 검침기(200)와의 데이터 통신을 통해 전력에 관한 데이터를 송수신하여 전력 공급과 에너지 저장장치(300)의 배터리를 제어하는 에너지 운영 장치(100)에 관한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에너지 운영 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 에너지 운영 장치(100)는 데이터 수신부(110), 기준전력 설정부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
데이터 수신부(110)는 적어도 하나의 수용가의 부하단에 설치된 지능형 검침기(200)로부터 실시간으로 측정된 소비 전력 데이터를 수신한다.
기준전력 설정부(120)는 이전 주기에서 측정된 소비전력을 이용하여 현재 주기의 소비전력을 예측하고, 예측된 소비전력을 기준으로 기준전력을 설정한다.
제어부(130)는 현재 주기의 소비전력과 설정된 기준전력의 전력량의 크기를 비교하여, 비교 결과에 대응하여 수용가의 부하단에 에너지를 공급하는 배터리의 충전 및 방전을 제어한다.
이하, 도 3 내지 도 9를 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 에너지 운영 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에너지 운영 방법의 순서도이다.
먼저, 데이터 수신부(110)는 적어도 하나의 수용가의 부하단에 설치된 지능형 검침기로부터 실시간으로 측정된 소비전력 데이터를 수신한다(S210).
일반적으로 전력은 수학식 1과 같이 단위 시간당 전기설비에 공급된 전기 에너지를 말한다.
Figure pat00001
전력이란 시간당 공급되는 에너지의 양에 관한 것이고, 전력량이란 전력에 시간을 곱해서 나오는 개념으로서 전력과 전력량은 서로 다른 값에 해당하지만, 본 발명에서는 전력과 전력량이 서로 구분되지 않고 사용될 수 있음을 밝힌다.
이러한 전기 에너지는 전력의 형태로 전력 계통을 통해 수용가에 공급되고, 수용가의 부하단에는 각종 부하가 연결되어서 전력을 소비할 수 있다. 도 1에서와 같이, 수용가의 부하단에 연결된 부하는 신재생 에너지(발전 설비), 동력부하 및 일반부하 등을 포함할 수 있다. 동력부하의 경우 초기 구동시에 많은 전력을 요구하는 것이 특징이다.
지능형 검침기(200)는 전력 계통에서 수용가에 전력이 공급되는 인입단에 연결되어 있어서 부하가 소비하는 전력량을 측정한다. 그리고 에너지 운영 장치(100)는 데이터 통신을 통해 지능형 검침기로부터 소비전력 데이터를 수신한다.
다음으로 기준전력 설정부(120)는 이전 주기에서 측정된 소비전력을 이용하여 현재 주기의 소비전력을 예측한다(S220).
최대전력 관리란 사용자의 최대수요전력을 감시 또는 예측하여 목표전력을 초과할 우려가 있을 경우 단계적인 부하차단을 통하여 목표전력 범위 내에서 전력을 관리하는 것이다.
수용가의 입장에서는 전력 검침 당월을 포함한 여름철 7월, 8월, 9월과 겨울철 12월, 익년 1월, 2월 중의 최대수요전력을 기본요금으로 적용하기 때문에 최대수요전력을 최대한 억제하여 기본요금을 절약하기 위하여 최대전력을 관리할 필요가 있다.
최대 전력량은 검침기에 기록되는 전력으로 수요전력 측정시간 15분 동안 발생한 최대 전력량을 기준으로 정하고 있다.
일반적으로 전력 측정에 있어서 수요시한이 15분 간격으로 책정된다. 그러나 대용량의 전력을 요구하는 부하가 전력 계통에 투입되는 경우 시시각각 변하는 수요전력에 대응하는 기준전력을 설정하기 위해서, 본 발명에 따른 실시예에서는 수요시한(주기)이 1분으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 실시예에 따라, 기준전력 설정부(120)는 수학식 2와 같이 현재전력량에 샘플링시간에 대한 전력량증분의 비에 수요시한에서 남은 시간을 곱한 값을 더해서 산출되는 예측전력량에 의해 현재 주기의 소비 전력을 예측할 수 있다. 여기서, 현재전력량은 이전 주기에서 측정된 소비전력량을 의미한다.
Figure pat00002
도 4는 수학식 2에 나타낸 예측 전력량을 나타내는 예시 그래프이다.
다음으로 기준전력 설정부(120)는 예측된 소비전력을 기준으로 기준전력을 설정한다(S230).
기준전력이란 소비전력을 예측하여 예측된 소비전력을 수용할 수 있도록 설정되는 전력을 의미한다. 따라서, 기준전력을 설정한 후에도 전동기와 같은 초기 구동시에 전력을 많이 소비하는 부하가 계통에 연결되는 경우에는 기준전력을 초과하는 소비전력이 발생할 수 있다.
따라서, 기준전력 설정부(120)는 이전 주기의 소비전력을 기초로 소비전력이 어떻게 변동할 것인지를 예측하고, 이 예측된 소비전력인 예측전력을 기준으로 기준전력을 설정할 수 있다.
도 5는 예측전력에 따라 기준전력을 각각 다르게 설정한 예시 그래프이다.
기준전력의 크기는 그래프의 기울기로 나타내므로 도 5에서는 기준전력A에서 기준전력N까지 기울기의 증가에 따라 기준전력이 점점 증가하고 있는 것을 나타낸다.
또한, 기준전력과 기준전력량은 그래프를 통해서 구분할 수 있는 바, 도 6을 통하여 설명한다.
도 6은 설정된 기준전력에 의해 기준전력량을 계산하는 예시 그래프이다.
도 6에서, 그래프의 기울기는 기준전력을 나타내고, 그래프와 시간축에 의해 형성되는 삼각형의 면적이 기준전력량을 나타낸다.
기준전력이 설정되면 전력을 공급하는 전력 전원은 해당 주기에서 수용가의 부하단에 시간에 따라 일정한 크기의 기준전력을 공급할 수 있다.
도 7은 기준전력이 진행전력보다 크게 설정된 경우의 예시 그래프이다.
도 7에서, 기준전력A가 진행전력A보다 크게 설정되어 있고, 기준전력의 크기는 시간에 따라 일정한 크기로 유지된다. 여기서 진행전력은 현재의 주기에서의 실제 소비전력을 의미한다.
본 발명에 따른 실시예로서 기준전력 설정부(120)는, 측정된 소비전력(진행 전력)이 기준전력보다 큰 구간에서의 전력 차이량의 합과 측정된 소비전력(진행 전력)이 기준전력보다 작은 구간에서의 전력 차이량의 합의 차이가 최소가 되도록 기준전력의 시간당 전력량을 설정할 수 있다.
도 8은 에너지 저장장치를 이용하는 경우 기준전력을 설정하는 경우의 예시 그래프이다.
도 8에 진행전력C가 파동 형태로 변동되는 것이 나타나 있으며, 기준전력 설정부는(120)는 수요시한의 주기는 소비전력을 예측하여 기준전력을 설정할 수 있다. 그런데 기준전력의 설정에 있어서, 과도한 기준전력이 설정되는 경우 많은 잉여전력이 발생하게 되어 과잉의 전력 설비로 인하여 효율성이 떨어질 수 있다. 또한, 진행전력을 수용할 수 없는 기준전력이 설정되는 것도 바람직하지 않다. 여기서, 빗금친 a 면적의 피크로 인하여 진행전력C를 전체 시간에서 수용하기 위해서는 기준전력을 기준전력D로 설정할 경우 효율성이 떨어진다.
진행전력을 수용 가능한 범위에서 전력 사용의 효율성을 높이기 위해 본 발명에 따른 실시예에 따르면, 기준전력 설정부(120)는 소비전력이 기준전력보다 큰 구간에서의 전력 차이량의 합과 상기 소비전력이 기준전력보다 작은 구간에서의 전력 차이량의 합을 비교하고, 그 차이가 최소가 되도록 기준전력을 설정할 수 있다.
즉, 도 8에서 피크가 발생하는 구간의 면적(a + b)과 골이 형성되는 구간의 면적(c + d)의 차이가 최소가 되도록, 기준전력 설정부(120)는 기준전력 A 내지 기준전력 D 중에서 기준전력B를 선택할 수 있다. 여기서, 에너지 저장장치(300)는 a 및 b에 해당하는 전력 부족분을 수용가의 부하단에 공급하고, c 및 d에 해당하는 잉여 전력을 제어부(130)의 제어 동작에 따라 배터리에 충전한다.
제어부(130)는 현재 주기의 소비전력과 설정된 기준전력의 전력량의 크기를 비교한다(S240).
기준전력이란 소비전력의 크기를 수용케 하기 위해 미리 설정된 전력이므로 설정된 기준전력과 현재의 진행전력과는 차이가 있을 수 있다. 이 경우 제어부(130)는 현재 주기의 소비전력과 설정된 기준전력과의 전력량의 크기를 비교한다.
제어부(130)는 비교 결과에 대응하여 수용가의 부하단에 에너지를 공급하는 배터리의 충전 및 방전을 제어한다(S250).
기준전력 설정에 있어서 기준전력 설정부(120)가 현재 진행전력에 비하여 너무 높은 기준전력을 설정하게 되면 과도한 전력설비가 문제가 되거나 잉여전력이 생기게 된다. 반대로 기준전력 설정부(120)가 현재 진행전력을 수용할 수 없는 크기의 기준전력을 설정하게 되면 전력 부족으로 인해서 부하를 차단하여 전력 소비를 제어해야 할 필요가 생기고 전력 계통에도 손상이 있을 수 있다. 이를 방지하기 위해서 제어부(130)는 비교 결과에 대응하여 수용가의 부하단에 에너지를 공급하는 배터리를 제어하게 된다.
본 발명에 따른 실시예로서 제어부(130)는, 현재 주기의 소비전력이 설정된 기준전력보다 작은 경우, 즉, 도 9에서 기준 전력으로 기준 전력 B가 선택된 경우, 기준전력 B와 진행전력 A의 차이에 해당하는 잉여전력을 배터리에 충전하도록 부하단에 연결된 에너지 저장장치(300)를 제어할 수 있다.
또한 제어부(130)는, 현재 주기의 소비전력이 설정된 기준전력보다 큰 경우, 즉, 도 9에서 기준 전력으로 기준 전력 A가 선택된 경우, 에너지 저장장치(300)를 제어함으로써, 기준전력 A와 진행전력 B의 차이에 해당하는 전력을 배터리로부터 전달받고, 전달된 전력을 수용가로 공급한다.
또한 기준전력 설정부(120)는 기준전력을 기준전력A에서 기준전력B로 재설정할 수 있다. 그리고 제어부(130)는 잉여전력을 에너지 저장장치(300)에 충전하도록 제어한다.
도 9에서 진행전력이 점점 높아지는 경우, 진행전력의 증가가 동력부하의 초기 기동에 의한 일시적인 피크로 인한 경우라면 에너지 저장장치에 의한 방전으로 부족한 전력을 보충할 수 있고, 진행전력의 증가가 가동되는 부하수의 증가와 같이 지속적인 경우라면 기준전력을 상향하여 설정하여야 할 것이다.
기존의 최대 전력 관리는 수요시한 내 선정된 부하가 목표 전력량을 초과하면 자동으로 운전중인 전기설비를 제어하여 소비 전력량을 목표 전력량에 이르게 하는 방법이다. 그리고 목표 전력량을 줄이는 경우 필수적으로 운전이 요구되는 전기설비까지 제어 대상이 된다.
이에 본 발명에 따르면 에너지 저장장치를 활용하여 기준 전력에 대해 실시간으로 간헐적인 부하에 대응 및 에너지 평준화에 따른 운영이 가능하다.
또한, 에너지 저장장치를 활용한 수용가의 에너지 사용량에 대한 안정성을 위협하는 신재생 에너지원, 전동기 기동, 고조파 발생 등으로 인한 에너지 패턴의 불규칙성을 평준화 시킬 수 있으며, 실시간 에너지 상황 대응이 가능하다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 에너지 운영 장치 및 그 방법에 따르면, 에너지 저장장치를 이용해 에너지를 관리함으로써 불규칙한 전력 품질을 개설할 수 있고 전력계통 주파수 및 전압을 안정화 할 수 있다. 또한, 에너지 저장장치의 발전원 역할에 의해 고품질의 전력을 수용가에 공급할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
100: 에너지 운영 장치, 110: 데이터 수신부,
120: 기준전력 설정부, 130: 제어부,
200: 지능형 검침기, 300: 에너지 저장장치

Claims (12)

  1. 전력 전원으로부터 수용가에 공급되는 기준 전력을 조절하기 위한 에너지 운영 장치에 있어서,
    적어도 하나의 상기 수용가의 부하단에 설치된 지능형 검침기로부터 실시간으로 측정된 소비 전력 데이터를 수신하는 지능형 검침기;
    이전 주기에서 측정된 소비전력을 이용하여 현재 주기의 소비 전력을 예측하고, 예측된 소비 전력을 기준으로 기준전력을 설정하는 기준전력 설정부; 및
    현재 주기의 소비 전력과 상기 설정된 기준전력의 전력량의 크기를 비교하여, 비교 결과에 대응하여 상기 수용가의 부하단에 에너지를 공급하는 배터리의 충전 및 방전을 제어부를 포함하는 에너지 운영 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 전원은 하나의 주기에서 상기 수용가의 부하단에 시간에 따라 일정한 크기의 기준 전력을 공급하는 에너지 운영 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 현재 주기의 소비전력이 상기 설정된 기준전력보다 작은 경우, 상기 기준전력과 상기 소비전력의 차이에 해당하는 잉여전력을 상기 배터리에 충전하도록 상기 부하단에 연결된 에너지 저장장치를 제어하는 에너지 운영 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 현재 주기의 소비전력이 상기 설정된 기준전력보다 큰 경우, 상기 기준전력과 상기 소비전력의 차이에 해당하는 전력을 상기 배터리로부터 상기 수용가로 전달받도록 상기 에너지 저장장치를 제어하는 에너지 운영 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기준전력 설정부는,
    상기 소비전력이 상기 기준전력보다 큰 구간에서의 전력량의 합과 상기 소비전력이 상기 기준전력보다 작은 구간에서의 전력량의 합의 차이가 최소가 되도록 상기 기준전력의 시간당 전력량을 설정하는 에너지 운영 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 주기는 1분인 에너지 운영 장치.
  7. 전력 전원으로부터 수용가에 공급되는 기준 전력을 조절하기 위한 에너지 운영 장치의 에너지 운영 방법에 있어서,
    적어도 하나의 상기 수용가의 부하단에 설치된 지능형 검침기로부터 실시간으로 측정된 소비 전력 데이터를 수신하는 단계;
    이전 주기에서 측정된 소비전력을 이용하여 현재 주기의 소비 전력을 예측하고, 예측된 소비 전력을 기준으로 기준전력을 설정하는 단계; 및
    현재 주기의 소비 전력과 상기 설정된 기준전력의 전력량의 크기를 비교하여, 비교 결과에 대응하여 상기 수용가의 부하단에 에너지를 공급하는 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 단계를 포함하는 에너지 운영 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전력 전원은 하나의 주기에서 상기 수용가의 부하단에 시간에 따라 일정한 크기의 기준 전력을 공급하는 에너지 운영 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 배터리의 충전/방전을 제어하는 단계는,
    상기 현재 주기의 소비전력이 상기 설정된 기준전력보다 작은 경우, 상기 기준전력과 상기 소비전력의 차이에 해당하는 잉여전력을 상기 배터리에 충전하도록 상기 부하단에 연결된 에너지 저장장치를 제어하는 에너지 운영 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 배터리의 충전/방전을 제어하는 단계는,
    상기 현재 주기의 소비전력이 상기 설정된 기준전력보다 큰 경우, 상기 기준전력과 상기 소비전력의 차이에 해당하는 전력을 상기 배터리로부터 상기 수용가로 전달받도록 상기 에너지 저장장치를 제어하는 에너지 운영 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 기준전력을 설정하는 단계에서,
    상기 소비전력이 상기 기준전력보다 큰 구간에서의 전력량의 합과 상기 소비전력이 상기 기준전력보다 작은 구간에서의 전력량의 합의 차이가 최소가 되도록 상기 기준전력의 시간당 전력량을 설정하는 에너지 운영 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 주기는 1분인 에너지 운영 방법.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR20180047137A (ko) * 2016-10-31 2018-05-10 한국전력공사 에너지 저장 시스템 및 이를 포함하는 주파수 제어 시스템
CN108173291A (zh) * 2017-12-29 2018-06-15 张庆强 一种基于天气因素的分布式新能源智能配电方法
US10340701B2 (en) 2016-03-29 2019-07-02 Lsis Co., Ltd. Hybrid power storage apparatus
WO2019132054A1 (ko) * 2017-12-26 2019-07-04 벽산파워 주식회사 에너지 저장장치를 이용한 최대수요전력 제어 시스템
WO2020122475A1 (en) * 2018-12-10 2020-06-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Energy storage system and controlling method thereof
KR20220040698A (ko) * 2020-09-24 2022-03-31 한국전력공사 에너지저장장치 충방전 스케쥴링 시스템 및 방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170060361A (ko) 2015-11-24 2017-06-01 주식회사 인코어드 테크놀로지스 전력 수요 분석 장치 및 이를 포함하는 전력 관리 시스템
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US10340701B2 (en) 2016-03-29 2019-07-02 Lsis Co., Ltd. Hybrid power storage apparatus
KR20180047137A (ko) * 2016-10-31 2018-05-10 한국전력공사 에너지 저장 시스템 및 이를 포함하는 주파수 제어 시스템
WO2019132054A1 (ko) * 2017-12-26 2019-07-04 벽산파워 주식회사 에너지 저장장치를 이용한 최대수요전력 제어 시스템
CN108173291A (zh) * 2017-12-29 2018-06-15 张庆强 一种基于天气因素的分布式新能源智能配电方法
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US11196284B2 (en) 2018-12-10 2021-12-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Energy storage system and controlling method thereof
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