KR20150115144A - Train station power management apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 철도 역사 전력 관리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신재생에너지, 회생에너지, 연료전지 등으로부터 생산된 전력을 저장하여 각종 역사설비로 공급하는 철도 역사 전력 관리 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a railroad history power management apparatus, and more particularly, to a railway history power management apparatus that stores power generated from renewable energy, regenerative energy, fuel cells,
전기 에너지를 안정적이고 효율적으로 사용하기 위한 노력이 스마트 그리드(smart grid)라는 이름으로 전 세계적으로 진행되고 있다. Efforts to use electric energy in a stable and efficient manner are being carried out globally under the name of smart grid.
스마트 그리드란 기존 전력망에 IT 기술을 접목하여 효율적으로 전력을 생산, 전송, 배분, 소비하는 시스템이다. Smart Grid is a system that efficiently produces, transmits, distributes and consumes electric power by combining IT technology with existing power grid.
이에 따라, 철도 교통에서도 스마트 그리드를 이용하여 효율적으로 전력을 관리하기 위한 관심이 증대되고 있다. As a result, there is an increasing interest in efficient management of electric power using a smart grid in railway traffic.
철도 교통의 전기 사용량은 지속적인 전철화 사업, 고속철도 구간의 확대, 도시철도 신규 건설 등으로 인해 급증할 것으로 예상된다. 따라서, 최근에는 최적의 전기 에너지 사용을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. Electricity usage of railroad traffic is expected to increase sharply due to continuous electric railway business, expansion of high-speed railway area, and construction of urban railway. Therefore, in recent years, various researches have been conducted to use optimum electric energy.
이에 최근에는 도시철도 역사의 전력 저감을 위해 신재생에너지원, 회생인버터 및 전력저장장치를 이용하는 방식이 연구되고 있다. Recently, a method using a renewable energy source, a regenerative inverter, and a power storage device has been studied to reduce the power of an urban railroad history.
그러나, 신재생에너지원의 경우, 태양광 에너지원으로부터 생산된 직류 전원을 역사설비에 직접 공급하는 방식이 이용되고 있으며, 철도차량 제동시 발생되는 대용량의 회생에너지의 경우에도 역사 전력계통에 불규칙적으로 유입됨에 따라 기존 계통의 안정성을 저하시키는 문제점이 있었다. However, in the case of renewable energy sources, a method of directly supplying DC power generated from a solar energy source to a historical facility is used, and even in the case of a large amount of regenerative energy generated when braking a railway vehicle, There is a problem that the stability of the existing system is deteriorated.
또한 철도차량에서 발생하는 회생에너지를 역사설비에 활용하기 위한 회생인버터의 경우, 직류 전력을 역사설비에서 바로 소비하는 방식이 이용되고 있으나, 생산시간 및 생산량의 제어가 어렵고 생산 즉시 소비해야 하므로 에너지 운영 효율이 저하되는 문제점이 있었다. In the case of regenerative inverter to use regenerative energy generated from railway vehicles in the historical facilities, direct power is consumed directly from the historical facility but it is difficult to control the production time and production amount, There is a problem that the efficiency is lowered.
게다가, 전력저장장치의 경우 심야의 값싼 전력을 전력저장장치에 저장한 후 피크시간대와 같이 전력소비가 많거나 전력요금이 비싼 시간에 사용하는 방식이 이용되고 있으나, 전력량 저감 및 비상시 비상전원 등으로 활용하기에는 미흡한 문제점이 있었다. In addition, in the case of power storage devices, low-cost low-cost power is stored in an electric power storage device and is used in a time period such as a peak time period where power consumption is high or power charge is high. There is a problem that it is not enough to utilize.
즉, 종래의 역사설비 전력 저감 방식은 설치 및 유지보수 비용이 상대적으로 고가인데 반해 전력요금 절감 및 에너지 운영의 효율성이 낮아 경제성이 떨어지는 문제점이 있었다. That is, the conventional power facilities for reducing historical facilities have problems in that the installation and maintenance costs are relatively high, while the electricity costs are low and the efficiency of energy operation is low.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0131917호(2009.12.30)에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2009-0131917 (2009.12.30).
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 신재생에너지, 회생에너지, 연료전지 등으로부터 생산된 전력을 저장한 후 역사설비의 부하량에 따라 역사설비 각각으로 공급하여 역사설비의 운영에 소비되는 전력을 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 철도 역사 전력 관리 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a power generation system, a power generation system, And to provide a railroad historical power management apparatus which can efficiently manage the power consumed in the operation of the historical facilities.
본 발명의 다른 목적은 회생에너지에 의해 생산된 전원이 역사 전력계통에 불규칙적으로 유입되는 것을 방지하여 기존 전력 계통의 안정성을 향상시키는 철도 역사 전력 관리 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a railroad history power management apparatus which improves the stability of the existing power system by preventing the power generated by the regenerative energy from being irregularly introduced into the historical power system.
본 발명의 또 다른 목적은 신재생에너지, 회생에너지, 연료전지 에너지 중 어느 하나 이상을 통해 생산된 전력을 저장하고 역사 전력계통의 필요에 따라 선택적으로 공급하여 전력 운영 효율을 향상시키는 철도 역사 전력 관리 장치를 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a railway historical power management system that stores power generated through at least one of renewable energy, regenerative energy, and fuel cell energy, and selectively supplies the power according to the needs of the historical power system, Device.
본 발명의 또 다른 목적은 신재생에너지, 회생에너지, 연료전지 등을 통해 생산된 전력으로 피크 부하를 관리하여 전력 요금을 감소시키고 효율적인 전력 운영이 가능하도록 한 철도 역사 전력 관리 장치를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a railroad history power management apparatus that manages peak load by power generated by renewable energy, regenerative energy, fuel cell, etc., thereby reducing power charges and enabling efficient power operation.
본 발명의 또 다른 목적은 역사설비에 신재생에너지, 회생에너지, 연료전지 등을 통해 생산된 전력을 추가적으로 공급 및 관리함으로써, 역사 운영을 위해 기존의 전력망으로부터 공급되던 전력을 감소시킬 수 있도록 한 철도 역사 전력 관리 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a railway system capable of reducing power supplied from an existing power network for historical operation by additionally supplying and managing electric power produced through renewable energy, To provide a historical power management device.
본 발명의 또 다른 목적은 새로운 전력원을 역사 전력원으로 이용하여 역사에서 소비되는 에너지를 절감할 수 있고, 신재생에너지나 회생에너지에 의해 생산된 전원을 제어가능한 규칙적인 전원으로 활용할 수 있도록 하며, 비상전원으로도 활용 가능하도록 하는 역사 전력 관리 장치를 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a power source capable of reducing energy consumed in history by using a new power source as a historical power source and capable of utilizing a power generated by renewable energy or regenerative energy as a controllable power source The present invention also provides a historical power management apparatus that can be utilized as an emergency power source.
본 발명의 일 측면에 따른 철도 역사 전력 관리 장치는 보조 에너지로 전기 에너지를 생산하는 전력생산장치; 상기 전력생산장치에 의해 생산된 전기 에너지를 저장하는 전력저장장치; 상기 전력저장장치에 저장된 전원을 교류전원으로 변환하여 철도역사에 설치된 역사설비로 공급하는 PCS(Power Conversion System); 및 상기 역사설비의 부하량에 따라 상기 전력생산장치로 전기 에너지를 생산하고 상기 전력저장장치에 저장된 전원을 상기 PCS를 통해 상기 역사설비로 공급하는 통합 관리 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다. A railway historical power management apparatus according to an aspect of the present invention includes: a power generation apparatus for generating electric energy by auxiliary energy; A power storage device for storing electric energy produced by the power generation device; A PCS (Power Conversion System) for converting the power stored in the power storage device into AC power and supplying the converted power to the historical facilities installed in the railroad history; And an integrated management server for generating electrical energy to the power generation apparatus according to a load of the historical facility and supplying power stored in the power storage system to the historic facility through the PCS.
본 발명에서, 상기 통합 관리 서버는 상기 역사설비의 부하량이 기 설정된 제1 기준범위 이내이면 상기 전력저장장치를 충전시키고, 상기 역사설비의 부하량이 기 설정된 제2 기준범위 이내이면 상기 전력저장장치의 전원을 방전시켜 상기 역사설비에 공급하며, 상기 역사설비의 부하량이 기 설정된 제3 기준범위 이내이면 상기 전력저장장치의 전원을 방전시켜 상기 역사설비에 공급함과 더불어 상기 전력생산장치에서 생산된 전원을 상기 PCS를 통해 교류전원으로 변환시켜 상기 역사설비에 직접 공급하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the integrated management server may charge the power storage device if the load of the historical facility is within a predetermined first reference range, and if the load of the historical facility is within a predetermined second reference range, And supplies power to the historical facility when the load of the historical facility is within a predetermined third reference range, and supplies the power to the historical facility, And is converted into an AC power source through the PCS and supplied directly to the historical facility.
본 발명에서, 상기 제1 기준범위는 기 설정된 심야 시간대의 전력 사용량에 대응되는 부하량 범위이고, 상기 제3 기준범위는 전력사용량이 피크부하를 중심으로 기 설정된 비율 이내의 부하량 범위이며, 상기 제2 기준범위는 전력사용량이 상기 제3 기준범위보다 낮고 상기 제1 기준범위보다는 높은 부하량 범위인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the first reference range is a load range corresponding to the power usage amount of the predetermined midnight time zone, the third reference range is the load range within a predetermined ratio of the power usage based on the peak load, And the reference range is a load range in which the power consumption is lower than the third reference range and higher than the first reference range.
본 발명에서, 상기 전력생산장치는 신재생 에너지로 전기 에너지를 생산하여 상기 전력저장장치에 저장하는 신재생에너지 전원모듈; 열차의 제동시 발생하는 열차의 운동에너지를 통해 전기 에너지를 생산하여 상기 전력저장장치에 저장하는 회생에너지 전원모듈; 및 연료전지의 이온화 반응을 토대로 전기 에너지를 생산하여 상기 전력저장장치에 저장하는 연료전지 전원모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the power generation apparatus may include a new and renewable energy power module for generating electrical energy from renewable energy and storing the electrical energy in the power storage device; A regenerative energy power module for generating electric energy through kinetic energy of a train generated when the train is braked and storing the generated electric energy in the electric power storage device; And a fuel cell power module for producing electrical energy based on the ionization reaction of the fuel cell and storing the electrical energy in the power storage device.
본 발명에서, 상기 신재생에너지 전원모듈은 신재생 에너지로 전기 에너지를 생산하는 신재생에너지 전력생산부; 및 상기 신재생에너지 전력생산부에서 생산된 전원을 직류 전원으로 변환하는 신재생에너지 전원 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the renewable energy power module is a renewable energy power producer that generates electric energy using renewable energy; And a renewable energy power converter for converting the power generated by the renewable energy power generator into a DC power source.
본 발명에서, 상기 회생에너지 전원모듈은 열차의 제동시 열차의 운동에너지를 통해 전기 에너지를 생산하는 회생에너지 전력생산부; 및 상기 회생에너지 전력생산부에서 생산된 전원을 직류 전원으로 변환하는 회생에너지 전원 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the regenerative energy power module includes: a regenerative energy power generator for generating electric energy through kinetic energy of a train when a train is braked; And a regenerative energy power converter for converting the power generated by the regenerative energy power generator into a DC power source.
본 발명에서, 상기 회생에너지 전원모듈은 상기 회생에너지 전원 컨버터로부터 공급되는 전원의 전압을 상기 전력저장장치의 용량에 따라 조정하여 상기 전력저장장치로 공급하는 회생에너지 전원 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the regenerative energy power module may further include a regenerative energy power regulator for regulating a voltage of a power source supplied from the regenerative energy power converter according to a capacity of the power storage device and supplying the voltage to the power storage device do.
본 발명에서, 상기 회생에너지 전원 조정부는 상기 회생에너지 전원 컨버터로부터 공급되는 전원을 저장하는 복수 개의 충전 모듈; 상기 충전 모듈 각각에 일대일 대응되게 설치되어 상기 충전 모듈 각각으로 공급되는 전원을 스위칭하는 복수 개의 충전 스위치; 상기 회생에너지 전력생산부에 의해 생산된 전원의 전압을 검출하는 전압 검출부; 상기 회생에너지 전력생산부에 의해 생산된 전원의 전류를 검출하는 전류 검출부; 상기 충전 모듈 각각에 일대일 대응되게 설치되어 상기 충전 모듈 각각으로부터 공급되는 전원을 스위칭하는 방전 스위치; 및 상기 전압 검출부 및 상기 전류 검출부에 의해 각각 검출된 전압 및 전류에 따라 상기 충전 스위치 각각을 제어하여 상기 충전 모듈 중 어느 하나 이상에 전원을 충전시키고, 상기 전력저장장치의 용량에 따라 상기 방전 스위치 각각을 제어하여 상기 전력저장장치에 공급되는 전원을 조정하는 충방전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the regenerative energy power adjuster includes a plurality of charging modules for storing power supplied from the regenerative energy power converter; A plurality of charging switches provided in a one-to-one correspondence with each of the charging modules to switch a power source supplied to each of the charging modules; A voltage detector for detecting a voltage of a power supply generated by the regenerative energy power generator; A current detector for detecting a current of a power supply produced by the regenerative energy power generator; A discharging switch installed to correspond to each of the charging modules in a one-to-one correspondence manner and switching a power source supplied from each of the charging modules; And a controller for controlling each of the charging switches according to a voltage and a current detected by the voltage detector and the current detector to charge power to at least one of the charging modules, And a charge / discharge controller for controlling the power supplied to the power storage device by controlling the charge / discharge controller.
본 발명에서, 상기 연료전지 전원모듈은 연료전지의 이온화 반응을 토대로 전력을 생산하는 연료전지 전력생산부; 및 상기 연료전지 전력생산부에서 생산된 전원을 직류 전원으로 변환하는 연료전지 전원 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the fuel cell power module may include a fuel cell power generator for generating power based on an ionization reaction of the fuel cell; And a fuel cell power converter for converting the power generated by the fuel cell power generator into a direct current power source.
본 발명에서, 상기 통합 관리 서버는 상기 역사설비의 부하량을 모니터링하고 상기 전력저장장치로부터 상기 역사설비로 공급되는 전력량을 조절하여 상기 역사설비의 부하를 관리하는 부하 관리부; 및 상기 역사설비의 부하량 및 상기 전력저장장치에 저장된 전력량을 토대로 상기 부하 관리부를 제어하는 제어 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the integrated management server may include: a load management unit for monitoring a load of the historical facility and managing a load of the historical facility by adjusting an amount of electric power supplied from the electric power storage device to the historical facility; And a control server for controlling the load management unit based on a load of the historical facility and an amount of electric power stored in the electric power storage device.
본 발명은 신재생에너지, 회생에너지, 연료전지 등으로부터 생산된 전력을 저장한 후 역사설비의 부하량에 따라 역사설비 각각으로 공급하여 역사설비의 운영에 소비되는 전력을 효율적으로 관리할 수 있도록 한다. The present invention stores electric power generated from renewable energy, regenerative energy, fuel cell, etc., and supplies the electric power to the historical facility according to the load of the historical facility, thereby efficiently managing the electric power consumed in the operation of the historical facility.
본 발명은 회생에너지에 의해 생산된 전원이 역사 전력계통에 불규칙적으로 유입되는 것을 방지하여 기존 전력 계통의 안정성을 향상시킨다. The present invention improves the stability of the existing power system by preventing the power generated by the regenerative energy from being irregularly introduced into the historical power system.
본 발명은 신재생에너지, 회생에너지 및 연료전지에너지 중 어느 하나 이상을 통해 생산된 전력을 저장하고 역사 전력계통의 필요에 따라 선택적으로 공급하여 전력 운영 효율을 향상시킨다. The present invention stores power generated through at least one of renewable energy, regenerative energy, and fuel cell energy, and selectively supplies the generated power according to the needs of the historical power system, thereby improving power operation efficiency.
본 발명은 신재생에너지, 회생에너지, 연료전지 등을 통해 생산된 전력으로 피크 부하를 관리하여 전력 요금을 감소시킨다. The present invention reduces power charges by managing peak loads with power generated through renewable energy, regenerative energy, fuel cells, and the like.
본 발명은 역사설비에 신재생에너지, 회생에너지, 연료전지 등을 통해 생산된 전력을 추가적으로 공급 및 관리하여, 역사 운영을 위해 기존의 전력망으로부터 공급되던 전력을 감소시킬 수 있도록 한다. The present invention additionally supplies and manages power generated through renewable energy, regenerative energy, fuel cells, and the like to historical facilities, thereby reducing power supplied from an existing power network for historical operation.
본 발명은 새로운 전력원을 역사 전력원으로 이용하여 역사에서 소비되는 에너지를 절감할 수 있고, 신재생에너지나 회생에너지에 의해 생산된 전원을 제어가능한 규칙적인 전원으로 활용할 수 있도록 하며, 비상전원으로도 활용 가능하도록 한다.
The present invention utilizes a new power source as a historical power source to reduce energy consumed in history and to utilize a regenerative power source that can be produced by renewable energy or regenerative energy as a regular power source, .
도 1 은 본 발명의 일 실시에에 따른 철도 역사 전력 관리 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 도 1 의 신재생에너지 전력조정부의 블럭 구성도이다.
도 3 은 도 1 의 통합 관리 서버의 블럭 구성도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 역사 전력 관리 방법의 순서도이다.
도 5 는 도 4 의 철도 역사의 역사설비에 전원을 공급하는 단계를 도시한 순서도이다.1 is a block diagram of a railroad history power management apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the renewable energy power adjusting unit of FIG. 1. FIG.
3 is a block diagram of the integrated management server of FIG.
FIG. 4 is a flowchart of a method of managing a railroad history power according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart showing a step of supplying power to the historical facility of the railroad history of FIG. 4; FIG.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 역사 전력 관리 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a railroad history power management apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. Further, terms to be described below are terms defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the user, the intention or custom of the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1 은 본 발명의 일 실시에에 따른 철도 역사 전력 관리 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 도 1 의 신재생에너지 전력조정부의 블럭 구성도이며, 도 3 은 도 1 의 통합 관리 서버의 블럭 구성도이다. FIG. 1 is a block diagram of a railroad history power management apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a renewable energy power adjustment unit of FIG. 1, FIG.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 역사 전력 관리 장치는 전력생산장치(10), 전력저장장치(20), PCS(30) 및 통합 관리 서버(40)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a railroad history power management apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
전력생산장치(10)는 보조 에너지로 전기 에너지를 생산한다. The
보조 에너지에는 신재생에너지, 회생에너지, 연료전지에너지 등이 포함될 수 있다.The auxiliary energy may include renewable energy, regenerative energy, fuel cell energy, and the like.
신재생에너지에는 태양광 에너지, 풍력, 수력 및 지력 등이 포함되며, 본 실시예에서 신재생에너지는 자연으로부터 얻어져 전기 에너지로 변환될 수 있는 에너지를 통칭하는 것으로 이해되어야 한다. Renewable energy includes solar energy, wind power, water power, and intelligence. In this embodiment, it is understood that the renewable energy collectively refers to energy that can be obtained from nature and converted into electric energy.
회생에너지는 회생제동방식 즉, 열차가 하구배 운행 또는 제동을 위해 감속을 하는 경우 열차의 운동에너지로 얻어지는 에너지이다. 이러한 회생에너지는 차량의 하구배 운행 및 제동시 발생하는 에너지인바, 에너지 절감에 기여할 수 있다. The regenerative energy is the energy obtained by the kinetic energy of the train when the regenerative braking system, that is, when the train decelerates for operation or braking. Such regenerative energy can contribute to the energy saving because it is the energy generated during the operation and braking of the vehicle.
연료전지 에너지는 수소와 산소의 이온화 반응시 발생되는 에너지이다. Fuel cell energy is the energy generated by the ionization reaction of hydrogen and oxygen.
참고로, 본 실시예에서 보조 에너지는 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 역사설비(50)에 공급하는 전기 에너지로 변환될 수 있는 다양한 에너지가 모두 포함될 수 있다. 여기서, 역사설비(50)에는 공조설비(51), 조명설비(52), 전산설비(53), 통신설비(54) 등이 포함될 수 있으며, 이외에도 역사를 운영하기 위해 설치되는 모든 설비가 포함될 수 있다. For reference, the auxiliary energy in the present embodiment is not limited to the above-described embodiment, and may include various kinds of energy that can be converted into electric energy to be supplied to the
아울러, 전력계통은 발전소 등으로부터 생산된 전력을 철도 전력망에 공급하는 전력 설비를 모두 통칭한다. 본 명세서에서 전력계통은 배전반(22.9kV 배전반)과 고배용 변압기 및 배전반(AC 6.6kV 배전반)을 통해 역사 전력망으로 전력 공급을 하는 전력설비가 모두 포함될 수 있다. In addition, the power system collectively refers to electric power facilities that supply electric power produced from a power plant or the like to a railway power grid. In this specification, the power system can include both power distribution equipment (22.9kV switchboard), high-power transformer, and power equipment that supplies power to the historical power grid through the switchboard (AC 6.6kV switchboard).
참고로, 본 실시예에서는 신재생에너지, 회생에너지 및 연료전지 에너지를 참고로 하여 설명한다. For reference, the present embodiment will be described with reference to renewable energy, regenerative energy, and fuel cell energy.
전력생산장치(10)는 신재생에너지 전원모듈(11), 회생에너지 전원모듈(12) 및 연료전지 전원모듈(13)을 포함한다. The
신재생에너지 전원모듈(11)은 신재생에너지로 전기 에너지를 생산하여 전력저장장치(20)에 공급한다. 신재생에너지 전원모듈(11)은 신재생에너지 전력생산부(111) 및 신재생에너지 전원 컨버터(112)를 포함한다. The renewable
신재생에너지 전력생산부(111)는 신재생에너지를 전기 에너지로 변환하고, 이 전기 에너지를 신재생에너지 전원 컨버터(112)로 공급한다. The renewable energy
일 예로, 신재생에너지 전력생산부(111)로는 태양광 발전 모듈(PhotoVoltaic Power Generation System)이 채용될 수 있다. 태양광 발전 모듈은 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 것으로써, 태양전지 셀, 태양전지 모듈 및 태양전지 어레이를 포함한다. 여기서, 태양전지 셀은 태양광을 전기에너지로 변환하는 최소단위로써, 10~15cm 각 판상의 실리콘에 pn접합을 한 반도체의 일종이다. 태양전지 셀의 출력 전압은 약0.5V~0.6V 정도로 매우 낮다. 이에 태양전지 셀이 복수 개 직렬로 접속되어 태양전지 모듈이 제작된다. 태양전지 모듈은 일정한 틀에 고정되어 복수 개가 연결되며, 이들 태양전지 모듈이 다시 조합되어 태양전지 어레이가 제작된다. 이 태양전지 어레이는 역사와 같은 시설물이나, 레일 주변 등에 설치되어 소정의 전압을 생성한다. 이외에도, 신재생에너지 전력생산부(111)는 풍력을 이용하여 전력을 생산하는 풍력 발전기 등을 더 포함할 수 있다.For example, a photovoltaic power generation system may be employed as the renewable energy
여기서, 태양광 발전 모듈은 철도 설비 및 철도 설비와 인접한 위치에 다양한 형태로 제작될 수 있다. 또한, 풍력 발전기는 철도 차량 운행시 발생되는 열차풍을 이용하거나 자연풍을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 것으로써, 철도 차량의 고속 구간, 산간 지방 등에 설치될 수 있다. 이와 같이 태양광 발전기와 풍력 발전기는 철도 운행 환경이나 자연 환경 등을 고려하여 다양한 위치와 방식으로 설치될 수 있다. 이외에도, 지반에 설치되어 철도 차량 운행시 발생되는 압력으로 전원을 생산하는 압전 장치 등도 포함될 수 있다. Here, the photovoltaic module may be manufactured in various forms adjacent to the railway facility and the railway facility. In addition, the wind turbine generator can generate electric energy by utilizing the heat wind generated when the railway vehicle is operated or by using the natural wind, and can be installed in the high speed section of the railway vehicle, the mountainous region, and the like. In this way, the photovoltaic generator and the wind turbine can be installed in various positions and methods in consideration of the railway operating environment and the natural environment. In addition, a piezoelectric device installed on the ground to produce power by pressure generated when a railway vehicle is operated can be included.
신재생에너지 전원 컨버터(112)는 신재생에너지 전력생산부(111)에서 생산된 전원의 전압을 전력저장장치(20)의 입력 전압레벨로 변환하여 DC 링크, 즉 DC-Link Bus를 통해 전력저장장치(20)로 공급한다. The renewable
회생에너지 전원모듈(12)은 회생에너지 전력생산부(121), 회생에너지 전원 컨버터(122) 및 회생에너지 전원 조정부(123)를 포함한다. The regenerative
회생에너지 전력생산부(121)는 열차가 하구배 구동 또는 제동시 열차의 운동에너지를 통해 전기 에너지를 생산한다. 이러한 회생에너지 전력생산부(121)는 가속된 열차가 주행 중 정차를 하기 위하여 회생제동 방식으로 감속을 하는 경우 발전기로 동작하여 발전제동을 수행하므로 순간적으로 큰 전기 에너지를 생산할 수 있다. The regenerative energy electric power generating unit 121 generates electric energy through the kinetic energy of the train when the train is driven or braked. When the accelerated train decelerates in the regenerative braking mode in order to make a stop while the vehicle is running, the regenerative energy power generation unit 121 operates as a generator and performs power generation braking, so that it can instantaneously produce large electric energy.
회생에너지 전원 컨버터(122)는 회생에너지 전력생산부(121)에서 생산된 전원의 전압을 전력저장장치(20)의 입력 전압레벨로 변환하여 DC-Link Bus를 통해 전력저장장치(20)로 공급한다. The regenerative energy power converter 122 converts the voltage of the power generated by the regenerative energy power generation unit 121 into the input voltage level of the
회생에너지 전원 조정부(123)는 회생에너지 전원 컨버터(122)로부터 공급되는 전기 에너지의 전압을 전력저장장치(20)의 용량에 따라 조정한다. 통상적으로 가속된 열차가 주행 중 정차를 하기 위하여 회생제동 방식으로 감속을 하는 경우, 전동기가 발전제동을 수행하여 순간적으로 큰 전기 에너지가 발생하게 된다. 이로 인해 전력저장장치(20)에 순간적으로 큰 전류가 인가되고, 그 결과 전력저장장치(20)가 불안정해지거나 수명이 저하될 수 있다. 이에 회생에너지 전원 조정부(123)는 회생에너지 전원 컨버터(122)로부터 공급되는 전류를 전력저장장치(20)의 용량에 따라 적절하게 조정하여 전력저장장치(20)가 안정적으로 운영될 수 있도록 한다. The regenerative
도 2 를 참조하면, 회생에너지 전원 조정부(123)는 충전 스위치(1231), 충전 모듈(1232), 전압 검출부(1233), 전류 검출부(1234), 방전 스위치(1235) 및 충방전 제어부(1236)를 포함한다. 2, the regenerative
충전 모듈(1232)은 복수 개가 설치되어 서로 간에 병렬로 연결되며, 각각은 회생에너지 전원 컨버터(122)로부터 공급되는 전원을 저장한다. A plurality of charging
충전 스위치(1231)는 충전 모듈(1232) 각각에 일대일 대응되게 설치되어 충전 모듈(1232) 각각으로 공급되는 전원을 스위칭한다. 이러한 충전 스위치(1231)는 회생에너지에 의해 생산된 전기 에너지의 크기에 대응되게 적합한 개수가 스위칭되며, 충전 모듈(1232)은 충전 스위치(1231) 각각의 스위칭 동작에 따라 전기 에너지를 선택적으로 충전한다. 일 예로, 회생에너지에 의해 생산된 전기 에너지가 상대적으로 적을 경우에는 적은 개수의 충전 스위치(1231)가 턴온되고, 회생에너지에 의해 생산된 전기 에너지가 클 경우에는 상대적으로 많은 개수의 충전 스위치(1231)가 턴온된다. The charging
전압 검출부(1233)는 회생에너지 전력생산부(121)에 의해 생산된 전원의 전압을 검출한다. The
전류 검출부(1234)는 회생에너지 전력생산부(121)에 의해 생산된 전원의 전류를 검출한다. The
방전 스위치(1235)는 복수 개가 충전 모듈(1232) 각각에 일대일 대응되게 설치되어 충전 모듈(1232) 각각으로부터 공급되는 전원을 스위칭하여 전력저장장치(20)에 각각 공급한다. A plurality of
충방전 제어부(1236)는 전압 검출부(1233) 및 전류 검출부(1234)에 의해 각각 검출된 전압 및 전류에 따라 충전 스위치(1231) 각각을 제어하여 충전 모듈(1232) 중 어느 하나 이상에 전원을 충전시키고, 전력저장장치(20)의 용량에 따라 방전 스위치(1235) 각각을 제어하여 상기 전력저장장치(20)에 공급되는 전원을 조정한다. The charge and
이에 회생에너지에 의해 큰 전기 에너지가 생산되더라도, 회생에너지 전원 조정부(123)는 전기 에너지를 복수 개의 충전 모듈(1232)에 각각 일시적으로 충전하고, 이들 충전 모듈(1232)에 충전된 전원을 전력저장장치(20)의 용량에 따라 적합하게 방전시킴으로써, 전력저장장치(20)에 높은 전기 에너지가 공급되어 전력저장장치(20)가 불안정해지고 수명이 저하되는 등의 문제점을 해소할 수 있다. The regenerative
연료전지 전원모듈(13)은 연료전지의 이온화 반응을 토대로 전기 에너지를 생산하여 전력저장장치(20)에 저장한다. 이러한 연료전지 전원모듈(13)은 연료전지 전력생산부(131) 및 연료전지 전원 컨버터(132)를 포함한다. The fuel
연료전지 전력생산부(131)는 연료전지의 이온화 반응을 토대로 전력을 생산하는 것으로써, 기체수소 또는 액체수소를 양극에 공급하고 산소를 음극에 공급하여 내부에서 이온화 반응시킴으로써 전기 에너지를 생산한다. The fuel cell
연료전지 전원 컨버터(132)는 연료전지 전력생산부(131)에서 생산된 전원을 전력저장장치(20)의 입력 전압레벨로 변환하여 전력저장장치(20)로 공급한다. The fuel
전력저장장치(20)는 DC-Link Bus와 연계되어 상기한 전력생산장치(10)로부터 DC-Link Bus를 통해 공급되는 전원을 저장 및 관리하며, 통합 관리 서버(40)의 제어신호에 따라 PCS(30)에 전력을 공급한다. The
PCS(Power Conversion System)(30)는 상기한 신재생에너지 전력생산부(111), 회생에너지 전력생산부(121) 및 연료전지 전력생산부(131)와 연결되어 이들로부터 생산된 직류 전원을 교류 전원으로 변환하여 역사설비(50)에 직접 공급한다. 또한, PCS(30)는 통합 관리 서버(40)에 제어 신호에 따라 신재생에너지 전력생산부(111), 회생에너지 전력생산부(121) 및 연료전지 전력생산부(131) 각각으로부터 생산된 전력을 전력저장장치(20)에 충전하지 않고 역사설비(50)에 직접 공급함으로써, 피크전력 등과 같이 순간적으로 높은 전력에 적극적으로 대처할 수 있도록 한다.The PCS (Power Conversion System) 30 is connected to the renewable energy
통합 관리 서버(40)는 본 발명의 일 실시예에 따른 역사 전력 관리 장치를 전반적으로 제어한다. 통합 관리 서버(40)는 전력생산장치(10)에 저장된 전력량과 역사설비(50)의 부하량을 실시간으로 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 전력저장장치(20)에 저장된 전력을 역사설비(50)에 공급한다. 이를 통해 통합 관리 서버(40)는 기존의 전력 계통을 통한 전력 사용량을 감소시키고, 역사설비(50)의 피크 부하를 감소시킨다. The
도 3 을 참조하면, 통합 관리 서버(40)는 데이터베이스부(41), 제어 서버(42) 및 부하 관리부(43)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the
부하 관리부(43)는 역사설비(50)의 부하량을 실시간으로 모니터링하고 제어 서버(42)의 제어신호에 따라 전력저장장치(20)로부터 역사설비(50)로 공급되는 전력량을 조절한다. The
제어 서버(42)는 상기한 부하 관리부(43)에 의해 검출된 역사설비(50)의 부하량 및 상기 전력저장장치(20)에 저장된 전력량을 토대로 부하 관리부(43)를 제어한다. 이 경우, 제어 서버(42)는 역사설비(50)의 부하량이 기 설정된 제1 기준범위 이내이면 전력저장장치(20)를 충전시키고, 역사설비(50)의 부하량이 기 설정된 제2 기준범위 이내이면 전력저장장치(20)에 전원을 충전시킴과 더불어 전력저장장치(20)의 전원을 방전시켜 역사설비(50)에 공급하며, 역사설비(50)의 부하량이 기 설정된 제3 기준범위 이내이면 전력저장장치(20)의 전원을 방전시켜 역사설비(50)에 공급함과 더불어 전력생산장치(10)의 신재생에너지 전력생산부(1111), 회생에너지 전력생산부(121) 및 연료전지 생산부(131)를 통해 생산된 전원을 PCS(30)를 통해 교류 전원으로 변환시킨 후 역사설비(50)에 직접 공급한다. 다만 역사설비(50)의 부하량과 무관하게 전력저장장치(20)가 완전히 충전된 경우에는, 전력생산장치(10)로부터 생산된 전력을 PCS(30)를 통해 교류 전원으로 변환시킨 후 역사설비(50)에 직접 공급한다.The
여기서, 제1 기준범위는 역사설비(50)의 부하량이 매우 적은 범위로서, 제1 기준범위는 기 설정된 심야 시간대의 전력 사용량에 대응되는 부하량 범위이다. 여기서, 부하량이 제1 기준범위 이내인 경우이더라도, 전력저장장치(20)가 완충되면, 제어서버(42)는 전력생산장치(10)로부터 생산된 전력을 PCS(30)를 통해 교류 전원으로 변환시킨 후 역사설비(50)에 직접 공급할 수 있다. Here, the first reference range is a range in which the load of the
제2 기준범위는 전력사용량이 제3 기준범위보다 낮고 제1 기준범위보다는 높은 부하량 범위로서, 역사설비(50)가 주야간에 정상적으로 운영되는 정상운영 시간대의 부하량 범위가 이에 해당된다. The second reference range is a load range in which the power consumption is lower than the third reference range and higher than the first reference range, and corresponds to a load range of the normal operation time period during which the
마지막으로, 제3 기준범위는 전력사용량이 피크부하를 중심으로 기 설정된 비율 이내의 부하량 범위이며, 전력요금이 매우 높고, 혹서기 또는 혹한기 등과 같이 공조설비(51) 등의 사용량이 급격하게 증가하는 때의 피크전력 부하량이 이에 해당된다. Finally, the third reference range is a load range within a preset ratio centered on the peak load, and the power rate is very high. When the usage amount of the
데이터베이스부(41)는 부하 관리부(43)에 의해 검출된 역사설비(50)의 부하량 및 제어 서버(42)의 동작과 운영에 필요한 각종 프로그램을 저장한다. The
이하, 본 발명의 일 실시에에 따른 철도 역사 전력 관리 방법을 도 4 및 도 5 를 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a railroad history power management method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 철도 역사 전력 관리 방법의 순서도이다. FIG. 4 is a flowchart of a method of managing a railroad history power according to an embodiment of the present invention.
도 4 를 참조하면, 통합 관리 서버(40)의 제어신호에 따라, 전력생산장치(10)가 신재생에너지, 회생에너지 및 연료전지에너지 중 어느 하나 이상을 통해 전원을 생산하고 생산된 전원을 전력저장장치(20)의 입력 전압레벨에 따라 변환한다.4, in accordance with a control signal of the
즉, 신재생에너지 전원모듈(11)은 신재생에너지를 통해 전기 에너지를 생산(S12)하고, 생산된 전원을 전력저장장치(20)에 공급한다.That is, the renewable
또한, 회생에너지 전원모듈(12)은 회생에너지를 통해 전기 에너지를 생산하고, 생산된 전원을 전력저장장치(20)의 입력 전압레벨에 따라 변환한다(S14). 이 경우, 회생에너지 전원모듈(12)은 회생에너지를 통해 생산된 전원의 전압 및 전류에 따라 이 전원을 복수 개의 충전 모듈(1232) 중 어느 하나 이상에 충전시키고, 전력저장장치(20)의 용량에 따라 전력저장장치(20)의 용량에 적합한 전원으로 조정하여 전력저장장치(20)로 공급한다. The regenerative
게다가, 연료전지 전원모듈(13)은 연료전지를 통해 전기 에너지를 각각 생산(S16)하고, 생산된 전원을 전력저장장치(20)에 공급한다. In addition, the fuel
한편, 전력저장장치(20)는 신재생에너지 전원모듈(11), 회생에너지 전원모듈(12) 및 연료전지 전원모듈(13) 각각으로부터 공급되는 전력을 저장한다(S20).Meanwhile, the
이와 같이, 전력이 전력저장장치(20)에 충전됨에 따라, 통합 관리 서버(40)는 전력저장장치(20)에 충전된 전력량 및 역사설비(50)의 부하량에 따라 전력저장장치(20)의 전원을 역사설비(50)에 공급한다(S30). In this way, as the electric power is charged in the electric
도 5 는 도 4 의 철도 역사의 역사설비에 전원을 공급하는 단계를 도시한 순서도이다. FIG. 5 is a flowchart showing a step of supplying power to the historical facility of the railroad history of FIG. 4; FIG.
도 5 를 참조하면, 먼저 부하 관리부(43)는 역사설비(50)의 부하량을 실시간으로 모니터링한다(S310). Referring to FIG. 5, the
이에 따라, 제어 서버(42)는 부하 관리부(43)에 의해 검출된 역사설비(50)의 부하량 및 전력저장장치(20)에 저장된 전력량을 토대로 부하 관리부(43)를 제어한다. The
즉, 제어 서버(42)는 역사설비(50)의 부하량이 기 설정된 제1 기준범위 이내인지를 판단한다(S320). That is, the
단계(S320)에서의 판단 결과, 역사설비(50)의 부하량이 제1 기준범위 이내이면, 제어 서버(42)는 상기한 전력생산장치(10)를 제어하여 전력저장장치(20)를 충전시킨다(S330). If it is determined in step S320 that the load of the
반면에, 단계(S320)에서의 판단 결과, 역사설비(50)의 부하량이 제1 기준범위 이내에 포함되지 않으면, 제어 서버(42)는 역사설비(50)의 부하량이 기 설정된 제2 기준범위 이내인지를 판단한다(S340). On the other hand, if it is determined in step S320 that the load of the
단계(S340)에서의 판단 결과, 역사설비(50)의 부하량이 제2 기준범위 이내이면, 제어 서버(42)는 전력저장장치(20)에 전원을 충전함과 더불어 전력저장장치(20)의 전원을 방전시켜 PCS(30)를 통해 교류 전원으로 변환한 후 역사설비(50)에 공급한다(S350). As a result of the determination in step S340, if the load of the
반면에, 단계(S340)에서의 판단 결과, 역사설비(50)의 부하량이 제2 기준범위 이내에 포함되지 않으면, 제어 서버(42)는 역사설비(50)의 부하량이 기 설정된 제3 기준범위 이내인지를 판단한다(S360). On the other hand, if it is determined in step S340 that the load of the
단계(S360)에서의 판단 결과, 역사설비(50)의 부하량이 제3 기준범위 이내이면, 제어 서버(42)는 전력저장장치(20)의 전원을 방전시켜 PCS(30)를 통해 교류 전원으로 변환한 후 역사설비(50)에 공급함과 더불어 전력생산장치(10)의 신재생에너지 전력생산부(111), 회생에너지 전력생산부(121) 및 연료전지 전력생산부(131) 중 어느 하나 이상을 통해 생산되어 DC-Link Bus를 통해 공급되는 직류 전원을 PCS(60)를 통해 교류 전원으로 변환시킨 후 역사설비(50)에 직접 공급한다(S370). As a result of the determination in step S360, if the load of the
이와 같은 본 실시예는 신재생에너지, 회생에너지, 연료전지 중 어느 하나 이상으로부터 생산된 전력을 저장한 후 역사설비의 부하량에 따라 역사설비 각각으로 공급하여 역사설비의 운영에 소비되는 전력을 효율적으로 관리할 수 있도록 한다. In this embodiment, the power generated from at least one of the renewable energy, the regenerative energy, and the fuel cell is stored and supplied to each historical facility according to the load of the historical facility, So that it can be managed.
또한 본 실시예는 회생에너지에 의해 생산된 전원이 역사 전력계통에 불규칙적으로 유입되는 것을 방지하여 기존 전력 계통의 안정성을 향상시키고, 신재생에너지, 회생에너지 및 연료전지 에너지를 통해 생산된 전력을 저장하고 역사 전력계통의 필요에 따라 선택적으로 공급하여 전력 운영 효율을 향상시킨다. The present embodiment also prevents the power generated by the regenerative energy from being irregularly introduced into the historical power system, thereby improving the stability of the existing power system, and storing the generated power through the renewable energy, the regenerative energy, and the fuel cell energy And selectively supplies power to the historical power system to improve power operation efficiency.
또한, 본 실시예는 신재생에너지, 회생에너지, 연료전지 등을 통해 생산된 전력으로 피크 부하를 관리하여 전력 요금을 감소시키고, 역사설비(50)에 신재생에너지, 회생에너지, 연료전지 등을 통해 생산된 전력을 추가적으로 공급 및 관리하여, 역사 운영을 위해 기존의 전력망으로부터 공급되던 전력이 감소될 수 있도록 한다. In addition, the present embodiment manages the peak load by the power generated through the renewable energy, the regenerative energy, the fuel cell, etc., thereby reducing the electric power charge, and the renewable energy, the regenerative energy, To supply and manage the additional power generated by the power grid, thereby reducing the power supplied from the existing grid for historical operation.
게다가, 본 실시예는 새로운 전력원을 역사 전력원으로 이용하여 역사설비(50)에서 소비되는 에너지를 절감할 수 있고, 신재생에너지나 회생에너지에 의해 생산된 전원을 제어가능한 규칙적인 전원으로 활용할 수 있도록 하며, 비상전원으로도 활용 가능하도록 한다. In addition, the present embodiment can reduce the energy consumed in the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, I will understand. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
10: 전력생산장치
11: 신재생에너지 전원모듈
111: 신재생에너지 전력생산부
112: 신재생에너지 전원 컨버터
12: 회생에너지 전원모듈
121: 회생에너지 전력생산부
122: 회생에너지 전원 컨버터
123: 회생에너지 전원 조정부
1231: 충전 스위치
1232: 충전 모듈
1233: 전압 검출부
1234: 전류 검출부
1235: 방전 스위치
1236: 충방전 제어부
13: 연료전지 전원모듈
131: 연료전지 전력생산부
132: 연료전지 전원 컨버터
20: 전력저장장치
30: PCS
40: 통합 관리 서버
41: 데이터베이스부
42: 제어 서버
43: 부하 관리부
50: 역사설비
51: 공조설비
52: 조명설비
53: 전산설비
54: 통신설비 10: Power generation device 11: Renewable energy power module
111: Renewable Energy Power Generation Division 112: Renewable Energy Power Converter
12: regenerative energy power module 121: regenerative energy power generator
122: regenerative energy power converter 123: regenerative energy power adjuster
1231: Charging switch 1232: Charging module
1233: Voltage detector 1234: Current detector
1235: Discharge switch 1236: Charge /
13: fuel cell power module 131: fuel cell power producer
132: Fuel cell power converter 20: Power storage device
30: PCS 40: Integrated management server
41: Database part 42: Control server
43: Load management unit 50: Historical equipment
51: Air-conditioning equipment 52: Lighting equipment
53: computing equipment 54: communication equipment
Claims (10)
상기 전력생산장치에 의해 생산된 전기 에너지를 저장하는 전력저장장치;
상기 전력저장장치에 저장된 전원을 교류전원으로 변환하여 철도역사에 설치된 역사설비로 공급하는 PCS(Power Conversion System); 및
상기 역사설비의 부하량에 따라 상기 전력생산장치로 전기 에너지를 생산하고 상기 전력저장장치에 저장된 전원을 상기 PCS를 통해 상기 역사설비로 공급하는 통합 관리 서버를 포함하는 철도 역사 전력 관리 장치.
A power generation device for producing electrical energy with auxiliary energy;
A power storage device for storing electric energy produced by the power generation device;
A PCS (Power Conversion System) for converting the power stored in the power storage device into AC power and supplying the converted power to the historical facilities installed in the railroad history; And
And an integrated management server for producing electrical energy to the power generation device according to a load of the historical facility and supplying power stored in the power storage device to the historic facility through the PCS.
상기 역사설비의 부하량이 기 설정된 제1 기준범위 이내이면 상기 전력저장장치를 충전시키고, 상기 역사설비의 부하량이 기 설정된 제2 기준범위 이내이면 상기 전력저장장치의 전원을 방전시켜 상기 역사설비에 공급하며, 상기 역사설비의 부하량이 기 설정된 제3 기준범위 이내이면 상기 전력저장장치의 전원을 방전시켜 상기 역사설비에 공급함과 더불어 상기 전력생산장치에서 생산된 전원을 상기 PCS를 통해 교류전원으로 변환시켜 상기 역사설비에 직접 공급하는 것을 특징으로 하는 철도 역사 전력 관리 장치.
The system according to claim 1, wherein the integrated management server
Charging the power storage device when the load of the historical facility is within a predetermined first reference range and discharging the power supply of the power storage device when the load of the historical facility is within a predetermined second reference range, And if the load of the historical facility is within a predetermined third reference range, the power of the power storage device is discharged and supplied to the historic facility, and the power generated by the power generation device is converted into an AC power through the PCS And directly supplies the electric power to the historical facility.
상기 제1 기준범위는 기 설정된 심야 시간대의 전력 사용량에 대응되는 부하량 범위이고,
상기 제3 기준범위는 전력사용량이 피크부하를 중심으로 기 설정된 비율 이내의 부하량 범위이며,
상기 제2 기준범위는 전력사용량이 상기 제3 기준범위보다 낮고 상기 제1 기준범위보다는 높은 부하량 범위인 것을 특징으로 하는 철도 역사 전력 관리 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the first reference range is a load range corresponding to a power usage amount in a predetermined midnight time zone,
Wherein the third reference range is a load range within a predetermined ratio of the power consumption based on the peak load,
Wherein the second reference range is a load range lower than the third reference range and higher than the first reference range.
신재생 에너지로 전기 에너지를 생산하여 상기 전력저장장치에 저장하는 신재생에너지 전원모듈;
열차의 제동시 발생하는 열차의 운동에너지를 통해 전기 에너지를 생산하여 상기 전력저장장치에 저장하는 회생에너지 전원모듈; 및
연료전지의 이온화 반응을 토대로 전기 에너지를 생산하여 상기 전력저장장치에 저장하는 연료전지 전원모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 역사 전력 관리 장치.
The power generation system according to claim 1,
A renewable energy power module for generating electric energy from renewable energy and storing the electric energy in the electric power storage device;
A regenerative energy power module for generating electric energy through kinetic energy of a train generated when the train is braked and storing the generated electric energy in the electric power storage device; And
And a fuel cell power module for generating electrical energy based on the ionization reaction of the fuel cell and storing the electrical energy in the power storage device.
신재생 에너지로 전기 에너지를 생산하는 신재생에너지 전력생산부; 및
상기 신재생에너지 전력생산부에서 생산된 전원을 직류 전원으로 변환하는 신재생에너지 전원 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 역사 전력 관리 장치.
5. The power module of claim 4, wherein the renewable energy power module
New & Renewable Energy Power Generation Division, which produces electric energy with renewable energy; And
And a renewable energy power converter for converting the power generated by the renewable energy power generator into a DC power.
열차의 제동시 열차의 운동에너지를 통해 전기 에너지를 생산하는 회생에너지 전력생산부; 및
상기 회생에너지 전력생산부에서 생산된 전원을 직류 전원으로 변환하는 회생에너지 전원 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 역사 전력 관리 장치.
5. The power module according to claim 4, wherein the regenerative energy power module
A generator of regenerative energy that produces electric energy through the kinetic energy of the train when the train is braking; And
And a regenerative energy power converter for converting the power generated by the regenerative energy power generator into a DC power.
상기 회생에너지 전원 컨버터로부터 공급되는 전원의 전압을 상기 전력저장장치의 용량에 따라 조정하여 상기 전력저장장치로 공급하는 회생에너지 전원 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 역사 전력 관리 장치.
7. The power module according to claim 6, wherein the regenerative energy power module
And a regenerative energy power adjusting unit for adjusting the voltage of the power supplied from the regenerative energy power converter according to the capacity of the power storage device and supplying the voltage to the power storage device.
상기 회생에너지 전원 컨버터로부터 공급되는 전원을 저장하는 복수 개의 충전 모듈;
상기 충전 모듈 각각에 일대일 대응되게 설치되어 상기 충전 모듈 각각으로 공급되는 전원을 스위칭하는 복수 개의 충전 스위치;
상기 회생에너지 전력생산부에 의해 생산된 전원의 전압을 검출하는 전압 검출부;
상기 회생에너지 전력생산부에 의해 생산된 전원의 전류를 검출하는 전류 검출부;
상기 충전 모듈 각각에 일대일 대응되게 설치되어 상기 충전 모듈 각각으로부터 공급되는 전원을 스위칭하는 방전 스위치; 및
상기 전압 검출부 및 상기 전류 검출부에 의해 각각 검출된 전압 및 전류에 따라 상기 충전 스위치 각각을 제어하여 상기 충전 모듈 중 어느 하나 이상에 전원을 충전시키고, 상기 전력저장장치의 용량에 따라 상기 방전 스위치 각각을 제어하여 상기 전력저장장치에 공급되는 전원을 조정하는 충방전 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 역사 전력 관리 장치.
8. The apparatus of claim 7, wherein the regenerative energy power adjuster
A plurality of charging modules for storing power supplied from the regenerative energy power converter;
A plurality of charging switches provided in a one-to-one correspondence with each of the charging modules to switch a power source supplied to each of the charging modules;
A voltage detector for detecting a voltage of a power supply generated by the regenerative energy power generator;
A current detector for detecting a current of a power supply produced by the regenerative energy power generator;
A discharging switch installed to correspond to each of the charging modules in a one-to-one correspondence manner and switching a power source supplied from each of the charging modules; And
Wherein the control unit controls each of the charge switches according to a voltage and a current detected by the voltage detector and the current detector to charge power to at least one of the charge modules, And a charge / discharge controller for controlling the power supplied to the power storage device by controlling the charge / discharge controller.
연료전지의 이온화 반응을 토대로 전력을 생산하는 연료전지 전력생산부; 및
상기 연료전지 전력생산부에서 생산된 전원을 직류 전원으로 변환하는 연료전지 전원 컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 역사 전력 관리 장치.
5. The fuel cell power module according to claim 4,
A fuel cell power generation unit for generating power based on an ionization reaction of the fuel cell; And
And a fuel cell power converter for converting the power generated by the fuel cell power generator into a DC power.
상기 역사설비의 부하량을 모니터링하고 상기 전력저장장치로부터 상기 역사설비로 공급되는 전력량을 조절하여 상기 역사설비의 부하를 관리하는 부하 관리부; 및
상기 역사설비의 부하량 및 상기 전력저장장치에 저장된 전력량을 토대로 상기 부하 관리부를 제어하는 제어 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 역사 전력 관리 장치.
The system according to claim 1, wherein the integrated management server
A load management unit for monitoring a load of the historical facility and managing a load of the historical facility by adjusting an amount of electric power supplied from the electric power storage device to the historic facility; And
And a control server for controlling the load management unit based on a load of the historical facility and an amount of electric power stored in the electric power storage device.
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