KR20150144017A - System renewable hybirid enegy based on independent network, and control method thereof - Google Patents

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한국전기공사협회
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Abstract

According to the present invention, a renewable hybrid power generating system based on an independent network comprises a customer house including a wind power generator (1), a photovoltaic power generator (2), a flow type hydroelectric generator (3), a pumped storage power generator (4), a substation, an integrated monitor control terminal (5), and a variable type storehouse (10). The integrated monitor control terminal (5) comprises: a daily operation scheduling module (5-5) for monitoring and controlling the flow type hydroelectric generator (3); a load adaptive control module (5-6) for monitoring and controlling the photovoltaic power generator (2); and an energy management evaluating module (5-7) for managing supply and demand of power.

Description

독립망 기반 신재생 복합 발전시스템 및 그 제어방법{System renewable hybirid enegy based on independent network, and control method thereof} {System renewable hybrid enegy based on independent network, and control method thereof}

본 발명은 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 신재생 에너지원을 이용한 복합전원을 제공하며, 전기사용자의 부하관리를 위하여 부하패턴을 예측하고, 예측된 부하를 전력공급과 전력의 저장 부하관리를 제어하며, 흐름식 소수력, 풍력, 태양광의 발전시설과, 양수발전, 전력저장, 부하로드 패턴예측 및 발전과 부하를 감시 제어하도록 하기 위한 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an independent network-based new and combined combined power generation system and a control method thereof, more specifically, to a combined power supply using a renewable energy source, This system is designed to control the storage load management of the power supply and the power of the power supply and to control the flow hydroelectric power, wind power, solar power generation facility, pumped storage power generation, power storage, Renewable hybrid power generation system and its control method.

지구상에는 오늘날에도 약 20억 명의 사람들이 전기의 혜택을 받지 못하고 있다. 네팔과 인도북부지역 동남아시아, 아프리카, 북한 심지어 한국의 섬에도 466개의 유인도가 있으나 발전량과 전력장치의 부족으로 전기를 충분하게 공급받지 못하고 있다. 지형적으로, 산악지역, 도시에서 원거리에 있는 소규모 농어촌에는 국가전력망이 연결되지 않아 독립된 발전과 송전을 하는 독립망 설치를 하는 것이 유리하며, 고산지역이나, 낙도 및 원거리 농어촌의 지역에서의 신재생 에너지를 사용하여 전기를 만드는 방법은 태양광, 풍력, 소수력 발전이 대표적이다. Today, around 2 billion people do not benefit from electricity. Nepal and northern India There are 466 inhabited islands in Southeast Asia, Africa, North Korea and even in the Korean islands, but they are not getting enough electricity due to the lack of power generation and power systems. It is advantageous to establish a separate network for independent power generation and transmission because the national power grid is not connected to the small farming and fishing village which is remote from the geographical, mountainous area and the city, and it is advantageous to install new and renewable energy Solar power, wind power, and small hydro power generation are typical examples of how to make electricity using electricity.

지형과 기후환경에 따라 각 발전시설을 설치하려는 데는 장단점이 있다. 한 예로, 태양광 발전만으로 충분한 용량의 전력을 발전하고 충분한 배터리를 사용한다면 독립지역에 필요한 전기를 모두 제공할 수 있다. 그리고 저개발국가의 국가전력망이 미치지 못하는 원거리 지역주민은 신재생 에너지로 전기를 발전하는 시스템을 자체적으로 유지·관리하기는 경제적으로 어려움이 있다. 즉, 정부나 비정부 단체에서 지속적인 지원을 받지 못하므로, 전력시설 중 일부가 고장이 나거나 수명이 비교적 짧은 배터리를 교환해야 할 때는 중요한 결정을 해야 하며, 지속 가능한 전력공급을 유지하기 위해서는 약 5년 이내에 배터리 등 주요 소모품 교체비용, 약 20년 이내에는 전체시스템의 중요부품 비용을 부담해야 한다. There are advantages and disadvantages to installing each generation facility according to terrain and climate environment. For example, solar power alone can generate enough power to power, and if you have enough batteries, you can provide all of the electricity needed for an independent area. In the remote area where the power grid of the less developed countries is insufficient, it is economically difficult to maintain and manage the system for generating electricity using renewable energy. In other words, because they do not receive continued support from government or non-governmental organizations, important decisions must be made when some of the power facilities fail or when batteries with relatively short lifespan are to be replaced. In order to maintain a sustainable power supply, Battery and other major consumables replacement costs, and within 20 years, the cost of critical parts of the entire system.

즉, 배터리는 대용량의 장시간 발전이 어려우며 내용 년 수가 짧아 5년 주기로 교체를 해주어야 하는 경제적인 부담이 있다. 양수발전의 경우 상부 저수지와 하부 저수지를 이용 야간과 주관으로 저장과 공급의 순환적인 싸이클로 에너지를 저장 활용할 수 있으나, 상, 하부 저수지건설에 많은 비용이 소요되어 소규모단독 씨스템에서는 경제적인 부담이 되는 한계점이 있다. 태양광 발전을 활용할 경우, 태양광 패널과 배터리는 전체시스템에서 가장 큰 비중을 차지하고 그 비용이 매우 비싸다. That is, it is difficult to generate a large capacity battery for a long time, and the life of the battery is short, so there is an economic burden to replace it every five years. In the case of pumped storage power generation, it is possible to utilize the cyclic cyclic energy of storage and supply by using the upper reservoir and the lower reservoir at night and main, but it takes a lot of cost to construct the upper and lower reservoirs, . When solar power is utilized, solar panels and batteries account for the largest portion of the total system and are very expensive.

또한, 태양광 발전의 경우 계절, 하루 중 태양의 위치, 날씨의 영향에 따라 전력을 생산할 수 있는 태양광의 양이 상이하여, 태양광을 이용하여 일정한 전기를 안정적으로 생산하는 것은 불가능하다고 할 수 있다. 또한, 날씨의 영향에 따른 변화는 전력 품질을 떨어뜨릴 수 있다는 문제점을 안고 있다. In addition, in the case of solar power generation, it is impossible to stably produce electricity using sunlight because the amount of sunlight capable of producing electric power differs depending on the season, the position of the sun during the day, and the influence of the weather . Also, the change due to the influence of the weather has a problem that the power quality may be degraded.

풍력 발전의 경우, 바람의 근본적인 성질로 인한 문제점을 안고 있다. 구체적으로 바람은 언제, 어느 방향으로 불지 예측하기 어려우며, 심지어 바람의 세기가 풍력 발전에 실제로 이용될 수 없을 정도로 작은 경우가 있어서, 풍력을 이용하여 일정한 전기를 안정적으로 생산하는 것은 불가능하다고 할 수 있다. 또한, 바람의 세기 및 바람의 방향의 잦은 변화는 전력 품질을 떨어뜨릴 수 있다는 문제점을 안고 있다.In the case of wind power generation, there is a problem due to the fundamental nature of the wind. Specifically, it is difficult to predict when and in which direction the wind will blow, and even when the wind strength is so small that it can not be actually used for wind power generation, it is impossible to stably produce a constant electricity using wind power . In addition, frequent changes in wind intensity and direction of wind have the problem that power quality can be degraded.

또한, 수력을 이용한 발전 장치의 경우에도 비가 언제, 얼마만큼의 양으로 내릴지 예측하기 어려우며, 우리나라의 기후를 비추어 보아, 장마철에 집중적으로 강수량이 많은 반면, 그 이외의 기간에는 강수량이 부족하여 수력발전에 이용할 수 있는 강이나 하천의 유량이 부족한 경우가 있다. 따라서, 수력의 경우에도 일정한 전기를 안정적으로 생산하는 것은 불가능하다고 할 수 있다.In addition, it is difficult to predict when and how much the rain will be reduced even in the case of a hydropower generator. In view of the climate of Korea, the rainfall is concentrated in the rainy season, There may be a case where the flow rate of a river or a stream that can be used for the water supply is insufficient. Therefore, it can not be said that it is impossible to stably produce electricity even in the case of hydraulic power.

다만, 댐을 이용하여 대수력 발전시설을 갖추게 되면 일정한 전기를 안정적으로 생산할 수 있으나, 댐을 건설하게 됨으로써 환경을 파괴하게 된다든지 댐 건설을 위한 토지 매입과 민간인 이주 등의 문제점이 있고, 대규모의 시설을 갖추어야만 한다는 문제점이 있다.
However, if a large hydroelectric power plant is installed using a dam, it is possible to produce a stable electric power. However, there are problems such as destruction of the environment by constructing a dam, purchase of land for dam construction and migration of civilians, There is a problem that a facility must be provided.

[관련기술문헌][Related Technical Literature]

1. 태양전지를 이용한 복합 에너지 공급 시스템 및 이를 이용한 복합 에너지 공급방법(Complex Energy Supply Systems in Solar Cell and Method of Suppling Complex Energy using the systems) (특허출원번호 제10-2009-0027121호)1. Complex energy supply system using solar cell and complex energy supply method using the same (Patent Application No. 10-2009-0027121)

2. 복합 에너지 저장 사이클 시스템 및 복합에너지 저장 사이클을 이용한 에너지 효율 향상 방법(System for Combined Energy Storage Cycle and the enlargement method for power energy and efficiency by the Combined Energy Storage Cycle) (특허출원번호 제10-2003-0072397호)
2. Combined Energy Storage Cycle System and Method for Improving Energy Efficiency Using a Combined Energy Storage Cycle (Patent Application No. 10-2003- 0072397)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 1개의 발전으로는 지속적이고 안정적인 전기 공급을 만족할 수 없으므로, 소수력을 베이스로 하여 풍력, 태양광 및 양수발전을 포함하는 하이브리드 발전시스템을 제공하도록 하기 위한 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a hybrid power generation system including wind power, solar power, and pumped- Independent network based new renewable energy system and a control method thereof.

또한, 본 발명은 지역의 수용가 부하사용 패턴을 예측하고, 하루 24시간 동안 시간별 부하량에 대한 발전 계획을 수립하고, 전체 부하를 측정 발전량을 비교하여 양수와 발전에 의해 에너지를 저장하고 공급을 조절하여 지속적이고 안정된 전력을 24시간 공급하도록 하기 위한 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.Further, the present invention predicts the usage pattern of the local consumer load, establishes the development plan for the load per hour for 24 hours a day, compares the measured load with the total load, stores the energy by positive and negative power, And to provide a control method of the independent network-based new and renewable power generation system for supplying continuous and stable power for 24 hours.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
However, the objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템은, 풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2), 흐름식 소수력 발전기(3), 양수 발전기(4), 변전소, 통합 감시제어 단말(5), 그리고 가변형 저장창고(10)를 포함하는 수용가를 포함하여 흐름식 소수력 발전기(3)를 기본으로 가동하며, 풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2), 양수 발전기(4)에 대한 추가적인 가동을 수행하는 하이브리드 발전 시스템에 있어서, 통합 감시제어 단말(5)은, 소규모 단독계통의 24시간 기저발전으로 흐름식 소수력 발전기(3)에 대한 감시 및 제어를 수행하는 일간운영계획 모듈(5-5); 주간의 부하증가는 태양광 발전기(2)에 대한 감시 및 제어를 수행하는 부하적응제어 모듈(5-6); 및 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 부하값과의 차는 양수 발전기(4)에 대한 감시 및 제어를 통한 조정으로 전력의 수급 관리를 하는 에너지 관리 평가모듈(5-7); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an independent network based new and combined combined power generation system according to an embodiment of the present invention includes a wind power generator 1, a solar power generator 2, a flow type small hydro power generator 3, a pumped- , A substation, an integrated supervisory control terminal (5), and a variable storage warehouse (10), and the wind power generator (1), the solar generator (2) , The integrated monitoring and control terminal 5 performs monitoring and control on the flow type small hydroelectric power generator 3 with a 24-hour base power generation of a small-scale single system in the hybrid power generation system A daily operation plan module (5-5) to perform; A load adaptation control module (5-6) for monitoring and controlling the solar generator (2) during weekly load increase; And an energy management evaluation module (5-7) for managing supply and demand of electric power by adjusting the monitoring and control of the pumped generator (4) based on the difference between the total power generation amount and the load value of the flow type small hydro power generator (3); And a control unit.

이때, 양수 발전기(4)는, 에너지 저장시스템으로 저수지를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the pumped-storage power generator 4 is formed by including a reservoir as an energy storage system.

또한, 통합 감시제어 단말(5)은, 하이브리드 발전기에 대한 기동정지 및 단독계통 부하관리를 위한 발전기 기동정지 센서를 구비하는 에너지 저장 관리모듈(5-1) 및 복합발전모듈(5-2); 및 소규모공장, 중계소, 농사용펌프 및 주택전력을 포함하여 구분된 각 수용가에 대한 부하관리를 위해 설치된 전압 및 전류 측정 TD센서와 데이터 송수신을 통해 수용가에 대한 부하 관리를 위한 모니터링 및 제어를 수행하는 부하관리모듈(5-3); 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The integrated supervisory control terminal 5 also includes an energy storage management module 5-1 and a combined power generation module 5-2 having a generator starter sensor for starting and stopping the hybrid generator and managing the load alone; And voltage and current measurements for load management for each of the categorized customers, including small factories, relay stations, farm pumps, and home power. Loads that monitor and control for load management to the customer through data transmission and reception with TD sensors A management module (5-3); Further comprising:

또한, 가변형 저장창고(10)는, 구동모터(300)에 대한 구동을 위해 하이브리드 발전기로부터 전력을 공급받으며, 냉동 또는 저장창고로 상하가변 기능을 갖는 구조로 되며, 유압 제어에 의한 상하로 이송이 수행되는 것을 특징으로 한다. The variable storage warehouse 10 is supplied with power from the hybrid generator for driving the drive motor 300 and has a vertically variable function as a refrigeration or storage warehouse. .

또한, 가변형 저장창고(10)는, 외측벽을 수납할 수 있도록 지중에 형성되는 제 1 가이드홈(21), 제 1 가이드홈(21) 하측에 형성된 제2가이드홈(22), 제 2 가이드홈(22) 하측에 형성된 제 3 가이드홈(23)으로 이루어지는 가이드홈; 제 2 가이드홈(22) 저면에 안착되는 것으로, 내주면에 암나사산이 형성된 관통공이 형성되는 다수 개의 스크류 고정판(330); 저장창고(10)의 외측벽을 구성하는 것으로, 하단이 개구되는 판삽입홈(340)이 일측면에 형성되어, 상기 스크류 고정판(330)의 일단이 판삽입홈(340)을 통하여 내부로 삽입 가능한 다수 개의 기둥(100); 기둥(100) 내부에서 상기 스크류 고정판(330)의 관통공에 삽입되는 스크류(310); 및 스크류(310) 상부에 결합되어 상기 스크류(310)를 회전시키는 구동모터(300); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The variable storage warehouse 10 includes a first guide groove 21 formed in the ground so as to accommodate the outer wall thereof, a second guide groove 22 formed on the lower side of the first guide groove 21, And a third guide groove (23) formed on the lower side of the guide groove (22); A plurality of screw fixing plates (330) which are seated on the bottom surface of the second guide groove (22) and in which a through hole having a female screw hole is formed on the inner circumferential surface; A plate inserting groove 340 having a lower end opened is formed on one side and one end of the screw fixing plate 330 is inserted into the plate inserting groove 340 through the plate inserting groove 340, A plurality of pillars (100); A screw 310 inserted into the through hole of the screw fixing plate 330 inside the column 100; A driving motor 300 coupled to the screw 310 to rotate the screw 310; And a control unit.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 독립망 기반 신재생 복합 발전 제어방법은, 수용가에 대해서 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같거나 적은지 여부를 판단하여, 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같지 않을 뿐만 아니라 적지 않은 경우, 흐름식 소수력 발전기(3)를 제외하고 하이브리드 발전기에 포함된 풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2) 및 양수 발전기(4) 중 가동되지 않고 있는 하나의 발전기에 대한 추가적인 발전을 제어하는 추가 제어 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the independent network-based new combined-cycle power generation control method according to the embodiment of the present invention determines whether or not the load value, which has been read out to the customer, is equal to or less than the total power generation amount of the flow- (1) except for the flow-type small hydrostatic power generator (3) when the read load is not equal to the total power generation amount of the flow-type small hydropower generator (3) An additional control step of controlling additional power generation to one generator which is not operating in the photovoltaic generator 2 and the pumped-water generator 4; And a control unit.

이때, 상기 추가 제어 단계 이전에, 풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2), 흐름식 소수력 발전기(3), 양수 발전기(4)를 포함하는 하이브리드 발전기 제원, 가변형 저장창고(10)를 포함하는 수용가의 부하설비 제원, 배전계통 제원을 입력받는 제 1 단계; 풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2), 흐름식 소수력 발전기(3), 양수 발전기(4)를 포함하는 하이브리드 발전기의 특성 데이터, 가변형 저장창고(10)를 포함하는 수용가의 부하 특성 데이터를 수신하는 제 2 단계; 상기 제 1 단계의 제원 및 상기 제 2 단계의 특성 데이터를 이용해 부하 예측 및 부하 패턴 분석을 수행하는 제 3 단계; 및 부하 시간 동기화 및 부하값 독출(Read)을 수행하는 제 4 단계; 를 더 수행하는 것이 바람직하다.At this time, before the additional control step, a hybrid generator specification including a wind power generator 1, a solar generator 2, a flow-type small hydro generator 3, a pumped-water generator 4, a variable storage warehouse 10 A first step of receiving the specification of the load facility of the customer and the specification of the distribution system; The characteristic data of the hybrid generator including the wind turbine generator 1, the solar generator 2, the flow-type small hydro generator 3 and the pumped-water generator 4, the load characteristic data of the customer including the variable storage warehouse 10 A second step of receiving; A third step of performing load prediction and load pattern analysis using the characteristic data of the first step and the characteristic data of the second step; And a fourth step of performing load time synchronization and load value reading (Read); Is preferably performed.

또한, 추가 제어 단계의 하나의 발전기에 대한 추가적인 발전을 제어시, 주간의 부하증가의 경우 태양광 발전기(2)에 대한 감시 및 제어를 수행하는 것이 바람직하다.It is also desirable to monitor and control the photovoltaic generator 2 in the event of an increase in load during the day, in controlling the further development of one generator in the additional control phase.

또한, 상기 추가 제어 단계는, 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같거나 적은 경우, 독출이 완료된 부하값이 발전기의 총 발전량과 같은지 여부를 판단하는 제 1 추가 판단 단계; 를 더 포함하며, 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같은 경우 현재의 발전기의 가동 상태를 유지하는 것이 바람직하다.The additional control step may include a first additional judgment step of determining whether the read load value is equal to the total power generation amount of the generator when the read load value is equal to or less than the total power generation amount of the flow type small hydropower generator step; And if it is determined that the read load value is equal to the total power generation amount of the small hydropower generator 3, it is preferable to maintain the current operation state of the generator.

또한, 상기 추가 제어 단계는, 상기 제 1 추가 판단 단계의 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같지 않은 경우 독출이 완료된 부하값이 소수력 발전기(3)의 총 발전량보다 적은지 여부를 판단하는 제 2 추가 판단 단계; 를 더 포함하며, 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 소수력 발전기(3)의 총 발전량보다 적은 경우 양수 발전기(4)의 가동을 위한 펌프를 중단하고 양수를 저장하는 것이 바람직하다.In addition, the additional control step may include a step of, when it is determined by the first additional determination step that the read load value is not equal to the total generation amount of the small hydropower generator (3), the read load value is smaller than the total power generation amount of the small hydropower generator A second additional judgment step of judging whether or not the contents are small; As a result of the determination, it is preferable that the pump for the operation of the pumped generator 4 is stopped and a positive number is stored when the read load value is smaller than the total power generation amount of the small hydropower generator 3.

또한, 상기 추가 제어 단계는, 상기 제 2 추가 판단 단계의 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 소수력 발전기(3)의 총 발전량보다 적지 않은 경우, 양수 발전기(4)를 가동시켜서 수력 발전기(3)의 총 발전량과 부하값과의 차이를 양수 발전기(4)에 대해 감시 및 제어를 통한 조정으로 전력의 수급 관리를 수행하는 것이 바람직하다.
In the additional control step, when the read load value is not less than the total power generation amount of the small hydropower generator (3) as a result of the second additional determination step, the pumped generator (4) It is desirable to perform power supply management by adjusting the difference between the total power generation amount and the load value by monitoring and controlling the pumped generator 4.

본 발명의 실시예에 따른 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템 및 그 제어방법은, 1개의 발전으로는 지속적이고 안정적인 전기 공급을 만족할 수 없으므로, 소수력을 베이스로 하여 풍력, 태양광 및 양수발전을 포함하는 하이브리드 발전시스템을 제공할 수 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the independent network-based new and combined combined-cycle power generation system and the control method thereof according to the embodiment of the present invention, continuous and stable supply of electricity can not be satisfied with one power generation. Therefore, the power generation system includes wind power, solar power, and pumped- A hybrid power generation system can be provided.

뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템 및 그 제어방법은, 지역의 수용가 부하사용 패턴을 예측하고, 하루 24시간 동안 시간별 부하량에 대한 발전 계획을 수립하고, 전체 부하를 측정 발전량을 비교하여 양수와 발전에 의해 에너지를 저장하고 공급을 조절하여 지속적이고 안정된 전력을 24시간 공급할 수 있는 효과를 제공한다.
In addition, the independent network-based new and combined hybrid power generation system and its control method according to another embodiment of the present invention predicts the usage pattern of the consumer load in the region, establishes the development plan for the load per hour for 24 hours a day, The load is measured and compared with the power generation, the energy is saved by the amphibia and the power generation, and the supply is controlled to provide the continuous and stable power supply for 24 hours.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템에서의 통합 감시제어 단말(5)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템에서의 통합 감시제어 단말(5)의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템에서의 가변형 저장창고(10)를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 독립망 기반 신재생 복합 발전 제어방법을 나타내는 흐름도이다. 1 is a diagram showing an independent network-based new and combined combined power generation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the integrated supervisory control terminal 5 in the independent network-based new combined-cycle combined power generation system of FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining the concept of the integrated supervisory control terminal 5 in the independent network-based new combined-cycle combined power generation system of FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a variable storage warehouse 10 in an independent network-based new and combined hybrid power generation system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method for controlling an independent network based new and combined combined power generation according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram showing an independent network-based new and combined combined power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템은 풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2), 흐름식 소수력 발전기(3), 양수 발전기(4), 변전소, 통합 감시제어 단말(5), 가변형 저장창고(10)를 포함하는 수용가를 포함한다. 보다 구체적으로, 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템은 신재생 복합 발전으로 흐름식 소수력 발전기(3)에 대한 가동을 기초로 하며, 추가적인 가동을 위한 풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2), 양수 발전기(4)를 더 포함한 하이브리드 발전 시스템으로 구성된다. 여기서 양수 발전기(4)는 에너지 저장시스템으로 저수지를 포함하여 형성된다. 1, the independent network-based new combined-cycle power generation system includes a wind turbine generator 1, a solar generator 2, a flow-type small hydro generator 3, a pumped-water generator 4, a substation, ), And a variable storage warehouse (10). More specifically, the independent network-based new combined-cycle power generation system is based on the operation of the flow-type small hydro-power generator 3 as a new and combined combined-cycle power generation system and includes a wind power generator 1, a solar power generator 2, And a hybrid power generation system further including a pumped-water generator (4). Here, the pumped-storage power generator 4 is formed by including a reservoir as an energy storage system.

독립망 기반 신재생 복합 발전시스템은 태양광 발전에 하이브리드로 소수력이나 풍력을 사용함으로써, 밤에도 전기를 생산할 수 있어 배터리 용량을 줄일 수 있다. 그리고 풍력과 소수력은 "교류(AC)"를 바로 생산할 수 있어 태양광에서 발전하는 "직류(DC)"와 사용처를 다르게 구성함으로써, 스마트 그리드에서 양수 발전으로 에너지를 저장하고 수용가의 사용부하를 관리하여 시스템 운영을 효율적으로 할 수 있는 특성을 갖는다.
The independent network-based new combined-cycle power generation system can generate electricity at night by using small hydroelectric power or wind power as a hybrid for solar power generation, thereby reducing battery capacity. In addition, the wind and small hydro power can directly produce the "AC". By constructing the "DC" which is generated in the solar power differently from the place of use, it is possible to save the energy from the smart grid to the pumped- So that the system can be operated efficiently.

도 2는 도 1의 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템에서의 통합 감시제어 단말(5)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1의 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템에서의 통합 감시제어 단말(5)의 개념을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the integrated supervisory control terminal 5 in the independent network-based new combined-cycle combined power generation system of FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the concept of the integrated supervisory control terminal 5 in the independent network-based new combined-cycle combined power generation system of FIG.

도 2 및 도 3을 참조하면, 통합 감시제어 단말(5)은 에너지 저장 관리모듈(5-1), 복합발전모듈(5-2), 부하관리모듈(5-3), SOC(Social Overhead Capital) 관리 모듈(5-4), 일간운영계획 모듈(5-5), 부하적응제어 모듈(5-6) 및 에너지 관리 평가모듈(5-7)을 포함한다. 2 and 3, the integrated monitoring and control terminal 5 includes an energy storage management module 5-1, a combined power generation module 5-2, a load management module 5-3, a Social Overhead Capital (SOC) (5-4), a daily operation plan module (5-5), a load adaptation control module (5-6), and an energy management evaluation module (5-7).

한편, 도시되진 않았지만, 하이브리드 발전기에 대한 기동정지 및 단독계통 부하관리를 위한 발전기 기동정지 센서와 에너지 저장 관리모듈(5-1) 및 복합발전모듈(5-2)는 데이터 송수신을 수행한다. 또한, 소규모공장, 중계소, 농사용펌프, 주택전력 등으로 구분된 부하관리를 위해 전압 및 전류 측정 TD센서가 각 수용가에 설치되어 있어서, 부하관리모듈(5-3)와 데이터 송수신이 이루어져, 부하관리모듈(5-3)에 의한 수용가의 부하에 대한 감시 제어가 수행된다.Meanwhile, although not shown, the generator start / stop sensor, the energy storage management module 5-1 and the combined power generation module 5-2 for starting and stopping the hybrid generator and performing the independent system load management perform data transmission and reception. In addition, voltage and current measurement TD sensors are installed in each customer for load management classified into small scale factory, relay station, farming pump, and home power, so that data transmission and reception with the load management module 5-3 is performed, Monitoring control of the load of the customer by the module (5-3) is performed.

여기서, 일간운영계획 모듈(5-5)은 소규모 단독계통의 24시간 기저발전은 흐름식 소수력 발전기(3)에 대한 감시 및 제어를 수행하며, 부하적응제어 모듈(5-6)은 주간의 부하증가는 태양광 발전기(2)에 대한 감시 및 제어를 수행하며, 에너지 관리 평가모듈(5-7)은 총 발전량과 부하값과의 차를 양수 발전기(4)에 대한 감시 및 제어를 통한 조정으로 전력의 수급 관리를 한다. Here, the daily operation planning module (5-5) monitors and controls the small-scale single-system 24-hour base generator for the flow type small hydro generator (3), and the load adaptation control module (5-6) (5) monitors and controls the photovoltaic generator (2), and the energy management evaluation module (5-7) adjusts the difference between the total power generation amount and the load value by monitoring and controlling the pumped generator (4) It manages supply of electricity.

본 발명의 다른 실시예로, 하이브리드 발전기는 신재생 복합발전으로 흐름식 소수력, 양수 발전, 태양광 발전을 기본 구성으로 하는 것으로, 풍력 발전기(1)는 제외될 수 있다. In another embodiment of the present invention, the hybrid generator is a new and combined combined-cycle power generation system which is composed of a flow-type small hydroelectric power, a pumped-storage power generation system, and a solar power generation system. The wind power generator 1 can be excluded.

이러한 구성을 기반으로 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템은 흐름식 소수력, 양수발전, 태양광 발전의 신재생 복합발전시스템으로 독립망을 구성함으로써, 신재생 에너지의 단점을 보완하여 지속적인 전기공급을 위한 부하관리를 위하여 하천에 여러 개의 흐름식 소수력으로 발전량을 조정 24시간 발전하고, 주간에는 태양광 발전으로 부하증가에 대하여 발전량을 증감하고, 수용가의 피크 부하에 대한 발전량과 부하와의 차이를 양수발전으로 저장과 공급을 수행하여 수급관리를 수행한다.Based on this structure, the independent network-based new combined-cycle power generation system is a new, combined power generation system of flow-type small hydro power, pumped-storage power generation, and photovoltaic power generation and constitutes an independent network. By complementing the shortcomings of renewable energy, In order to manage the load, the power generation is adjusted by several flow-like small hydrographs in the river for 24 hours. In the daytime, the solar power generation is increased and decreased with respect to the load increase, and the difference between the power generation amount and the load, And performs supply and management by performing storage and supply.

이에 따라, 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템은 하이브리드 시스템으로 두 가지 이상 시스템을 설치할 때의 시설 비용 증가와 장기간에 걸쳐 배터리 교환 등 유지 보수 비용 절감 사이의 최적화된 효과를 제공한다.As a result, the independent network-based new combined-cycle power generation system offers an optimized effect between increased installation costs for installing two or more systems as a hybrid system, and maintenance costs such as battery replacement over a long period of time.

또한, 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템은 독립망을 사용하는 이웃 마을의 전력망을 서로 연결하면 확장된 독립망이 되는데 이때 망을 연결하는데 드는 전체시스템의 비용증가를 억제하고, 이웃망에서 전기를 나누어 쓸 때 절감되는 유지보수비용을 비교하여 시스템 선택이 가능한 효과를 제공한다.In addition, the independent network-based new combined-cycle power generation system becomes an extended independent network by connecting the power networks of the neighboring villages using the independent network. In this case, the cost increase of the entire system for connecting the network is suppressed, It provides a system selection effect by comparing the maintenance cost saved when divided.

그리고, 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템은 선택 또는 확장된 하이브리드 시스템이 가져올 완전 정전 또는 전체 시스템이 장기간 고장 날 확률을 감소시키며, 하이브리드 발전시스템이 제공할 수 있는 직류와 교류를 조명, 농업용 물펌프, 소형 제조장치, 환경시설 등 용도에 맞게 별도로 제공할 때 발생하는 추가 비용을 감소시키며, 전체시스템의 효율을 향상시킨다.
In addition, the independent network-based new combined-cycle power generation system can reduce the probability of a long-term failure by a complete power failure or an entire system to be brought in by a selected or extended hybrid system. The DC and AC currents that can be provided by the hybrid power generation system can be illuminated, , Small-sized manufacturing equipment, environmental facilities, and the like, thereby improving the efficiency of the entire system.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템에서의 가변형 저장창고(10)를 나타내는 사시도이다. 도 4를 참조하면, 가변형 저장창고(10)는 하이브리드 발전기로부터 전력을 공급받아 작동한다.FIG. 4 is a perspective view showing a variable storage warehouse 10 in an independent network-based new and combined hybrid power generation system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the variable storage warehouse 10 operates by receiving power from a hybrid generator.

보다 구체적으로, 가변형 저장창고(10)는 지중으로 입출 가능한 저장창고(10)에 대한 것으로, 외측벽을 수납할 수 있도록 지중에 형성되는 제 1 가이드홈(21), 제 1 가이드홈(21) 하측에 형성된 제2가이드홈(22), 제 2 가이드홈(22) 하측에 형성된 제 3 가이드홈(23)으로 이루어지는 가이드홈; 제 2 가이드홈(22) 저면에 안착되는 것으로, 내주면에 암나사산이 형성된 관통공이 형성되는 다수 개의 스크류 고정판(330); 저장창고(10)의 외측벽을 구성하는 것으로, 하단이 개구되는 판삽입홈(340)이 일측면에 형성되어, 상기 스크류 고정판(330)의 일단이 판삽입홈(340)을 통하여 내부로 삽입 가능한 다수 개의 기둥(100); 기둥(100) 내부에서 상기 스크류 고정판(330)의 관통공에 삽입되는 스크류(310); 및 스크류(310) 상부에 결합되어 상기 스크류(310)를 회전시키는 구동모터(300); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.More specifically, the variable storage warehouse 10 includes a first guide groove 21 formed in the ground for accommodating the outer wall, a lower guide groove 21 formed at the lower side of the first guide groove 21, A guide groove formed by a second guide groove 22 formed in the second guide groove 22 and a third guide groove 23 formed under the second guide groove 22; A plurality of screw fixing plates (330) which are seated on the bottom surface of the second guide groove (22) and in which a through hole having a female screw hole is formed on the inner circumferential surface; A plate inserting groove 340 having a lower end opened is formed on one side and one end of the screw fixing plate 330 is inserted into the plate inserting groove 340 through the plate inserting groove 340, A plurality of pillars (100); A screw 310 inserted into the through hole of the screw fixing plate 330 inside the column 100; A driving motor 300 coupled to the screw 310 to rotate the screw 310; And a control unit.

가이드홈 내에 한 쌍의 가이드월(20)이 상호 이격되도록 삽입되는 것으로 이루어진다.And a pair of guide walls 20 are inserted in the guide groove so as to be spaced apart from each other.

가이드월(20)은 콘크리트로 이루어지며, 가이드홈에 거푸집을 설치하여 가이드월(20)을 형성시키는 것이다.The guide wall 20 is made of concrete, and the guide wall 20 is formed by providing a mold in the guide groove.

스크류(310)는 스크류 고정판(330)과 결합되며, 상기 스크류(310)의 공회전으로 제2가이드홈(22) 저면에 안착되는 스크류 고정판(330)을 중심으로 상·하로 이동되는 것을 특징으로 한다.The screw 310 is coupled with the screw fixing plate 330 and is moved up and down about a screw fixing plate 330 which is seated on the bottom surface of the second guide groove 22 by idling of the screw 310 .

기둥(100)의 내측에 위치되는 것으로 구동모터(300)의 하단을 지지하는 모터지지대(360)가 구비되며, 기둥(100)의 상부 외측 일면에 구동모터(300)의 상태를 확인할 수 있도록, 개폐 가능한 모터덮개(350)를 구비하는 것을 특징으로 한다.And a motor support base 360 for supporting the lower end of the driving motor 300 is disposed inside the column 100. In order to check the state of the driving motor 300 on the outer side of the top of the column 100, And a motor cover 350 which can be opened and closed.

기둥(100)의 각관은 스틸로 이루어지며, 저장창고(10)의 무게를 줄이며, 동시에 최대의 하중을 지탱하도록 설계된다.Each column of the column 100 is made of steel and is designed to reduce the weight of the storage warehouse 10 while at the same time supporting the maximum load.

스크류 고정판(330)은 앵커볼트로 제 2 가이드홈(22) 저면에 고정되며, 단순히 하나의 앵커볼트가 아닌 다수개의 앵커볼트로 스크류 고정판(330)을 고정하게 된다.The screw fixing plate 330 is fixed to the bottom surface of the second guide groove 22 with an anchor bolt and fixes the screw fixing plate 330 with a plurality of anchor bolts rather than a single anchor bolt.

따라서, 스크류 고정판(330)을 중심으로 기둥(100) 내에 구비된 스크류(310)가 회전하여 상·하로 이송되는 것이다.Therefore, the screw 310 provided in the column 100 around the screw fixing plate 330 rotates and is transferred upward and downward.

스크류(310)를 구동하는 구동모터(300)는 외부에 구비된 제어부를 통해 작동하며, 일정한 속도로 각각 구비된 구동모터(300)가 동시에 작동하여 흔들림이나 저장창고(10)의 뒤틀림 현상이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.The drive motor 300 for driving the screw 310 is operated through a control unit provided at the outside and simultaneously the drive motors 300 provided at a constant speed are simultaneously operated to cause a shake or a distortion of the storage warehouse 10 .

즉 구동모터(300)에 대한 구동을 위해 하이브리드 발전기로부터 전력을 공급받으며, 가변형 저장창고(10)는 냉동 또는 저장창고로 상하가변 기능을 갖는 구조로 되며, 유압 제어를 하게 되면 1000톤의 하중으로 구성되어도 상하로 이송이 가능하다.
That is, the variable storage warehouse 10 is supplied with power from the hybrid generator for driving the drive motor 300. The variable storage warehouse 10 has a variable function as a refrigerator or a storage warehouse. When hydraulic control is performed, It can be transported up and down.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 독립망 기반 신재생 복합 발전 제어방법을 나타내는 흐름도이다. 도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 통합 감시제어 단말(5)은 풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2), 흐름식 소수력 발전기(3), 양수 발전기(4)를 포함하는 하이브리드 발전기 제원, 가변형 저장창고(10)를 포함하는 수용가의 부하설비 제원, 그리고 배전계통 제원을 입력받는다(S11).5 is a flowchart illustrating a method for controlling an independent network based new and combined combined power generation according to an embodiment of the present invention. 1, 2, and 5, the integrated supervisory control terminal 5 is a hybrid control system including a wind turbine 1, a solar generator 2, a flow-type small hydro generator 3, and a pumped- A generator specification, a customer specification including a variable storage warehouse 10, and a distribution system specification (S11).

단계(S11) 이후, 통합 감시제어 단말(5)은 풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2), 흐름식 소수력 발전기(3), 양수 발전기(4)를 포함하는 하이브리드 발전기의 특성 데이터, 그리고 가변형 저장창고(10)를 포함하는 수용가의 부하 특성 데이터를 수신한다(S12).After step S11, the integrated supervisory control terminal 5 acquires the characteristic data of the hybrid generator including the wind turbine 1, the solar generator 2, the flow-type small hydro generator 3, the pumped-water generator 4, And receives the load characteristic data of the customer including the variable storage warehouse 10 (S12).

단계(S12) 이후, 통합 감시제어 단말(5)은 단계(S11)의 제원 및 단계(S12)의 특성 데이터를 이용해 부하 예측 및 부하 패턴 분석을 수행한다(S13).After step S12, the integrated supervisory control terminal 5 performs load prediction and load pattern analysis using the characteristic data of step S11 and the characteristic data of step S12 (S13).

단계(S13) 이후, 통합 감시제어 단말(5)은 다수의 수용가에 대한 부하 시간 동기화 및 부하값 독출(Read)을 수행한다(S14).After step S13, the integrated monitoring control terminal 5 performs load time synchronization and load value reading for a plurality of customers (S14).

단계(S14) 이후, 통합 감시제어 단말(5)은 미리 설정된 시간(Time) 동안 단계(S14)의 과정에 대한 완료 여부를 판단한다(S15).After step S14, the integrated supervisory control terminal 5 determines whether the process of step S14 has been completed for a preset time (S15).

단계(S15)의 판단 결과 완료하지 못한 경우, 통합 감시제어 단말(5)은 미리 설정된 시간(Time)을 한번 더 수행하고(S16) 단계(S15)로 회귀한다.If the determination result of step S15 is not satisfied, the integrated supervisory control terminal 5 performs the predetermined time (Time) again (S16) and returns to step S15.

반대로 단계(S15)의 판단 결과 완료한 경우, 통합 감시제어 단말(5)은 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같거나 적은지 여부를 판단한다(S17).Conversely, when the determination result of step S15 is completed, the integrated supervisory control terminal 5 determines whether the load value that has been read is equal to or less than the total power generation amount of the flow type small hydropower generator 3 (S17).

단계(S17)의 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같지 않을 뿐만 아니라 적지 않은 경우, 통합 감시제어 단말(5)은 흐름식 소수력 발전기(3)를 제외하고 하이브리드 발전기에 포함된 풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2) 및 양수 발전기(4) 중 가동되지 않고 있는 하나의 발전기에 대한 추가적인 발전을 제어한다(S18). 단계(S18)에서 부하적응제어 모듈(5-6)은 주간의 부하증가는 태양광 발전기(2)에 대한 감시 및 제어를 수행하는 것이 바람직하다. As a result of the determination in step S17, if the read load value is not equal to or less than the total power generation amount of the flow type small hydropower generator 3, the integrated monitoring control terminal 5 excludes the flow type small hydropower generator 3 (S18) the additional power generation for one of the wind turbine generator 1, the solar generator 2 and the pumped-water generator 4 included in the hybrid generator. In step S18, it is preferable that the load adaptation control module 5-6 performs monitoring and control with respect to the photovoltaic generator 2 during the daytime load increase.

한편 단계(S17)의 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같거나 적은 경우, 통합 감시제어 단말(5)은 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같은지 여부를 판단한다(S19).On the other hand, if it is determined in step S17 that the read load value is equal to or less than the total power generation amount of the flow type small hydropower generator 3, the integrated monitoring and control terminal 5 determines that the read load value is smaller than the flow type small hydropower generator 3 ) (S19).

단계(S19)의 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같은 경우 통합 감시제어 단말(5)은 현재의 발전기의 가동 상태를 유지한다(S20).As a result of the determination in step S19, if the read load value is equal to the total power generation amount of the flow type small hydropower generator 3, the integrated monitoring and controlling terminal 5 maintains the current operation state of the generator at step S20.

한편, 단계(S19)의 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같지 않은 경우 통합 감시제어 단말(5)은 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량 보다 적은지 여부를 판단한다(S21).On the other hand, if it is determined in step S19 that the read load value is not equal to the total power generation amount of the flow type small hydropower generator 3, the integrated monitoring and control terminal 5 determines that the load value, (Step S21).

단계(S21)의 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량보다 적은 경우 통합 감시제어 단말(5)은 양수 발전기(4)의 가동을 위한 발전기를 중단하고 양수를 저장한다(S23).If it is determined in step S21 that the read load value is smaller than the total power generation amount of the flow type small hydropower generator 3, the integrated monitoring and control terminal 5 stops the generator for the operation of the pumped generator 4 and stores a positive number (S23).

한편, 단계(S21)의 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량보다 적지 않은 경우, 통합 감시제어 단말(5)은 양수 발전기(4)를 가동시킨다(S22). 여기서 단계(S22)와 단계(S17)의 판단 결과에 따른 단계(S18)로의 진행이 논리적으로 상충되나, 단계(S22)는 하이브리드 발전기 중 양수 발전기(4)에 국한된 세부적인 진행으로 이해되거나, 에너지 관리 평가모듈(5-7)에 의해 총 발전량과 부하값과의 차를 양수발전기(4)에 대해 감시 및 제어를 통한 조정으로 전력의 수급 관리를 하는 것으로 이해될 수 있다. On the other hand, if it is determined in step S21 that the read load value is not less than the total power generation amount of the flow type small hydropower generator 3, the integrated supervision & control terminal 5 activates the pumped generator 4 (S22). Here, the progress to step S18 according to the determination result of step S22 and step S17 is logically contradictory, but step S22 is understood as a detailed progression limited to the amphibious generator 4 of the hybrid generator, It can be understood that the difference between the total power generation amount and the load value is managed by the management evaluation module (5-7) to control the supply and demand of power by monitoring and controlling the pumped generator (4).

그리고, 단계(S11) 및 단계(S12)와 동시에 통합 감시제어 단말(5)은 단계(S11)의 입력 데이터를 활용하며, 하이브리드 발전기 가동 시뮬레이션을 수행함으로써(S31, S32), 하이브리드 발전기의 최적 발전 용량을 제공받을 수 있다(S33).
Simultaneously with the step S11 and the step S12, the integrated monitoring control terminal 5 utilizes the input data of the step S11 and performs the hybrid generator operation simulation (S31, S32) Capacity can be provided (S33).

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As described above, preferred embodiments of the present invention have been disclosed in the present specification and drawings, and although specific terms have been used, they have been used only in a general sense to easily describe the technical contents of the present invention and to facilitate understanding of the invention , And are not intended to limit the scope of the present invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

1: 풍력 발전기
2: 태양광 발전기
3: 흐름식 소수력 발전기
4: 양수 발전기
5: 통합 감시제어 단말
5-1: 에너지 저장 관리모듈
5-2: 복합발전모듈
5-3: 부하관리모듈
5-4: SOC(Social Overhead Capital) 관리 모듈
5-5: 일간운영계획 모듈
5-6: 부하적응제어 모듈
5-7: 에너지 관리 평가모듈
10: 가변형 저장창고1: Wind generator
2: Solar generator
3: Flow type small hydro power generator
4: Pumped generators
5: Integrated monitoring control terminal
5-1: Energy storage management module
5-2: Combined power generation module
5-3: Load management module
5-4: Social Overhead Capital (SOC) Management Module
5-5: Daily Operation Planning Module
5-6: Load adaptive control module
5-7: Energy Management Evaluation Module
10: Variable storage warehouse

Claims (11)

풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2), 흐름식 소수력 발전기(3), 양수 발전기(4), 변전소, 통합 감시제어 단말(5), 그리고 가변형 저장창고(10)를 포함하는 수용가를 포함하여 흐름식 소수력 발전기(3)를 기본으로 가동하며, 풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2), 양수 발전기(4)에 대한 추가적인 가동을 수행하는 하이브리드 발전 시스템에 있어서, 통합 감시제어 단말(5)은,
소규모 단독계통의 24시간 기저발전으로 흐름식 소수력 발전기(3)에 대한 감시 및 제어를 수행하는 일간운영계획 모듈(5-5);
주간의 부하증가는 태양광 발전기(2)에 대한 감시 및 제어를 수행하는 부하적응제어 모듈(5-6); 및
흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 부하값과의 차는 양수 발전기(4)에 대한 감시 및 제어를 통한 조정으로 전력의 수급 관리를 하는 에너지 관리 평가모듈(5-7); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템.
Includes a customer including a wind turbine generator 1, a solar generator 2, a flow-type small hydro generator 3, a pumped-water generator 4, a substation, an integrated supervisory control terminal 5 and a variable storage warehouse 10 In a hybrid power generation system operating on the basis of a flow type small hydropower generator 3 and performing an additional operation on the wind power generator 1, the solar power generator 2 and the pumped water generator 4, 5)
A daily operation planning module (5-5) that monitors and controls the flow-type small hydroelectric generator (3) with a 24-hour basis generation of small scale single line;
A load adaptation control module (5-6) for monitoring and controlling the solar generator (2) during weekly load increase; And
The energy management evaluation module (5-7) for managing supply and demand of the electric power by adjusting the monitoring and control of the pumped generator (4) with respect to the difference between the total power generation amount and the load value of the flow type small hydroelectric power generator (3); Based on the power of the power plant.
청구항 1에 있어서, 양수 발전기(4)는,
에너지 저장시스템으로 저수지를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템.
The pumped generator (4) according to claim 1,
Wherein the energy storage system includes a reservoir.
청구항 2에 있어서, 통합 감시제어 단말(5)은,
하이브리드 발전기에 대한 기동정지 및 단독계통 부하관리를 위한 발전기 기동정지 센서를 구비하는 에너지 저장 관리모듈(5-1) 및 복합발전모듈(5-2); 및
소규모공장, 중계소, 농사용펌프 및 주택전력을 포함하여 구분된 각 수용가에 대한 부하관리를 위해 설치된 전압 및 전류 측정 TD센서와 데이터 송수신을 통해 수용가에 대한 부하 관리를 위한 모니터링 및 제어를 수행하는 부하관리모듈(5-3); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템.
The integrated monitoring and control terminal (5) according to claim 2,
An energy storage management module (5-1) and a combined power generation module (5-2) having a generator start / stop sensor for starting and stopping the hybrid generator and managing the load alone; And
Voltage and current measurements for load management for each of the categorized customers, including small factories, converters, farm pumps, and home power. Load management to monitor and control the load on the customer through data transmission and reception with the TD sensor Module 5-3; Further comprising the steps of: (a)
청구항 1에 있어서, 가변형 저장창고(10)는,
구동모터(300)에 대한 구동을 위해 하이브리드 발전기로부터 전력을 공급받으며, 냉동 또는 저장창고로 상하가변 기능을 갖는 구조로 되며, 유압 제어에 의한 상하로 이송이 수행되는 것을 특징으로 하는 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템.
The variable storage warehouse (10) according to claim 1,
Wherein the power is supplied from the hybrid generator for driving the driving motor (300), the upper / lower variable function is performed by the refrigeration or storage warehouse, and the upward and downward transportation is performed by the hydraulic pressure control. Regenerative hybrid power generation system.
청구항 4에 있어서, 가변형 저장창고(10)는,
외측벽을 수납할 수 있도록 지중에 형성되는 제 1 가이드홈(21), 제 1 가이드홈(21) 하측에 형성된 제2가이드홈(22), 제 2 가이드홈(22) 하측에 형성된 제 3 가이드홈(23)으로 이루어지는 가이드홈; 제 2 가이드홈(22) 저면에 안착되는 것으로, 내주면에 암나사산이 형성된 관통공이 형성되는 다수 개의 스크류 고정판(330); 저장창고(10)의 외측벽을 구성하는 것으로, 하단이 개구되는 판삽입홈(340)이 일측면에 형성되어, 상기 스크류 고정판(330)의 일단이 판삽입홈(340)을 통하여 내부로 삽입 가능한 다수 개의 기둥(100); 기둥(100) 내부에서 상기 스크류 고정판(330)의 관통공에 삽입되는 스크류(310); 및 스크류(310) 상부에 결합되어 상기 스크류(310)를 회전시키는 구동모터(300); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 독립망 기반 신재생 복합 발전시스템.
The variable storage warehouse (10) according to claim 4,
A second guide groove 22 formed on the lower side of the first guide groove 21 and a third guide groove 22 formed on the lower side of the second guide groove 22, (23); A plurality of screw fixing plates (330) which are seated on the bottom surface of the second guide groove (22) and in which a through hole having a female screw hole is formed on the inner circumferential surface; A plate inserting groove 340 having a lower end opened is formed on one side and one end of the screw fixing plate 330 is inserted into the plate inserting groove 340 through the plate inserting groove 340, A plurality of pillars (100); A screw 310 inserted into the through hole of the screw fixing plate 330 inside the column 100; A driving motor 300 coupled to the screw 310 to rotate the screw 310; And a control unit for controlling the operation of the power unit.
수용가에 대해서 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같거나 적은지 여부를 판단하여, 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같지 않을 뿐만 아니라 적지 않은 경우, 흐름식 소수력 발전기(3)를 제외하고 하이브리드 발전기에 포함된 풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2) 및 양수 발전기(4) 중 가동되지 않고 있는 하나의 발전기에 대한 추가적인 발전을 제어하는 추가 제어 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 독립망 기반 신재생 복합 발전 제어방법.
It is determined whether or not the load value for which the readout is completed with respect to the customer is equal to or less than the total power generation amount of the flow type small hydropower generator 3. If it is determined that the read load value is not equal to the total power generation amount of the flow type small hydropower generator 3 (1), photovoltaic generator (2) and pumped-water generator (4) included in the hybrid generator other than the flow-type small hydro-generator (3) An additional control step of controlling And a control unit for controlling the operation of the control unit.
청구항 6에 있어서, 상기 추가 제어 단계 이전에,
풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2), 흐름식 소수력 발전기(3), 양수 발전기(4)를 포함하는 하이브리드 발전기 제원, 가변형 저장창고(10)를 포함하는 수용가의 부하설비 제원, 배전계통 제원을 입력받는 제 1 단계;
풍력 발전기(1), 태양광 발전기(2), 흐름식 소수력 발전기(3), 양수 발전기(4)를 포함하는 하이브리드 발전기의 특성 데이터, 가변형 저장창고(10)를 포함하는 수용가의 부하 특성 데이터를 수신하는 제 2 단계;
상기 제 1 단계의 제원 및 상기 제 2 단계의 특성 데이터를 이용해 부하 예측 및 부하 패턴 분석을 수행하는 제 3 단계; 및
부하 시간 동기화 및 부하값 독출(Read)을 수행하는 제 4 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 독립망 기반 신재생 복합 발전 제어방법.
7. The method according to claim 6,
A hybrid generator specification including a wind turbine generator 1, a solar generator 2, a flow-type small hydro generator 3 and a pumped-storage generator 4, a load capacity specification of a customer including a variable storage warehouse 10, A first step of receiving a specification input;
The characteristic data of the hybrid generator including the wind turbine generator 1, the solar generator 2, the flow-type small hydro generator 3 and the pumped-water generator 4, the load characteristic data of the customer including the variable storage warehouse 10 A second step of receiving;
A third step of performing load prediction and load pattern analysis using the characteristic data of the first step and the characteristic data of the second step; And
A fourth step of performing load time synchronization and load value reading (Read); Further comprising the steps of: (a) determining whether the new network is a hybrid network;
청구항 7에 있어서, 추가 제어 단계의 하나의 발전기에 대한 추가적인 발전을 제어시,
주간의 부하증가의 경우 태양광 발전기(2)에 대한 감시 및 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 독립망 기반 신재생 복합 발전 제어방법.
The method according to claim 7, wherein, in the further control step,
And monitoring and controlling the photovoltaic generator (2) in case of a weekly load increase.
청구항 8에 있어서, 상기 추가 제어 단계는,
독출이 완료된 부하값이 흐름식 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같거나 적은 경우, 독출이 완료된 부하값이 발전기의 총 발전량과 같은지 여부를 판단하는 제 1 추가 판단 단계; 를 더 포함하며,
판단 결과 독출이 완료된 부하값이 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같은 경우 현재의 발전기의 가동 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 독립망 기반 신재생 복합 발전 제어방법.
The method according to claim 8,
A first additional determining step of determining whether the read load value is equal to the total power generation amount of the generator when the read load value is equal to or less than the total power generation amount of the flow type small hydropower generator (3); Further comprising:
And the current state of the generator is maintained when the read load value is equal to the total power generation amount of the small hydropower generator (3).
청구항 9에 있어서, 상기 추가 제어 단계는,
상기 제 1 추가 판단 단계의 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 소수력 발전기(3)의 총 발전량과 같지 않은 경우 독출이 완료된 부하값이 소수력 발전기(3)의 총 발전량보다 적은지 여부를 판단하는 제 2 추가 판단 단계; 를 더 포함하며,
판단 결과 독출이 완료된 부하값이 소수력 발전기(3)의 총 발전량보다 적은 경우 양수 발전기(4)의 가동을 위한 발전기를 중단하고 양수를 저장하는 것을 특징으로 하는 독립망 기반 신재생 복합 발전 제어방법.
The method according to claim 9,
A second additional step of determining whether the read load value is smaller than the total power generation amount of the small hydropower generator (3) when the read load value is not equal to the total power generation amount of the small hydropower generator (3) Determining; Further comprising:
If the read load value is smaller than the total power generation amount of the small hydro-power generator (3), the generator for the operation of the pumped generator (4) is stopped and a positive number is stored.
청구항 10에 있어서, 상기 추가 제어 단계는,
상기 제 2 추가 판단 단계의 판단 결과 독출이 완료된 부하값이 소수력 발전기(3)의 총 발전량보다 적지 않은 경우, 양수 발전기(4)를 가동시켜서 수력 발전기(3)의 총 발전량과 부하값과의 차이를 양수 발전기(4)에 대해 감시 및 제어를 통한 조정으로 전력의 수급 관리를 수행하는 것을 특징으로 하는 독립망 기반 신재생 복합 발전 제어방법.
11. The method of claim 10,
When the read load value is not less than the total power generation amount of the small hydropower generator (3) as a result of the second additional determination step, the pumped generator (4) is operated to change the difference between the total power generation amount and the load value of the hydraulic power generator And controlling the supply and demand of the power by monitoring and controlling the pumped-storage power generator (4).
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