KR20160043839A - 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에너지저장장치 시스템의 주파수를 제어하는 주파수 제어 시스템에 있어서, 전력을 생산하는 적어도 하나의 전원과 상기 전원으로부터 생산된 전력을 소비하는 적어도 하나의 부하로 이루어진 계통부; 및 적어도 하나의 에너지저장장치로 이루어지는 에너지저장장치 시스템을 포함하여 구성되되, 상기 에너지저장장치 시스템은 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 에너지저장장치 시스템의 잔여용량(SOC)에 따라 주파수 제어 참여 여부와 상기 에너지저장장치 시스템의 출력량을 결정하여 에너지저장장치 시스템의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 출력 응답속도가 빠른 적어도 하나 이상의 에너지저장장치 시스템을 통하여 주파수 제어 중에서 주파수 응답 및 주파수 조정을 공급하는 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 주파수 제어 보조 서비스(FCAS : Frequency Control Ancillary Service)는 정상상태 및 상정사고(발전기 탈락, 송전선로 고장 등)시 전력계통의 주파수를 전기사업법에 규정된 60±0.2Hz내로 유지하기 위한 서비스로서, 응답속도에 따라 주파수 응답(Frequency response) 보조서비스 또는 1차 예비력(Primary frequency control), 주파수 조정(Frequency regulation) 보조 서비스 또는 2차 예비력(Secondary frequency control), 경제급전(Economic dispatch) 또는 3차 예비력(Tertiary frequency control)로 분류할 수 있다.
여기서, 주파수 조정 보조서비스는 정상상태에서 수요의 불규칙성으로 인한 급전계획과의 오차보정, 급전계획대비 발전력의 편차 보정 및 상정사고 발생시 신속한 주파수 복구를 위해 자동발전제어운전(이하 “AGC”라 함)을 통해 적정 주파수를 유지하는 데 기여함을 목적으로 한다.
주파수 응답 보조 서비스는 특정 상정사고 발생시 전력계통의 급격한 주파수 저하를 억제하거나 일정시간 주파수저하 상태를 유지하기 위하여 발전기의 조속기에 의해 또는 계약된 차단가능 부하에 의해 제공될 수 있다.
대한민국 공개특허 제2013-0102681호에는 저장 장치의 잔존 용량에 따른 저장 장치의 사용 우선 순위를 결정함으로써 저장 장치의 참여 개수와 탈락 여부를 결정하고, 계통부로 공급되는 주파수가 하강시 방전되고 상승시 충전하는 것을 개시하고 있다. 그러나, 상기 발명은 계통 주파수 제어 시장의 기준 주파수 및 주파수 부동대 내에서 동작하는 자동발전제어 혹은 주파수 조정에 참여할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 출력 응답이 빠른 에너지저장장치를 통하여 각 장치들의 에너지 잔존용량(SOC; State Of Charge)을 고려하여 주파수 조정 제어와 주파수 응답 제어를 동시에 공급하는 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 전력계통에서 요구하는 주파수 조정 신호에 따라 주파수 부동대 영역에서의 잦은 출력 변동을 완화하는 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 주파수를 제어하는 주파수 제어 시스템은, 전력을 생산하는 적어도 하나의 전원과 상기 전원으로부터 생산된 전력을 소비하는 적어도 하나의 부하로 이루어진 계통부; 및 적어도 하나의 에너지저장장치로 이루어지는 에너지저장장치 시스템을 포함하여 구성되되, 상기 에너지저장장치 시스템은 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 에너지저장장치 시스템의 잔여용량(SOC)에 따라 주파수 제어 참여 여부와 상기 에너지저장장치 시스템의 출력량을 결정하여 에너지저장장치 시스템의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 제어 시스템의 주파수 제어 방법은, 전력을 생산하는 적어도 하나의 전원과 상기 전원으로부터 생산된 전력을 소비하는 적어도 하나의 부하로 이루어진 계통부 및 적어도 하나의 에너지저장장치로 이루어지는 에너지저장장치 시스템을 포함하는 주파수 제어 시스템이, 상기 에너지저장장치 시스템의 잔여용량(SOC)에 따라 주파수 제어 참여 여부 및 상기 에너지저장장치 시스템의 출력량을 결정하여 에너지저장장치 시스템의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법은, 복수의 에너지저장장치 시스템들의 에너지 잔존용량(SOC; State Of Charge)을 고려하여 주파수 조정 제어 및 주파수 응답 제어를 동시에 공급함으로써, 계통 운영자의 주파수 응답 발전기의 감발 운전을 최소하고 전제 시스템의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법은, 주파수 부동대 영역에서의 잦은 출력 변동을 완화함으로써, 에너지저장장치 시스템의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어를 위한 주파수 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 계통 주파수 제어 방법의 개요를 설명하기 위해 도시한 구간별 주파수 변동 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 주파수 영역에 따른 충전 및 방전 방법의 개요를 설명하기 위해 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어를 위한 주파수 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 계통 주파수 제어 방법의 개요를 설명하기 위해 도시한 구간별 주파수 변동 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 주파수 영역에 따른 충전 및 방전 방법의 개요를 설명하기 위해 도시한 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 다양한 양상들이 아래에서 설명된다. 여기에서 제시되는 발명들은 폭넓은 다양한 형태들로 구현될 수 있으며, 여기에서 제시되는 임의의 특정한 구조, 기능 또는 이들 모두는 단지 예시적이라는 것을 이해하도록 한다. 여기에서 제시되는 발명들에 기반하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에서 제시되는 하나의 양상이 임의의 다른 양상들과 독립적으로 구현될 수 있으며, 둘 이상의 이러한 양상들이 다양한 방식들로 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 여기에서 설명되는 임의의 수의 양상들을 이용하여 장치가 구현될 수 있거나 또는 방법이 실시될 수 있다. 또한, 여기에서 설명되는 하나 이상의 양상들에 더하여 또는 이들 양상들이 아닌 다른 구조, 기능 또는 구조 및 기능을 이용하여 이러한 장치가 구현될 수 있거나 또는 이러한 방법이 실시될 수 있다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어를 위한 주파수 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 다른 에너지저장장치 시스템의 주파수를 제어하기 위한 주파수 제어 시스템은 계통부(100) 및 에너지저장장치 시스템(200)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 계통부(100)는 전력을 생산하는 전원 및 상기 전원으로부터 생산된 전력을 소비하는 부하로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 전원 및 부하는 여러 개로 구성될 수 있다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 계통부(100)는 주파수 조정신호 송신부(101)를 구비할 수 있다. 즉, 상기 계통부(100)는 계통 주파수를 유지하기 위한 주파수 조정 신호를 생성하여 상기 주파수 조정신호 송신부(101)를 통해 에너지저장장치 시스템(200)으로 송신할 수 있다.
또한, 상기 에너지저장장치 시스템(200)은 하나 또는 그 이상의 에너지저장장치들로 이루어지며, 각각의 에너지저장장치는 계통부(100)와 연결되어 전력(또는 에너지)를 충전 또는 방전할 수 있다. 즉, 상기 계통부(100)에서 계통 주파수를 일정 범위로 유지하기 위해 에너지저장장치 시스템(200)의 전력을 충전 또는 방전할 수 있는 것이다.
그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 에너지저장장치 시스템(200)은 제어부(201)를 구비할 수 있다. 상기 제어부(201)는 상기 에너지저장장치 시스템(200)의 총 잔여용량(SOC)에 따라, 주파수 제어 참여 여부와 상기 에너지저장장치 시스템의 출력량을 결정하는 방법으로 상기 에너지저장장치 시스템(200)의 주파수를 제어할 수 있다.
상기 제어부(201)의 주파수 제어 방법에 대해서는, 이하에서 첨부되는 도 3을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제어부(201)는 주파수 제어 시스템은 에너지저장장치 시스템에 포함되는 에너지저장장치 각각의 잔여용량(SOC; State Of Charge) 및 총 가용용량에 따라 주파수 제어 참여 여부를 결정하고, 에너지저장장치 시스템의 출력량을 결정할 수 있다.
우선, 상기 제어부(201)는 상기 에너지저장장치 시스템에 포함되는 에너지저장장치 각각의 에너지 잔여용량 및 총 가용에너지 용량을 근거로 연산하여 총 SOC(State Of Charge)를 추출하고[S311], 상기 추출된 총 SOC가 기설정된 용량 기준치 범위 내에 존재할 경우, 상기 에너지저장장치 시스템을 주파수 제어에 참여시킬 수 있다[S312, S313]. 이때, 상기 제어부(201)는 상기 에너지저장장치 시스템에 참여하는 상기 에너지저장장치들의 에너지 충전량에 따라 주파수 응답 제어의 파라미터를 결정할 수도 있다[S319].
다시 말해서, 상기 제어부(201)는 상기 에너지저장장치 시스템을 이루고 있는 에너지저장장치 각각의 잔여용량을 연산하고, 전체 시스템의 총 가용용량을 연산할 수 있다. 이때, 상기 총 가용용량은 상기 각 에너지저장장치 잔여용량의 평균치로 나타낼 수 있다. 그리고, 상기 제어부(201)는 상기에서 계산 및 추출된 총 가용용량이 미리 설정된 용량 기준치 범위 내에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 상기 용량 기준치 범위는 주파수 제어로 인해 충전 및 방전이 모두 안정적으로 가능한 범위로서, 20%~80%로 설정할 수 있으며, 이는 에너지저장장치 각각에 해당하는 수명특성 및 잔여용량 허용오차율을 감안하여 결정되는 것으로서, 소정 기준치 범위가 변경될 수 있다. 상기 총 가용용량이 소정 기준치 범위 외에 해당할 경우, 상기 에너지저장장치 시스템은 계통부의 주파수 제어에 참여하지 않고 제외될 수 있다. 한편, 상기 총 가용용량이 상기 기준치 범위 내에 해당할 경우에는 상기 에너지저장장치 시스템이 주파수 제어를 수행할 수 있도록 계통부와 연결시켜서 제어를 시작할 수 있다.
그런 다음, 상기 제어부(201)는 상기 계통부의 주파수를 측정하고[S314], 상기 계통부로부터 주파수조정신호가 수신될 경우, 상기 수신된 주파수조정신호를 근거로 상기 에너지저장장치 시스템 내의 에너지저장장치 각각의 에너지 잔여용량에 따라 분배하여 주파수 조정 제어를 수행할 수 있다[S315, S316]. 즉, 상기 계통부로부터 주파수 조정 신호가 수신되면, 상기 제어부(201)는 상기 에너지저장장치 시스템 내의 각각 에너지저장장치 잔여용량에 따라 에너지를 분배할 수 있다. 이는 각각 에너지저장장치 잔여용량의 평균치인 총 가용용량으로 참여 여부를 결정함으로써, 개별 에너지저장장치가 상기 용량 기준치 범위 내에 해당되지 않더라도 주파수 제어를 종료하지 않고, 에너지저장장치 간의 출력값을 분배할 수 있다는 것을 의미한다. 다시 말해서, 상기 에너지저장장치 시스템 내에 하나의 에너지저장장치의 잔여용량이 10%에 해당하더라도 총 가용용량이 30%이면, 상기 에너지저장장치가 충전량을 늘리고, 다른 에너지저장장치가 방전량을 늘리는 방법을 통해 상기 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 참여도를 높일 수 있는 것이다.
한편, 상기 제어부(201)는 상기 계통부의 주파수를 측정하여 상기 감지된 계통부의 주파수가 기설정된 주파수 부동대 영역 외에 있을 경우, 주파수 변동분을 연산하여 주파수 부동대 외의 주파수 변동을 감지할 수 있다[S314, S317]. 이때, 상기 감지된 계통부의 주파수가 기설정된 주파수 부동대 영역보다 하강하면 출력을 증가시키고, 상기 주파수 부동대 영역보다 상승하면 출력을 감소시켜 주파수 응답 제어를 수행할 수 있다[S318].
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 주파수 영역에 따른 충전 및 방전 방법의 개요를 설명하기 위해 도시한 그래프로서, 도 5를 참조하여 상기 주파수 부동대 영역을 기준으로 주파수 응답 제어를 수행하는 방법을 설명하기로 한다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 계통부의 주파수(501)가 미리 기설정된 부동대 영역(502) 외에 존재할 경우, 상기 제어부(201)는 주파수 변동분(503)을 연산할 수 있다. 이때, 상기 주파수 부동대 영역(502)은 에너지저장장치에 해당하는 수명 특성을 고려하여 사용자에 의해 임의로 변경될 수 있으며, 계통부의 요구에 따라 범위가 변경될 수도 있다. 따라서, 상기 에너지저장장치 시스템의 참여 여부를 결정하는 단계에서 상기 에너지저장장치의 SOC에 따라 주파수 응답 제어의 기준주파수(501) 및 주파수 부동대(502), 기울기(504) 등의 제어파라미터를 설정할 수 있다.
다시 말해서, 상기 제어부(201)는 상기 주파수 변동분(503)과 기울기(504)에 따라 에너지저장장치 시스템의 출력량을 연산할 수 있다. 상기 주파수 부동대 영역(502) 내에서는 상기 주파수 조정 제어 단계에서의 출력값을 가진다. 이때, 상기 계통부의 기준주파수(501)가 상기 주파수 부동대 영역(502)보다 하강하면 출력량을 증가(505)시키고 상기 주파수 부동대 영역(502)보다 상승하면 출력량을 감소(506)시킬 수 있다. 반면, 방전을 음의 방향으로 충전을 양의 방향으로 할 경우, 상기 계통부의 기준주파수(501)가 상기 주파수 부동대 영역(502)보다 하강하면 출력을 감소시키고 상기 주파수 부동대 영역(502)보다 상승하면 출력을 증가시킨다. 이때, 상기 주파수 응답 제어의 기울기(504)는 각각의 에너지저장장치 잔여 용량에 따라 변경 가능할 수도 있으며, 계통부의 요구에 의해 미리 결정된 값으로 고정될 수도 있다. 이러한 방법으로, 상기 에너지저장장치가 충전량을 늘리고, 다른 에너지저장장치가 방전량을 늘리는 방법을 통해 상기 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 참여도를 높일 수 있는 것이다.
이후, 상기 제어부(201)는 상기 주파수 조정 제어 및 주파수 응답 제어를 통해 연산된 출력값을 상기 에너지저장장치 각각의 출력값으로 결정하여 상기 에너지지저장장치 시스템으로 전달할 수 있다[S320, S321]. 이때, 상기 출력값은 기설정된 상기 에너지저장장치 각각의 출력 최대값 또는 출력 최소값을 참조하여 결정될 수 있다. 다시 말해서, 상기 에너지저장장치 시스템의 출력값 결정은 상기 에너지저장장치 각각의 출력 최대값 또는 최소값 제약을 고려하여, 상기 출력값 결정이 출력 최대값 초과일 경우 출력 최대값으로 변경하고 상기 출력값 결정이 출력 최소값 미만일 경우 출력 최소값으로 변경할 수 있다. 이때, 각각의 에너지저장장치 출력 제약으로 인해 상기 주파수 조정 제어 및 주파수 응답 제어로 연산된 출력값보다 부족하거나 초과된 출력은 출력 여유가 남아있는 에너지저장장치로 보완할 수도 있다. 따라서, 상기 결정된 출력값에 따라 상기 에너지저장장치 각각이 충전 또는 방전할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 제어부(201)는 상기 전달된 출력값에 의해 변동된 상기 에너지저장장치 시스템의 에너지 잔여용량을 근거로 총 SOC를 다시 추출하고, 상기 추출된 SOC를 근거로 상기 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 참여 여부를 결정하는 과정을 반복하여 수행할 수 있다. 이때, 상기 총 SOC가 기설정된 기준치 범위 외에 존재할 경우, 상기 에너지저장장치 시스템을 상기 주파수 제어에서 제외시킬 수 있다. 즉, 상기 에너지저장장치 시스템 출력에 의해 변동된 잔여 용량에 따라 다시 SOC 기준 판단하여 에너지저장장치 시스템의 참여여부를 결정하며, 상기 SOC 기준 판단 단계에서 상기 총 가용 용량이 상기 기준치 범위 외에 있는 상기 에너지저장장치 시스템을 상기 주파수 제어에서 정지시키는 종료 단계로 이어질 수 있다. 이때, 종료 단계에서는 별도의 전력을 생산할 수 있는 전원부나 전력을 소비할 수 있는 부하를 통해 충전 또는 방전하여 상기 기준치 범위 내로 회복할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템의 계통 주파수 제어 방법의 개요를 설명하기 위해 도시한 구간별 주파수 변동 그래프이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장장치 시스템은 응답속도에 따라 분류되어 전력계통 주파수를 제어할 수 있다.
첫째는 주파수 응답(Frequency response) 또는 1차 예비력(Primary frequency control), 둘째는 주파수 조정(Frequency regulation) 또는 2차 예비력(Secondary frequency control), 셋째는 경제급전(Economic dispatch) 또는 3차 예비력(Tertiary frequency control)로 분류할 수 있으며, 본 발명에서는 상기 분류되어 있는 단계에서 출력 응답속도가 빠른 적어도 하나 이상의 에너지저장장치 시스템을 통하여 주파수 응답 및 주파수 조정을 공급할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 계통부
200: 에너지저장장치 시스템
Claims (16)
- 에너지저장장치 시스템의 주파수를 제어하는 주파수 제어 시스템에 있어서,
전력을 생산하는 적어도 하나의 전원과 상기 전원으로부터 생산된 전력을 소비하는 적어도 하나의 부하로 이루어진 계통부; 및
적어도 하나의 에너지저장장치로 이루어지는 에너지저장장치 시스템을 포함하여 구성되되,
상기 에너지저장장치 시스템은 제어부를 포함하며,
상기 제어부는 상기 에너지저장장치 시스템의 잔여용량(SOC)에 따라 주파수 제어 참여 여부와 상기 에너지저장장치 시스템의 출력량을 결정하여 에너지저장장치 시스템의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 에너지저장장치 시스템에 포함되는 에너지저장장치 각각의 에너지 잔여용량 및 총 가용에너지 용량을 근거로 연산하여 총 SOC(State Of Charge)를 추출하고, 상기 추출된 총 SOC가 기설정된 용량 기준치 범위 내에 존재할 경우, 상기 에너지저장장치 시스템을 주파수 제어에 참여시키도록 결정하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 시스템.
- 제 1 항 내지 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 주파수 제어에 참여할 에너지저장장치 시스템이 결정되면, 상기 계통부의 주파수를 측정하고, 상기 계통부로부터 주파수조정신호를 수신되면, 상기 수신된 주파수조정신호를 근거로 상기 에너지저장장치 시스템 내의 에너지저장장치 각각의 에너지 잔여용량에 따라 분배하여 주파수 조정 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 에너지저장장치 시스템에 참여하는 상기 에너지저장장치들의 에너지 충전량에 따라 주파수 응답 제어의 파라미터를 결정하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 계통부의 주파수를 측정하여 상기 측정된 계통부의 주파수가 기설정된 주파수 부동대 영역 외에 있을 경우, 주파수 변동분을 연산하여 주파수 부동대 외의 주파수 변동을 감지하고, 상기 감지된 계통부의 주파수가 기설정된 주파수 부동대 영역보다 하강하면 출력을 증가시키고, 상기 주파수 부동대 영역보다 상승하면 출력을 감소시켜 주파수 응답 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 시스템.
- 제 3 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 주파수 조정 제어 및 주파수 응답 제어를 통해 연산된 출력값을 상기 에너지저장장치 각각의 출력값으로 결정하여 상기 에너지지저장장치 시스템으로 전달하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 시스템.
- 제 6 항에 있어서,
상기 출력값은
기설정된 상기 에너지저장장치 각각의 출력 최대값 또는 출력 최소값을 참조하여 결정되는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 시스템.
- 제 6 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 전달된 출력값에 의해 변동된 상기 에너지저장장치 시스템의 에너지 잔여용량을 근거로 총 SOC를 추출하고, 상기 추출된 SOC를 근거로 상기 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 참여 여부를 결정하되,
상기 총 SOC가 기설정된 기준치 범위 외에 존재할 경우, 상기 에너지저장장치 시스템을 상기 주파수 제어에서 제외시키는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 시스템.
- 전력을 생산하는 적어도 하나의 전원과 상기 전원으로부터 생산된 전력을 소비하는 적어도 하나의 부하로 이루어진 계통부 및 적어도 하나의 에너지저장장치로 이루어지는 에너지저장장치 시스템을 포함하는 주파수 제어 시스템의 주파수 제어 방법에 있어서,
상기 에너지저장장치 시스템의 잔여용량(SOC)에 따라 주파수 제어 참여 여부 및 상기 에너지저장장치 시스템의 출력량을 결정하여 에너지저장장치 시스템의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 주파수 제어 방법은
상기 에너지저장장치 시스템에 포함되는 에너지저장장치 각각의 에너지 잔여용량 및 총 가용에너지 용량을 근거로 연산하여 총 SOC(State Of Charge)를 추출하는 단계; 및
상기 추출된 총 SOC가 기설정된 용량 기준치 범위 내에 존재할 경우, 상기 에너지저장장치 시스템을 주파수 제어에 참여시키도록 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
- 제 9 항 내지 제 10 항에 있어서,
상기 주파수 제어 방법은
상기 주파수 제어에 참여할 에너지저장장치가 결정되면, 상기 계통부의 주파수를 측정하는 단계; 및
상기 계통부로부터 주파수조정신호가 수신되면, 상기 수신된 주파수조정신호를 근거로 상기 에너지저장장치 시스템 내의 에너지저장장치 각각의 에너지 잔여용량에 따라 분배하여 주파수 조정 제어를 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 주파수 제어 방법은
상기 에너지저장장치 시스템에 참여하는 상기 에너지저장장치들의 에너지 충전량에 따라 주파수 응답 제어의 파라미터를 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 측정된 계통부의 주파수가 기설정된 주파수 부동대 영역 외에 있을 경우, 주파수 변동분을 연산하여 주파수 부동대 외의 주파수 변동을 감지하는 단계; 및
상기 감지된 계통부의 주파수가 기설정된 주파수 부동대 영역보다 하강하면 출력을 증가시키고, 상기 주파수 부동대 영역보다 상승하면 출력을 감소시켜 주파수 응답 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
- 제 11 항 또는 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 주파수 제어 방법은
상기 주파수 조정 제어 및 주파수 응답 제어를 통해 연산된 출력값을 상기 에너지저장장치 각각의 출력값으로 결정하여 상기 에너지지저장장치 시스템으로 전달하는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
- 제 14 항에 있어서,
상기 출력값은
기설정된 상기 에너지저장장치 각각의 출력 최대값 또는 출력 최소값을 참조하여 결정되는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
- 제 14 항에 있어서,
주파수 제어 방법은
상기 전달된 출력값에 의해 변동된 상기 에너지저장장치 시스템의 에너지 잔여용량을 근거로 총 SOC를 추출하고, 상기 추출된 SOC를 근거로 상기 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 참여 여부를 결정하되,
상기 총 SOC가 기설정된 기준치 범위 외에 존재할 경우, 상기 에너지저장장치 시스템을 상기 주파수 제어에서 제외시키는 것을 특징으로 하는 주파수 제어 방법.
Priority Applications (1)
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KR1020140138552A KR20160043839A (ko) | 2014-10-14 | 2014-10-14 | 에너지저장장치 시스템의 주파수 제어 방법 |
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ID=55918358
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180047137A (ko) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 한국전력공사 | 에너지 저장 시스템 및 이를 포함하는 주파수 제어 시스템 |
WO2021070989A1 (ko) * | 2019-10-11 | 2021-04-15 | 재단법인 녹색에너지연구원 | Dc 기반 파워 쉐어링 산업단지 마이크로그리드 운영 방법 및 그 프로그램 |
WO2024135916A1 (ko) * | 2022-12-23 | 2024-06-27 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | 계통연계형 배터리 에너지 저장 장치를 사용한 주파수 제어 시스템 및 방법 |
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2014
- 2014-10-14 KR KR1020140138552A patent/KR20160043839A/ko active Search and Examination
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