KR20160103456A - 배터리 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템 - Google Patents

배터리 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20160103456A
KR20160103456A KR1020150026032A KR20150026032A KR20160103456A KR 20160103456 A KR20160103456 A KR 20160103456A KR 1020150026032 A KR1020150026032 A KR 1020150026032A KR 20150026032 A KR20150026032 A KR 20150026032A KR 20160103456 A KR20160103456 A KR 20160103456A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
converter
power supply
energy storage
battery energy
Prior art date
Application number
KR1020150026032A
Other languages
English (en)
Inventor
정용호
강병관
박아련
Original Assignee
엘에스산전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스산전 주식회사 filed Critical 엘에스산전 주식회사
Priority to KR1020150026032A priority Critical patent/KR20160103456A/ko
Publication of KR20160103456A publication Critical patent/KR20160103456A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/10—Flexible AC transmission systems [FACTS]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Abstract

전력 공급 시스템을 개시한다. 전력 공급 시스템은 전기 에너지로 생성하는 발전 장치; 상기 전기 에너지를 교류로 컨버팅하는 복수의 직류/교류 컨버터; 상기 전기 에너지를 공급받아 충전하고 충전된 전기 에너지를 방전하여 상기 복수의 직류/교류 컨버터에 전기 에너지를 공급하는 배터리 에너지 저장 시스템; 및 상기 배터리 에너지 저장 시스템과 상기 발전 장치 사이의 전력 공급의 흐름을 제어하는 제어 스위치를 포함한다.

Description

배터리 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템{ELECTRICITYPROVIDING SYSTEM INCLUDING BATTERY ENERGY STORAGE SYSTEM}
본 발명의 기술 분야는 배터리 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템에 관한 것이다.
전기 에너지는 변환과 전송이 용이하여 널리 사용되고 있다. 이러한, 전기 에너지를 효율적으로 사용하기 위하여 배터리 에너지 저장 시스템(Battery Energy Storage System, BESS)을 사용한다. 배터리 에너지 저장 시스템은 전력을 공급 받아 충전한다. 또한, 배터리 에너지 저장 시스템은 전력이 필요한 경우 충전된 전력을 방전하여 전력을 공급한다. 이를 통해 배터리 에너지 저장 시스템은 전력을 유동적으로 공급할 수 있도록 한다.
구체적으로 발전 시스템이 배터리 에너지 저장 시스템을 포함하는 경우 다음과 같이 동작한다. 배터리 에너지 저장 시스템은 부하 또는 계통이 과부하인 경우 저장된 전기 에너지를 방전한다. 또한 부하 또는 계통이 경부하인 경우, 배터리 에너지 저장 시스템은 발전 장치 또는 계통으로부터 전력을 공급받아 충전한다.
또한 발전 시스템과 무관하게 배터리 에너지 저장 시스템이 독립적으로 존재하는 경우, 배터리 에너지 저장 시스템은 외부의 전력 공급원으로부터 유휴 전력을 공급 받아 충전한다. 또한 계통 또는 부하가 과부하인 경우, 배터리 에너지 저장 시스템은 충전된 전력을 방전하여 전력을 공급한다.
전력 공급 시스템에 사용되는 직류/교류 컨버터에 공급되는 전력을 효율적으로 조정하여 전력 변환 효율을 높인 전력 공급 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 시스템은 전기 에너지를 생성하는 발전 장치; 상기 전기 에너지를 교류로 컨버팅하는 복수의 직류/교류 컨버터; 및 상기 전기 에너지를 공급받아 충전하고 충전된 전기 에너지를 방전하여 상기 복수의 직류/교류 컨버터에 전기 에너지를 공급하는 배터리 에너지 저장 시스템; 및 상기 배터리 에너지 저장 시스템과 상기 발전 장치 사이의 전력 공급의 흐름을 제어하는 제어 스위치를 포함한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 시스템은 상기 발전 장치와 상기 배터리 에너지 저장 시스템이 공급하는 직류 전력의 크기를 기준 전력과 비교하여 가동 직류/교류 컨버터의 개수를 결정하고, 상기 복수의 직류/교류 컨버터 중에서 상기 가동 직류/교류 컨버터의 개수만큼 가동할 직류/교류 컨버터를 결정하고, 상기 가동할 직류/교류 컨버터를 가동하는 시스템 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기준 전력은 상기 복수의 직류/교류 컨버터 중 어느 하나인 제1 직류/교류 컨버터의 정격 전력에 기초하여 결정될 수 있다.
이때, 상기 기준 전력은 상기 제1 직류/교류 컨버터가 상기 제1 직류/교류 컨버터의 정격 전력의 70%에서 90%의 전력을 사용하게 하는 상기 제1 직류/교류 컨버터에 대한 공급 전력의 크기일 수 있다.
또한, 상기 시스템 제어부는 상기 전력 공급 시스템이 공급하는 직류 전력이 상기 기준 전력을 초과하는 경우, 상기 복수의 직류/교류 컨버터에 포함되는 제1 직류/교류 컨버터와 제2 직류/교류 컨버터를 동시에 가동할 수 있다.
또한, 상기 시스템 제어부는 상기 전력 공급 시스템이 공급하는 직류 전력이 상기 기준 전력을 초과하지 않는 경우, 상기 복수의 직류/교류 컨버터 중 어느 하나인 제1 직류/교류 컨버터만을 가동할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 시스템은 상기 배터리 에너지 저장 시스템에 연결되어, 상기 배터리 에너지 시스템을 충전하는 전기 에너지의 전압 크기를 변환하는 직류/직류 컨버터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어 스위치는 양방향 반도체 스위치일 수 있다.
전력 공급 시스템의 직류/교류 컨버터에 공급되는 전력을 효율적으로 조정하여 전력 공급 시스템을 운영하므로 발전 장치의 전력 변환 효율을 높이고 전류의 고조파 함유율(Total Harmonic Distortion, THD)를 낮추어 전력의 품질을 높이도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소용량 전력 공급 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발전 시스템이 포함하는 제어 스위치를 보여준다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 동작 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 시스템 제어부가 배터리 에너지 저장시스템을 충전하는 경우 전력 공급의 흐름을 보여준다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 시스템 제어부가 제1 직류/교류 컨버터만을 가동하는 경우 전력 공급의 흐름을 보여준다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 시스템 제어부가 제1 직류/교류 컨버터와 제2 직류/교류 컨버터를 동시에 가동하는 경우 전력 공급의 흐름을 보여준다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 제1 직류/교류 컨버터와 제2 직류/교류 컨버터가 동시에 가동되는 경우 제1 직류/교류 컨버터 및 제2 직류/교류 컨버터의 출력 전류의 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 전력 공급 시스템의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 시스템(100)은 발전 장치(101), 직류/교류 컨버터(103), 교류 필터(105), 교류/교류 컨버터(107), 계통(109), 충전 제어부(111), 배터리 에너지 저장 시스템(113), 시스템 제어부(115), 부하(117) 및 직류/직류 컨버터(121)를 포함한다.
발전 장치(101)는 전기 에너지를 생산한다. 발전 장치가 태양광 발전 장치인 경우, 발전 장치(101)는 태양 전지 어레이일 수 있다. 태양 전지 어레이는 복수의 태양전지 모듈을 결합한 것이다. 태양전지 모듈은 복수의 태양전지 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하여 소정의 전압과 전류를 발생키는 장치이다. 따라서 태양전지 어레이는 태양 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 변환한다. 또한 발전 시스템이 풍력 발전 시스템인 경우, 발전 장치(101)는 풍력 에너지를 전기 에너지를 변환하는 팬일 수 있다. 다만, 앞서 기재한 바와 같이 전력 공급 시스템(100)은 발전 장치(101) 없이 배터리 에너지 저장 시스템(113)만을 통하여 전력을 공급할 수 있다. 이 경우 전력 공급 시스템(100)은 발전 장치(101)를 포함하지 않을 수 있다.
직류/교류 컨버터(103)는 직류 전력을 교류 전력으로 컨버팅한다. 발전 장치(101)가 공급한 직류 전력 또는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전한 직류 전력을 교류 전력으로 컨버팅한다.
교류 필터(105)는 교류 전력으로 컨버팅된 전력의 노이즈를 필터링한다. 구체적인 실시예에서 교류 필터(105)는 생략될 수 있다.
교류/교류 컨버터(107)는 교류 전력을 계통(109) 또는 부하(117)에 공급할 수 있도록 노이즈가 필터링된 교류 전력의 전압의 크기를 컨버팅하여 전력을 계통(109) 또는 독립된 부하에 공급한다. 구체적인 실시예에 따라서 교류/교류 컨버터(107)는 생략될 수 있다.
계통(109)이란 많은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하가 일체로 되어 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템이다.
부하(117)는 발전 시스템으로부터 전기 에너지를 공급받아 전력을 소모한다. 배터리 에너지 저장 시스템(113)은 발전 장치(101)로부터 전기에너지를 공급받아 충전하고 계통(109) 또는 부하(117)의 전력 수급상황에 따라 충전된 전기 에너지를 방전한다. 구체적으로 계통(109) 또는 부하(117)가 경부하인 경우, 배터리 에너지 저장 시스템(113)은 발전 장치(101)로부터 유휴 전력을 공급 받아 충전한다. 계통(109) 또는 부하(117)가 과부하인 경우, 배터리 에너지 저장 시스템(113)은 충전된 전력을 방전하여 계통(109) 또는 부하(117)에 전력을 공급한다. 계통(109) 또는 부하(117)의 전력 수급 상황은 시간대별로 큰 차이를 가질 수 있다. 따라서 전력 공급 시스템(100)이 발전 장치(101)가 공급하는 전력을 계통(109) 또는 부하(117)의 전력 수급상황에 대한 고려 없이 일률적으로 공급하는 것은 비효율적이다. 그러므로 전력 공급 시스템(100)은 배터리 에너지 저장 시스템(113)을 사용하여 계통(109) 또는 부하(117)의 전력 수급상황에 따라 전력 공급의 양을 조절 한다. 이를 통해 전력 공급 시스템(100)은 계통(109) 또는 부하(117)에 효율적으로 전력을 공급할 수 있다.
직류/직류 컨버터(121)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 공급하거나 공급받는 직류 전력의 크기를 컨버팅한다. 구체적인 실시예에 따라서는 직류/직류 컨버터(121)는 생략될 수 있다.
시스템 제어부(115)는 직류/교류 컨버터(103) 및 교류/교류 컨버터(107)의 동작을 제어한다. 또한 시스템 제어부(115)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)의 충전과 방전을 제어하는 충전 제어부(111)를 포함할 수 있다. 충전 제어부(111)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)의 충전 및 방전을 제어한다. 계통(109) 또는 부하(117)가 과부하인 경우, 충전 제어부(111)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 전력을 공급하여 계통(109) 또는 부하(117)에 전력을 전달하게 제어한다. 계통(109) 또는 부하(117)가 경부하인 경우, 충전 제어부(111)는 외부의 전력 공급원 또는 발전 장치(101)가 전력을 공급하여 배터리 에너지 저장 시스템(113)에 전달하게 제어한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소용량 전력 공급 시스템의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 소용량 전력 공급 시스템(200)은 발전 장치(101), 직류/교류 컨버터(103), 교류 필터(105), 교류/교류 컨버터(107), 계통(109), 충전 제어부(111), 배터리 에너지 저장 시스템(113), 시스템 제어부(115), 제1 직류/직류 컨버터(119), 부하(117) 및 제2 직류/직류 컨버터(121)를 포함한다.
도 1의 본발명의 일 실시예와 모두 동일하나 제2 직류/직류 컨버터(119)를 더 포함한다. 제1 직류/직류 컨버터(119)는 발전 장치(101)가 발전하는 직류 전력의 전압을 컨버팅한다. 소용량 전력 공급 시스템(200)은 발전 장치(101)가 생산하는 전력의 전압이 작다. 따라서 발전 장치(101)가 공급하는 전력을 직류/교류 컨버터(103)에 입력하기 위해서는 승압이 필요하다. 제1 직류/직류 컨버터(119)는 전압을 발전 장치(101)가 생산하는 전력의 전압을 직류/교류 컨버터(103)에 입력할 수 있는 전압의 크기로 컨버팅한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전 장치를 포함하는 전력 공급 시스템의 동작 흐름도이다.
발전 장치(101)는 전기 에너지를 생성한다(S101). 구체적인 실시예에서 발전 장치(101)가 태양전지 어레이인 경우, 발전 장치(101)는 태양 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 구체적인 실시예에서 발전 장치(101)가 팬인 경우, 발전 장치(101)는 풍력 에너지를 전기 에너지로 변환한다.
충전 제어부(111)는 계통(109) 또는 부하(117)에 전력 공급이 필요한지에 대하여 판단한다(S103). 계통(109) 또는 부하(117)에 전력 공급이 필요한지 여부는 계통(109) 또는 부하(117)가 과부하인지 경부하인지를 기준으로 판단할 수 있다.
계통(109) 또는 부하(117)에 전력 공급이 필요하지 않다면, 충전 제어부(111)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)을 충전한다(S105).
충전 제어부(111)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)의 방전이 필요한가 판단한다(S107). 발전 장치(101)가 공급하는 전기 에너지만으로 계통(109) 또는 부하(117)의 전력 수요를 충족하지 못하여 배터리 에너지 저장 시스템(113)의 방전이 필요한지 판단할 수 있다. 또한 충전 제어부(111)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전할 정도로 충분한 전기 에너지를 저장하고 있는지 판단할 수 있다.
배터리 에너지 저장 시스템(113)의 방전이 필요하다면, 충전 제어부(111)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)을 방전한다(S109).
직류/교류 컨버터(103)는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전한 전기 에너지와 발전 장치(101)가 생성한 전기 에너지를 교류로 컨버팅한다(S111). 이때 전력 공급 시스템(100)은 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전한 전기 에너지와 발전 장치101)가 생성한 전기 에너지를 모두 하나의 직류/교류 컨버터(103)를 통해 직류를 교류로 컨버팅한다. 각 전기기구는 사용할 수 있는 전력에 한계가 있다. 이 한계는 순간적인 한계와 장시간 사용했을 때의 한계가 있는데, 장시간 사용해도 기기에 손상이 가지 않고 무리 없이 사용할 수 있는 최대전력으로 정격 전력을 정한다. 직류/교류 컨버터(103)의 효율을 최대화하기 위해서는 배터리 에너지 저장 시스템(113)과 발전 장치101)는 직류/교류 컨버터(103)가 이러한 정격 전력의 70% 에서 90% 정도를 전력을 사용하도록 전력을 공급하여야 한다.
교류 필터(105)는 교류로 컨버팅된 전력의 노이즈를 필터링한다(S113). 앞서 설명한 바와 같이 구체적인 실시예에서 노이즈 필터링 동작은 생략될 수 있다.
교류/교류 컨버터(107)는 필터링된 교류 전력의 전압의 크기를 컨버팅하여 전력을 계통(109) 또는 부하(117)에 공급한다(S115). 앞서 설명한 바와 같이 구체적인 실시예에 따라서 교류/교류 컨버터(107)의 컨버팅은 생략될 수 있다.
전력 공급 시스템(100)은 컨버팅된 전력을 계통(109) 또는 부하(117)에 공급한다(S117).
도 1내지 도3의 실시예에 의한 전력 공급 시스템 (100)은 하나의 직류/교류 컨버터(103)만을 사용하므로 발전 장치(101)의 용량에 맞추어 직류/교류 컨버터(103)의 정격 전력을 결정하여 전력 공급 시스템(100)을 설계할 경우 다음과 같은 문제가 있다. 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전하여 발전 장치(101)와 함께 전기 에너지를 공급하는 경우, 직류/교류 컨버터(103)는 정격 전력의 70% 에서 90%를 초과하는 전력을 사용하므로 직류/교류 컨버터(103)의 효율을 최대화할 수 없다. 또는 배터리 에너지 저장 시스템(113)이 방전하여 단독으로 전기 에너지를 공급하는 경우, 직류/교류 컨버터(103)는 정격 전력의 70% 에서 90%에 못 미치는 전력을 사용하므로 직류/교류 컨버터(103)의 효율을 최대화할 수 없다. 이밖에 전력 공급 시스템(100)이 발전 전력량의 변동이 큰 태양광, 풍력 등의 자연 에너지를 이용하는 경우 직류/교류 컨버터(103)의 효율을 최대화할 수 없다. 예컨대 전력 공급 시스템(100)이 태양광 발전 시스템을 이용하는 경우, 일사량이 적어 발전 장치(101)가 적은 양의 전기 에너지를 공급한다면 직류/교류 컨버터(103)는 정격 전력의 70% 에서 90% 정도에 못 미치는 전력을 사용하므로 직류/교류 컨버터(103)의 효율을 최대화할 수 없다. 이에 따라 전력 공급 시스템(100)의 전기 에너지 생성 효율이 떨어진다. 또한 전력의 고조파 함유율(Total Harmonic Distortion, THD)이 높아져 전력 공급 시스템(100)이 생산하는 전력의 품질이 낮아진다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 블록도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 시스템(300)은 발전 장치(301), 제1 직류/교류 컨버터(303), 교류 필터(305), 계통(309), 충전 제어부(313), 배터리 에너지 저장 시스템(315), 시스템 제어부(317), 제2 직류/교류 컨버터(319) 및 부하(321)를 포함한다.
발전 장치(301)는 전기 에너지를 생산한다. 전력 공급 시스템이 태양광 전력 공급 시스템인 경우, 발전 장치(301)는 태양 전지 어레이일 수 있다. 태양전지 어레이는 복수의 태양전지 모듈을 결합한 것이다. 태양전지 모듈은 복수의 태양전지 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하여 소정의 전압과 전류를 발생키는 장치이다. 따라서 태양전지 어레이는 태양 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 변환한다.
제1 직류/교류 컨버터(303)는 직류 전력을 교류 전력으로 컨버팅한다. 발전 장치(301)로부터 직류 전력을 공급받아 교류 전력으로 컨버팅한다.
교류 필터(305)는 교류 전력으로 컨버팅된 전력의 노이즈를 필터링한다. 구체적인 실시예에서 교류 필터(305)는 생략될 수 있다.
계통(309)이란 많은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하가 일체로 되어 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템이다.
부하(321)는 전력 공급 시스템으로부터 전기 에너지를 공급받아 전력을 소모한다.
배터리 에너지 저장 시스템(315)은 계통(309) 또는 부하(321)가 경부하인 경우 발전 장치(301)로부터 유휴 전력을 공급 받아 충전한다. 배터리 에너지 저장 시스템(315)은 계통(309) 또는 부하(321)가 과부하인 경우 충전된 전력을 방전하여 계통(309) 또는 부하(321)에 전력을 공급한다. 도1 내지 도 3의 실시예에서 기재한 바와 같이 전력 공급 시스템(300)은 배터리 에너지 저장 시스템(315)을 사용하여 계통(309) 또는 부하(321)에 효율적으로 전력을 공급할 수 있다. 시스템 제어부(317)는 제1 직류/교류 컨버터(303) 및 제2 직류/교류 컨버터(319)의 동작을 제어한다. 시스템 제어부(317)는 충전 제어부(313)를 포함할 수 있다. 충전 제어부(313)는 배터리 에너지 저장 시스템(315)의 충전 및 방전을 제어한다. 계통(309) 또는 부하(321)가 과부하인 경우, 충전 제어부(313)는 배터리 에너지 저장 시스템(315)이 전력을 공급하게 하여 계통(309) 또는 부하(321)에 전력을 전달한다. 이때 충전 제어부(313)는 제2 직류/교류 컨버터(319)에 전력을 공급할 수 있다. 계통(309) 또는 부하(321)까 경부하인 경우, 충전 제어부(313)는 발전 장치(301)로부터 전력을 공급 받아 배터리 에너지 저장 시스템(315)에게 전달한다. 구체적으로 제1 직류/교류 컨버터는 발전 장치(301)로부터 공급된 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다. 이때, 제2 교류/직류 컨버터(319)는 변환된 교류 전력을 다시 직류 전력으로 변환할 수 있다. 이때, 충전 제어부(313)는 배터리 에너지 저장 시스템(315)을 직류 전력으로 충전할 수 있다.
도 1 내지 도 3의 실시예에와 달리 도 4 내지 도 5의 실시예에서 전력 공급 시스템(300)은 복수의 직류/교류 컨버터를 포함한다. 특히, 전력 공급 시스템(300)은 배터리 에너지 저장 시스템(315)에 연결되는 제2 직류/교류 컨버터(319)를 더 포함한다.
제2 직류/교류 컨버터(319)는 직류 전력을 교류 전력으로 직류 전력을 교류 전력으로 컨버팅한다. 배터리 에너지 저장 시스템(315)이 방전한 직류 전력을 교류 전력으로 컨버팅한다. 제1 직류/교류 컨버터(303) 이외에 제2 직류/교류 컨버터(319)를 포함함으로써 전력 공급 시스템(300)은 제1 직류/교류 컨버터(303)와 제2 직류/교류 컨버터(319)를 동시에 가동하여 전체 전력 변환의 효율을 높일 수 있다. 특히 제1 직류/교류 컨버터(303)의 정격 전력을 발전 장치(301)가 공급하는 평균 전력량에 기초하여 결정하고, 제2 직류/교류 컨버터(319)의 정격 전력을 배터리 에너지 저장 시스템(315)이 공급하는 평균 전력량에 기초하여 결정한다면 에너지 변환 효율을 높일 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 시스템(300)의 구체적인 동작은 도 5를 통하여 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전력 공급 시스템의 동작 흐름도이다.
발전 장치(301)는 전기 에너지를 생성한다(S201). 다만, 전력 공급 시스템(300)이 발전 장치(301)를 포함하지 않는 경우 이러한 동작은 생략될 수 있다.
충전 제어부(313)는 계통(309) 또는 부하(321)에 전력 공급이 필요한가 판단한다(S203). 계통(309) 또는 부하(321)에 전력 공급이 필요한지 여부는 계통(309) 또는 부하(321)가 과부하인지 경부하인지를 기준으로 판단할 수 있다.
계통(309) 또는 부하(321)에 전력 공급이 필요한지 않다면, 충전 제어부(313)는 배터리 에너지 저장 시스템(315)을 충전한다(S205).
계통(309) 또는 부하(321)에 전력 공급이 필요하다면, 충전 제어부(313)는 배터리 에너지 저장 시스템(315)의 방전이 필요한가 판단한다(S207). 발전 장치(301)가 공급하는 전기 에너지만으로 계통(309) 또는 부하(321)의 전력 수요를 충족하지 못하여 배터리 에너지 저장 시스템(300)의 방전이 필요한지 판단할 수 있다. 다만, 전력 공급 시스템(100)이 발전 장치(101)를 포함하지 않는 경우 이러한 판단은 생략될 수 있다. 또한 충전 제어부(313)는 배터리 에너지 저장 시스템(315)이 방전할 정도로 충분한 전기 에너지를 저장하고 있는지 판단할 수 있다.
배터리 에너지 저장 시스템(315)의 방전이 필요하지 않다면, 시스템 제어부(317)는 제1 직류/교류 컨버터(303)만을 가동한다. 배터리 에너지 저장 시스템(315)이 방전 하지 않기 때문에 제2 직류/교류 컨버터(319)의 가동은 불필요하다.
배터리 에너지 저장 시스템(315)의 방전이 필요하다면, 충전 제어부(313)는 배터리 에너지 저장 시스템(315)을 방전한다(S211).
시스템 제어부(517)는 제1 직류/교류 컨버터(303)와 제2 직류/교류 컨버터(319)를 동시에 가동한다(S213).
제1 직류/교류 컨버터(303) 및 제2 직류/교류 컨버터(319) 중 가동된 직류/교류 컨버터는 전기 에너지를 교류로 컨버팅한다(S215).
교류 필터(305)는 컨버팅된 전력의 노이즈를 필터링한다(S217). 앞서 설명한 바와 같이 구체적인 실시예에서 노이즈 필터링 동작은 생략될 수 있다.
전력 공급 시스템(300)은 필터링된 전력을 계통에 공급한다(S221).
이와 같이 전력 공급 시스템(300)은 복수의 직류/교류 컨버터를 사용함으로써 전력 변환 효율을 높일 수 있다. 다만, 도 4 내지 도 5의 실시예의 경우, 발전 장치(301)가 공급하는 전력으로 배터리 에너지 저장 시스템(315)을 바로 충전하지 못하고 제1 직류/교류 컨버터(303)를 통하여 교류전력으로 변환하고, 이를 다시 제2 직류/교류 컨버터(319)를 통하여 직류 전력으로 변환하여야 한다. 따라서 배터리 에너지 저장 시스템(315)을 효율적으로 충전할 수 있는 전력 공급 시스템이 필요하다. 또한 복수의 직류/교류 컨버터 각각의 정격 전력을 발전 장치(301)가 공급하는 평균 전력량과 배터리 에너지 저장 시스템(315)이 공급하는 평균 전력량에 기초하여 각각 결정한다 하여도, 전력 공급 시스템(300)이 날씨와 시간에 따라 발전량이 변화되는 태양광 발전 또는 풍력 발전을 사용한다면 복수의 직류/교류 컨버터의 정격 전력에 전력량을 맞추어 가동하기 어려운 문제가 있다. 따라서 복수의 직류/교류 컨버터를 포함하고, 복수의 직류/교류 컨버터를 기준 전력 값에 기초하여 선택적으로 가동하는 전력 공급 시스템이 필요하다.
이하에서는 도 6 내지 도 11을 참고하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 전력 공급 시스템의 블록도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 공급 시스템(500)은 발전 장치(501), 제1 직류/교류 컨버터(503), 교류 필터(505), 계통(509), 제어 스위치(511), 충전 제어부(513), 배터리 에너지 저장 시스템(515), 시스템 제어부(517), 제2 직류/교류 컨버터(519), 부하(521) 및 직류/직류 컨버터(523)를 포함한다.
발전 장치(501)는 전기 에너지를 생산한다. 전력 공급 시스템이 태양광 발전 장치를 포함하는 경우, 발전 장치(501)는 태양 전지 어레이일 수 있다. 태양전지 어레이는 복수의 태양전지 모듈을 결합한 것이다. 태양전지 모듈은 복수의 태양전지 셀을 직렬 또는 병렬로 연결하여 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하여 소정의 전압과 전류를 발생키는 장치이다. 따라서 태양전지 어레이는 태양 에너지를 흡수하여 전기 에너지로 변환한다.
제1 직류/교류 컨버터(503)는 직류 전력을 교류 전력으로 컨버팅한다. 발전 장치(501)로부터 직류 전력을 공급받거나 또는 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 방전한 직류 전력을 교류 전력으로 컨버팅한다.
교류 필터(505)는 교류 전력으로 컨버팅된 전력의 노이즈를 필터링한다. 구체적인 실시예에서 교류 필터(505)는 생략될 수 있다.
계통(509)이란 많은 발전소, 변전소, 송배전선 및 부하가 일체로 되어 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템이다.
부하(521)는 전력 공급 시스템으로부터 전기 에너지를 공급받아 전력을 소모한다.
도 4 내지 도 5의 실시예와 달리 도 6의 실시예에서 전력 공급 시스템(500)은 배터리 에너지 저장 시스템(515)과 발전 장치(501)가 직접 연결된다. 구체적으로 전력 공급 시스템(500)은 배터리 에너지 저장 시스템(515)과 발전 장치(501) 사이의 전력 공급의 흐름을 조정하는 배터리 제어 스위치(511)를 더 포함할 수 있다. 따라서 발전 장치(501)가 생성한 전기 에너지는 제1 직류/교류 컨버터(503) 및 제2 직류/교류 컨버터(519)를 통하지 않고 배터리 에너지 저장 시스템(515)을 충전한다.
제어 스위치(511)는 배터리 에너지 저장 시스템(515), 발전 장치(501) 및 제1 직류/교류 컨버터(503) 사이의 전력 공급의 흐름을 조정한다. 구체적으로 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 방전하여 제1 직류/교류 컨버터(503)에 전력을 공급할 경우, 제어 스위치(511)는 배터리 에너지 저장 시스템(515)와 제1 직류/교류 컨버터(503)를 연결한다. 제1 직류/교류 컨버터(503)에 전력을 공급하지 않을 경우, 제어 스위치(511)는 제어 신호를 수신하여 제1 직류/교류 컨버터(503)와 제1 인버터(503) 사이의 연결을 해제한다. 제어 스위치(511)는 도 6에서와 같이 복수의 실리콘 제어 정류소자(silicon controlled rectifier, SCR)을 포함할 수 있다. 이때, 복수의 SCR 각각은 서로 다른 방향으로 전력을 공급할 수 있다. 또는 제어 스위치(511)는 도 7에서와 같이 양방향 반도체 스위치일 수 있다. 구체적으로 제어 스위치(511)는 트라이액(tirac)일 수 있다. 또한 제어 스위치(511)는 역도통 사이리스터(Reverse Conducting Thyristor, RCT)일 수 있다. 양방향 반도체 스위치는 SCR를 사용할 때 보다 발전 시스템(500)의 연결을 단순화할 수 있는 장점이 있다.
배터리 에너지 저장 시스템(515)은 계통(509) 또는 부하(521)가 경부하인 경우 발전 장치(501)로부터 유휴 전력을 공급 받아 충전한다. 배터리 에너지 저장 시스템(515)은 계통(509) 또는 부하(521)가 과부하인 경우 충전된 전력을 방전하여 계통(509) 또는 부하(521)에 전력을 공급한다. 도 1 내지 도 5의 실시예에서 기재한 바와 같이 전력 공급 시스템(500)은 배터리 에너지 저장 시스템(515)을 사용하여 계통(509) 또는 부하(521)에 효율적으로 전력을 공급할 수 있다.
직류/직류 컨버터(523)는 배터리 에너지 저장 시스템(513)이 공급하거나 공급받는 직류 전력의 크기를 컨버팅한다. 직류/직류 컨버터(523)는 발전 장치(501)로부터 공급 받은 직류 전력의 크기를 변환하여 배터리 에너지 저장 시스템(513)이 발전 장치(501)로부터 직류 전력을 직접 전달받아 충전할 수 있도록 한다. 발전 장치(501)가 생성하는 직류 전력의 전압 크기와 배터리 에너지 저장 시스템(513)을 충전하기 위해 필요한 전압의 크기가 서로 다르다. 직류/직류 컨버터(523)는 이러한 전압 차를 조정한다. 이를 통해 전력 공급 시스템(500)은 발전 장치(501)가 생성하는 직류 전력을 직접 배터리 에너지 저장 시스템(513)에 충전할 수 있다. 구체적인 실시예에 따라서는 직류/직류 컨버터(523)는 생략될 수 있다.
시스템 제어부(517)는 제1 직류/교류 컨버터(503), 제2 직류/교류 컨버터(519), 교류 필터(505), 교류/교류 컨버터(507) 및 직류/직류 컨버터(523)의 동작을 제어한다. 시스템 제어부(517)는 충전 제어부(513)를 포함할 수 있다. 충전 제어부(513)는 배터리 에너지 저장 시스템(515)의 충전 및 방전을 제어한다. 계통(509) 또는 부하(521)가 과부하인 경우, 충전 제어부(513)는 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 전력을 공급하게 하여 계통(509) 또는 부하(521)에 전력을 전달한다. 이때, 충전 제어부(513)는 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 제1 직류/교류 컨버터 또는 제2 직류/교류 컨버터(519)중 어느 하나에 전력을 공급하게 제어하거나 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 제1 직류/교류 컨버터(503)와 제2 직류/교류 컨버터(519)에게 동시에 전력을 공급하게 제어할 수 있다. 계통(509) 또는 부하(521)가 경부하인 경우, 충전 제어부(513)는 발전 장치(501)로부터 전력을 공급 받아 배터리 에너지 저장 시스템(515)에게 전달한다.
제1 직류/교류 컨버터(503)와 제2 직류/교류 컨버터(519)는 직류 전력을 교류 전력으로 컨버팅한다. 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 방전한 직류 전력을 교류 전력으로 컨버팅한다. 전력 공급 시스템(500)은 제어 스위치(511)를 포함함으로써 발전 장치(501)가 공급하는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하지 않고 배터리 에너지 저장 시스템(515)을 직접 충전할 수 있다. 또한 전력 공급 시스템(500)이 복수의 직류/교류 컨버터를 포함하고, 제어 스위치(511)를 포함함으로써 공급하는 전력의 크기에 기초하여 선택적으로 복수의 직류/교류 컨버터를 가동할 수 있다. 전력 공급 시스템(500)이 공급하는 전력의 크기에 기초하여 복수의 직류/교류 컨버터의 선택적으로 가동하는 것에 대해서는 도 8을 통하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전력 공급 시스템의 동작 흐름도이다.
발전 장치(501)는 전기 에너지를 생성한다(S301). 다만, 전력 공급 시스템(500)이 발전 장치(501)를 포함하지 않는 경우 이러한 동작은 생략될 수 있다.
시스템 제어부(517)는 계통(509) 또는 부하(521)에 전력 공급이 필요한가 판단한다(S303). 계통(509) 또는 부하(521)에 전력 공급이 필요한지 여부는 계통(509) 또는 부하(521)가 과부하인지 경부하인지를 기준으로 판단할 수 있다.
계통(509) 또는 부하(521)에 전력 공급이 필요한지 않다면, 충전 제어부(513)는 외부 전력 또는 발전 장치(501)가 생성하는 전력이 배터리 에너지 저장 시스템(515)을 충전하게 제어한다(S305).
계통(509) 또는 부하(521)에 전력 공급이 필요하다면, 충전 제어부(513)는 배터리 에너지 저장 시스템(515)의 방전이 필요한가 판단한다(S307). 발전 장치(501)가 공급하는 전기 에너지만으로 계통(509) 또는 부하(521)의 전력 수요를 충족하지 못하여 배터리 에너지 저장 시스템(500)의 방전이 필요한지 판단할 수 있다. 다만, 전력 공급 시스템(500)이 발전 장치(501)를 포함하지 않는 경우 이러한 판단은 생략될 수 있다. 또한 충전 제어부(513)는 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 방전할 정도로 충분한 전기 에너지를 저장하고 있는지 판단할 수 있다.
배터리 에너지 저장 시스템(515)의 방전이 필요하다면, 충전 제어부(513)는 는 배터리 에너지 저장 시스템(515)을 방전한다(S309).
시스템 제어부(517)는 발전 장치(501)와 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 공급하는 전력이 제1 직류/교류 컨버터(503)의 기준 전력을 초과하는지 판단한다(S311). 직류/교류 컨버터는 직류/교류 컨버터의 정격 전력의 70% 에서 90% 정도의 전력을 사용할 때 최대 효율을 발휘하므로 시스템 제어부(517)는 제1 직류/교류 컨버터(503)가 정격 전력의 70%에서 90%를 사용하게 하는 제1 직류/교류 컨버터(503)에 대한 공급 전력의 크기를 기준 전력으로 정할 수 있다. 바람직하게는 시스템 제어부(517)는 제1 직류/교류 컨버터(503)가 정격 전력의 80%를 사용하게 하는 공급 전력을 기준 전력으로 정할 수 있다. 이때 공급 전력은 발전 장치(501)가 공급하는 전력뿐만 아니라 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 방전하는 전력도 포함한다.
발전 장치(501)와 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 공급하는 전력이 제1 직류/교류 컨버터(503)의 기준 전력을 초과하지 않는다면, 시스템 제어부(517)는 제1 직류/교류 컨버터(503)만을 가동한다(S313). 제1 직류/교류 컨버터(503)의 정격 전력은 하나의 직류/교류 컨버터를 사용하는 도1 내지 도3의 실시예의 직류/교류 컨버터 정격 전력의 크기 보다 작다. 따라서 발전 장치(501)까 생산하는 전력이 적은 경우에도 발전 장치(501)가 제1 직류/교류 컨버터(503)가 정격 전력의 70%에서 90%의 전력을 사용하도록 전력을 공급하기가 용이하다. 예컨대 전력 공급 시스템(500)이 태양광 전력 공급 시스템인 경우, 일사량이 낮아 태양전지 어레이가 생산하는 전력이 적은 경우에도 태양전지 어레이가 제1 직류/교류 컨버터(503)가 정격 전력의 70% 에서 90%의 전력을 사용하도록 전력을 공급하기가 용이하다.
발전 장치(501)와 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 공급하는 전력이 제1 직류/교류 컨버터(503)의 기준 전력을 초과한다면, 시스템 제어부(517)는 제1 직류/교류 컨버터(503)와 제2 직류/교류 컨버터(519)를 동시에 가동한다(S315). 시스템 제어부(517)는 제1 직류/교류 컨버터(503)에 기준 전력의 크기의 전력을 공급하여 제1 직류/교류 컨버터(503)를 가동할 수 있다. 따라서 제1 직류/교류 컨버터(503)는 정격 전력의 70%에서 90% 내의 전력을 사용할 수 있다. 그러므로 제1 직류/교류 컨버터(503)는 효율적으로 직류 전력을 교류 전력으로 컨버팅할 수 있다. 또한 제1 직류/교류 컨버터(503)에 의하여 컨버팅된 전력의 고주파 함유율이 낮아져 전력의 품질이 높아질 수 있다. 시스템 제어부(517)는 제1 직류/교류 컨버터(503)에 공급하고 남은 전력은 제2 직류/교류 컨버터(519)에 공급하여 제2 직류/교류 컨버터(519)를 가동할 수 있다.
제1 직류/교류 컨버터(503)와 제2 직류/교류 컨버터는 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 방전한 전기 에너지 또는 발전 장치(501)가 변환한 전기 에너지를 교류로 컨버팅한다(S317).
교류 필터(505)는 컨버팅된 전력의 노이즈를 필터링한다(S319).
전력 공급 시스템(500)은 필터링된 전력을 계통(509) 또는 부하(521)에 공급한다(S323).
이러한 동작들에 따라 전력 공급 시스템(500)은 발전 장치(501)가 공급하는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하지 않고 배터리 에너지 저장 시스템(515)을 직접 충전할 수 있다. 또한 이러한 동작을 통해 전력 공급 시스템(500)은 공급하는 전력의 크기에 기초하여 선택적으로 복수의 직류/교류 컨버터를 가동할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 시스템 제어부(517)가 배터리 에너지 저장시스템을 충전하는 경우 전력 공급의 흐름을 보여준다.
도 8의 흐름도의 설명에서 본 바와 같이 계통(509) 또는 부하(521)에 전력 공급이 필요하지 아니한 경우에 충전 제어부(513)는 발전 장치(501)가 생성한 전기 에너지 또는 외부 전력원이 공급하는 전기 에너지로 배터리 에너지 저장 시스템(515)을 충전하게 제어한다.
도 10과 도 11은 도 8의 흐름도의 설명에서 본 바와 같이 계통(509) 또는 부하(521)에 전력 공급이 필요하고 배터리에너지 저장 시스템 제어부(517)의 방전이 필요한 경우의 전력 공급의 흐름을 보여준다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 시스템 제어부(517)가 제1 직류/교류 컨버터만을 가동하는 경우 전력 공급의 흐름을 보여준다.
발전 장치(501)와 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 공급하는 전력이 제1 직류/교류 컨버터(503)의 기준 전력을 초과하지 않는다면, 충전 제어부(513)는 발전 장치(501)와 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 동시에 제1 직류/교류 컨버터(503)에 전력을 공급하게 제어한다. 이 경우에 시스템 제어부(517)는 제1 직류/교류 컨버터(503)만을 가동한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 시스템 제어부(517)가 제1 직류/교류 컨버터와 제2 직류/교류 컨버터를 동시에 가동하는 경우 전력 공급의 흐름을 보여준다.
발전 장치(501)와 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 공급하는 전력이 제1 직류/교류 컨버터(503)의 기준 전력을 초과하면, 충전 제어부(513)는 발전 장치(501)가 제1 직류/교류 컨버터(503)에 전력을 공급하게 제어하고 배터리 에너지 저장 시스템(515)이 제2 직류/교류 컨버터(519)에 전력을 공급하게 제어한다. 이 경우에 시스템 제어부(517)는 제1 직류/교류 컨버터(503)와 제2 직류/교류 컨버터(519)를 모두 가동한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 제1 직류/교류 컨버터와 제2 직류/교류 컨버터가 동시에 가동되는 경우 제1 직류/교류 컨버터 및 제2 직류/교류 컨버터의 출력 전류의 그래프이다.
도 12의 그래프에서 I1은 제1 직류/교류 컨버터(503)의 출력 전류이고 I2는 제2 직류/교류 컨버터(519)의 출력 전류이다. 제1 직류/교류 컨버터(503)의 출력 전류의 주파수와 제2 직류/교류 컨버터(519)의 출력 전류의 주파수가 동일한 것을 볼 수 있다. 따라서 전력 공급 시스템(500)이 복수의 직류/교류 컨버터를 이용하여 전력을 계통(509) 또는 부하(521)에 공급할 때, 복수의 직류/교류 컨버터가 출력하는 전력의 주파수가 동일하다면 두 전류는 문제없이 합성된다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 전력 공급 시스템에 있어서,
    전기 에너지를 생성하는 발전 장치;
    상기 전기 에너지를 교류로 컨버팅하는 복수의 직류/교류 컨버터;
    상기 전기 에너지를 공급받아 충전하고 충전된 전기 에너지를 방전하여 상기 복수의 직류/교류 컨버터에 전기 에너지를 공급하는 배터리 에너지 저장 시스템; 및
    상기 배터리 에너지 저장 시스템과 상기 발전 장치 사이의 전력 공급의 흐름을 제어하는 제어 스위치를 포함하는
    전력 공급 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발전 장치와 상기 배터리 에너지 저장 시스템이 공급하는 직류 전력의 크기를 기준 전력과 비교하여 가동 직류/교류 컨버터의 개수를 결정하고, 상기 복수의 직류/교류 컨버터 중에서 상기 가동 직류/교류 컨버터의 개수만큼 가동할 직류/교류 컨버터를 결정하고, 상기 가동할 직류/교류 컨버터를 가동하는 시스템 제어부를 더 포함하는
    전력 공급 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기준 전력은
    상기 복수의 직류/교류 컨버터 중 어느 하나인 제1 직류/교류 컨버터의 정격 전력에 기초하여 결정되는 것인
    전력 공급 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기준 전력은
    상기 제1 직류/교류 컨버터가 상기 제1 직류/교류 컨버터의 정격 전력의 70%에서 90%의 전력을 사용하게 하는 상기 제1 직류/교류 컨버터에 대한 공급 전력의 크기인
    전력 공급 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 시스템 제어부는
    상기 발전 장치가 공급하는 직류 전력이 상기 기준 전력을 초과하는 경우, 상기 복수의 직류/교류 컨버터에 포함되는 제1 직류/교류 컨버터와 제2 직류/교류 컨버터를 동시에 가동하는
    전력 공급 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 시스템 제어부는
    상기 발전 장치가 공급하는 직류 전력이 상기 기준 전력을 초과하지 않는 경우, 상기 복수의 직류/교류 컨버터 중 어느 하나인 제1 직류/교류 컨버터만을 가동하는
    전력 공급 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 에너지 저장 시스템에 연결되어, 상기 배터리 에너지 시스템을 충전하는 전기 에너지의 전압 크기를 변환하는 직류/직류 컨버터를 더 포함하는
    전력 공급 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어 스위치는 양방향 반도체 스위치인
    전력 공급 시스템.
KR1020150026032A 2015-02-24 2015-02-24 배터리 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템 KR20160103456A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150026032A KR20160103456A (ko) 2015-02-24 2015-02-24 배터리 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150026032A KR20160103456A (ko) 2015-02-24 2015-02-24 배터리 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160103456A true KR20160103456A (ko) 2016-09-01

Family

ID=56942619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150026032A KR20160103456A (ko) 2015-02-24 2015-02-24 배터리 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160103456A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107596590A (zh) * 2017-10-25 2018-01-19 奥来救援科技有限公司 交直流两用电动液压扩张器
KR20190118864A (ko) * 2018-04-11 2019-10-21 주식회사 케이티 신재생 발전소에서 발생되는 전력을 충전 또는 방전하기 위한 전력 변환 시스템 및 에너지 저장 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107596590A (zh) * 2017-10-25 2018-01-19 奥来救援科技有限公司 交直流两用电动液压扩张器
KR20190118864A (ko) * 2018-04-11 2019-10-21 주식회사 케이티 신재생 발전소에서 발생되는 전력을 충전 또는 방전하기 위한 전력 변환 시스템 및 에너지 저장 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2437387A2 (en) Converters and inverters for photovoltaic power systems
EP2444872A2 (en) Photovoltaic Power Systems
JP5541982B2 (ja) 直流配電システム
JP5880778B2 (ja) 太陽光発電システム
US9954368B2 (en) Battery energy storage system management device and method
KR101677831B1 (ko) 배터리 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템
KR101794837B1 (ko) 태양광 발전기의 충·방전 제어 유닛 시스템
CN103733464A (zh) 光伏逆变器的高动态dc-电压控制器
WO2010070114A2 (en) A photovoltaic system
KR20150106694A (ko) 에너지 저장 시스템과 그의 구동방법
EP2200151A1 (en) A photovoltaic system
CN114204901A (zh) 光伏系统、逆变器及逆变器的母线电压控制方法
KR101130320B1 (ko) 풍력발전장치의 대기전력 공급장치
JP5931345B2 (ja) 無停電電源システム
KR20160103456A (ko) 배터리 에너지 저장 시스템을 포함하는 전력 공급 시스템
KR101737461B1 (ko) 태양전지에서 생성된 전력으로 제어 구동전원을 얻는 태양광 발전 시스템 및 그 방법
KR101064086B1 (ko) 풍력 및 태양광 발전을 이용한 독립형 전원 공급 시스템 및 그 방법
KR20150029809A (ko) 계통 연계형 태양광발전 장치
JP2005048207A (ja) 水素製造システム
KR101539728B1 (ko) 태양광 에너지 관리시스템
KR20110127016A (ko) 태양 광 발전 시스템
KR102057121B1 (ko) 풍력발전 시스템의 최대 소비 전력 저감 장치 및 방법, 그리고 이를 이용하는 풍력발전 시스템
JP6656554B2 (ja) 電力供給システムおよび電力合成装置
JP2001051733A (ja) 太陽光発電電力を供給する電気機器の運転方法
AU2016286182A1 (en) Energy management system for an energy generation system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment