KR20160127236A - Smart watt-hour Metering for system interconnection with Micro Distributed Generation and control method using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수용가에 설치된 초소형 분산전원을 관리·제어하는 지능형 전력량계에 관한 것으로, 구체적으로는 계통의 전압변동, 고조파, 보호협조, 역률 등을 고려하여 초소형 분산전원의 계통연계여부 및 발전량 등을 제어하는 지능형 전력량계 및 그 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an intelligent watt-hour meter for managing and controlling a microdispensable power supply installed in a customer, and more particularly, to an intelligent watt-hour meter for controlling the grid connection and the power generation of a microdispensable power supply in consideration of voltage fluctuation, harmonics, protection coordination, power factor, And a method of controlling the intelligent watt-hour meter.
최근 에너지 효율 관리 등의 전력 기술 향상 및 환경문제 등으로 분산전원 시장이 급성장하고 있다. 이러한 분산전원은 발전방식 또는 공급전력용량 별로 구분할 수 있으며, 특히 공급전력용량에 따라 소형, 중형 및 대형 등으로 구분될 수 있다. 그 중 공급전력용량 100-10,000kW 미만의 중·대형 분산전원은 고압배전선로 또는 송전선로(전력계통)에 연결되어 대용량 발전소와 같이 운용되며, 그 외 소형 분산전원은 가정ㆍ건물 등에서 주로 운용되고 있다.Recently, the distributed power supply market is growing rapidly due to improvement of electric power technology such as energy efficiency management and environmental problems. Such a distributed power source can be classified into a power generation mode or a power supply capacity, and can be classified into a small size, a medium size and a large size depending on the power supply capacity. Among them, medium- and large-sized distributed power sources with a power supply capacity of less than 100-10,000 kW are connected to high-voltage distribution lines or power transmission lines (power systems) and operated like large capacity power plants. Other small distributed power sources are mainly used in homes and buildings have.
하지만 분산전원은 그 장비, 발전형태 및 환경 등에 따라 생산되는 전력의 전압 및 위상 등이 일정하지 않을 수 있으며, 이와 같은 이상현상이 발생할 경우 연계된 주 전력계통에도 문제를 일으킬 수 있다.However, the voltage and phase of the power produced by the equipment, generation mode, environment, etc. may not be constant, and if such anomaly occurs, the distributed main power system may cause problems.
따라서, 분산전원의 운용에 있어서, 주 전력계통과의 연계에 대한 품질 및 안정성을 담보하기 위한 여러 보호장치를 두고 있으며, 이와 같은 보호장치로 보호계전기, 단독운전 검출장치, 개폐기, 전압제어, 자동동기 검정장치, 직류유출 검출장치 등을 운용하고 있다.Accordingly, in the operation of the distributed power supply, there are various protective devices for securing the quality and stability of the connection of the main power system, and the protection relays, the single operation detection device, the switch, the voltage control, Calibration device, and DC leakage detection device.
하지만 위 보호장치들은 중·대형 분산전원에 설치·운용되며, 저압배전선로에 연계되어 운용되는 20kW 이하의 초소형 분산전원에는 그 발전 용량 및 비용의 문제 등으로 별도의 안전장치를 설치하지 않고 있다. 그러나 동일한 저압배전선로에 하나 이상의 초소형 분산전원이 연계되는 경우에도 계통의 전압변동, 고조파, 보호협조, 역률 및 상불평형 등의 문제가 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위한 장치가 필요하다.
However, the above protection devices are installed and operated in medium and large distributed power sources, and separate safety devices are not installed in the ultra-small dispersed power source of 20 kW or less operated in conjunction with the low-voltage power distribution line due to the problem of power generation capacity and cost. However, even if one or more microdispersed distributed power sources are connected to the same low-voltage distribution line, there is a need for a device to prevent voltage fluctuations, harmonics, protection co-ordination, power factor and phase unbalance of the system.
본 발명의 일 실시예에 의한 초소형 분산전원의 계통연계를 위한 지능형 전력량계 및 그 제어방법은 초소형 분산전원을 제어하여 초소형 분산전원이 연계된 전력계통의 품질 및 안전성을 보장하는 것을 목적으로 한다.An intelligent watt-hour meter for grid connection of a microdispensable power supply according to an embodiment of the present invention and its control method aims at ensuring the quality and safety of a power system connected to a microdispensable power supply by controlling a microdispensable power supply.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 초소형 분산전원의 계통연계를 위한 지능형 전력량계 및 그 제어방법은 같은 저압배전선로에 복수개가 연결되었을 경우 발생할 수 있는 계통의 전압변동, 고주파, 보호협조, 역률, 상불평형 등의 문제 발생을 방지하는 것을 목적으로 한다.Further, an intelligent watt-hour meter for grid connection of a microdispensable power supply according to an embodiment of the present invention and its control method can control a voltage fluctuation of a system, a high frequency, a protection coordination, a power factor, And it is an object of the present invention to prevent occurrence of problems such as phase unbalance and the like.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 초소형 분산전원의 계통연계를 위한 지능형 전력량계 및 그 제어방법은 초소형 분산전원의 공급전력에 대한 정보를 서버로 전송함으로써, 초소형 분산전원을 원격지에서 관리하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Also, an intelligent watt-hour meter for grid connection of a microdispensable distributed power supply according to an embodiment of the present invention and a control method therefor include a method of remotely managing a microdispensable distributed power supply by transmitting information on power supply of the microdispensable distributed power supply to a server The purpose is to provide.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.
본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전력량계는,An intelligent watt-hour meter according to an embodiment of the present invention includes:
초소형 분산전원과의 양방향 통신을 수행하는 통신부; 상기 통신부를 통해 상기 초소형 분산전원으로부터 공급전력에 관한 전력량, 전압, 전류, 주파수 및 위상각 중 적어도 하나에 대한 정보를 수집하는 수집부; 연결된 부하에서의 소비 전력량 및 상기 초소형 분산전원의 공급 전력량을 바탕으로 주 전원에서 공급되어 소비되는 전력량을 계량하는 계량부; 및 상기 수집부의 정보 및 상기 계량부의 계량 중 적어도 하나를 바탕으로 계통의 안정성을 분석하고, 상기 분석에 따라 상기 초소형 분산전원에 대한 제어신호를 발생시키는 제어부를 포함하되, 상기 제어신호는 상기 초소형 분산전원의 계통 연계 또는 분리에 관한 정보를 포함할 수 있다.A communication unit for performing bidirectional communication with the micro-dispersed power supply; A collector for collecting information on at least one of a power amount, a voltage, a current, a frequency and a phase angle related to a power supplied from the micro dispersion power source through the communication unit; A metering unit for measuring an amount of power supplied and consumed by the main power supply based on the amount of power consumed in the connected load and the amount of power supplied to the micro dispersed power supply; And a control unit for analyzing the stability of the system based on at least one of the information of the collecting unit and the metering of the metering unit and generating a control signal for the micro dispersed power source according to the analysis, And may include information regarding the grid connection or disconnection of the power source.
상기 제어부는 상기 계량을 바탕으로 역전류 발생을 판단하고, 상기 판단결과 역전류가 발생한 경우 상기 초소형 분산전원의 전력생산량 조절 또는 계통 분리에 관한 제어신호를 발생시키는 것을 포함할 수 있다.The control unit may determine generation of a reverse current on the basis of the metering and generate a control signal related to power generation amount adjustment or system separation of the micro dispersion power source when a reverse current occurs as a result of the determination.
상기 통신부는 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 네트워크를 통해 상기 초소형 분산전원과의 양방향 통신을 수행할 수 있다.The communication unit can perform bidirectional communication with the micro dispersed power supply through an AMI (Advanced Metering Infrastructure) network.
상기 계량부는 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 네트워크를 통해, 상기 연결된 부하에서 소비되는 전력량을 수집할 수 있다.The metering unit may collect the amount of power consumed in the connected load through an AMI (Advanced Metering Infrastructure) network.
상기 통신부는 상기 제어신호를 상기 초소형 분산전원 또는 상기 초소형 분산전원의 개폐기로 전달할 수 있다.The communication unit may transmit the control signal to the micro-dispersed power source or the switch of the micro-dispersed power source.
상기 통신부는 상기 수집 정보, 제어신호 및 부하에서의 소비 전력량 정보 중 적어도 하나를 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 네트워크 서버로 전송할 수 있다.The communication unit may transmit at least one of the collection information, the control signal, and the power consumption information on the load to an Advanced Metering Infrastructure (AMI) network server.
상기 통신부는 RS 232, RS 422, RS 485 및 UART 중 적어도 하나의 통신 장치를 포함할 수 있다.The communication unit may include at least one of RS 232, RS 422, RS 485, and UART.
본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 전력량계에 의한 초소형 분산전원 제어방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a micro-dispersed power source using an intelligent watt-
지능형 전력량계에 의한 초소형 분산전원 제어방법에 있어서, 초소형 분산전원으로부터의 공급 전력에 관한 전력량, 전압, 전류, 주파수 및 위상각 중 적어도 하나에 대한 정보를 수집하는 단계; 상기 수집한 정보를 바탕으로 계통의 안정성을 분석하는 단계; 및 상기 분석을 바탕으로 초소형 분산전원의 계통 연계 또는 분리를 요청하는 단계를 포함할 수 있다.A method for controlling a microdispensable power supply using an intelligent watt-hour meter, comprising the steps of: collecting information on at least one of a power amount, a voltage, a current, a frequency and a phase angle with respect to power supplied from a microdispensable power supply; Analyzing the stability of the system based on the collected information; And requesting grid connection or separation of the ultra-small distributed power supply based on the analysis.
상기 안정성을 분석하는 단계는 상기 수집한 전력량, 전압, 전류, 주파수 및 위상각 중 적어도 하나가 기 설정된 임계치 범위를 초과하는지 판단하는 단계를 포함하며, 상기 계통 연계 또는 분리를 요청하는 단계는 상기 기 설정된 임계치 범위 이내인 경우 계통 연계를 요청하고, 상기 기 설정된 임계치 범위를 초과하는 경우 계통 분리를 요청하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of analyzing the stability includes determining whether at least one of the collected amount of power, voltage, current, frequency, and phase angle exceeds a predetermined threshold value range, Requesting a grid linkage when the threshold value is within a predetermined threshold value range, and requesting grid linkage if the grid linkage ratio exceeds the predetermined threshold value range.
상기 정보를 수집하는 단계는 연결된 부하에서의 소비 전력량을 수집하는 단계를 더 포함하고, 상기 안정성을 분석하는 단계는 상기 소비 전력량 및 상기 초소형 분산전원으로부터의 공급 전력량을 바탕으로 역전류 발생을 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 계통 연계 또는 분리를 요청하는 단계는 상기 역전류 발생 판단 결과 역전류가 발생한 경우, 상기 초소형 분산전원의 전력생산량 조절 또는 계통 분리를 요청하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of collecting the information may further include the step of collecting the amount of power consumption at the connected load, and the step of analyzing the stability may include determining the occurrence of the reverse current based on the amount of power consumed and the amount of power supplied from the micro- And the step of requesting the grid connection or separation may further include a step of requesting power generation adjustment or grid separation of the micro dispersion power source when a reverse current is generated as a result of the determination of the occurrence of the reverse current.
상기 계통 연계 또는 분리를 요청하는 단계는 상기 수집 정보, 분석 정보 및 요청 정보 중 적어도 하나를 서버로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of requesting grid linkage or separation may further include transmitting at least one of the collection information, analysis information, and request information to the server.
상기 정보를 수집하는 단계 및 상기 서버로 전송하는 단계는 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 네트워크를 통해 이루어지며, 상기 서버는 AMI 네트워크 서버를 포함할 수 있다.
The step of collecting the information and the step of transmitting to the server are performed through an AMI (Advanced Metering Infrastructure) network, and the server may include an AMI network server.
본 발명의 일 실시예에 의한 초소형 분산전원의 계통연계를 위한 지능형 전력량계 및 그 제어방법은 초소형 분산전원을 제어하여 초소형 분산전원이 연계된 전력계통의 품질 및 안전성을 보장할 수 있다.The intelligent watt hour meter for grid connection of the microdispensable power supply according to an embodiment of the present invention and the control method thereof can control the microdispensable power supply to ensure the quality and safety of the power system connected with the microdispensation power supply.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 초소형 분산전원의 계통연계를 위한 지능형 전력량계 및 그 제어방법은 같은 저압배전선로에 복수개가 연결되었을 경우 발생할 수 있는 계통의 전압변동, 고주파, 보호협조, 역률, 상불평형 등의 문제 발생을 방지할 수 있다.Further, an intelligent watt-hour meter for grid connection of a microdispensable power supply according to an embodiment of the present invention and its control method can control a voltage fluctuation of a system, a high frequency, a protection coordination, a power factor, It is possible to prevent the occurrence of problems such as phase unbalance and the like.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 초소형 분산전원의 계통연계를 위한 지능형 전력량계 및 그 제어방법은 초소형 분산전원의 공급전력에 대한 정보를 서버로 전송함으로써, 초소형 분산전원을 원격지에서 관리할 수 있다.
Also, the intelligent watt-hour meter for grid connection of the microdispensable power supply according to the embodiment of the present invention and the control method thereof can transmit the information about the power supply of the microdispensable power supply to the server to manage the microdispensable power supply remotely .
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는 첨부도면은 본 발명의 일 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전력량계를 이용한 초소형 분산전원의 계통 연계 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전력량계의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전력량계에 의한 초소형 분산전원 제어방법의 순서를 도시하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전력량계에 의한 초소형 분산전원 제어방법의 절차를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 전력량계에 의한 초소형 분산전원 제어방법의 순서를 도시하는 순서도이다.The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
1 is a diagram illustrating a grid connection configuration of a micro-dispersed power supply using an intelligent watt-hour meter according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a configuration of an intelligent watt-hour meter according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart showing a procedure of a micro-dispersed power supply control method using an intelligent watt-hour meter according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for controlling a micro-dispersed power source using an intelligent watt-hour meter according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart showing a procedure of a micro-dispersed power supply control method using an intelligent watt-hour meter according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
본 실시예에서 사용되는 '부'라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부'들로 더 분리될 수 있다.The term " part " used in this embodiment means a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and 'part' performs certain roles. However, 'minus' is not limited to software or hardware. The " part " may be configured to be in an addressable storage medium and configured to play back one or more processors. Thus, by way of example, and by no means, the terms " component " or " component " means any combination of components, such as software components, object- oriented software components, class components and task components, Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functions provided in the components and parts may be combined into a smaller number of components and parts or further separated into additional components and parts.
즉, 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 실시예들을 도면에 예시하여 이를 바탕으로 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.In other words, the present invention can apply various transformations and have various embodiments, and the embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전력량계(100)를 이용한 초소형 분산전원(200)의 계통 연계 구성을 도시하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전력량계(100)를 이용한 초소형 분산전원(200) 계통 연계 구성은 지능형 전력량계(100), 초소형 분산전원(200), 부하, DCU(Data Concentration/Collection Unit), 서버 등을 포함할 수 있으며, 가정, 상가, 공장, 건물 등에서 운용될 수 있다.1 is a diagram showing a grid connection structure of a
구체적으로는, 지능형 전력량계(100)는 주 전력 공급자(Utility)로부터의 전력 공급을 바탕으로, 부하에서 소비되는 전력량을 계량할 수 있으며, 초소형 분산전원(200)이 운용되는 경우 그로부터의 공급 전력량을 반영하여, 상기 주 전력 공급자로부터의 총 전력 공급량을 계량할 수 있다.Specifically, the intelligent watt-
또한, 상기 지능형 전력량계(100)는 상기 초소형 분산전원(200)으로부터 공급되는 전력에 대한 전력량, 전압, 전류, 주파수 및 위상각 중 적어도 하나에 대한 정보를 수집ㆍ분석하여, 그에 따라 상기 초소형 분산전원(200)의 계통과의 연계 또는 분리 등을 제어할 수 있다.The intelligent watt-
또한, 상기 지능형 전력량계(100)는 상기 수집ㆍ분석한 정보 및 제어 정보를 서버로 전달함으로써 원격지에서의 관리가 가능하도록 할 수 있으며, 상기 서버로의 정보 전달은 상기 DCU 및/또는 예를 들어 AMI 네트워크와 같은 네트워크를 거쳐 이루어질 수 있다.In addition, the intelligent watt-
도 1에는 초소형 분산전원(100)이 한 개만 도시되어 있으나, 이는 복수개의 초소형 분산전원을 포함할 수 있고, 또한 본 발명 명세서 전체에 걸친 '초소형 분산전원'의 기재는 '복수개의 초소형 분산전원'을 포함하며, 이는 다른 장치에도 동일하게 적용된다.Although only one
상기 지능형 전력량계(100)에 대하여 도 2를 참고하여 보다 구체적으로 설명한다.The intelligent watt-
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전력량계(100)의 구성을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전력량계(100)는 통신부(110), 수집부(120), 제어부(130) 및 계량부(140)를 포함할 수 있으며, 주 전력 공급자로부터의 전력 공급을 바탕으로 부하로 전력을 전달하며, 계량할 수 있다.FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an intelligent watt-
구체적으로는, 상기 통신부(110)는 초소형 분산전원(200)과의 양방향 통신을 수행할 수 있다. 상기 통신부(110)를 통해 상기 지능형 전력량계(100)는, 상기 수집부(120)에서의 정보, 상기 제어부(130)의 제어신호 또는 상기 계량부(140)에서의 계량정보 등을 수집ㆍ전달할 수 있다. 또한, 상기 통신부(110)는 외부 DCU 또는 서버로 각종 정보를 전달 및 전송 받을 수도 있다.More specifically, the
상기 통신부(110)는 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 네트워크를 통해 상기 초소형 분산전원과의 양방향 통신을 수행할 수 있으며, 그럴 경우 상기 각종 정보 등을 DCU 또는 AMI 네트워크 서버로 전달할 수 있다. 상기 AMI 네트워크는 PLC(Power Line Communication) 네트워크를 포함할 수 있다.The
또한, 상기 통신부(110)는 상기 제어신호를 상기 초소형 분산전원 또는 상기 초소형 분산전원의 개폐기로 전달할 수도 있다.Also, the
한편, 상기 통신부(110)는 RS 232, RS 422, RS 485 및 UART 중 적어도 하나의 통신 장치를 포함할 수 있으며, 이더넷(Ethernet) 통신 장치/방식을 포함할 수도 있다.Meanwhile, the
상기 수집부(120)는, 상기 통신부(110)를 통해 상기 초소형 분산전원(200)으로부터의 공급전력에 관한 전력량, 전압, 전류, 주파수 및 위상각 중 적어도 하나에 대한 정보를 수집할 수 있다. 또한, 상기 수집부(120)는 주 전력 공급자로부터의 총 전력 공급량 및 연결된 부하에서의 소비 전력량에 대한 정보를 수집할 수 있다.The
상기 수집부(120)에서의 이러한 정보 수집은 상기 통신부(110)를 통해 이루어질 수 있으며, 상술한 바와 같이 상기 통신부(110)는 AMI 네트워크를 통해 상기 정보를 수집하고, 수집한 정보를 AMI 네트워크 서버로 전달할 수 있다.As described above, the
한편, 상기 정보 수집은 상기 수집부(120)내에서 이루어질 수도 있다.Meanwhile, the information collection may be performed in the
상기 제어부(130)는, 상기 수집부(120)의 수집 정보 및 상기 계량부의 계량 정보 중 적어도 하나를 바탕으로 계통의 안정성을 분석하고, 상기 분석에 따라 상기 초소형 분산전원에 대한 제어신호를 발생시킬 수 있다. 상기 제어신호는 상기 초소형 분산전원의 계통 연계 또는 분리에 관한 정보를 포함할 수 있다.The
일례로, 상기 제어부(130)는, 상기 수집부(120)의 수집 정보 중 초소형 분산전원(200)의 전압, 전류, 주파수, 및 위상각 중 적어도 하나의 수치가 기 설정된 임계치 이상인 경우 해당 초소형 분산전원(200)을 계통에서 분리시키는 제어신호를 발생시킬 수 있다. 상기 발생된 제어신호는 상기 통신부(110)를 통해 해당 초소형 분산전원(200) 또는 해당 초소형 분산전원(200)의 개폐기로 전달될 수 있으며, 이를 통해 해당 초소형 분산전원(200)을 계통에서 분리시킴으로써, 계통을 안정하게 유지할 수 있다.For example, when at least one of the voltage, current, frequency, and phase angle of the
한편, 상기 제어신호는 상기 수치 중 하나가 기 설정된 임계치를 일정시간 계속적으로 초과하는 경우에 발생되도록 설정될 수 있으며, 상기 제어신호는 상기 제어부(130)내에서 해당 초소형 분산전원(200) 또는 해당 초소형 분산전원(200)의 개폐기로 전달될 수도 있다.Meanwhile, the control signal may be generated when one of the numerical values continuously exceeds a preset threshold for a predetermined time, and the control signal may be generated in the
상기 계량부(140)는 연결된 부하에서의 소비 전력량 및 상기 초소형 분산전원(200)의 공급 전력량을 바탕으로, 주 전력에서 공급되어 소비되는 전력량을 계량할 수 있다. 또한, 상기 계량부(140)의 전력량 계량을 바탕으로, 역전류를 검출하고 이에 따라 상기 초소형 분산전원(200)을 제어할 수 있다.The
일례로 상기 제어부(130)는, 상기 계량부(140)를 통해 상기 초소형 분산전원(200)으로부터의 공급 전력량과 상기 연결된 부하에서의 소비 전력량 정보를 획득할 수 있으며, 이를 바탕으로 역전류를 검출할 수 있다. 즉, 상기 공급 전령량이 소비 전력량을 초과한 경우 계통에 역전류가 발생한 것으로 판단할 수 있으며, 해당 경우 상기 초소형 분산전원(200)의 발전량 조절 또는 계통 분리에 관한 제어신호를 발생시킴으로써 계통을 안정하게 유지할 수 있다. For example, the
상기 발전량 조절 또는 계통 분리에 대한 제어신호는 상기 통신부(110) 또는 상기 제어부(130)를 통해 해당 초소형 분산전원(200)으로 전달되어 제어할 수 있으며, DCU 또는 서버로 전달하여 보고할 수 있다.The control signal for power generation adjustment or system separation may be transmitted to the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전력량계에 의한 초소형 분산전원 제어방법의 순서를 도시하는 순서도이다.3 is a flowchart showing a procedure of a micro-dispersed power supply control method using an intelligent watt-hour meter according to an embodiment of the present invention.
S310 단계에서, 상기 지능형 전력량계(100)는 초소형 분산전원으로부터의 공급전력에 관한 상태정보를 수집할 수 있다. 구체적으로는, 초소형 분산전원으로부터의 공급 전력에 관한 전력량, 전압, 전류, 주파수 및 위상각 중 적어도 하나에 대한 정보를 수집할 수 있다.In step S310, the intelligent watt-
상술한 바와 같이, 상기 정보 수집은 통신부(110)를 통해서 이루어질 수 있으며, 상기 통신부(110)는 AMI 네트워크를 포함할 수 있다.As described above, the information collection may be performed through the
S320 단계에서, 상기 지능형 전력량계(100)는 상기 수집한 상태정보를 바탕으로 계통의 안전성을 분석할 수 있다. 구체적으로는, 초소형 분산전원(200)의 전압, 전류, 주파수 및 위상각 중 적어도 하나가 기 설정된 임계치 이상인 경우 해당 초소형 분산전원(200)을 계통에서 분리시켜야 한다고 판단할 수 있다.In step S320, the intelligent watt-
한편, 상기 분리 판단은 상기 수치 중 하나가 기 설정된 임계치를 일정시간 계속적으로 초과하는 경우에 이루어지도록 설정될 수 있다.Meanwhile, the separation determination may be configured to be performed when one of the values continuously exceeds a preset threshold value for a predetermined period of time.
S330 단계에서, 상기 지능형 전력량계(100)는 상기 계통 안정성 분석을 바탕으로 상기 초소형 분산전원을 연계 또는 분리할 수 있다. 구체적으로는 상기 S320 단계를 통해 특정 초소형 분산전원의 계통 분리를 판단한 경우, 상기 통신부(110)를 통해 해당 초소형 분산전원(200) 또는 해당 초소형 분산전원(200)의 개폐기로 분리 제어신호를 전달할 수 있으며, 이를 통해 해당 초소형 분산전원(200)을 계통에서 분리시킴으로써, 계통의 안정을 유지할 수 있다.In step S330, the intelligent watt-
S340 단계에서, 상기 지능형 전력량계(100)는 S310, S320, S330 단계를 통해 획득한 상태 정보, 안정성 분석 정보 및 초소형 분산전원의 연계ㆍ분리 정보를 DCU 또는 서버로 전달할 수 있다. 이러한 전달을 바탕으로 사용자는 원격지에서 해당 계통의 안정성을 관리할 수 있다.In step S340, the intelligent watt-
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 전력량계에 의한 초소형 분산전원 제어방법의 절차를 나타낸 도면이다.4 is a flowchart illustrating a method for controlling a micro-dispersed power source using an intelligent watt-hour meter according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 지능형 전력량계(100)는 초소형 분산전원(200)에 대해 상태 정보를 요청할 수 있으며, 상기 초소형 분산전원(200)은 이에 따라 상기 지능형 전력량계(100)에 상태 정보를 응답할 수 있다. 상기 상태 정보에는 상기 초소형 분산전원(200)으로부터의 공급 전력에 대한 전력량, 전압, 전류, 주파수 및 위상각 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.As shown, the intelligent watt-
또한, 상기 지능형 전력량계(100)는 상기 상태 정보를 바탕으로 계통의 안정성을 분석할 수 있다. 일례로, 특정 초소형 분산전원이 공급하는 전력에 대한 전력량, 전압, 전류, 주파수 및 위상각 중 적어도 하나가 기 설정된 임계치를 초과하는 경우 이상현상으로 판단할 수 있다.Also, the intelligent watt-
또한, 상기 지능형 전력량계(100)는 상기 상태 정보를 바탕으로 분석한 결과 이상현상이라고 판단된 경우, 해당 초소형 분산전원의 계통 분리를 요청할 수 있다. 또한, 초소형 분산전원의 상태 정보가 정상인 경우 계통 연계를 요청할 수 있다.In addition, if the intelligent watt-
또한, 상기 지능형 전력량계(100)는 상기 상태 정보 및 상기 요청 정보를 데이터 집중 장치(DCU) 또는 서버로 전송할 수 있으며, 상기 전송을 바탕으로 사용자는 원격지에서도 해당 계통의 안정성을 관리할 수 있다.Also, the intelligent watt-
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지능형 전력량계에 의한 초소형 분산전원 제어방법의 순서를 도시하는 순서도이다.5 is a flowchart showing a procedure of a micro-dispersed power supply control method using an intelligent watt-hour meter according to another embodiment of the present invention.
S315 단계에서, 연결된 부하에서의 소비 전력량을 수집할 수 있다. 구체적으로는, 상기 지능형 전력량계(100)는 주 전력 공급과 부하 사이에 위치하여, 상기 부하에서 소비되는 전력량을 수집할 수 있다. 이러한 전력 소비량 수집은 기존의 계량장치를 통해서 이루어질 수도 있으며, AMI 네트워크를 통해서 이루어질 수도 있다.In step S315, the amount of power consumption at the connected load can be collected. Specifically, the intelligent watt-
S325 단계에서, 상기 소비 전력량 및 상기 초소형 분산전원으로부터의 공급 전력량을 바탕으로 역전류 발생을 판단할 수 있다. 일례로, 상기 S315 단계에서 수집한 소비 전력량이 2000W 이나, 상기 초소형 분산전원으로부터의 공급 전력량이 2100W인 경우, 주 전력선으로의 역전류 발생을 판단할 수 있다.In step S325, it is possible to determine the generation of the reverse current based on the amount of power consumption and the amount of power supplied from the micro dispersion power source. For example, when the amount of power consumption collected in step S315 is 2000 W, and the amount of power supplied from the micro dispersed power source is 2100 W, it is possible to determine occurrence of a reverse current to the main power line.
S335 단계에서, 상기 S325 단계에서의 판단 결과 역전류가 발생한 경우, 상기 초소형 분산전원의 전력생산량 조절 또는 계통 분리를 요청할 수 있다. 구체적으로는, 역전류가 발생하는 경우 계통에 안정성을 저해할 수 있으므로, 역전류가 발생한 경우, 역전류 발생량에 비례하여 상기 초소형 분산전원의 전력 공급량을 조절 또는 분리할 수 있다. 일례로, 상기 소비량이 상기 초소형 분산전원으로부터의 공급 전력량보다 100W 작은 경우, 일부 초소형 분산전원을 계통 분리하거나, 전력 생산을 조절하여 역전류 발생을 방지 또는 제거할 수 있다.As a result of the determination in step S325, if a reverse current has occurred, it is possible to request the power generation amount adjustment or system separation of the micro dispersion power source. Specifically, when a reverse current is generated, the stability of the system can be inhibited. Therefore, when a reverse current occurs, the power supply amount of the microdispensable power supply can be adjusted or separated in proportion to the amount of reverse current generation. For example, when the amount of consumption is smaller than the amount of power supplied from the micro dispersion power source, the micro dispersion power source can be systematically separated or power generation can be controlled to prevent or eliminate the generation of reverse current.
S345 단계에서, 상기 지능형 전력량계(100)는 상기 S315, S325, S335 단계를 통해 획득한 전력량 정보, 역전류 발생 정보 및 초소형 분산전원의 조절ㆍ분리 정보를 DCU 또는 서버로 전달할 수 있다. 이러한 전달을 바탕으로 사용자는 원격지에서 해당 계통의 안정성을 관리할 수 있다.In step S345, the intelligent watt-
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
100 : 지능형 전력량계
200 : 초소형 분산전원
300 : 서버
110 : 통신부
120 : 수집부
130 : 제어부
140 : 계량부100: Intelligent watt hour meter 200: Ultra compact power supply
300: server 110:
120: collecting unit 130:
140:
Claims (12)
상기 통신부를 통해 상기 초소형 분산전원으로부터 공급전력에 관한 전력량, 전압, 전류, 주파수 및 위상각 중 적어도 하나에 대한 정보를 수집하는 수집부;
연결된 부하에서의 소비 전력량 및 상기 초소형 분산전원의 공급 전력량을 바탕으로 주 전원에서 공급되어 소비되는 전력량을 계량하는 계량부; 및
상기 수집부의 정보 및 상기 계량부의 계량 중 적어도 하나를 바탕으로 계통의 안정성을 분석하고, 상기 분석에 따라 상기 초소형 분산전원에 대한 제어신호를 발생시키는 제어부를 포함하되,
상기 제어신호는 상기 초소형 분산전원의 계통 연계 또는 분리에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력량계.
A communication unit for performing bidirectional communication with the micro-dispersed power supply;
A collector for collecting information on at least one of a power amount, a voltage, a current, a frequency and a phase angle related to a power supplied from the micro dispersion power source through the communication unit;
A metering unit for measuring an amount of power supplied and consumed by the main power supply based on the amount of power consumed in the connected load and the amount of power supplied to the micro dispersed power supply; And
And a control unit for analyzing the stability of the system based on at least one of the information of the collecting unit and the metering of the metering unit and generating a control signal for the micro dispersed power supply according to the analysis,
Wherein said control signal includes information about grid connection or disconnection of said microdispensable power supply.
상기 제어부는
상기 계량을 바탕으로 역전류 발생을 판단하고,
상기 판단결과 역전류가 발생한 경우 상기 초소형 분산전원의 전력생산량 조절 또는 계통 분리에 관한 제어신호를 발생시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력량계.
The method according to claim 1,
The control unit
Judging occurrence of a reverse current based on the metering,
And generating a control signal for controlling power generation of the micro dispersed power supply or system separation when a reverse current occurs as a result of the determination.
상기 통신부는
AMI(Advanced Metering Infrastructure) 네트워크를 통해 상기 초소형 분산전원과의 양방향 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력량계.
3. The method of claim 2,
The communication unit
Way communication with the microdispensable power supply via an AMI (Advanced Metering Infrastructure) network.
상기 계량부는
AMI(Advanced Metering Infrastructure) 네트워크를 통해, 상기 연결된 부하에서 소비되는 전력량을 수집하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력량계.
3. The method of claim 2,
The metering unit
Through an AMI (Advanced Metering Infrastructure) network, an amount of power consumed in the connected load.
상기 통신부는
상기 제어신호를 상기 초소형 분산전원 또는 상기 초소형 분산전원의 개폐기로 전달하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력량계.
The method according to claim 1,
The communication unit
And the control signal is transmitted to the micro-dispersed power source or the switch of the micro-dispersed power source.
상기 통신부는
상기 수집 정보, 제어신호 및 부하에서의 소비 전력량 정보 중 적어도 하나를 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 네트워크 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력량계.
The method of claim 1, 2, 3, 4, or 5,
The communication unit
Wherein the intelligent watt hour meter transmits at least one of the collection information, the control signal, and the power consumption amount information in the load to an Advanced Metering Infrastructure (AMI) network server.
상기 통신부는
RS 232, RS 422, RS 485 및 UART 중 적어도 하나의 통신 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력량계.
The method according to claim 6,
The communication unit
An RS 232, an RS 422, an RS 485, and a UART.
초소형 분산전원으로부터의 공급 전력에 관한 전력량, 전압, 전류, 주파수 및 위상각 중 적어도 하나에 대한 정보를 수집하는 단계;
상기 수집한 정보를 바탕으로 계통의 안정성을 분석하는 단계; 및
상기 분석을 바탕으로 초소형 분산전원의 계통 연계 또는 분리를 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 분산전원 제어방법.
An ultra-small distributed power supply control method using an intelligent watt-
Collecting information on at least one of a power amount, a voltage, a current, a frequency, and a phase angle with respect to power supplied from the ultra miniature distributed power source;
Analyzing the stability of the system based on the collected information; And
And requesting grid connection or separation of the ultra miniature distributed power source based on the analysis.
상기 안정성을 분석하는 단계는
상기 수집한 전력량, 전압, 전류, 주파수 및 위상각 중 적어도 하나가 기 설정된 임계치 범위를 초과하는지 판단하는 단계를 포함하며,
상기 계통 연계 또는 분리를 요청하는 단계는
상기 기 설정된 임계치 범위 이내인 경우 계통 연계를 요청하고, 상기 기 설정된 임계치 범위를 초과하는 경우 계통 분리를 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 분산전원 제어방법.
9. The method of claim 8,
The step of analyzing the stability
And determining whether at least one of the collected amount of power, voltage, current, frequency, and phase angle exceeds a preset threshold value range,
The step of requesting grid linkage or separation
Requesting a grid linkage if the value is within the predetermined threshold value range, and requesting grid linkage if the grid linkage exceeds the preset threshold value range.
상기 정보를 수집하는 단계는
연결된 부하에서의 소비 전력량을 수집하는 단계를 더 포함하고,
상기 안정성을 분석하는 단계는
상기 소비 전력량 및 상기 초소형 분산전원으로부터의 공급 전력량을 바탕으로 역전류 발생을 판단하는 단계를 더 포함하며,
상기 계통 연계 또는 분리를 요청하는 단계는
상기 역전류 발생 판단 결과 역전류가 발생한 경우, 상기 초소형 분산전원의 전력생산량 조절 또는 계통 분리를 요청하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 분산전원 제어방법.
9. The method of claim 8,
The step of collecting the information
Further comprising collecting an amount of power consumption at the connected load,
The step of analyzing the stability
Further comprising the step of determining whether a reverse current is generated based on the amount of power consumption and the amount of power supplied from the micro dispersion power source,
The step of requesting grid linkage or separation
Further comprising the step of requesting power generation adjustment or grid separation of the microdispensable power supply when a reverse current is generated as a result of the determination of the occurrence of the reverse current.
상기 계통 연계 또는 분리를 요청하는 단계는
상기 수집 정보, 분석 정보 및 요청 정보 중 적어도 하나를 서버로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 분산전원 제어방법.
11. The method according to claim 8, 9 or 10,
The step of requesting grid linkage or separation
And transmitting at least one of the collected information, analysis information, and request information to a server.
상기 정보를 수집하는 단계 및 상기 서버로 전송하는 단계는 AMI(Advanced Metering Infrastructure) 네트워크를 통해 이루어지며, 상기 서버는 AMI 네트워크 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 분산전원 제어방법.12. The method of claim 11,
Wherein the step of collecting and transmitting the information to the server is performed through an AMI (Advanced Metering Infrastructure) network, and the server includes an AMI network server.
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