KR20160128706A - 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치 및 제어 방법 Download PDF

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KR20160128706A
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김광섭
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Abstract

하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법은, 하이브리드 에너지 저장 시스템이 에너지 저장 시스템 모드에서 무정전 전원장치 모드로 전환하는 비상 상황을 감지하는 단계; 비상 상황이 감지된 경우, 미리 설정된 전력 공급에 관한 정보를 획득하는 단계; 및 전력 공급에 관한 정보에 따라 타겟 부하에 전력을 공급하도록 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 단계를 포함한다. 따라서, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법에 따르면, UPS 독립모드에서 타겟 부하는 중요도에 따라 차등적으로 제어될 수 있다. 또한, 배터리의 충전량을 고려해서 타겟 부하의 운영 시간이 제어될 수 있다.

Description

하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치 및 제어 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING HYBRID ENERGY STORAGE SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비상시 무정전 전원장치(uninterrupted power supply)로 구동되도록 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
전 세계의 주요 국가들은 환경오염과 화석 에너지 고갈에 대처할 방안으로 태양광, 풍력, 연료전지 등의 신재생 에너지 개발과 보급에 힘쓰고 있다. 이러한 다양한 신재생 에너지 중에서 태양광 발전은 설비 유지 및 보수 부담이 적고 시장 수요 잠재력이 높아서 가장 주목을 받고 있는 에너지이다. 그래서 태양광 발전은 소용량부터 대용량 발전까지 널리 이용되고 있다. 하지만 기상 조건과 같은 환경 여건에 따라 발전량이 일정하지 못하여 연속적이고 안정적인 전력 생산이 어렵다는 단점을 갖고 있다.
그 대안으로 에너지를 자체적으로 생산할 수 있는 기존의 태양광 발전 시스템에 에너지 저장 시스템(energy storage system, ESS)이 추가된 시스템이 최근 개발되고 있다. 이 시스템은 자체적으로 생산하는 일정 수준의 전력량을 ESS의 배터리에 저장하고 계통에 공급하며, 기존 계통에서 충전 또는 방전을 통한 부하 평준화 및 첨두부하분산도 가능하여 전력 사용의 효율성을 극대화할 수 있다.
한편으로 일본의 후쿠시마 원전 사고와 우리나라 9.15 전력 대란과 같은 대규모 정전 사태가 발생한다면 제한 송전이 불가피하다. 예상치 못한 정전이 발생할 경우에 인적 피해, 데이터 손상, 경제적 손실 등 많은 문제들이 발생할 수 있다. 그리고 민감한 부하를 사용하는 사람들은 고품질의 전력과 안정적인 전력 공급을 요구하고 있기 때문에 무정전 전원장치의 필요성이 더욱 높아지고 있다. 최근 이러한 요구를 만족시키기 위하여 UPS 기능이 추가된 하이브리드 ESS가 출시되고 있다.
전력 계통에 비상 상황이 발생한 경우, 하이브리드 에너지 저장 시스템은 계통 연계 모드에서 독립 운전 모드로의 빠르고 안정적인 전환이 필요하다. 이 경우, 기존의 기술에 따르면 하이브리드 에너지 저장 시스템에 연결된 부하는 UPS 모드에서 배터리로부터 단순히 충전 전력을 공급받는 것에 그쳤다. 즉, 전력을 공급받을 타겟 부하 및 전력 공급 시간의 변화에 따른 전력 공급 스케줄링이 필요하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 비상시 무정전 전원장치로 구동되도록 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치에서 수행되는 제어 방법에 있어서, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법은, 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템이 에너지 저장 시스템(ESS) 모드에서 무정전 전원장치(uninterrupted power supply, UPS) 모드로 전환하는 비상 상황을 감지하는 단계; 상기 비상 상황이 감지된 경우, 미리 설정된 전력 공급에 관한 정보를 획득하는 단계; 및 상기 전력 공급에 관한 정보에 따라 타겟 부하에 전력을 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 전력 공급에 관한 정보는, 전력을 공급받을 상기 타겟 부하, 상기 타겟 부하에 공급 가능한 충전 전력 및 전력 공급 시간에 관한 정보 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법은, 상기 전력 공급에 관한 정보를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 타겟 부하는, 제1 순위로 전력 공급이 필요한 제1 부하, 제2 순위로 선택적 전력 공급이 필요한 제2 부하 및 전력 공급이 필요하지 않거나 추가적 전력 공급이 가능한 제3 부하 중에서 적어도 하나를 포함하되, 상기 제1 부하를 반드시 포함할 수 있다.
여기서, 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 단계는, 상기 제1 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고, 상기 전력 공급 시간이 일정 시간 또는 최대로 설정된 경우, 상기 제1 부하에 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하거나, 상기 제1 부하에 상기 충전 전력 전체를 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어할 수 있다.
여기서, 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 단계는, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고, 상기 전력 공급 시간이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 대해 각각 일정 시간으로 설정된 경우, 상기 제1 부하에 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하고, 상기 제2 부하에 상기 충전 전력 범위에서 최대 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 단계는, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고, 상기 전력 공급 시간이 상기 제2 부하에 대해 일정 시간으로 설정되고, 상기 제1 부하에 대해 최대로 설정된 경우, 상기 제1 및 제2 부하에 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하고, 상기 제1 부하에 상기 충전 전력에서 공급 전력을 제외한 나머지 전력을 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어할 수 있다.
여기서, 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 단계는, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고, 상기 전력 공급 시간이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 대해 각각 최대로 설정된 경우, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 일정 시간 동안 전력을 공급하고, 상기 충전 전력에서 공급 전력을 제외한 나머지 전력을 균등하게 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하되, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 최소 시간 동안 전력을 공급할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 제어 장치는, 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템(energy storage system, ESS)이 에너지 저장 시스템(ESS) 모드에서 무정전 전원장치(uninterrupted power supply, UPS) 모드로 전환하는 비상 상황을 감지하는 감지부; 상기 감지부의 감지 결과에 응답하여, 미리 설정된 전력 공급에 관한 정보에 따라 타겟 부하에 전력을 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 프로세서; 상기 전력 공급에 관한 정보 및 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리를 포함한다.
여기서, 상기 전력 공급에 관한 정보는, 전력을 공급받을 상기 타겟 부하, 상기 타겟 부하에 공급 가능한 충전 전력 및 전력 공급 시간에 관한 정보 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전력 공급에 관한 정보를 설정하는 사용자 인터페이스부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 타겟 부하는, 제1 순위로 전력 공급이 필요한 제1 부하, 제2 순위로 선택적 전력 공급이 필요한 제2 부하 및 전력 공급이 필요하지 않거나 추가적 전력 공급이 가능한 제3 부하 중에서 적어도 하나를 포함하되, 상기 제1 부하를 반드시 포함할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 제1 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고, 상기 전력 공급 시간이 일정 시간 또는 최대로 설정된 경우, 상기 제1 부하에 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하거나, 상기 제1 부하에 상기 충전 전력 전체를 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고, 상기 전력 공급 시간이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 대해 각각 일정 시간으로 설정된 경우, 상기 제1 부하에 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하고, 상기 제2 부하에 상기 충전 전력 범위에서 최대 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템를 제어할 수 있다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고, 상기 전력 공급 시간이 상기 제2 부하에 대해 일정 시간으로 설정되고, 상기 제1 부하에 대해 최대로 설정된 경우, 상기 제1 및 제2 부하에 상기 일정 시간 동안 각각 전력을 공급하고, 상기 제1 부하에 상기 충전 전력에서 공급 전력을 제외한 나머지 전력을 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고, 상기 전력 공급 시간이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 대해 각각 최대로 설정된 경우, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 일정 시간 동안 전력을 공급하고, 상기 충전 전력에서 공급 전력을 제외한 나머지 전력을 균등하게 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어할 수 있다.
본 발명에 의하면, UPS 독립모드에서 타겟 부하는 중요도에 따라 차등적으로 제어될 수 있다. 또한, 배터리의 충전량을 고려해서 타겟 부하의 운영 시간이 제어될 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치의 사용자 인터페이스부를 통해 전력 공급에 관한 정보 설정을 나타내는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 3의 제어 방법에 따른 하이브리드 에너지 저장 시스템의 운영 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 하이브리드 에너지 저장 시스템 및 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치(10)는 프로세서(11), 메모리(12) 및 감지부(13)를 포함하고, 사용자 인터페이스부(14)를 추가적으로 포함할 수 있다.
하이브리드 에너지 저장 시스템(20)은 전력 변환 시스템(power conditioning system)(21) 및 배터리(22)를 포함할 수 있다. 여기서, AC는 전력 계통의 교류 전원이고, AMI는 원격검침인프라(advanced metering infrastructure)이다. L1은 제1 부하, L2는 제2 부하 및 L3는 제3 부하이다. 배터리는 2차 전지에 해당하는 리툼이온 배터리 및 납축전지를 포함할 수 있다. 전력 변환 시스템(21) 및 배터리(22)를 포함하는 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)은 에너지 저장 시스템(energy storage system) 모드 또는 무정전 전원장치(uninterrupted power supply, UPS) 모드로 제어될 수 있다.
프로세서(11)는 감지부(13)의 감지 결과에 응답하여, 미리 설정된 타겟 부하의 전력 공급에 관한 정보에 따라 타겟 부하에 전력을 공급하도록 하이브리드 에너지 저장 시스템(10)을 제어할 수 있다.
여기서, 타겟 부하는 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)으로부터 전력을 공급 받을 수 있도록 설정된 부하이다. 그리고, 타겟 부하의 전력 공급에 관한 정보는, 전력을 공급받을 타겟 부하, 타겟 부하에 공급 가능한 충전 전력 및 전력 공급 시간에 관한 정보 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
사용자는 차등하여 타겟 부하를 설정할 수 있다. 즉, 타겟 부하는 제1 순위로 전력 공급이 필요한 제1부하, 제2 순위로 선택적 전력 공급이 필요한 제2 부하 및 전력 공급이 필요하지 않거나 추가적 전력 공급이 가능한 제3 부하 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
메모리(12)는 타겟 부하의 전력 공급에 관한 정보 및 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장될 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 명령은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법의 각 단계를 포함할 수 있다.
감지부(13)는 에너지 저장 시스템(ESS) 모드에서 무정전 전원장치 모드로 전환하는 비상 상황을 감지할 수 있다. 여기서, 비상 상황은 하이브리드 에너지 저장 시스템(10)이 에너지 저장 시스템(ESS) 모드에서 무정전 전원장치 모드(UPS 모드)로 전환할 수 있는 정전(outage), 단락(short circuit), 지락(grounding) 또는 누전(electric leakage)을 포함한다.
감지부(130)의 비상 상황 감지에 따라, 제어 장치(10)는 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)을 계통 연계 모드(ESS 모드)에서 독립 모드(UPS 모드)로 전환시킬 수 있다. 즉, 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)은 평상시에는 ESS 모드로 동작하고, 비상 상황이 발생하면 UPS 모드로 동작할 수 있다.
예를 들면, 계통 연계 모드에서 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)은 전력 계통과 연계되어 동작할 수 있다. 즉, 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)은 태양광 발전 시스템에 연계됨으로써 발전되는 전력을 배터리에 충전하고, 안정된 전력을 출력하기 위해 배터리에 충전된 전력을 부하에 방전할 수 있다. 또한, 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)은 3상 전력 계통과 연계되어 심야에 전력을 충전하고 주간에 충전된 전력을 부하에 방전할 수 있다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치의 사용자 인터페이스부를 통해 전력 공급에 관한 정보 설정을 나타내는 예시도이다.
도 2를 참조하면, 사용자 인터페이스부(14)는 타겟 부하의 전력 공급에 관한 정보를 설정할 수 있다. 즉, 사용자는 사용자 인터페이스부(14)를 통해 타겟 부하의 및 전력 공급 시간을 미리 설정할 수 있다. 도 2에서, 타겟 부하로서 제1 부하(L1)가 설정되어 있으며, 전력 공급 시간으로 일정 시간인 30분 또는 최대(MAX)로 설정될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(20)의 제어 방법에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치(10)는 타겟 부하의 전력 공급에 관한 정보를 설정할 수 있다(S310). 상기 설명과 같이, 사용자는 사용자 인터페이스부(14)를 통해 타겟 부하의 전력 공급에 관한 정보를 미리 설정할 수 있다.
다음으로 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치(10)는 비상 상황을 감지할 수 있다(S320). 감지부(130)가 비상 상황을 감지하는 경우, 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)은 에너지 저장 시스템(ESS) 모드에서 무정전 전원장치 모드로 변환한다.
다음으로 비상 상황이 감지된 경우, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치(10)는 타겟 부하의 전력 공급에 관한 정보를 획득할 수 있다(S330).
다음으로 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치(10)는 타겟 부하의 전력 공급에 관한 정보에 따라 타겟 부하에 전력을 공급하도록 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)을 제어할 수 있다(S340).
이하 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)의 제어 방법의 실시예에 따른 하이브리드 에너지 저장 시스템의 운영방법에 대해 설명한다.
도 4는 도 3의 제어 방법에 따른 하이브리드 에너지 저장 시스템의 운영 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치(10)는 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)이 독립 운행 모드로 동작하는지 판단할 수 있다(S410).
하이브리드 에너지 저장 시스템(20)에 연계된 전력 계통이 정상 운행되는 경우, 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)은 에너지 저장 시스템(ESS) 모드로 운행될 수 있다(S420).
하이브리드 에너지 저장 시스템(20)에 연계된 전력 계통에 비상 상황이 발생한 경우, 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)은 독립 운행 모드(UPS 모드)로 동작할 수 있다(S430).
하이브리드 에너지 저장 시스템(20)의 제어 장치(10)는 타겟 부하로 제2 부하가 설정되어 있는지 판단할 수 있다(S440).
타겟 부하 설정에 있어서, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치(10)는 타겟 부하로 제1 부하(L1)만 설정하거나(S450)와 제1 부하(L1) 및 제2 부하(L2)를 설정할 수 있다(S460).
여기서, 일정 시간이 M분인 경우 다양한 실시예에 대해 설명하기로 한다.
표 1은 실시예의 전력 공급에 관한 정보를 나타낸다.
Figure pat00001
제1 실시예로서, 제1 부하가 타겟 부하로 설정되고, 전력 공급 시간이 일정 시간 또는 최대로 설정된 경우(S470), 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치는(10)는 제1 부하에 M분 동안 전력을 공급하거나, 제1 부하에 충전 전력 전체를 공급하도록 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)을 제어할 수 있다.
제2 실시예로서, 제1 부하 및 제2 부하가 타겟 부하로 설정되고, 전력 공급 시간이 제1 부하 및 제2 부하에 대해 각각 일정 시간으로 설정된 경우, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치(10)는 제1 부하에 M분 동안 전력을 공급하고, 제2 부하에 상기 충전 전력 범위에서 최대 M분 동안 전력을 공급하도록 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)을 제어할 수 있다.
제3 실시예로서, 제1 부하 및 제2 부하가 타겟 부하로 설정되고, 전력 공급 시간이 제2 부하에 대해 일정 시간으로 설정되고, 제1 부하에 대해 최대로 설정된 경우, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치(10)는 제1 및 제2 부하에 M분 동안 각각 전력을 공급하고, 제1 부하에 상기 충전 전력에서 공급 전력을 제외한 나머지 전력을 공급하도록 하이브리드 에너지 저장 시스템(20)을 제어할 수 있다.
제4실시예로서, 제1 부하 및 제2 부하가 타겟 부하로 설정되고, 전력 공급 시간이 제1 부하 및 제2 부하에 대해 각각 최대로 설정된 경우, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치(10)는 제1 부하 및 제2 부하에 M분 동안 전력을 공급하고, 상기 충전 전력에서 공급 전력을 제외한 나머지 전력을 균등하게 제1 부하 및 제2 부하에 공급하도록 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어(20)할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치,
11: 프로세서,
12: 메모리,
13: 감지부,
14: 사용자 인터페이스부,
20: 하이브리드 에너지 저장 시스템,
21: 에너지 변환 시스템(power conditioning system)
22: 배터리

Claims (16)

  1. 하이브리드 에너지 저장 시스템(energy storage system, ESS)의 제어 장치에서 수행되는 제어 방법에 있어서,
    상기 하이브리드 에너지 저장 시스템이 에너지 저장 시스템(ESS) 모드에서 무정전 전원장치(uninterrupted power supply, UPS) 모드로 전환하는 비상 상황을 감지하는 단계;
    상기 비상 상황이 감지된 경우, 미리 설정된 전력 공급에 관한 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 전력 공급에 관한 정보에 따라 타겟 부하에 전력을 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 단계를 포함하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력 공급에 관한 정보는,
    전력을 공급받을 상기 타겟 부하, 상기 타겟 부하에 공급 가능한 충전 전력 및 전력 공급 시간에 관한 정보 중에서 적어도 하나를 포함하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법은,
    상기 전력 공급에 관한 정보를 설정하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 타겟 부하는,
    제1 순위로 전력 공급이 필요한 제1 부하, 제2 순위로 선택적 전력 공급이 필요한 제2 부하 및 전력 공급이 필요하지 않거나 추가적 전력 공급이 가능한 제3 부하 중에서 적어도 하나를 포함하되, 상기 제1 부하를 반드시 포함하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 단계는,
    상기 제1 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고,
    상기 전력 공급 시간이 일정 시간 또는 최대로 설정된 경우,
    상기 제1 부하에 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하거나, 상기 제1 부하에 상기 충전 전력 전체를 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 단계는,
    상기 제1 부하 및 상기 제2 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고,
    상기 전력 공급 시간이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 대해 각각 일정 시간으로 설정된 경우,
    상기 제1 부하에 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하고, 상기 제2 부하에 상기 충전 전력 범위에서 최대 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템를 제어하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 단계는,
    상기 제1 부하 및 상기 제2 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고,
    상기 전력 공급 시간이 상기 제2 부하에 대해 일정 시간으로 설정되고, 상기 제1 부하에 대해 최대로 설정된 경우,
    상기 제1 및 제2 부하에 상기 일정 시간 동안 각각 전력을 공급하고, 상기 제1 부하에 상기 충전 전력에서 공급 전력을 제외한 나머지 전력을 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 단계는,
    상기 제1 부하 및 상기 제2 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고,
    상기 전력 공급 시간이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 대해 각각 최대로 설정된 경우,
    상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 일정 시간 동안 전력을 공급하고, 상기 충전 전력에서 공급 전력을 제외한 나머지 전력을 균등하게 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
  9. 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템(energy storage system, ESS)이 에너지 저장 시스템(ESS) 모드에서 무정전 전원장치(uninterrupted power supply, UPS) 모드로 전환하는 비상 상황을 감지하는 감지부;
    상기 감지부의 감지 결과에 응답하여, 미리 설정된 전력 공급에 관한 정보에 따라 타겟 부하에 전력을 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는 프로세서;
    상기 전력 공급에 관한 정보 및 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리를 포함하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 전력 공급에 관한 정보는,
    전력을 공급받을 상기 타겟 부하, 상기 타겟 부하에 공급 가능한 충전 전력 및 전력 공급 시간에 관한 정보 중에서 적어도 하나를 포함하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 전력 공급에 관한 정보를 설정하는 사용자 인터페이스부를 더 포함하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 타겟 부하는,
    제1 순위로 전력 공급이 필요한 제1 부하, 제2 순위로 선택적 전력 공급이 필요한 제2 부하 및 전력 공급이 필요하지 않거나 추가적 전력 공급이 가능한 제3 부하 중에서 적어도 하나를 포함하되, 상기 제1 부하를 반드시 포함하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고, 상기 전력 공급 시간이 일정 시간 또는 최대로 설정된 경우,
    상기 제1 부하에 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하거나, 상기 제1 부하에 상기 충전 전력 전체를 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 부하 및 상기 제2 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고,
    상기 전력 공급 시간이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 대해 각각 일정 시간으로 설정된 경우,
    상기 제1 부하에 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하고, 상기 제2 부하에 상기 충전 전력 범위에서 최대 상기 일정 시간 동안 전력을 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템를 제어하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고,
    상기 전력 공급 시간이 상기 제2 부하에 대해 일정 시간으로 설정되고, 상기 제1 부하에 대해 최대로 설정된 경우,
    상기 제1 및 제2 부하에 상기 일정 시간 동안 각각 전력을 공급하고, 상기 제1 부하에 상기 충전 전력에서 공급 전력을 제외한 나머지 전력을 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 부하 및 상기 제2 부하가 상기 타겟 부하로 설정되고,
    상기 전력 공급 시간이 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 대해 각각 최대로 설정된 경우,
    상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 일정 시간 동안 전력을 공급하고, 상기 충전 전력에서 공급 전력을 제외한 나머지 전력을 균등하게 상기 제1 부하 및 상기 제2 부하에 공급하도록 상기 하이브리드 에너지 저장 시스템을 제어하는, 하이브리드 에너지 저장 시스템의 제어 장치.
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