KR20170000563A - Stand-alone microgrid test device - Google Patents

Stand-alone microgrid test device Download PDF

Info

Publication number
KR20170000563A
KR20170000563A KR1020150089613A KR20150089613A KR20170000563A KR 20170000563 A KR20170000563 A KR 20170000563A KR 1020150089613 A KR1020150089613 A KR 1020150089613A KR 20150089613 A KR20150089613 A KR 20150089613A KR 20170000563 A KR20170000563 A KR 20170000563A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
load
inverter
unit
output
Prior art date
Application number
KR1020150089613A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
오승열
송성근
신덕식
이상택
조주희
최정식
차대석
박병철
김수용
Original Assignee
전자부품연구원
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 전자부품연구원 filed Critical 전자부품연구원
Priority to KR1020150089613A priority Critical patent/KR20170000563A/en
Publication of KR20170000563A publication Critical patent/KR20170000563A/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/061—Details of electronic electricity meters
    • G01R22/063—Details of electronic electricity meters related to remote communication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/18—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of DC into AC, e.g. with choppers
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00—Electric signal transmission systems
    • G08C19/02—Electric signal transmission systems in which the signal transmitted is magnitude of current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30—Electrical components
    • H02S40/32—Electrical components comprising DC/AC inverter means associated with the PV module itself, e.g. AC modules
    • 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
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

According to an embodiment of the present invention, a standalone microgrid test device comprises: a main power unit for supplying main power to a load module; a distribution power unit for supplying distribution power to the load module; and a distribution board for monitoring output power provided by the main power unit and the distribution power unit and consumption power consumed by a load, and transmitting obtained data to an energy management system while distributing and providing the power supplied from the main power unit and the distribution power unit to the load module. The standalone microgrid test device can monitor states of a distribution power source and the load, and can easily detect an error by attaching a power management terminal to the distribution board.

Description

독립형 마이크로그리드 테스트 장치{STAND-ALONE MICROGRID TEST DEVICE }[0001] STAND-ALONE MICROGRID TEST DEVICE [0002]

본 발명은 독립형 마이크로그리드 테스트 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a stand-alone microgrid test apparatus.

현재 우리나라 도서지역의 주 전원인 디젤발전시스템의 경우, 환경 문제를 유발시키는 문제가 있고, 또한 육지로부터의 디젤 연료 수송비용이 발전비용에 포함되어 있어 발전단가를 높이는 문제가 있다. 따라서, 도서지역 또는 산간 등의 원격지에는 초기 설치비는 높으나 운전 유지비가 거의 들지 않는 풍력, 태양광 또는 조력 등의 신재생에너지 전원을 결합한 방식을 통해 전력을 공급할 필요가 있다.Currently, the diesel power generation system, which is the main power source in the Korean island area, has a problem of inducing environmental problems, and the transportation cost of diesel fuel from the land is included in the generation cost. Therefore, it is necessary to supply electric power through a method of combining renewable energy sources such as wind power, sunlight, or tidal power, which have a high initial installation cost but do not have an operation maintenance cost at a remote location such as a book area or mountains.

마이크로그리드는 스마트그리드와 같은 전력의 배분방식의 일종으로서, 스마트그리드가 정보수집을 통해 전체 전력망을 유기적으로 통제하는 것임에 비해, 마이크로그리드는 소규모의 전력공급원 내에서 수요전력과 공급전력을 필요에 따라 통제하는 방식을 의미한다.The Micro Grid is a type of power distribution like the Smart Grid, in which the Smart Grid is organically controlling the entire grid through information gathering, whereas the Micro Grid is in need of power and power supply within a small power supply. It means a method to control according to.

기존의 상용 전력망이 없는 도서지역 또는 산간지역 등 육지로부터의 원격에 위치한 지역에 대한 전력공급시, 신재생발전 및 디젤발전을 이용하여 마이크로그리드 방식을 통해 적절히 제어할 필요가 있는데, 이는 신재생발전에 의한 전력은 발전량의 예측과 제어가 어려우며, 또한 발전량과 수요의 불일치가 빈번하게 발생하기 때문에 독립된 전력계통의 전압과 주파수의 유지제어가 필요하기 때문이다. 즉, 상기 도서지역 등의 원격지에서, 제한된 용량의 발전자원을 이용하여 전력을 독립적으로 공급하는 시스템에서, 수요전력의 급격한 상승, 특정기기의 갑작스런 고장 또는 신재생발전의 급격한 출력변동 등에 의해서도 전력의 수요와 공급에 대한 불균형이 이루어지지 않도록 적절히 제어함으로써, 정전을 방지하고 안정된 운전이 이루어지도록 할 필요가 있다. 축전지저장장치 등으로 수급의 불평형에 대응하여 빠르게 출력을 증가 또는 감소시킬 수 있는 경우 상기 문제가 해결될 수도 있으나, 그렇지 못할 경우 부하의 차단 등 다른 조치를 고려할 필요가 있다.In the case of power supply to a remote area from the land such as a book area or a mountainous area where there is no existing commercial power grid, it is necessary to appropriately control through a micro grid method using renewable power generation and diesel power generation, Because it is difficult to predict and control the generation of electricity, and the inconsistency of generation amount and demand frequently occurs, so that it is necessary to maintain and control the voltage and frequency of the independent power system. That is, in a system for independently supplying power using a limited capacity of power generation resources at a remote site such as the book area, sudden increase in demand power, sudden failure of specific equipment, or abrupt output change of new / It is necessary to prevent power failure and ensure stable operation by appropriately controlling the supply and demand so as not to be unbalanced. Battery storage device, etc., it is possible to solve the above problem if the output can be increased or decreased quickly in response to unbalance of supply and demand. If not, it is necessary to consider other measures such as blocking of load.

또한, 태양광이나 풍력 등과 같은 분산 전원에 고장이 발생한 경우 오동작 원인은 검출하고 시스템을 유지 보수할 필요가 있다.
In addition, when a failure occurs in a distributed power source such as sunlight or wind power, it is necessary to detect the cause of malfunction and maintain the system.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 분전반에 전력 관리 단말기을 부착하여 분산전원 및 부하의 상태를 모니터링하고 오류를 쉽게 감지할 수 있는 독립형 마이크로그리드 테스트 장치를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a stand-alone micro-grid test apparatus capable of monitoring a state of a distributed power source and a load and easily detecting an error by attaching a power management terminal to a distribution board.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 독립형 마이크로그리드 테스트 장치는 부하 모듈에 주전원을 공급하는 주전원부; 상기 부하 모듈에 분산전원을 공급하는 분산전원부; 및 상기 주전원부 및 분산전원부로부터 공급되는 전원을 상기 부하 모듈에 분배하여 제공하되, 상기 주전원부 및 분산전원부가 제공하는 출력전력 및 상기 부하가 소비하는 소비전력을 감시하고 취득 데이터를 에너지 관리 시스템으로 전송하는 분전반을 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a stand-alone micro-grid testing apparatus including: a main power unit for supplying a main power to a load module; A distributed power source for supplying the distributed power to the load module; And a controller for monitoring the output power provided by the main power supply unit and the distributed power supply unit and the power consumption consumed by the load and supplying the acquired data to the energy management system And the like.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 분전반은 상기 주전원부과 분산전원부의 출력전력 및 상기 부하가 소비하는 소비전력 데이터를 취득하여 상기 에너지 관리 시스템으로 전송하는 전력 관리단말기를 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the distribution board may include a power management terminal that acquires the output power of the main power unit and the distributed power unit and the power consumption data consumed by the load and transmits the data to the energy management system.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 분전반은 상기 주전부와는 직렬로 설치되며, 상기 분산전원부와는 병렬로 설치될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the distribution board is installed in series with the main power unit, and may be installed in parallel with the distributed power unit.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 분산전원부는 에너지 저장장치, 풍력 발전장치, 및 태양광 발전장치를 포함하고, 상기 에너지 저장장치에 연결되는 출력되는 전력을 직류로 변환하는 에너지 저장장치용 인버터, 상기 풍력 발전장치에 연결되어 출력되는 전력을 직류로 변환하는 풍력 발전용 인버터, 및 상기 태양광 발전장치에 연결되어 출력되는 전력을 직류로 변환하는 태양광 발전용 인버터를 포함하고, 상기 풍력 발전용 인버터 및 태양광 발전용 인버터는 저전압 보상, 최대 전력점 추종 제어, 및 출력 제어 모드 변환이 가능하다. According to an embodiment of the present invention, the distributed power unit includes an energy storage device, a wind power generation device, and a solar power generation device, and the energy storage device inverter for converting the output power connected to the energy storage device to DC , An inverter for wind power generation which is connected to the wind power generation device and converts the output power to DC, and an inverter for solar power generation which converts the power output from the solar power generation device to DC, Inverter, and inverter for solar power generation are capable of low voltage compensation, maximum power point tracking control, and output control mode conversion.

상기 부하 모듈은 일일 부하 패턴을 입력하면 자동으로 부하량과 역률을 조정할 수 있다.
The load module can automatically adjust the load and the power factor when the daily load pattern is input.

본 발명에 의하면, 도서지역의 분산전원 운용 제어 알고리즘을 검증하고 사고 시 요인 분석과 이를 통해 전체 시스템의 디버깅 및 유지보수 방법 등이 용이하며 특히 도서지역 내 디젤발전기의 연료 소모량을 분석하여 최적 운용 시퀀스를 도출할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to verify the control algorithm of the distributed power supply operation in the book area, to analyze the factors at the time of accident, and to debug and maintain the entire system through the analysis of fuel consumption of the diesel generator in the book area. Can be derived.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 독립형 마이크로그리드 시스템의 테스트 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 도 1의 분전반을 상세 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 독립형 마이크로그리드 테스트 장치에 구축된 부하 모듈의 패턴 예를 도시한 것이다. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a test apparatus for a stand-alone micro grid system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 shows a detailed configuration of the distribution board of Fig.
FIG. 3 shows an example of a pattern of a load module constructed in a stand-alone microgrid test apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나. 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown and are exaggerated for clarity. Although specific terms are used herein, It is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation of the scope of the appended claims.

본 명세서에서 ‘및/또는’이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, ‘연결되는/결합되는’이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 ‘포함한다’ 또는 ‘포함하는’으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.The expression " and / or " is used herein to mean including at least one of the elements listed before and after. Also, the expression " coupled / connected " is used to mean either directly connected to another component or indirectly connected through another component. The singular forms herein include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, as used herein, "comprising" or "comprising" means to refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations and elements.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 독립형 마이크로그리드 시스템의 테스트 장치를 상세히 설명한다.
Hereinafter, a test apparatus for a stand-alone micro grid system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 독립형 마이크로그리드 시스템의 테스트 장치의 구성을 나타낸 블럭도이고, 도 2는 분전반부(30)의 상세 구성을 도시한 것이다. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a test apparatus for a stand-alone micro grid system according to an embodiment of the present invention, and FIG.

도 1을 참조하면, 독립형 마이크로그리드 시스템의 테스트 장치는 주전원부(10), 분산전원부(20), 분전반부(30), 에너지 관리 시스템(40), 및 부하 모듈(50)을 포함하여 구성된다. 1, a test apparatus of a stand-alone micro grid system includes a main power supply unit 10, a distributed power supply unit 20, a power supply front unit 30, an energy management system 40, and a load module 50 .

상기 주전원(10)은 부하 모듈(50)에 전력을 공급하기 위한 장치로 디젤발전장치가 일반적으로 사용될 수 있다. 풍력발전이나 태양광 발전과 같은 신재생 에너지원은 일사량, 조도, 풍량, 파도 등과 같은 외부 조건에 영향을 받지만, 디젤발전장치는 외부 조건에 영향을 받지 않고 필요에 따라 일정한 전력을 공급할 수 있기 때문에 주전원으로 사용되기에 적합하다. 디젤발전장치는 석유 등 화석 연료를 이용하여 전력을 생산한다. The main power source 10 is a device for supplying power to the load module 50, and a diesel power generation device can be generally used. Renewable energy sources such as wind power generation and solar power generation are influenced by external conditions such as solar radiation, illumination, airflow, and waves. However, since diesel generators can supply constant power as needed without being influenced by external conditions It is suitable for use as a main power source. Diesel generators produce electricity using fossil fuels such as petroleum.

상기 주전원(10)은 온/오프가 통신으로 제어될 수 있으며, 오프 후 재 투입을 위해 연계형 모드로 운전 가능하다. The main power source 10 can be controlled to be on / off by communication, and can be operated in a linked mode for re-input after turning off.

상기 분산전원부(20)는 에너지 저장장치(22), 풍력발전장치(24), 및 태양광 발전장치(26)를 포함한다. 본 실시예에서는 상기 3개의 발전장치를 예도 들었으나 필요에 따라 다른 분산전원을 더 포함할 수 있다. The distributed power unit 20 includes an energy storage device 22, a wind power generator 24, and a solar power generator 26. Although the three generators are illustrated in the present embodiment, other distributed generators may be included as needed.

상기 에너지 저장장치(22)는 주전원부(10), 풍력 발전장치(24), 및 태양광 발전장치(26)에서 생산된 전력을 저장하게 되며 분전반(30)의 제어에 따라 부하 모듈(50)로 전력을 공급한다. The energy storage device 22 stores the electric power produced by the main power supply unit 10, the wind power generation unit 24 and the solar power generation unit 26, and controls the load module 50 according to the control of the distribution board 30. [ As shown in FIG.

상기 풍력 발전장치(24)는 바람을 이용하여 전력을 생산하며, 상기 태양광 발전장치(26)는 태양광을 이용하여 전력을 생산한다. The wind power generator 24 generates electricity using wind, and the solar power generator 26 generates electricity using solar light.

상기 에너지 저장장치(22), 풍력발전장치(24), 및 태양광발전장치(26) 각각에는 인버터(23, 25, 27)가 연결되어 있으며, 각각의 인버터는 각각의 연결된 발전장치에서 생산되는 직류 전원은 교류 전원으로 변환하여 분전반(30)으로 제공한다. Inverters 23, 25 and 27 are connected to the energy storage device 22, the wind power generation device 24 and the solar power generation device 26, respectively, and each inverter is produced in each connected power generation device The DC power is converted into an AC power and supplied to the distribution board 30.

즉, ESS용 인버터(23)는 에너지 저장장치(22)에 연결되어 에너지 저장장치(22)에서 출력되는 직류 전압/전류를 교류로 변환하여 분전반(32)에 제공하고, 풍력 발전용 인버터(25)는 풍력발전장치(24)에 연결되어 풍력발전장치(24)에서 출력되는 직류 전압/전류를 교류 전압/전류로 변환하여 분전반(32)에 제공하고, 태양광 발전용 인버터(27)는 태양광 발전장치(26)에 연결되어 태양광 발전장치(26)에서 출력되는 직류 전압/전류를 교류 전압/전류로 변환하여 분전반(32)에 제공한다. That is, the ESS inverter 23 is connected to the energy storage device 22 to convert the DC voltage / current output from the energy storage device 22 into AC and provide the same to the distribution panel 32, and the inverter 25 for wind power generation Is connected to the wind power generator 24 and converts the DC voltage / current outputted from the wind power generator 24 into an AC voltage / current and supplies the converted AC voltage / current to the distribution panel 32. The solar power inverter 27, And converts the DC voltage / current outputted from the photovoltaic power generator 26 into an AC voltage / current and supplies the AC voltage / current to the distribution panel 32. [

이때, 풍력 발전장치(24)는 바람을 모의할 수 있는 풍력용 다이나모로 구성하여 기상데이터를 모의할 수 있도록 구동용 모터의 인버터 프로그램을 구성하고 독립 계통 연계형 인버터는 저전압 보상 기능(Low Voltage Ride Through, LVRT)과 최대 전력점 추종 제어(Maximum Power Point Tracking, MPPT) 및 출력 제어 모드 변환이 가능하다. 상기 태양광 발전용 인버터(27)는 에너지 저장장치(23)가 완충 되고 부하량이 적을 때를 감안하여 출력제어가 가능해야 하며 주 전원부(10)가 오프(off) 될 때에는 저전압 보상 알고리즘(Low Voltage Ride Through, LVRT)에 따라 동작한다. At this time, the wind power generator 24 constitutes an inverter program of a drive motor so as to simulate the weather data by constituting the dynamo for wind power which can simulate the wind, and the independent grid interconnected inverter has a low voltage compensation function Through LVRT, Maximum Power Point Tracking (MPPT), and output control mode conversion. The PV inverter 27 must be able to control the output in consideration of when the energy storage device 23 is buffered and the load is small. When the main power supply 10 is turned off, a low voltage compensation algorithm Ride Through, LVRT).

상기 ESS용 인버터(23)는 출력단 전류 제어와 전압 제어가 가능한 하이브리드 제어가 가능하며 순간 전력이 자기 용량의 100%를 감당할 수 있다. The ESS inverter 23 can perform hybrid control capable of output current control and voltage control, and instantaneous power can cover 100% of the magnetic capacity.

상기 분전반부(30)은 복수의 분전반(32)을 포함하며 상기 분전반(32)은 분산전원의 수와 동일하게 형성된다. 본 실시예에서는 분산전원(22, 24, 26)이 3개가 있으므로 분전반(32)의 수도 3개가 형성되어 있다. 각각의 분산전원에 설치된 분전반(32)은 모두 동일한 구성을 하고 있으므로 동일한 번호로 표시하였다. The power divider 30 includes a plurality of power distribution boards 32, and the power distribution board 32 is formed to have the same number of distributed power sources. In this embodiment, since there are three distributed power sources 22, 24, and 26, three distributor boards 32 are formed. The distribution boards 32 provided in the respective distributed power sources have the same configuration and are denoted by the same reference numerals.

상기 분전반(32)은 주전원(10)과는 직렬로 연결되면 분산전원(20)과는 병렬로 연결된다. 그리도 도 2를 참조하면, 상기 분전반(32)은 본체(34)와 본체(34)에 연결된 전력 관리 단말기(Power Management Temninal, 36)을 포함한다. 상기 전력 관리 단말기(36)은 주전원부(10) 및 분산전원부(20)의 출력전력(전압, 전류 포함)과 부하 모듈(50)의 소비전력(전압, 전류 포함)을 감시하기 위한 것으로서, 전력공급장치 중 자연조건에 따라 출력이 변동되는 분산전원부(20)의 상황에 대응하여 비상시 디젤발전장치를 긴급 구동하거나, 전력공급장치로부터 공급되는 출력전력의 갑작스런 변동 또는 전력부하로부터 소비되는 소비전력의 갑작스런 변동에 대응하여 원격지 해당 지역의 정전 등을 방지하기 위한 역할을 수행한다. 상기 전력 관리 단말기(36)에는 감시 결과를 표시하는 표시부(37)와 키패드(38)가 형성될 수 있다. The distribution panel 32 is connected in parallel with the distributed power source 20 when it is connected in series with the main power source 10. 2, the distribution board 32 includes a main body 34 and a power management terminal 36 connected to the main body 34. The power management terminal 36 monitors the output power (including voltage and current) of the main power supply unit 10 and the distributed power supply unit 20 and the power consumption (including voltage and current) of the load module 50, In response to the situation of the distributed power unit 20 whose output varies in accordance with the natural conditions of the supply apparatus, the diesel generator is urgently driven in an emergency or the power consumption of the diesel generator is suddenly changed, In response to sudden fluctuations, it plays a role to prevent power outages in the remote area. The power management terminal 36 may be provided with a display unit 37 and a keypad 38 for displaying monitoring results.

또한, 분전반(32)은 앞서 살펴본 바와 같이 발전장치와 부하모듈로부터 전류를 검출하게 되는데, 별도의 변류기(미도시)를 사용하여 전류를 검출할 수도 있으며 디지털 전력계에 연결 접속되는 변류기를 공동으로 이용하도록 함으로서 분전반 내의 구성을 단순하게 함과 동시에 제조 비용을 절감할 수 있다. As described above, the distribution panel 32 detects the current from the power generation device and the load module. The distribution panel 32 can detect the current using a separate current transformer (not shown) and can use a current transformer connected to the digital power system So that the configuration in the distribution panel can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

상기 전력 관리 단말기(36)은 주전원부(10)와 분산전원부(20)의 출력 전력과 부하 모듈(50)의 소비 전력에 대한 데이터를 취득하고 한 주기 동안 취득한 데이터를 에너지 관리 시스템(40, Energy Management System)으로 전송한다. The power management terminal 36 acquires data on the output power of the main power supply unit 10 and the distributed power supply unit 20 and the power consumption of the load module 50 and supplies the acquired data to the energy management system 40 Management System).

상기 에너지 관리 시스템(40)은 해당 지역의 전력부하를 예측하고, 상기 분산전원부(20)로부터 생산되는 해당 지역의 출력전력을 예측한 상태에서 발전계획을 수립하게 되며, 상기 발전계획에 따라, 예를 들면 계절별 또는 월별 등으로 구분하여 주전원부(10) 및 분산전원부(20)의 구동을 위한 신호를 배전반에 전송하여 해당 지역의 전력 공급과 소비를 안정적으로 제어하게 된다. The energy management system 40 estimates the power load of the corresponding region and establishes the power generation plan in a state in which the output power of the corresponding region produced from the distributed power unit 20 is predicted. A signal for driving the main power supply unit 10 and the distributed power supply unit 20 is transmitted to the switchboard, and the power supply and consumption of the corresponding area are stably controlled.

또한, 상기 에너지 관리 시스템(40)은 상기 전력 관리 단말기(36)로부터 전송되는 출력 전력 및 소비 전력에 대한 데이터를 수신하여 사고 발생시 마이크로그리드 내 사고 원인을 쉽게 파악할 수 있다. In addition, the energy management system 40 receives data on the output power and the power consumption transmitted from the power management terminal 36, and can easily grasp the cause of the accident in the micro grid when an accident occurs.

즉, 에너지관리시스템(40)에 의한 발전계획을 벗어나, 부하 모듈의 갑작스런 증감, 전력공급장치의 개별 구성의 고장으로 인한 갑작스런 트립, 또는 신재생에너지에 의한 출력이 급격히 변동되는 경우, 예측된 발전 및 소비를 벗어나 불균형이 초래되게 되며, 구동중인 전력공급장치가 상기 불균형을 감당하지 못하는 경우 전압 및 주파수의 상승 또는 강하가 나타날 수 있으며, 이로 인해 해당 지역이 전체적으로 정전되는 등의 문제가 발생하여 위험에 처할 수 있다.That is, if the power generation plan by the energy management system 40 goes beyond the sudden increase / decrease of the load module, the sudden trip due to the failure of the individual configuration of the power supply, or the output due to the renewable energy is rapidly changed, And the voltage and frequency may rise or drop when the driving power supply device can not cope with the imbalance. In this case, there is a problem that the power supply device is totally blacked out, .

예측되는 범위를 벗어나는 발전 또는 소비의 급격한 변동이 있을 경우, 상기 분전분(32)에 구비된 전력 관리 단말기(36)에 의해 부하의 중요도에 따른 전력부하의 순차적인 차단이 이루어질 수 있다.When there is a sudden change in power generation or consumption that deviates from the predicted range, the power management terminal 36 provided in the power supply 32 can sequentially block the power load according to the importance of the load.

상기 부하 모듈(50)은 유도성 부하를 감안하여 R-L 부하로 구성하며 일일 부하 패턴을 입력하면 자동으로 부하량과 역률을 조정할 수 있다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 독립형 마이크로그리드 테스트 장치에 구축된 부하 모듈의 패턴 예를 도시한 것으로, 일일 부하 패턴 및 3상 전류를 나타낸 것이다.
The load module 50 may be configured as an RL load considering the inductive load, and the load and the power factor can be automatically adjusted by inputting the daily load pattern. FIG. 3 shows an example of a pattern of a load module constructed in a stand-alone microgrid test apparatus according to an embodiment of the present invention, which shows a daily load pattern and a three-phase current.

상기와 같은 구성을 가진 독립형 마이크로그리드 테스트 장치를 통해 도서지역의 분산전원 운용 제어 알고리즘을 검증하고 사고 시 요인 분석과 이를 통해 전체 시스템의 디버깅 및 유지보수 방법 등이 용이하며 특히 도서지역 내 디젤발전기의 연료 소모량을 분석하여 최적 운용 시퀀스를 도출할 수 있는 효과가 있다.
The autonomous microgrid test equipment with the above configuration verifies the control algorithm of the distributed power supply operation in the book area and it is easy to debug and maintain the whole system through factors analysis during the accident. In particular, The optimal operation sequence can be derived by analyzing the fuel consumption amount.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10 : 주전원부 20 : 분산전원부
30 : 분전반부 40 : 에너지 관리 시스템
50 : 부하 모듈10: main power unit 20: distributed power unit
30: The first half minutes 40: Energy management system
50: Load module

Claims (5)

부하 모듈에 주전원을 공급하는 주전원부;
상기 부하 모듈에 분산전원을 공급하는 분산전원부; 및
상기 주전원부 및 분산전원부로부터 공급되는 전원을 상기 부하 모듈에 분배하여 제공하되, 상기 주전원부 및 분산전원부가 제공하는 출력전력 및 상기 부하가 소비하는 소비전력을 감시하고 취득 데이터를 에너지 관리 시스템으로 전송하는 분전반을 포함하는 독립형 마이크로그리드 테스트 장치.
A main power supply unit for supplying a main power to the load module;
A distributed power source for supplying the distributed power to the load module; And
And a controller for monitoring the output power provided by the main power supply unit and the distributed power supply unit and the power consumption consumed by the load and transmitting the acquired data to the energy management system Wherein the micro-grid testing apparatus comprises:
제1항에 있어서,
상기 분전반은 상기 주전원부과 분산전원부의 출력전력 및 상기 부하가 소비하는 소비전력 데이터를 취득하여 상기 에너지 관리 시스템으로 전송하는 전력 관리단말기를 포함하는 독립형 마이크로그리드 테스트 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the distribution board includes a power management terminal for acquiring output power of the main power unit and the distributed power unit and power consumption data consumed by the load and transmitting the same to the energy management system.
제1항에 있어서,
상기 분전반은는 상기 주전부와는 직렬로 설치되며, 상기 분산전원부와는 병렬로 설치되는 독립형 마이크로그리드 테스트 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the distribution board is installed in series with the main power unit and is installed in parallel with the distributed power source unit.
제1항에 있어서,
상기 분산전원부는 에너지 저장장치, 풍력 발전장치, 및 태양광 발전장치를 포함하고,
상기 에너지 저장장치에 연결되는 출력되는 전력을 직류로 변환하는 에너지 저장장치용 인버터, 상기 풍력 발전장치에 연결되어 출력되는 전력을 직류로 변환하는 풍력 발전용 인버터, 및 상기 태양광 발전장치에 연결되어 출력되는 전력을 직류로 변환하는 태양광 발전용 인버터를 포함하고,
상기 풍력 발전용 인버터 및 태양광 발전용 인버터는 저전압 보상, 최대 전력점 추종 제어, 및 출력 제어 모드 변환이 가능한 독립형 마이크로그리드 테스트 장치.
The method according to claim 1,
The distributed power unit includes an energy storage device, a wind power generation device, and a solar power generation device,
An inverter for an energy storage device that converts output power connected to the energy storage device to DC, an inverter connected to the wind power generator for converting power output from the inverter into a DC power, And an inverter for converting the output power into a direct current,
The inverter for wind power generation and the inverter for solar power generation can perform low voltage compensation, maximum power point tracking control, and output control mode conversion.
제1항에 있어서,
상기 부하 모듈은 일일 부하 패턴을 입력하면 자동으로 부하량과 역률을 조정하는 독립형 마이크로그리드 테스트 장치.
The method according to claim 1,
The load module automatically adjusts the load and the power factor when a daily load pattern is input.
KR1020150089613A 2015-06-24 2015-06-24 Stand-alone microgrid test device KR20170000563A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150089613A KR20170000563A (en) 2015-06-24 2015-06-24 Stand-alone microgrid test device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150089613A KR20170000563A (en) 2015-06-24 2015-06-24 Stand-alone microgrid test device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170000563A true KR20170000563A (en) 2017-01-03

Family

ID=57797386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150089613A KR20170000563A (en) 2015-06-24 2015-06-24 Stand-alone microgrid test device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170000563A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111880025A (en) * 2020-07-02 2020-11-03 国网天津市电力公司 JP cabinet automation system integrated debugging device and debugging method thereof
KR20220077755A (en) * 2020-12-02 2022-06-09 양범승 The electric power monitoring and control system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111880025A (en) * 2020-07-02 2020-11-03 国网天津市电力公司 JP cabinet automation system integrated debugging device and debugging method thereof
KR20220077755A (en) * 2020-12-02 2022-06-09 양범승 The electric power monitoring and control system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6163494B2 (en) Power converter and method for controlling power converter
CN102170249B (en) solar power system and operational approach thereof
US8148844B2 (en) Power supply system including alternative sources
KR101516802B1 (en) A Distribution panel for a stand-alone micro-grid
CN102812610B (en) Control apparatus and control method
KR20160097865A (en) System and method for storing hybrid energy using dc bus voltage information
KR20160001249A (en) Home energy management system using photovoltaic generation and energy storage system
KR20150070353A (en) Bidirectional power system, operation method, and controller for operating
CN102549902A (en) Power distribution system
Alatrash et al. Enabling large-scale PV integration into the grid
Wu et al. A hybrid microgrid system including renewable power generations and energy storages for supplying both the DC and AC loads
JP2001197751A (en) Power supply using natural energy
US9748769B2 (en) Serially connected micro-inverter system having concertina output voltage control
KR101425935B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
KR20160129266A (en) Grid connected power apparatus using solar converter, energy storage converter and wind converter
KR20170037192A (en) The power conversion device embedded with EMS function and Micro-grid power system having the same
KR100860337B1 (en) Solar photovoltaic system
Hamdaoui et al. Smart islanding in smart grids
KR20170000563A (en) Stand-alone microgrid test device
Bayhan Predictive load shedding method for islanded AC microgrid with limited generation sources
KR101768169B1 (en) Microgrid test apparatus
WO2016176628A1 (en) Controller for micro-grid generator and renewable power and method of use
CN109103920B (en) Control method of new energy micro-grid based on PCC grid-connected point limiting power
Rahman et al. Use of photovoltaics in microgrid as energy source and control method using MATLAB/Simulink
Dabou et al. A PV-UPS developed for the monitoring of PV systems