KR20170038640A - Power control system and method for ESS apparatus - Google Patents

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허삼식
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Abstract

The present invention is to maximize durability of a battery with efficient power operation of an ESS used at home and small enterprises, and to enable power operation at low costs without a switchover loss when switching power between an ESS apparatus and a photovoltaic power network based on a method for a power control interworking method based on a network for efficient control of charging and discharging power by using only one power conversion apparatus and a wired and wireless network.

Description

에너지저장장치 전력 연동제어시스템 및 제어방법{Power control system and method for ESS apparatus}Technical Field [0001] The present invention relates to a power control system and a control method for an ESS apparatus,

본 발명은 ESS(Energy Storage System)장치 전력 연동제어 및 방법에 관한 것으로 ESS저장 장치와 전력계통간에 병렬 운전시 순간정전 없이 연동 제어가 가능하도록 한 발명이다.The present invention relates to an ESS (Energy Storage System) power interlocking control and method, and enables interlocking control without momentary power failure in parallel operation between an ESS storage device and a power system.

일반적으로 ESS(Energy Storage System)장치는 이를 제어하기 위한 PMS(Power Management System), BMS(Battery Management System)로 구성되어 있다. 대규모 ESS시장과 더불어 소규모기업, 건물 등으로 ESS장치가 많이 확대될 것으로 예측되고 있으며 이를 운영할 수 있는 모니터링과 제어를 위한 스마트환경에 맞는 다양한 기능과 에너지 저장장치 상호 운영성 및 확장성을 위한 가진 전력공급장치가 요구되고 있다. 통신 및 전력사용이 스마트화되어 가고, 전력 단절 없이 안정된 전력을 공급하는 것이 사업자에 중요한 요소 중에 하나이다. 전력운영적인 측면에서 저렴한 비용으로 전력저장 장치를 구축하고 전력 단절 없이 전력을 공급이 요구되고 있다.Generally, an ESS (Energy Storage System) device is composed of a PMS (Power Management System) and a BMS (Battery Management System) for controlling the ESS. In addition to the large-scale ESS market, it is anticipated that ESS devices will be expanded to small enterprises, buildings, etc., and various functions corresponding to the smart environment for monitoring and control can be operated and energy storage devices for interoperability and expandability A power supply device is required. Communication and power use become smart, and supply of stable electric power without power interruption is one of the important factors for business operators. In terms of power operation, it is required to construct a power storage device at a low cost and supply power without disconnecting power.

도 7을 참조하면, 종래기술 등록특허 제10-1144737호에 의한 ESS장치는 PWM컨버팅 방식의 양방향 컨버터 장치에서 계통 측에서 공급되는 전류 및 전압을 토대로 양방향 컨버터 장치의 PWM신호를 보정함으로써 에너지 효율을 향상시키고 안정적으로 부하측을 보호할 수 있는 장점이 있다.Referring to FIG. 7, the ESS device according to the prior art No. 10-1144737 corrects the PWM signal of the bidirectional converter device based on the current and voltage supplied from the system side in the bidirectional converter device of the PWM conversion type, And the load side can be protected in a stable manner.

하지만, 이러한 ESS장치는 별도의 PWM 보정을 위한 장치 및 복잡한 제어신호가 필요하므로 단가 상승이 불가피하게 된다. 또한, ESS저장 장치와 전력계통간에 병렬 운전시 순간정전 없는 연동 제어를 담보할 수 없다.However, since such an ESS device requires a separate PWM correction device and a complicated control signal, it is inevitable to raise the unit price. In addition, interlocking control without momentary power failure can not be guaranteed in parallel operation between the ESS storage device and the power system.

본 발명에서는 가정 및 소규모 사업장 환경에서 용도에 따른 에너지저장 시스템이 요구되고, 사용자 환경에 따라 주간에는 태양광 발전전력을 이용하거나 야간에 발전을 하지 못하는 경우 ESS에 저장된 전력을 인버터에서 DC/AC변환된 교류전력을 부하에 공급하는 방법이나 또는 한전전력망에서 전력을 공급하는 구조로 운영이 되고 있다. 종래의 경우에는 가정 및 소규모 사업장에서 태양광이나 ESS장치나 한전전력 중에 하나를 선택하여 배전반에 전력을 공급하는 방식이다. 이 경우 현재까지는 인버터에서 또는 한전전력계통에서 전력을 공급시 전환하는 전환스위치 형태로 되어 있어 전원 절체시 80ms이상 전원출력이 차단되는 문제점이 있다. 또한 한전전력망에서 부하에 전력을 공급하는 방식으로 AC/DC로 인버터 입력 전압에 맞추어 변환하고 다시 인버터에서 상용AC로 변환하여 부하에 전력을 공급하는 방식으로 하여 이중적인 전력손실이 발생하고 있다. 또 ESS저장 장치에 전력을 충전하기 위해서는 태양광출력전력을 DC/DC변환하여 ESS셀 입력전압에 맞추어 충전하기 위한 DC/DC컨버터가 필요하고, 태양광 출력전력이나 ESS축전지 전력을 부하에 공급하기 위해서는 DC/AC변환해주는 인버터등 필요하다. According to the present invention, when an energy storage system according to usage is required in a home and small-scale business environment and solar power is used in the daytime according to the user environment or in the nighttime, the power stored in the ESS can be DC / The AC power is supplied to the load or the electric power is supplied from the KEPCO power grid. In the conventional case, one of solar power, ESS device, and KEPCO power is selected at the home and small-scale business sites to supply power to the switchboard. In this case, there is a problem in that the power output is interrupted for more than 80 ms when the power is switched because the inverter is in the form of a switch for switching power supply from the inverter or the KEPCO power system until now. In addition, power is supplied to the load in the KEPCO power system, and the power is converted into AC / DC according to the inverter input voltage, and then converted from the inverter to commercial AC to supply power to the load. In order to charge the ESS storage device, a DC / DC converter is required to charge the solar cell to meet the input voltage of the ESS cell by DC / DC conversion of the solar PV output power and to supply the PV output power or the ESS battery power to the load Inverter is required for DC / AC conversion.

본 발명의 특징에 따른 ESS저장 장치와 전력 계통간에 전력 절체에 따른 순간정전 없는 방법을 제공하고자 한다. 본 발명은 이러한 목적을 이루기 위해 PMS(100)에서는 ESS시스템 전체를 제어하는 기능을 가지게 되는데, PMS에 전원이 인가되면 각종 센서 정보를 수집하여 PV(Photovoltaic)발전량 제어나 ESS저장장치 충전상태제어와 인버터 동작상태나 전력계통(600)와 부하상태 감시하는 기능을 하게 되며, ESS통신장치(110)는 PMS에서 저장된 정보를 EMS(120)에서 GUI(Graphic User Interface)로 보여주거나 원격제어를 위해 사용된다. PV(200)는 ESS나 부하에 필요한 전력을 공급하는 기능을 포함하며, ESS저장장치(400)는 PV를 이용하여 축적된 전력을 부하에 공급하거나 피크타임 조절, 또는 상시 전력을 제공하는 기능을 포함한다. 인버터(300)는 PV나 ESS저장장치의 DC를 AC로 변경하여 부하에 필요한 전력공급이나 전력계통과 병렬운전하는 방식을 포함한다. 인버터나 계통으로부터 잉여전력이나 부족한 전력은 매전용과 매수용 검침기를 통해 모니터링하는 기능과 부하에 소비전력을 모니터링 하므로 소모상태를 원격검침 하는 기능을 포함한다. The present invention provides a method of instantaneous power failure due to power switching between an ESS storage device and a power system according to an aspect of the present invention. In order to achieve the above object, the PMS 100 has a function of controlling the entire ESS system. When the PMS is powered on, various kinds of sensor information are collected, and PV (Photovoltaic) power generation control or ESS storage device charge state control The ESS communication device 110 can display the information stored in the PMS in the EMS 120 in a graphical user interface (GUI) or can be used for remote control do. The PV 200 includes a function of supplying electric power required for the ESS or the load, and the ESS storage device 400 supplies the accumulated electric power to the load using the PV, adjusts the peak time, or provides the electric power at all times . The inverter 300 includes a method of changing the DC of the PV or ESS storage device to AC to supply power necessary for the load or to operate in parallel with the power system. Surplus power or insufficient power from the inverter or the system is monitored through the meter for each use and purchase, and the power consumption of the load is monitored.

인버터출력에 부착된 인덕터(301)는 ESS에 저장된 전력을 부하에 공급하기 한 교류출력의 노이즈제거와 전력망연계시 위상변화를 유도하기 위한 기능을 가진다.The inductor 301 attached to the inverter output has a function for removing the noise of the AC output which supplies the power stored in the ESS to the load and inducing the phase change when the power grid is connected.

본 발명 실시 예에 따르면 저렴한 비용에 ESS전력저장 장치를 설치하여 태양광전력이나 ESS충전전력이나 계통전력 전환시에 전력 단절 없이 전력을 안정적으로 공급할 수 있고, 또 초과 생산된 전력을 전력계통으로 매전하는 방법으로 에너지 절감 및 에너지 사용 효율을 높이는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, the ESS power storage device can be installed at a low cost to stably supply the power without switching off the power when the solar power, the ESS charging power, or the grid power is switched. Further, It has the effect of saving energy and increasing the energy efficiency.

또한 태양광발전 전력을 DC/DC변환없이 ESS저장 장치로 충전을 함으로서 양질의 dc전력으로 충전효율도 높일 수 있고 dc/dc를 사용하지 않음으로 기존에 비해 설치공간 축소가 가능하고 DC/DC사용하지 않음으로 전력손실이 줄어들게 되며, 한전전력망 전력을 인버터로 제공하기 위한 AC/DC변환 장치도 필요 없게 되므로 설치 비용적 인에서 많은 절감효과를 가지게 된다.   Also, by charging the ESS storage device without DC / DC conversion, it is possible to increase the charging efficiency with high-quality dc power, and it is possible to reduce the installation space by using dc / dc. The power loss is reduced, and the AC / DC converter for providing the electric power of the KEPCO power grid to the inverter is not necessary, which results in a significant reduction in installation cost.

도1은 본 발명의 실시 예에 따른 ESS장치 전력연동 제어 구현을 위한 시스템 구성도;
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 e1 전력제어 흐름도;
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 e5 전력제어 흐름도;
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 e5 동작전압 위상벡터도;
도5는 기존의 전력공급방식에서 전력제어 방법;
도6은 본 발명의 실시 에 따른 ESS장치 전력제어 순서도.FIG. 1 is a block diagram of a system for implementing an ESS unit power interlocking control according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a flowchart of e1 power control according to an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart of e5 power control according to an embodiment of the present invention;
4 is an e5 operating voltage phase vector diagram according to an embodiment of the present invention;
FIG. 5 illustrates a power control method in a conventional power supply system; FIG.
6 is a flowchart of an ESS device power control according to an embodiment of the present invention;

이하는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 실시 예로서 대규모 ESS시장과 더불어 소규모의 기업이나 건물 등 다양한 구조에 설치를 가능하게 하는 ESS전력제어 연동제어가 가능하며 스마트폰이나 유무선 망을 사용하여 제어와 모니터링도 할 수 있게 한다. FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In addition to the large-scale ESS market, the ESS power control interlocking control that enables installation in a variety of structures such as a small company or a building is possible and can be controlled and monitored using a smart phone or a wired / I will.

ESS통신장치(110)는 PMS(100)에서 제공되는 각종 정보들을 네트워크를 통해서 EMS나 고객에게 ESS동작상태에 필요한 정보를 CAN, PLC, RS-485통신을 통해 제공하는 역할을 한다. PMS(100)는 전원이 입력되면 ESS동작에 필요한 정보 즉 일조량 상태, ESS충전과 동작상태, DC/AC인버터 동작상태 센싱과 부하(600)상태를 점검한 후 ESS가 정상적인 동작을 할 수 있게 준비해 준다. e1에서는 e0와 e2 출력상태를 감지하여 인버터에 어떤 DC입력전압을 소스원으로 받아드릴지 결정하게 된다. PV(200)는 부하(600)와 ESS(400)저장장치에 필요한 전력을 공급할 수 있게 용량설계가 필요하다. 본 발명에서는 ESS 충전을 위하여 별도의 DC/DC 컨버터를 사용하지 않고 전압조절장치(201)로 출력을 조절하여 충전하는 방식으로 설계되어 있어 DC/DC에 의한 전압강하나 손실이 없고 스위칭 노이즈 없는 양질의 DC전력을 ESS저장하게 함으로서 충전효율이 높고, 배터리 안정성도 높일 수 있다.The ESS communication device 110 serves to provide various information provided by the PMS 100 through the network to the EMS or the customer through the CAN, PLC and RS-485 communication. When the power is inputted, the PMS 100 checks the information necessary for the ESS operation such as the amount of sunshine, ESS charge and operation, DC / AC inverter operation state sensing and load (600), and then prepare the ESS for normal operation give. e1 detects the e0 and e2 output states and determines which DC input voltage to the inverter will accept as the source. The PV 200 needs a capacity design to supply the power required for the load 600 and the ESS 400 storage. In the present invention, it is designed in such a manner that the output is regulated by the voltage regulator 201 without using a separate DC / DC converter for charging the ESS, so that there is no voltage drop or loss due to DC / DC, DC power is stored in the ESS, so that charging efficiency is high and battery stability can be enhanced.

Sw1은 야간이나 모듈고장으로 PV전력을 생산할 수 없는 경우나, PV출력이 일정 전압 이하가 되면 PMS에서는 sw1를 제어하여 PV출력을 차단한다. 또 e1은 PMS에서 PV에서 많은 전력이 생산될 때 ESS출력을 비교하여 부족한 전력만큼 충전이 유지되도록 SW2를 단락시켜 ESS 충전을 유지하게 된다. 야간이나 PV출력이 없을 때 즉 e0<e2일 때는 ESS(400)에서 인버터로 부하에 필요한 전력을 공급할 수 있게 SW2(401)을 단락한다.Sw1 controls sw1 to shut off PV output when PV power can not be produced due to nighttime or module failure, or when the PV output is below a certain voltage. Also, e1 compares the ESS output when a large amount of power is produced from PV in the PMS, and SW2 is short-circuited to maintain ESS charge so that the charge is maintained for insufficient power. When there is no nighttime or no PV output, that is, when e0 <e2, the ESS 400 shorts the SW2 401 so that the inverter can supply the necessary power to the load.

DC/AC인버터(300)는 ESS에 저장된 DC전력을 상용교류로 변경하여 부하에 필요한 전력을 공급하는 기능을 담당한다. PMS에서는 e3와 부하장치(600)에서 소비되는 전력량을 검출하여 소비되는 전력량보다 많을 때는 전력계통으로 매전을 하게 되고 e3가 부하에서 소비되는 전력보다 적은 경우 필요한 전력을 e4를 통해 공급받게 된다. The DC / AC inverter 300 changes the DC power stored in the ESS to a commercial AC to supply power required for the load. In the PMS, the amount of power consumed by the e3 and the load device 600 is detected. When the amount of power consumed by the load device 600 is greater than the amount of power consumed, the power system is charged. When e3 is less than the power consumed by the load,

전력계통과 병렬로 운영과정에서 매수용검침기(501)는 부하에서 필요한 전력을 공급할 때 사용량을 검침하기 위한 것이며, 매전용검침기(502)는 인버터에서 생산된 전력이 부하에서 소비되는 양보다 많은 경우 한전계통에 매전량 검침하기 위한 것이다.In the process of operating in parallel with the power system, the meter reading unit 501 is used to measure the usage amount when supplying the necessary power from the load, and the dedicated meter reading unit 502 is used when the power produced by the inverter is larger than the amount consumed in the load It is for checking the whole quantity of KEPCO system.

EMS(120)에서는 각각 블록시스템의 동작상태와 센서 및 전력 연동상태를 사용자가 알기 쉽게 모니터링하도록 정보를 제공하게 된다. The EMS 120 provides information for monitoring the operation state of the block system, the sensor, and the power interlocking state so that the user can easily understand.

도 2는 PV나 ESS에 저장된 전력을 DC/AC인버터 입력 전원으로 선택하는 방법으로서 e1의 동작은 다음과 같다. 먼저 PV출력 전력이 P2방향으로 ESS에 충전하기 위한 전압입력 범위가 되도록 전압조절장치(201)가 필요하다. 그렇지 않으면 별도의 DC/DC컨버터를 사용하여 ESS 입력전압 범위가 되도록 하려면 추가적인 비용과 DC/DC스위칭노이즈로 ESS 배터리 모듈의 효율감소를 일으킬 수 있고, DC/DC변환에 따른 전력 손실이 발생하게 되는 문제점을 가지게 된다. SW1(202)는 PV에서 장애나 전력을 생산할 수 없을 때 차단하는 기능을 하게 되며, D1(203)은 야간이나 PV에서 생산되는 전력이 즉 e0< e2일 때 ESS에서 PV쪽으로 역전류 흐르는 것을 방지하여 PV시스템 보호를 하기 위한 것이다. Sw2(401)은 e0에서 생산되는 전력량이 과다하여 ESS에서 인버터에 전력공급이 필요 없는 경우 P1과 같이 전력을 공급하고, P2로 들어가는 전류를 차단하여 축전지를 보호하기 위한 것이다. SW1차단이나 PV에서 전력을 생산하지 못할 경우 P3와 같이 ESS에서 전력을 공급한다.FIG. 2 shows a method of selecting the power stored in the PV or ESS as the DC / AC inverter input power. The operation of e1 is as follows. The voltage regulator 201 is first required so that the PV output power becomes the voltage input range for charging the ESS in the P2 direction. Otherwise, using separate DC / DC converters to achieve the ESS input voltage range can result in additional cost and reduced efficiency of the ESS battery module due to DC / DC switching noise, resulting in power loss due to DC / DC conversion. Problem. SW1 (202) functions to shut off when it can not produce fault or power in PV, and D1 (203) prevents reverse current from flowing from ESS to PV when the power generated at night or PV is e0 <e2. To protect the PV system. Sw2 (401) is intended to protect the battery by supplying electric power as in P1 when the electric power is not supplied to the inverter in the ESS due to excessive electric power produced at e0, and by interrupting the current flowing into P2. If SW1 fails to shut down or does not produce power from PV, it will supply power from ESS like P3.

도 3은 기존 전원 절체 방식으로서 e3 인버터 출력이 차단되게 되면(P5 방향) PMS에서 이를 감지하여 SW3-1핀에서 SW3-2핀 즉 P6 신호 방향 e4 전력선계통으로 절체를 하게 되는데 그러면 도면 3의 e5 신호출력과 같이 순간정전 80ms이상 전원단절이 발생하여 고도의 안정을 요구하는 전기기기에 장애 원인이 된다.  3, when the output of the e3 inverter is cut off (P5 direction), the power is switched from the SW3-1 pin to the SW3-2 pin, that is, the P4 signal direction e4 power line system. Power interruption occurs for more than 80ms for momentary power failure like signal output, which is a cause of failure of electric equipment requiring high stability.

도 3에서 SW3 절체시 출력 파형으로 e3 출력신호는 정상동작 중에 신호 단절이 발생하는 경우와 e4는 정상동작을 하는 경우에 PMS에서는 SW3(301)를 1번에서 2번으로 출력전환을 하게 되는데 스위치 전환에 따른 시간차로 e5에서는 전환하는 만큼의 순간정전이 발생하는 신호를 보여주고 있다.3, the output signal of the e3 output signal is switched from the first output to the second output when the signal is disconnected during normal operation, and when the e4 is operating normally, The time difference due to the conversion shows the signal that the instantaneous power failure occurs in the e5.

도 4에서는 DC/AC인버터 전력계통(500)과 부하(600)가 병렬로 연결되어 있는 구조로서 SW3는 인버터(300)출력을 차단하기 위한 것이며 인덕터(301)는 전력계통전압과 필터를 통과하기 전 인버터출력전압 P5의 위상차를 조정하여 전력의 양과 흐르는 방향을 조정하는 기능을 한다. 이는 인버터의 출력전압위상을 전력계통보다 약간 앞서게 하면 전력계통으로 즉 P4방향으로 전력이 흐르게 되고, 반대로 인버터 전력 위상을 전력계통보다 늦추게 되면 P6방향으로 전력이 흐르게 하는 역할을 하게 된다. 이러한 인버터의 위상제어는 PMS에서 담당한다.이 동작은 2개의 병렬 발전기가 있는 것과 같은 기능을 하므로 도 4의 신호파형과 같이 한쪽 전원단절에도 일정한 출력을 유지하게 된다.In FIG. 4, the DC / AC inverter power system 500 and the load 600 are connected in parallel. The switch SW3 is for blocking the output of the inverter 300, and the inductor 301 is connected to the power system voltage And controls the amount of power and the direction of flow by adjusting the phase difference of the total inverter output voltage P5. If the phase of the output voltage of the inverter is slightly ahead of the power system, the power flows to the power system, that is, to the P4 direction. In contrast, when the inverter power phase is slower than the power system, the power flows in the P6 direction. The phase control of such an inverter is handled by the PMS. Since this operation has the same function as that of the two parallel generators, as shown in the signal waveform of FIG. 4, a constant output is maintained even when one power supply is disconnected.

도 4의 e5 동작신호파형을 보면 PMS에서는 e3출력과 e4 출력신호의 위상동기를 맞추고 있던 중 e3신호가 갑자기 끊이게 되면 e5에서는 순간적으로 위상 변동이 발생하게 되고 PMS에서는 e3장애를 감지하여 e5출력으로 e4 동기된 신호를 선택하여 e3신호 단절에 따른 끊김이 없는 연속적인 출력을 가능하게 한다.4, when the e3 signal is suddenly interrupted while the e3 output and the e4 output signal are synchronized with each other in the PMS, the phase change momentarily occurs at the e5, and the PMS detects the e3 failure and outputs the e5 output To select e4 synchronized signal to enable continuous output without interruption due to e3 signal disconnection.

도 5는 인버터출력 벡터도(700)으로서 인버터출력전압(ei)과 인버터출력전류(ic)와 전력계통전압(ec)관계를 나타낸다. 인덕턴스 L인 인덕터(301)는 인버터출력 노이즈제거 기능도 겸하며 인버터출력 전류(ic)는 전력계통전압과 항상 동상이 되도록 제어, 인덕터의 전압강하(eL)는 인버터출력전류(ic)에 대해 항상 90도 위상이 앞서도록 동작하게 된다. 따라서 인버터 출력 전력은 5 shows the relationship between the inverter output voltage ei and the inverter output current ic and the power system voltage ec as an inverter output vector diagram 700. In Fig. The inductor 301 having the inductance L also functions to eliminate the output noise of the inverter and controls the inverter output current ic to be always in phase with the power system voltage and the voltage drop eL of the inductor is always 90 degrees phase ahead. Therefore, the inverter output power is

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서 ei와 ec의 위상각 θ를 변화를 주게 되면 인버터 출력 전력을 제어할 수 있게 된다. Here, if the phase angle θ of ei and ec is changed, the inverter output power can be controlled.

도 6은 전력이 인가되면 PMS(S110) 상태를 확인하는 과정을 거치게 된다. 일조량센서(S10)는 일조상태를 측정하여 PV전력공급(S200) 장치의 최적출력을 찾기 위해 인버터에서 최적출력이 되기 위한 조건을 제공한다. PV발전량센서(S20)는 PV출력 전압과 전류를 측정하는 역할을 하며, ESS센서(S30)은 ESS저장장치의 전압과 전류를 측정하여 ESS총전력량 확인기능을 가지며, DC/AC출력측정센서(S40)은 인버터출력의 전압과 전류 및 주파수를 측정하게 된다. 따라서 전력계통(S500)과 주파수 편차가 발생하면 이를 보정할 수 있게 PMS에 필요한 정보를 제공하는 역할을 한다. 이는 인버터 출력과 전력계통과 위상동기를 맞추기 위한 기능을 가진다. 전력계통의 위상동기는 전원절체시에 매우 중요한 기능을 가지므로 절체에 따른 전력단절을 방지하는 역할을 하게 된다.FIG. 6 illustrates a process of confirming the state of the PMS (S110) when power is applied. The sunshine sensor S10 provides a condition for measuring the sunshine condition to be the optimum output in the inverter to find the optimal output of the PV power supply (S200) device. The PV generation sensor (S20) measures the PV output voltage and current. The ESS sensor (S30) measures the ESS total power by measuring the voltage and current of the ESS storage device. The DC / AC output measurement sensor S40) measures the voltage, current and frequency of the inverter output. Therefore, when the frequency deviation with the power system (S500) occurs, it serves to provide information necessary for the PMS to compensate the frequency deviation. It has a function to match the inverter output with the power system and phase synchronization. The phase synchronization of the power system has a very important function when the power is switched, thereby preventing the power disconnection due to the switching.

부하소비전력량측정센서(S60)은 ESS저장장치에서 필요한 전력을 제공 받으며 부족전력은 전력계통(S500)으로부터 수전하게 되고, 부하소비전력보다 많은 전력량이 생산 될 때는 전력계통으로 매전(S501)할 수 있게 e3> e4가 되어 인버터 위상을 진상이 되도록 하는 기능을 가진다.The load power consumption measuring sensor S60 is supplied with necessary power from the ESS storage device, the under power is received from the power system S500, and when the amount of power is larger than the load power consumption, E3> e4, so that the phase of the inverter becomes a phase.

BMS(S70)는 e1(S130) 지점에서의 ESS저장과 출력 전압을 검지하여 부하에 ESS로부터 공급할지를 결정하게 된다. 만일 e0>e2보다 크게 되면 S200에서 인버터로 전력을 공급하고 S400충전에 필요한 전력을 공급하게 된다. 만일 e0<e2일때는 ESS저장된 전원이 S300으로 공급하게 된다. S300 인버터에서는 S150에서 e3와 e4간의 위상동기된 신호와 전원을 e5가 선택될 수 있게 하여 동기된 교류 출력을 부하에 제공하는 기능을 가지게 된다.The BMS (S70) detects the ESS storage and the output voltage at the point e1 (S130) and determines whether to supply the load from the ESS. If greater than e0> e2, power is supplied to the inverter at S200 and power is supplied to charge the S400. If e0 <e2, the power stored in ESS is supplied to S300. The S300 inverter has the function of providing the phase synchronized signal between e3 and e4 and the synchronous AC output to the load by allowing e5 to be selected as the power source in S150.

110: ESS통신장치
120: EMS전력운영 모니터링시스템
100: PMS전력제어 시스템
200: PV태양광발전시스템
300: DC/AC변환 인버터 시스템
400: ESS 전력저장시스템
500: 전력계통(AC220V 또는 380V)
501: 매수용검침기(전력계통에서 전력구매)
502: 매전용검침기(전력계통에 전력판매용)
600: 부하장치는 가정용 또는 기업에 사용하는 전력기기110: ESS communication device
120: EMS power operation monitoring system
100: PMS power control system
200: PV photovoltaic system
300: DC / AC conversion inverter system
400: ESS power storage system
500: Power system (AC220V or 380V)
501: Meter for purchase (Power purchase from power system)
502: Meter for special use (for electric power sale to electric power system)
600: The load device is a household electric appliance

Claims (3)

전력을 생산하는 피브이(PV);
상기 피브이로부터 선택적으로 전력을 공급받는 에너지저장장치(ESS);
상기 피브이 또는 에너지저장장치로부터 입력되는 직류전류를 교류전류로 변환시키는 인버터;
상기 인버터의 출력전압을 제어하는 피엠에스(PMS);
상기 인버터로부터 부하로 공급되는 전력을 단속하는 스위치;
상기 인버터와 부하 사이에서 상기 인버터의 출력전압의 위상을 변화시키는 인덕터;
상기 부하로 전력공급을 하는 전력계통을 포함하며,
상기 피엠에스는 상기 인버터의 출력전압의 위상을 제어하여 상기 부하 또는 전력계통으로 가는 전력을 제어하는 에너지저장장치 전력 연동제어시스템.PV to produce electricity;
An energy storage device (ESS) selectively powered from the PV;
An inverter for converting a direct current input from the PV or energy storage device into an AC current;
A PMS for controlling an output voltage of the inverter;
A switch for interrupting power supplied from the inverter to the load;
An inductor for changing the phase of the output voltage of the inverter between the inverter and the load;
And a power system for supplying power to the load,
Wherein the FM controls the phase of the output voltage of the inverter to control power to the load or the power system. 제1항에 있어서,
상기 피엠에스는 상기 인버터 출력전류를 전력계통전압과 동일한 위상이 되게 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지저장장치 전력 연동제어시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the FM controls the inverter output current to be in phase with the power system voltage.
제1항에 있어서,
상기 피엠에스는 상기 인버터의 출력전력이 일정 값 이상이면 상기 인버터의 출력전압의 위상을 상기 전력계통의 위상보다 앞서게 하여 전력계통으로 전력이 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 에너지저장장치 전력 연동제어시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power of the power source is controlled so that the phase of the output voltage of the inverter is higher than the phase of the power system when the output power of the inverter exceeds a predetermined value.
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