KR20180069406A - Supercapacitor - Google Patents

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KR20180069406A
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KR1020160171569A
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김태명
김영완
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(주)일렉트릭코리아
군산대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for controlling charging and discharging of a supercapacitor, which is additionally installed into a new renewable energy generation system including an inverter, such as a solar energy system or a wind energy system, which greatly varies in a generated amount depending on weather change, and maintains the generated amount and the voltage in such a manner that energy is charged or discharged as needed. The apparatus for controlling charging and discharging of a supercapacitor includes an inverter protection unit installed in front of an inverter to protect the inverter, and a power quality compensation unit installed behind the inverter to improve power quality. The inverter protection unit includes a super-cap energy storage device for charging renewable energy; a DC/DC converter for changing the voltage of a DC power supply; a power controller for controlling charging and discharging of the renewable energy charged in the super-cap energy storage device; and a monitoring device included in the power controller and capable of monitoring a charged amount of the super-cap energy storage device. According to the present invention, it is possible to reduce the amount of interruption due to the amount of weather change of the inverter, increase the life span, and prevent the production power from being lowered due to the occurrence of the delay time of the on-off operation when the inverter interworks with a system. In addition, it is possible to prevent loss due to voltage decrease when temperature rises in summer, to maintain energy supply through stable operation of power, and to additionally install the apparatus into an existing power generation site so that there is no need to replace existing equipment.

Description

수퍼캐패시터 충.방전 제어장치{Supercapacitor}Supercapacitor charge / discharge control device

본 발명은 수퍼캐패시터에 관한 것으로, 태양광 시스템과 같은 신재생에너지 발전기가 자연환경 변화에 따라 전류량이 바뀌면서 발생하는 피크치의 증감에 의한 수명 단축 및 전류량 불균형 문제를 해소하기 위한 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a supercapacitor, and more particularly, to a supercapacitor for reducing the lifetime of a renewable energy generator such as a solar photovoltaic system by increasing or decreasing the peak value caused by a change in the amount of current due to a natural environment change, ≪ / RTI >

인간은 오랜 기간 에너지를 얻기 위한 연료로 석탄, 석유 등과 같은 화석연료를 사용해왔다. 산업혁명을 지나면서 화석연료의 사용이 증가하게 되었고, 중국과 같은 개발도상국의 화석연료 무분별한 사용으로 인해 환경오염 문제가 지구촌 이슈로 떠올랐다. 화석연료로 인한 환경오염은 오존층을 파괴하면서 지구온난화 현상을 일으키고, 남극과 북극의 빙하를 녹이면서 해수면을 상승시키는 문제와 생태계 파괴와 같은 생명이 살아가는데 필요한 환경을 바꾼다. 이러한 문제로 멸종위기에 처한 동물이 증가하고 있으며, 지역별 특산품이 바뀌고 있다.Humans have long been using fossil fuels such as coal and oil as fuel for energy. Throughout the industrial revolution, the use of fossil fuels has increased, and the problem of environmental pollution has emerged as a global issue due to the indiscreet use of fossil fuels in developing countries such as China. Environmental pollution caused by fossil fuels destroys the ozone layer, causing global warming, melting sea ice in the Antarctic and Arctic glaciers, changing the sea level and changing the environment needed for life, such as destruction of ecosystems. These problems are increasing the threat of endangered species, and regional specialties are changing.

또한, 화석연료는 보통 땅속에 위치하는데, 화석연료가 만들어지는 과정은 종류에 따라 다르지만 길게는 인간이 존재하지 않던 시대의 식물이나 동물 등이 오랜 시간 땅속에서 높은 열과 압력을 받아 생성되는 것이기 때문에 그 양에 제한이 있다. 현재 대부분의 기계는 연료는 석유, 석탄 및 전기를 사용하는데, 석유와 석탄은 화석연료이고, 전기는 생산할 때 화석연료를 사용하기도 한다. 따라서, 화석연료가 고갈되면 일상생활을 할 수 없는 상황에 처하게 된다.In addition, fossil fuels are usually located in the ground, and the process by which fossil fuels are produced varies depending on the species, but since plants and animals in the age when human beings did not exist for a long time are produced under high heat and pressure in the ground for a long time, There is a limit to the amount. Most machines currently use petroleum, coal and electricity, while petroleum and coal are fossil fuels, and electricity uses fossil fuels. Therefore, when the fossil fuel is depleted, the situation becomes impossible.

이러한 문제로 인해 미국, 유럽 등과 같은 선진국들은 신재생에너지를 활용하기 위한 연구를 시작했다. 신재생에너지는 기존의 화석연료를 재활용하거나 재상 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로 환경오염 문제가 줄어들고 새로운 연료를 활용해 얻은 에너지를 뜻한다. 대표적으로 태양에너지, 지열에너지, 해양에너지, 바이오 에너지 등이 존재하며, 가장 연구가 빠르게 시작된 것은 태양에너지이다.Due to these problems, developed countries such as the US and Europe have started research to utilize renewable energy. Renewable energy refers to the energy that is generated by recycling conventional fossil fuels or converting renewable energy into energy, using less pollution and using new fuels. Solar energy, geothermal energy, marine energy, bio energy, etc. are the representative examples.

태양에너지, 풍력에너지 등과 같은 환경의 변화가 큰 자연을 이용한 발전은 자연환경에 따라 발전량이 크게 변화할 수 있다. 발전량의 변화량이 크면 발전기의 수명 및 고장율에도 영향이 생기는데 주로 전류의 직류와 전류를 바꿔주는 인버터에 문제가 발생한다. 특히 하절기 기온이 높을 경우 태양광패널의 전압이 낮아져 고장이 나는 경우가 있는데, 이럴 경우 전력 판매가 불가능해 경제적 손실이 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 전력 유지용 전력캐패시터를 포함하고 있지만 한계가 따른다.Solar power, wind energy, and other environmental changes can be greatly affected by natural environment. If the amount of change in power generation is large, the lifetime and the failure rate of the generator are influenced, and problems arise in the inverter which changes the current and current of the current. In particular, when the summer temperature is high, the voltage of the photovoltaic panel may be lowered, which may lead to an economic loss. To prevent this problem, it includes a power capacitor for power maintenance, but it has limitations.

신재생에너지 발전량 안정화 선행기술로 한국공개특허 제10-2014-0046648호가 있다. 선행기술은 이동식 신재생에너지의 출력 안정화 통합시스템에 관한 것으로, 신재생에너지원을 충.방전하는 에너지 저장장치, 충전시 발생하는 고조파를 제거하기 위한 전력품질 보상장치, 신재생에너지원을 에너지 저장장치에 저장하기 위해 발전용 전력으로 변환하는 전력변환장치 및 발전용 전력을 한전계통 전력선으로 공급하는 게통연계장치로 구성되어, 구조물 내에 탑재하여 효율적인 이동 및 설치와 증설이 가능한 것이 특징이다.Korean Utility Model No. 10-2014-0046648 is known as a prior art for stabilizing the renewable energy generation amount. The prior art relates to an integrated system for output stabilization of mobile renewable energy, which includes an energy storage device for charging and discharging a renewable energy source, a power quality compensation device for eliminating harmonics generated during charging, It is composed of a power conversion device that converts power to electric power for storage to be stored in the device, and a gateway connection device that supplies electric power for power generation to the electric power system power line. It is mounted in the structure and is capable of efficient movement, installation and expansion.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 방지하기 위한 것으로, 외적 요인에 의한 전략량의 변화 폭을 감소시켜 균형적 충.방전 전력량을 유지시켜주고, Pulse 주기제어를 통한 급상승 전압을 줄여주는 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치룰 제공하는데 있다. 수퍼캐패시터는 높은 전력밀도와 빠른 응답특성으로 시스템의 전력품질을 향상시킬 수 있으며, 환경 문제를 일으키지 않고 긴 수명과 안정성을 가진 차세대 에너지 저장장치이다.The object of the present invention is to prevent the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a supercapacitor which reduces a variation amount of a strategic amount due to an external factor to maintain a balanced charge / discharge power amount, Charge and discharge control devices. Supercapacitors are next generation energy storage devices that can improve the power quality of the system with high power density and fast response characteristics and have long life and stability without environmental problems.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 태양에너지 시스템, 풍력에너지 시스템 등과 같은 기상 변화에 따라 발전량이 크게 변동될 수 있는 인버터를 포함한 신재생에너지 발전 시스템에 추가 설치되어, 에너지를 충전하거나 필요에 따라 방전하는 방법으로 발전량과 전압을 균형적으로 유지하는 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치에 관한 것으로, 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치는 인버터의 앞에 설치되어 상기 인버터를 보호하는 인버터 보호부, 전력품질을 개선하기 위해 상기 인버터의 뒤에 설치되는 전력품질 보상부로 구성되며, 인버터 보호부는 신재생에너지가 충전되는 슈퍼캡 에너지 저장장치, 직류전원의 전압을 바꾸는 DC/DC컨버터, 슈퍼캡 에너지 저장장치에 충전된 신재생에너지의 충.방전을 제어하는 전력 제어기, 전력 제어기에 포함되며, 상기 슈퍼캡 에너지 저장장치의 충전량을 모니터링할 수 있는 모니터링 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wind power generation system including an inverter capable of greatly varying the amount of generated electricity according to a change in weather, such as a solar energy system or a wind energy system, The present invention relates to a supercapacitor charging / discharging control device that maintains a generated amount and a voltage in a balanced manner by charging energy or discharging as necessary, and a supercapacitor charge / discharge control device is provided in front of the inverter to protect the inverter An inverter protection unit, and a power quality compensation unit installed at the rear of the inverter to improve power quality. The inverter protection unit includes a supercap energy storage device for charging renewable energy, a DC / DC converter for changing the voltage of the DC power supply, A power system that controls the charge and discharge of new and renewable energy charged in the cap energy storage system. Group, is included in the power controller, and provides the charge super capacitor discharge control apparatus comprises a monitoring device capable of monitoring the amount of charge the super capacitor energy storage device.

본 발명에 의하면 앞서서 기재된 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 인버터의 날씨변화량에 의한 차단량을 줄일 수 있고, 수명이 증가하고, 인버터의 계통연계시 off-on시의 지연타임 발생으로 인한 생산전력 저하를 방지할 수 있다.According to the present invention, all the objects of the present invention described above can be achieved. Concretely, it is possible to reduce the amount of interruption due to the amount of weather change of the inverter, to increase the life span, and to prevent the decrease in the production power due to the occurrence of the delay time when the inverter is off-on in the grid connection.

또한, 하절기에 기온 상승으로 인한 전압 감소로 인한 손실을 방지할 수 있고 전력의 안정적 운용을 통한 에너지 전력공급 유지가 가능하다.In addition, it is possible to prevent loss due to voltage reduction due to rising temperature in the summer and to maintain energy supply by stable operation of power.

또한, 기존의 발전장소에 추가 장착 설치가 가능하여 기존의 장비를 모두 바꿀 필요가 없다.In addition, it is possible to install additional installation in the existing power generation place, so there is no need to change all existing equipment.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 도 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that the object of the present invention is not limited to the above-mentioned objects and other objects, which are not mentioned, can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치가 구성된 태양광에너지 시스템의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치의 인버터 보호부의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치의 전력품질 보상부의 회로도이다.
1 is a circuit diagram of a solar energy system in which a supercapacitor charge and discharge control apparatus according to an embodiment of the present invention is constructed.
2 is a circuit diagram of an inverter protection unit of a supercapacitor charge and discharge control apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a circuit diagram of a power quality compensating unit of a supercapacitor charge and discharge control apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.Also, throughout the specification, when an element is referred to as " including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. Also, throughout the specification, the term " on " means located above or below a target portion, and does not necessarily mean that the target portion is located on the upper side with respect to the gravitational direction.

인버터가 포함되는 신재생에너지 발전 시스템에 설치하여 인버터를 보호하고 전력을 균형있게 공급하기 위한 장치에 관한 것으로, 주로 태양에너지 발전 시스템에 설치해 사용하는 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for installing an inverter in a renewable energy generation system and protecting the inverter and supplying power in a balanced manner, and more particularly, to a supercapacitor charge / discharge control device installed in a solar energy generation system.

도면을 참조하여 본 발명을 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치가 구성된 태양광에너지 시스템의 회로도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치의 인버터 보호부의 회로도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치의 전력품질 보상부의 회로도이다.The present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a solar energy system constituted by a supercapacitor charge and discharge control apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram of an inverter protection unit of a supercapacitor charge and discharge control apparatus according to an embodiment of the present invention 3 is a circuit diagram of the power quality compensating unit of the supercapacitor charge and discharge control apparatus according to the embodiment of the present invention.

이러한 신재생에너지시스템의 발전 방법은 가장 처음 모듈을 통해 에너지를 흡수하여 전압 및 전류를 검출한다. 모듈은 활용하는 신재생에너지에 따라 다른데, 태양광, 태양열, 지열, 풍력 등을 이용한다. 모듈을 통해 흡수한 에너지는 한전계통이 교류을 사용하기 때문에 인버터를 거치게 된다. 인버터는 직류를 교류로 바꿔주는 역할을 한다.The development method of this renewable energy system first detects the voltage and current by absorbing the energy through the module. Modules are different depending on the new and renewable energy utilized, such as solar, solar, geothermal, and wind power. The energy absorbed by the module goes through the inverter because the electric system of the electric power system uses the alternating current. The inverter functions to convert DC to AC.

태양광 및 태양열의 경우 시간과 계절에 따라 흡수하는 에너지가 많이 다르고, 풍력의 경우에는 날씨에 영향을 많이 받는다. 이러한 특성으로 인해 모듈을 통해 흡수할 수 있는 신재생에너지의 전력량과 전압을 자주 바뀌게 되고, 그 차이도 크다. 이러한 문제를 해결하기 위해 신재생에너지 시스템의 내부에 에너지 저장장치의 일종인 캐패시터를 사용하지만, 성능이 부족해 손상되는 경우가 있다.In the case of solar and solar heat, energy absorbed by time and season varies greatly, and in the case of wind power, it is affected by the weather. These characteristics often change the amount of power and voltage of renewable energy that can be absorbed through the module, and the difference is large. To solve this problem, a capacitor, which is a kind of energy storage device, is used inside a renewable energy system, but it is sometimes damaged due to insufficient performance.

이러한 문제를 해결하기 위해 성능을 향상시킨 수퍼캐패시터를 부착할 필요가 있다. 본 발명에 따른 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치의 장점은 급속 충.방전이 가능하고 반영구적인 수명을 가지고 있으며, 기존의 신재생에너지 시스템에 독립적으로 설치하여 사용할 수 있으므로 장치를 전부 바꿀 필요가 없다. 또한, 한전 계통연계시 인버터 ON/OFF 반복발생의 전력품질을 유지할 수 있고, 날씨변동으로 인해 전력생산이 불균형해지는 것을 최소화할 수 있다.To solve this problem, it is necessary to attach a supercapacitor with improved performance. The advantage of the supercapacitor charging / discharging control device according to the present invention is that it can be rapidly charged and discharged, has a semi-permanent lifetime, and can be installed and used independently of existing renewable energy systems. In addition, it is possible to maintain the power quality of repeated occurrence of inverter ON / OFF in connection with KEPCO system, and it is possible to minimize the unbalance of power production due to the weather fluctuation.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치의 설치 구조에 대해 설명하도록 한다. 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치는 인버터 앞에 설치되는 인버터 보호부(10)와 인버터의 뒤에 설치되는 전력품질 보상부(20)로 구성된다. 인버터 보호부(10)는 인버터의 앞에 설치되어 인버터로 들어가는 전류의 전류량과 전압을 균형적으로 제어하여 인버터를 보호할 수 있고, 전력품질 보상부(20)는 인버터의 뒤에 설치되어 인버터에서 나온 전류가 한전계통으로 가기 전에 전력품질을 개선시킬 수 있다.First, an installation structure of the supercapacitor charge and discharge control apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The supercapacitor charging and discharging control device comprises an inverter protecting part 10 installed in front of the inverter and a power quality compensating part 20 installed at the back of the inverter. The inverter protection unit 10 is installed in front of the inverter to protect the inverter by controlling the amount of current and the voltage of the current entering the inverter in a balanced manner. The power quality compensation unit 20 is provided behind the inverter, The power quality can be improved before going to the KEPCO system.

도 2를 참조하여 인버터 보호부(10)의 구조를 설명하도록 한다. 인버터 보호부(10)는 모듈을 통해 얻은 에너지가 충전되는 슈퍼캡 에너지 저장장치(100), 직류전원의 전압을 다른 전압으로 바꾸는 DC/DC 컨버터(110), 슈퍼캡 에너지 저장장치(100)와 DC/DC/컨버터(110)를 제어하기 위한 전력 제어기(120) 및 슈퍼캡 에너지 저장장치(100)에 충전된 에너지의 양을 모니터링할 수 있는 모니터링 장치(121)로 구성된다.The structure of the inverter protection unit 10 will be described with reference to FIG. The inverter protection unit 10 includes a supercap energy storage device 100 in which energy obtained through the module is charged, a DC / DC converter 110 that converts the voltage of the DC power supply to a different voltage, a supercap energy storage device 100, A power controller 120 for controlling the DC / DC / converter 110 and a monitoring device 121 for monitoring the amount of energy charged in the supercap energy storage device 100.

슈퍼캡 에너지 저장장치(100)는 모듈을 통해 얻은 에너지가 수퍼캐패시터 내에서 충전되는 것으로, 본 발명의 실시예에서는 3kW 저장장치를 사용하지만 신재생에너지 시스템에 따라 다른 용량을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 복수 개의 슈퍼캡 에너지 저장장치(100)를 구비하여 고장으로 인한 공급 중지나 이미 만충된 상태인데 전류가 계속 충전되려는 것을 방지할 수 있다. 만충된 슈퍼캡 에너지 저장장치(100)는 분리하여 필요한 곳에 에너지를 공급할 수 있다. 슈퍼캡 에너지 저장장치(100)의 역할은 전류가 인버터로 들어가기 전에 전력량이 부족할 경우 추가 공급해주며, 과다할 경우 충전하여 전력량을 안정적으로 유지시킬 수 있다. 태양에너지 또는 풍력에너지를 이용하는 신재생에너지 시스템의 경우 기상상황에 따라 전력량과 전압의 차이가 클 수 있는데, 본 발명의 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치가 슈퍼캡 에너지 저장장치(100)에 에너지를 충전하거나 방전하여 차이를 최대한 줄여 안정적인 전력 공급이 가능하도록 한다.The supercap energy storage device 100 is charged in the super capacitor with the energy obtained through the module. In the embodiment of the present invention, 3 kW storage device is used, but it is also possible to use another capacity depending on the renewable energy system. In addition, a plurality of super-cap energy storage devices 100 may be provided to prevent the supply from being stopped due to a failure or to prevent the current from being continuously charged even though the devices are already fully charged. The fully charged supercap energy storage device 100 can be isolated and supplied with energy where it is needed. The role of the supercap energy storage device 100 is to supply additional power when the current is insufficient before entering the inverter, and to maintain the amount of power to be stable by charging when excessive. In the case of a renewable energy system using solar energy or wind energy, a difference between a power amount and a voltage may be large depending on a weather situation. The supercapacitor charge / discharge control apparatus of the present invention charges energy to the supercap energy storage device 100 Or discharging the power to reduce the difference as much as possible.

DC/DC컨버터(110)는 인버터로 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치를 통과해 인버터로 가는 전류의 전압을 제어할 수 있다. 기온에 따라 전압이 바뀔 수 있는데 하절기의 경우 높은 온도로 인해 전압이 감소하여 전력을 공급하지 못해 손해가 발생하는 경우가 있다. 본 발명의 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치의 DC/DC컨버터(110)가 날씨변화를 포함한 외부 요인에 의해 발생한 전압차를 최소화하여 인버터로 들어가는 전류의 전압을 균형적으로 유지할 수 있다.The DC / DC converter 110 can control the voltage of the current flowing to the inverter through the supercapacitor charge / discharge control device by the inverter. Voltage can be changed according to temperature. In case of summer, there is a case where damage due to low voltage due to high temperature and failure to supply electric power. The DC / DC converter 110 of the supercapacitor charge and discharge control apparatus of the present invention can minimize the voltage difference caused by external factors including the weather change, thereby maintaining the voltage of the current entering the inverter in a balanced manner.

수퍼캐패시터 충.방전 보상장치는 슈퍼캡 에너지 저장장치(100), DC/DC컨버터(110) 및 전력품질 보상부(20)를 제어하기 위해 전력 제어기(120)를 구비하고 있다. 전력 제어기(120)는 기상상황과 같은 외부 요인 또는 전력량 및 전압을 측정하여 인버터로 들어가는 전류의 전력량과 전압을 제어하고, 슈퍼캡 에너지 저장장치(100)가 복수 개일 경우 사용할 슈퍼캡 에너지 저장장치(100)를 선택 가능하다. 관리자는 전력 제어기(120)를 통해 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치를 제어할 수 있다. 한전 계통으로부터 제어 전원을 입력받아 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치를 제어하기도 한다. 또한, 전력 제어기는 모니터링 장치(121)를 구비하고 있다. 모니터링 장치(121)를 통해 관리실 또는 휴대단말기를 통해 원격에서도 슈퍼캡 에너지 저장장치(100)에 저장된 에너지의 양과 상태를 모니터링할 수 있으며, 전력 제어기(120)를 통한 제어 상태를 알 수 있다.The supercapacitor charge and discharge compensation apparatus includes a power controller 120 for controlling the supercap energy storage device 100, the DC / DC converter 110, and the power quality compensation unit 20. The power controller 120 measures an external factor such as a weather condition or an amount of electric power and a voltage to control the amount of electric power and voltage of a current flowing into the inverter and controls a supercap energy storage device 100) can be selected. The manager can control the supercapacitor charge and discharge control device through the power controller 120. [ It also controls the supercapacitor charge / discharge controller by receiving control power from the KEPCO system. The power controller also includes a monitoring device 121. The amount and state of energy stored in the supercap energy storage device 100 can be monitored through the monitoring device 121 and remotely through the management room or the portable terminal, and the control state through the power controller 120 can be known.

전력품질 보상부(20)는 인버터에서 나와 한전으로 가는 전류의 품질을 개선하는 안정화 모듈로, 인버터 뒤에 설치된다. 한전 계통연계시 인버터 ON/OFF 반복발생에 의한 전력 불안정 문제를 해결하고 한전에 공급할 수 있다.The power quality compensating unit 20 is a stabilization module that improves the quality of the electric current going out from the inverter to the electric power, and is installed in the back of the inverter. In connection with KEPCO system, it is possible to solve the power instability problem caused by repeated occurrence of inverter ON / OFF and supply it to KEPCO.

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited thereto. 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.

10: 인버터 보호부 20: 전력품질 보상부
100: 슈퍼캡 에너지 저장장치 110: DC/DC컨버터
120: 전력 제어기 121: 모니터링 장치
10: inverter protection unit 20: power quality compensation unit
100: super cap energy storage device 110: DC / DC converter
120: Power controller 121: Monitoring device

Claims (1)

태양에너지 시스템, 풍력에너지 시스템 등과 같은 기상 변화에 따라 발전량이 크게 변동될 수 있는 인버터를 포함한 신재생에너지 발전 시스템에 추가 설치되어, 에너지를 충전하거나 필요에 따라 방전하는 방법으로 발전량과 전압을 균형적으로 유지하는 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치에 관한 것으로,
상기 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치는,
상기 인버터의 앞에 설치되어 상기 인버터를 보호하는 인버터 보호부;
전력품질을 개선하기 위해 상기 인버터의 뒤에 설치되는 전력품질 보상부; 로 구성되며,
상기 인버터 보호부는,
신재생에너지가 충전되는 슈퍼캡 에너지 저장장치;
직류전원의 전압을 바꾸는 DC/DC컨버터;
상기 슈퍼캡 에너지 저장장치에 충전된 신재생에너지의 충.방전을 제어하는 전력 제어기;
상기 전력 제어기에 포함되며, 상기 슈퍼캡 에너지 저장장치의 충전량을 모니터링할 수 있는 모니터링 장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수퍼캐패시터 충.방전 제어장치.
It is installed in a renewable energy generation system including inverters, which can vary greatly in power generation depending on weather conditions, such as solar energy system and wind energy system. By charging energy or discharging electricity as needed, And more particularly to a supercapacitor charge /
Wherein the supercapacitor charge / discharge control device comprises:
An inverter protection unit installed in front of the inverter to protect the inverter;
A power quality compensation unit installed at the back of the inverter to improve power quality; Lt; / RTI >
The inverter protection unit includes:
A supercap energy storage device for charging renewable energy;
A DC / DC converter for changing the voltage of the DC power supply;
A power controller for controlling charge and discharge of renewable energy charged in the supercap energy storage device;
A monitoring device included in the power controller, the monitoring device being capable of monitoring a charged amount of the super cap energy storage device;
And a second capacitor connected between the first capacitor and the second capacitor.
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