KR20180070762A - Energy storage system for performing battery rest function and performing methode the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배터리들의 휴지 전략을 최적화시켜 수행함으로써 배터리들의 운용 효율을 높이고, 그 수명을 연장시켜 활용할 수 있도록 한 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템 및 그 수행 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an energy storage system and a method of performing the energy saving function that optimize the resting strategy of the batteries to increase the operating efficiency of the batteries and extend the lifetime thereof.
에너지 시장의 수급 균형을 유지하기 위한 서비스 체계로 계통운영 보조 서비스(Ancillary Service)가 운용되는데, 우리나라의 현행 변동비반영 전력시장 체제에서는 전력거래소가 보조서비스 운영계획을 수립하여 운영하고, 그 실적에 따라 보조서비스 정산금을 지급하는 형태로 운영되고 있다. In order to maintain the supply / demand balance of the energy market, the Ancillary Service is operated. In Korea, the power exchange market has established and operated an auxiliary service operation plan. It is operated in the form of payment of subsidy for auxiliary services.
일반적으로, 계통운영 보조서비스는 전력시장 운영규칙에 따라 주파수 조정 서비스, 예비력 서비스, 무효 전력 서비스 및 자체 기동 서비스의 4가지로 구분되어 있다. 이 중에서 주파수 조정 서비스는 다시 주파수 추종 운전 및 자동 발전 제어(Automatic Generation Control)운전 방식 등으로 나뉘어 활용되고 있다. Generally, the grid operation assistant service is divided into four types according to the rules of electric power market operation: frequency adjustment service, reserve service, reactive power service and self-starting service. Among them, the frequency adjustment service is divided into frequency follow-up operation and automatic generation control operation method.
자동 발전 제어 운전은 계통의 주파수를 일정하게 유지하도록 한다는 조건하에서 에너지 관리 시스템을 통해 수립되는 경제급전에 근거하여, 각 발전기나 에너지 저장 시스템(Energy Storage System)의 출력이 원격으로 제어되는 운전형태를 말한다. Automatic power generation control operation is a type of operation in which the output of each generator or energy storage system is controlled remotely, based on the economic dispatch established by the energy management system, provided that the frequency of the system is kept constant. It says.
자동 발전 제어 기능을 원활히 수행하면서 안정적이고 경제적인 전력 계통 운영이라는 소기의 목적을 달성하기 위해서는 전력계통의 응동 특성을 확보해야 한다. 전력계통에서 응동 특성을 확보한다는 의미는 전력계통에 연결된 에너지 저장 시스템의 응동 특성을 확보한다는 것이기도 하다. 따라서, 계통에 연결된 에너지 저장 시스템은 그 충/방전 특성을 최적의 상태로 유지할 필요가 있다. In order to accomplish the purpose of stable and economical power system operation while smoothly performing the automatic power generation control function, it is necessary to ensure the power characteristics of the power system. The meaning of ensuring the dynamic characteristics in the power system is to secure the dynamic characteristics of the energy storage system connected to the power system. Therefore, the energy storage system connected to the system needs to keep its charge / discharge characteristics in an optimal state.
하지만, 종래 기술에 따른 에너지 저장 시스템은 내부 화학 반응을 이용해 전기 에너지를 충/방전하는 배터리들의 화학적 특성을 감안하지 않고, 단순히 전기적으로 충/방전시키는 기능만 연속적으로 수행되도록 이용하였다. 따라서, 종래의 배터리들은 사용기간이 길어질수록 충/방전 특성이 급격하게 저하되었고, 충/방전 효율 저하로 인해 전기적으로도 응동 특성이 저하될 수밖에 없었다. 특히, 배터리들의 충/방전 기간이 선형적으로 증가하거나 감소되도록 장시간 사용하게 되면, 내부의 화학적인 특성 저하로 그 수명이 급격하게 감소하게 되는 문제가 있었다. However, the energy storage system according to the prior art utilizes an internal chemical reaction so as to continuously perform only the function of electrically charging / discharging without considering the chemical characteristics of the batteries charging / discharging electric energy. Therefore, the charging / discharging characteristics of the conventional batteries are drastically degraded as the use period is prolonged, and the charging characteristics are degraded electrically due to the decrease in charging / discharging efficiency. Particularly, when the battery is used for a long period of time such that the charging / discharging period of the battery is linearly increased or decreased, there is a problem that the lifetime of the battery is drastically reduced due to the degradation of its chemical characteristics.
이에, 종래에는 배터리들의 충전 상태와 건강 상태를 검수 시스템을 이용해 지속적으로 판단하고, 충전 상태와 건강 상태가 미흡한 배터리는 소정 기간동안 정지시키되, 여분의 배터리들로 대체시켜 사용하는 방식이 대두되기도 하였다. Conventionally, the charging state and the health state of the batteries are continuously judged by using the inspection system, and the battery whose battery state and health state are insufficient is stopped for a predetermined period, but the battery is replaced with spare batteries .
하지만, 종래의 배터리 대체 방식은 최대한 많은 배터리가 구비되어야 그 활용 효과가 높아질 뿐만 아니라, 실시간으로 다수의 배터리를 모니터링하고 상태를 체크해야 하기 때문에 인력과 비용 소모가 클 수밖에 없었다. 특히, 배터리들의 충전 상태와 건강 상태를 지속적으로 판단하기 위한 시설 확보가 필요하고 관리 인력이 상시 상주해야 하기 때문에 그 비용 소모가 더더욱 커질 수밖에 없는 문제가 있었다. However, in the conventional battery replacement method, as many batteries as possible have to be utilized, the utilization efficiency of the battery is increased, and a large number of batteries must be monitored in real time and the status must be checked. In particular, there is a problem in that the cost of consuming the battery is inevitably increased because a facility for continuously determining the state of charge and health of the battery is required and the maintenance personnel must stay at all times.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비선형적인 방전을 통한 효과를 활용할 수 있도록 배터리들의 휴지 전략을 최적화시켜 수행함으로써 배터리들의 운용 효율을 높이고, 그 수명을 연장시켜 활용할 수 있도록 한 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템 및 그 수행 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. Disclosure of the Invention The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to optimize the resting strategy of the batteries so as to utilize the effect through nonlinear discharging to thereby improve the operating efficiency of the batteries, And to provide a method of performing the energy storage system.
또한, 본 발명에서는 휴지 대상의 배터리들이 미리 설정된 충전량을 유지하고 휴지 기간에 돌입하도록 하여, 비상시 응동 특성을 높여 활용될 수 있도록 한 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템 및 그 수행 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, the present invention provides an energy storage system and a method of performing the energy saving function for allowing a resting battery to maintain a preset charged amount and enter a rest period, There is a purpose.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템은 전기 에너지를 충/방전 시키는 복수의 배터리, 전력 계통의 주파수 변화에 대응하는 복수의 충/방전 제어신호를 생성하여 각 배터리의 충/방전을 제어함과 아울러, 미리 설정된 휴지 조건에 따라 각 배터리의 휴지기를 설정 및 수행하는 컨트롤 모듈, 전력 계통의 비상 응동 상황을 판단하여 비상 응동 신호를 발생시킴으로써 휴지 상태에 있는 배터리가 비상 응동에 대응하도록 제어하는 배터리 관리모듈을 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an energy storage system for performing a battery stop function, including a plurality of batteries for charging / discharging electric energy, a plurality of charge / discharge control A control module for controlling charging / discharging of each battery by generating a signal, setting and executing a resting period of each battery according to a preset idle condition, and a control module for determining an emergency active state of the power system, And a battery management module for controlling the battery in a state corresponding to the emergency response.
여기서, 미리 설정된 휴지 조건은 누적 휴지 시간이 적은 순서에 따라 휴지 동작이 수행되도록 하는 제1 조건, 각 배터리들의 누적 휴지 시간이 동일해지면 사용일수나 제조일 또는 설계날짜가 오래된 순서별로 다시 휴지 동작이 수행되도록 하는 제2 조건, 계통 주파수에 대응하여 응동하는 비용이 미리 설정된 비용이나 평균 비용 미만으로 낮아지는 시간대에 휴지 동작이 수행되도록 하는 제3 조건, 및 과거 어느 한 날짜의 전기 에너지 가격 변동 데이터를 참조하여 전기 에너지 가격이 미리 설정된 가격이나 평균 가격 미만으로 낮아지는 시간대에 휴지 동작이 이루어지도록 하는 제4 조건 중 적어도 하나의 조건이 될 수 있다. Herein, the predetermined idle condition is a first condition for performing the idle operation in the order of the smallest accumulated idle time, and when the cumulative idle times of the respective batteries become equal, the idle operation is performed again according to the order of use, manufacturing date, A third condition for causing the stopping operation to be performed at a time when the cost corresponding to the system frequency is lower than a preset cost or the average cost, and a third condition for referring to the electric energy price fluctuation data of any past date And a fourth condition for causing the resting operation to be performed at a time when the price of the electric energy is lowered below the preset price or the average price.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 저장 시스템의 배터리 휴지 기능 수행 방법은 전력 계통의 주파수 변화에 대응하는 복수의 충/방전 제어신호를 생성하여 복수의 배터리 충/방전을 제어하는 단계, 미리 설정된 휴지 조건에 따라 상기 각 배터리의 휴지기를 설정 및 수행하는 단계, 전력 계통의 비상 응동 상황을 판단하여 비상 응동 신호를 발생시킴으로써 휴지 상태에 있는 배터리가 비상 응동에 대응하도록 제어하는 배터리 관리 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a battery stop function in an energy storage system, the method comprising: generating a plurality of charge / discharge control signals corresponding to a frequency change of a power system, Setting a resting period of each battery according to a predetermined resting condition, determining an emergency active state of the power system, and generating an emergency active signal so that the battery in a resting state corresponds to an emergency active state And a battery management step of controlling the battery.
상기와 같은 다양한 기술 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템 및 그 수행 방법은 비선형적인 방전으로 인한 효과를 활용할 수 있도록 배터리들의 휴지 전략을 최적화시켜 수행함으로써, 배터리들의 운용 효율을 높이고, 그 수명을 연장시켜 활용할 수 있는 효과가 있다. The energy storage system and the method of performing the battery stop function according to the embodiments of the present invention having various technical features as described above optimize the rest strategy of the batteries so as to utilize the effect of nonlinear discharge, It is possible to increase the operating efficiency and extend the service life thereof.
또한, 휴지 대상의 배터리들이 미리 설정된 충전량을 유지하고 휴지 기간에 돌입하도록 함으로써, 비상시 응동 특성을 높여 활용될 수 있도록 해서 그 신뢰도를 향상시킬 수 있다. In addition, by allowing the battery of the resting object to maintain the preset charging amount and enter the rest period, it is possible to improve the reliability by making it possible to utilize the reluctance characteristic in an emergency.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템을 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배터리들의 휴지 기능 수행에 따른 비선형적인 방전 효과를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 도 1에 도시된 컨트롤 모듈을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 컨트롤 모듈의 휴지 배터리 설정 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 컨트롤 모듈의 휴지 배터리 설정 방식을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 6은 도 1의 에너지 저장 시스템을 통한 휴지 기능 수행 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다.
도 7은 휴지 기간에 돌입한 배터리의 충전 과정을 설명하기 위한 배터리 구성도이다. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an energy storage system that performs a battery stop function according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 2 is a graph illustrating a nonlinear discharge effect of the batteries shown in FIG.
3 is a block diagram specifically showing the control module shown in FIG.
4 is a diagram for explaining a pause battery setting method of the control module shown in FIG.
5 is another diagram for explaining a pause battery setting method of the control module shown in FIG.
6 is a flowchart sequentially illustrating a method of performing a rest function through the energy storage system of FIG.
FIG. 7 is a battery configuration diagram for explaining a charging process of a battery that has entered the dormancy period.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings, which are not intended to limit the scope of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템 및 그 수행 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an energy storage system and a method of performing the battery stop function according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템을 구체적으로 나타낸 구성도이다. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an energy storage system that performs a battery stop function according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 1에 도시된 에너지 저장 시스템은 전기 에너지를 충/방전 시키는 복수의 배터리(BT1 내지 BTn), 전력 계통의 주파수 변화에 대응하는 충/방전 제어신호를 생성하여 각 배터리(BT1 내지 BTn)의 충/방전을 제어함과 아울러 각 배터리(BT1 내지 BTn)의 휴지기를 설정 및 수행하는 컨트롤 모듈(100), 및 전력 계통의 주파수 변화에 따라 비상 응동 상황을 판단하여 비상 응동 신호를 생성함으로써 컨트롤 모듈(100)에 의해 휴지 상태의 배터리가 비상 응동에 대응하도록 제어하는 배터리 관리모듈(200)을 포함한다. The energy storage system shown in FIG. 1 includes a plurality of batteries BT1 to BTn for charging / discharging electric energy, charge / discharge control signals corresponding to frequency changes of the power system, A control module (100) for controlling the discharge of the battery (BT1 to BTn) and setting and executing a rest period of each of the batteries (BT1 to BTn), and an emergency response signal generation unit And a battery management module (200) for controlling the battery in the idle state to correspond to the non-response.
복수의 배터리(BT1 내지 BTn)는 리튬이온, 인산철, 폴리머 등 중소 용량 배터리와 아연과 바나듐 계열의 대용량 배터리 등의 조합으로 구성될 수 있다. 이러한 복수의 배터리(BT1 내지 BTn)는 적어도 하나씩의 컨트롤 모듈(100)에 병렬로 연결될 수 있다. 예를 들면, 복수의 배터리(BT1 내지 BTn) 단위로 그룹을 형성하여 각 그룹별로 하나씩의 컨트롤 모듈(100)에 병렬로 연결될 수 있다. 반면, 컨트롤 모듈(100)이 다수 구비된 경우에는 각각의 컨트롤 모듈(100)에 대응하여 각각의 배터리(BT1 내지 BTn)가 일대일로 연결 구성될 수도 있다. 또한, 각각의 배터리(BT1 내지 BTn)는 단순한 직렬/병렬 구조만이 아닌 직/병렬연결의 조합으로 구성될 수도 있다. 이와 같이 다양한 형태로 구성된 복수의 배터리(BT1 내지 BTn)는 발전소나 발전기 등에서 생산되는 전기 에너지는 충전하되 전력 계통으로는 방전시킬 수 있도록 구성된다. The plurality of batteries BT1 to BTn may be composed of a combination of small and medium capacity batteries such as lithium ion, iron phosphate, and polymer, and a large capacity battery of zinc and vanadium series. The plurality of batteries BT1 to BTn may be connected to at least one
각 배터리(BT1 내지 BTn)의 구성 성분은 리튬이온, 인산철, 폴리머, 아연, 바나듐 등으로 이루어지는바, 각각의 배터리(BT1 내지 BTn)들은 내부 화학 반응에 의해 전기 에너지를 충/방전하게 된다. 이에, 각각의 배터리(BT1 내지 BTn)는 내부의 화학적인 특성을 감안하여 충/방전 동작이 제어되도록 함이 바람직하다. Each of the batteries BT1 to BTn is composed of lithium ion, iron phosphate, polymer, zinc, vanadium, etc., and the batteries BT1 to BTn charge / discharge electric energy by internal chemical reaction. Therefore, it is preferable that the charge / discharge operation of each of the batteries BT1 to BTn is controlled in consideration of the internal chemical characteristics.
도 2는 도 1에 도시된 배터리들의 휴지 기능 수행에 따른 비선형적인 방전 효과를 설명하기 위한 그래프이다. FIG. 2 is a graph illustrating a nonlinear discharge effect of the batteries shown in FIG.
전술한 바와 같이, 각각의 배터리(BT1 내지 BTn)는 화학적인 특성을 이용해서 충/방전을 하기 때문에, 각각의 배터리(BT1 내지 BTn)를 도 2의 CD(Continuous Discharging) 그래프와 같이 선형적으로 연속 방전시키게 되면 방전 기간은 단축될 수밖에 없다. As described above, since each of the batteries BT1 to BTn performs charge / discharge by using chemical characteristics, each of the batteries BT1 to BTn is linearly shaped like the CD (Continuous Discharging) graph of FIG. 2 If the discharge is continuously performed, the discharge period is shortened.
반면, 도 2의 DD(Discrete Discharging) 그래프와 같이 각각의 배터리(BT1 내지 BTn)가 소정 기간 단위로 휴지 기간을 갖도록 하여 비선형적인 방전이 이루어지도록 하면, 휴지 기간 이후에는 매번 화학적인 리커버리 효과가 발생하게 된다. 이러한 화학적 리커버리 효과에 의해 각 배터리(BT1 내지 BTn)의 방전 기간은 선형적인 방전만 이루어질 때보다 더 길어지게 된다. On the other hand, as shown in the graph of DD (Discrete Discharging) of FIG. 2, when each of the batteries BT1 to BTn is made to have a rest period in units of a predetermined period to perform nonlinear discharge, a chemical recovery effect . Due to such a chemical recovery effect, the discharge period of each of the batteries BT1 to BTn becomes longer than when only a linear discharge is performed.
또한, 배터리(BT1 내지 BTn)의 휴지기간 증가는 배터리의 수명 연장 효과로 연결되기 때문에 각 배터리(BT1 내지 BTn)의 방전 효율을 높이면서도 수명을 늘리기 위해서는 소정의 기간 단위로 휴지 동작이 수행되도록 함이 바람직함을 알 수 있다. In addition, since the increase in the rest period of the batteries BT1 to BTn is connected to the effect of extending the life of the battery, the rest operation is performed in units of a predetermined period in order to increase the discharge efficiency of each of the batteries BT1 to BTn while increasing the life span Is preferable.
컨트롤 모듈(100)은 전력 계통의 주파수 변화를 실시간 모니터링하여 계통 주파수 변화에 실시간 대응하는 충/방전 제어신호를 생성한다. 예를 들어, 계통 주파수 상승에 따른 업(Up) 상태에 따라서는 방전 제어신호를 생성하고, 주파수 하강에 따른 다운(DOWN) 상태에 따라서는 충전 제어신호를 생성한다. 그리고 각각의 충/방전 제어신호에 따라 각 배터리(BT1 내지 BTn)의 충/방전이 이루어지도록 한다. 이와 더불어, 컨트롤 모듈(100)은 미리 설정된 휴지 조건에 따라 각각의 배터리(BT1 내지 BTn) 별로 휴지 순서와 기간을 설정한다. 그리고 각 배터리(BT1 내지 BTn) 별로 휴지 기간이 되면 휴지 동작이 이루어지도록 제어한다. The
각 배터리(BT1 내지 BTn)의 휴지 조건은 매우 다양하게 설정될 수 있는데, 예를 들면, 누적 휴지 시간이 적은 순서에 따라 휴지 동작이 수행되도록 할 수 있다. 그리고 각 배터리(BT1 내지 BTn)들의 누적 휴지 시간이 동일해지면 사용일수나 제조일 또는 설계날짜가 오래된 순서별로 다시 휴지 동작이 수행되도록 할 수 있다. The idle conditions of the respective batteries BT1 to BTn can be set to various values, for example, the idle operation can be performed in the ascending order of the accumulated idle time. When the cumulative downtime of the batteries BT1 to BTn becomes equal to each other, the dormant operation may be performed again in the order of the number of days of use, the date of manufacture, or the date of the design date.
이 외에도 각 배터리(BT1 내지 BTn)의 휴지 조건은 계통 주파수 응동 비용이 낮은 시간대 즉, 자동 발전 제어 서비스의 계통 주파수에 따라 응동하는 비용이 낮은 시간대에 휴지 동작이 수행되도록 설정될 수도 있다. 또한, 과거 어느 한 날짜의 전기 에너지 가격 변동 데이터를 참조하여, 전기 에너지 가격이 낮게 유지되는 때에 휴지 동작이 이루어지도록 설정될 수 있다. 이때는 전기 에너지 가격이 높아질 때 휴지 기간을 끝내고 방전 동작이 수행되도록 할 수 있다. In addition, the rest condition of each of the batteries BT1 to BTn may be set so that the rest operation is performed in a time period in which the system frequency influencing cost is low, that is, the time period during which the cost of responding to the system frequency of the automatic power generation control service is low. Further, referring to the electric energy price fluctuation data of the past one day, it can be set so that the rest operation is performed when the electric energy price is kept low. At this time, when the electric energy price becomes high, the discharge period can be completed by performing the discharge period.
각 배터리(BT1 내지 BTn)별로 휴지기가 설정되면, 컨트롤 모듈(100)은 휴지 대상이 되는 배터리의 휴지 준비 및 휴지 동작을 제어한다. 즉, 컨트롤 모듈(100)은 다양한 휴지 조건 중 적어도 하나의 조건에 해당되어 휴지 모드로 돌입하는 배터리에 대해, 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지가 충전되도록 하는 휴지 준비 동작을 제어한다. 그리고 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지가 충전된 상태로 미리 설정된 기간 만큼 휴지하도록 휴지 시간을 카운트한다. When a rest period is set for each of the batteries BT1 to BTn, the
적어도 하나의 배터리가 휴지중인 상태에서, 배터리 관리모듈(200)에서 비상 응동 신호가 발생하고 비상 응동 신호가 컨트롤 모듈(100)에 전달되면, 컨트롤 모듈(100)은 휴지중인 배터리를 이용해 비상 응동에 대응할 수 있다. When at least one battery is idle, when an emergency response signal is generated in the
휴지중인 배터리를 이용해서 비상 응동에 대응하면, 휴지 중인 배터리에는 타겟 용량만큼의 충전량이 확보되어 있기 때문에 비상 응용 효율을 높일 수 있게 된다. 이러한 컨트롤 모듈(100)의 휴지 조건 설정 방식과 휴지 동작 제어 방식 및 비상 응동 대응 방식 등에 대해서는 이후에 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다. If the emergency battery is used to cope with the emergency operation, the charging capacity of the battery in the idle state is secured as much as the target capacity, so that the efficiency of emergency application can be increased. Hereinafter, the idle condition setting method, the idle operation control method, the emergency response response method, and the like of the
배터리 관리모듈(200)은 전력 계통의 주파수를 직/간접적으로 실시간 인가받아 주파수 변화를 실시간 모니터링한다. 그리고 계통 주파수의 변화 상황에 따라 비상 응동 상황을 판단한다. 모니터링 결과, 비상 상황으로 판단되면 비상 응동 신호를 생성하여 컨트롤 모듈(100)로 공급함으로써, 컨트롤 모듈(100)에 의해 휴지기에 있던 배터리가 비상 응동에 대응되도록 한다. The
도 3은 도 1에 도시된 컨트롤 모듈을 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다. 3 is a block diagram specifically showing the control module shown in FIG.
도 3에 도시된 컨트롤 모듈(100)은 미리 설정된 휴지 조건에 따라 각각의 배터리(BT1 내지 BTn) 별로 휴지 순서와 기간을 설정하는 휴지 설정부(110), 휴지 순서와 기간에 따라 휴지 대상이 되는 적어도 하나의 배터리(BT1 내지 BTn) 별로 휴지 동작을 제어하는 휴지 컨트롤러(120), 배터리 관리모듈(200)로부터의 비상 응동 신호에 따라 휴지 기간 중인 적어도 하나의 배터리를 제어하여 비상 응동에 대응하는 비상응동 컨트롤러(130), 및 전력 계통의 주파수 변화를 실시간 모니터링하여 계통 주파수 변화에 실시간 대응하는 충/방전 제어신호를 생성함으로써, 휴지기의 배터리를 제외한 나머지 배터리들의 충/방전을 각각 제어하는 충/방전 컨트롤러(140)를 포함한다. The
휴지 설정부(110)의 휴지 조건은 다음과 같이 미리 설정될 수 있다. The dormant condition of the
구체적으로, 각 배터리(BT1 내지 BTn)의 휴지 조건으로는 각각의 배터리(BT1 내지 BTn) 중 누적 휴지 시간이 적은 순서에 따라 휴지 동작이 수행되도록 한 제1 조건, 각 배터리(BT1 내지 BTn)들의 누적 휴지 시간이 동일해지면 사용일수나 제조일 또는 설계날짜가 오래된 순서별로 다시 휴지 동작이 수행되도록 한 제2 조건, 자동 발전 제어 서비스의 계통 주파수에 대응하여 응동하는 비용이 낮은 시간대에 휴지 동작이 되도록 한 제3 조건, 및 과거 어느 한 날짜의 전기 에너지 가격 변동 데이터를 참조하여 전기 에너지 가격이 미리 설정된 기준 가격보다 낮게 유지되는 때에 휴지 동작이 이루어지도록 한 제4 조건 중 적어도 하나의 조건으로 설정될 수 있다. Specifically, the stopping conditions of each of the batteries BT1 to BTn include a first condition in which the stopping operation is performed in the order of decreasing cumulative stoppage time among the batteries BT1 to BTn, A second condition in which the idle operation is performed again in the order of the number of days of use, the manufacture date or the design date, when the cumulative idle time becomes the same, the idle operation is performed in a time period in which the cost corresponding to the system frequency of the automatic generation control service is low The third condition, and the fourth condition that the idle operation is performed when the electric energy price is kept lower than the preset reference price by referring to the electric energy price fluctuation data of the past one day .
제1 조건의 경우는 각각의 배터리(BT1 내지 BTn)별 누적 휴지 시간이 최대한 고르게 유지되거나 동일해지도록 하기 위한 조건이다. 휴지기를 반복적으로 갖는 배터리(BT1 내지 BTn)들에 대해 누적 휴지 시간이 적은 순서로 휴지 기간을 정하면 최종적으로는 각 배터리(BT1 내지 BTn)들의 누적 휴지 시간이 유사하거나 동일하게 유지될 수 있다. In the case of the first condition, it is a condition for keeping the cumulative downtime for each of the batteries BT1 to BTn as equal as possible or equal. If the idle periods are determined in the order of the cumulative idle times for the batteries BT1 to BTn having the idle periods repeatedly, the cumulative idle times of the respective batteries BT1 to BTn may be maintained at the same or equal to each other.
반면, 제2 조건은 각 배터리(BT1 내지 BTn)들의 누적 휴지 시간이 모두 동일해졌을 때, 다시 휴지 기간이 반복되도록 한 조건이다. 이렇게 각 배터리(BT1 내지 BTn)들의 누적 휴지 시간이 모두 동일해졌을 때, 사용일수나 제조일 또는 설계날짜가 오래된 순서별로 다시 휴지 동작이 수행되도록 하면, 휴지 시간이 모두 동일한 상태에서 다시 순차적으로 휴지 동작이 수행되도록 할 수 있다. On the other hand, the second condition is a condition in which the pause period is repeated again when the cumulative pause times of the batteries BT1 to BTn become equal to each other. When the cumulative pause times of the batteries BT1 to BTn are equal to each other and the pause operation is performed again according to the order in which the number of days of use, manufacturing date, or design date is out of order, Can be performed.
제3 조건은 배터리(BT1 내지 BTn)들의 휴지기를 이용해 전력 계통 운용 이득을 높일 수 있도록 한 조건이다. 다시 말해, 과거의 어느 한 날짜의 계통 운용 비용 변동 데이터를 참조하여, 하루 또는 다수 일의 기간에서 계통 주파수 대응 비용이 낮은 시간대에 휴지기를 갖도록 조건이다. 이후, 비용이 높아질 때는 휴지기를 끝내고 계통 주파수에 대응하는 동작이 수행되도록 하면 전력 계통 운용 이득을 높일 수 있게 된다. The third condition is a condition in which the power system operation gain can be increased by using the rest period of the batteries BT1 to BTn. In other words, referring to the system operation cost fluctuation data of the past one day, it is a condition that the system frequency corresponding cost is in a period of one day or a plurality of days and has a rest period. Thereafter, when the cost becomes high, the operation corresponding to the system frequency is performed after terminating the idle period, so that the power system operation gain can be increased.
도 4는 도 3에 도시된 컨트롤 모듈의 휴지 배터리 설정 방식을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a pause battery setting method of the control module shown in FIG.
먼저, 도 4를 참조하면, 휴지 설정부(110)는 현재(Day)의 전일 날짜, 현재와 동일한 전년도의 날짜(Dx-Day), 현재 기후나 날씨와 유사율이 가장 높은 기후나 날씨 특징을 갖는 과거 어느 한 날짜(Dx-Day) 등으로 과거의 어느 한 날짜를 선택할 수 있다. Referring to FIG. 4, the
현재(Day)의 전일 날짜, 현재와 동일한 전년도의 날짜(Dx-Day), 현재 기후나 날씨와 유사율이 가장 높은 기후나 날씨 특징을 갖는 과거 어느 한 날짜(Dx-Day)의 계통 운용 비용 변동 데이터가 현재 날짜의 변동 데이터와 가장 유사할 가능성이 크다. The day before the current day, the date of the previous year (Dx-Day) which is the same as the present day, the change in the system operation cost of any date (Dx-Day) having the climate or weather characteristic having the highest similarity with the current climate or weather It is most likely that the data is most similar to the change data for the current date.
따라서, 현재(Day)의 전일 날짜, 현재와 동일한 전년도의 날짜(Dx-Day), 현재 기후나 날씨와 유사율이 가장 높은 기후나 날씨 특징을 갖는 과거 어느 한 날짜(Dx-Day) 중 어느 한 날짜를 현재와 가장 유사한 특성이 있는 날짜로 선택할 수 있다. Therefore, any one of the past day (Dx-Day) of the current day (Day), the previous year's date (Dx-Day), the past climate or weather features with the highest similarity to the current climate or weather You can select the date as a date with the most similar characteristics to the current one.
도 5는 도 3에 도시된 컨트롤 모듈의 휴지 배터리 설정 방식을 설명하기 위한 다른 도면이다. 5 is another diagram for explaining a pause battery setting method of the control module shown in FIG.
도 5를 참조하면, 휴지 설정부(110)는 제3 조건에 따라서 자동발전제어(AGC: Automatic Generation Control) 서비스의 계통 주파수에 따라 응동하는 비용이 낮은 시간대에 휴지 동작이 수행되도록 설정될 수도 있다. Referring to FIG. 5, the
구체적으로, 계통 운용 대응에 따른 비용 변동 데이터는 각 시간대 별로 가변하게 되는데, 예를 들면 AGC 서비스의 계통 주파수 변화는 도 5와 같이 나타나기도 한다. 이에, 휴지 설정부(110)는 선택된 날짜의 시간대별 계통 운용 대응에 따른 비용 변동 데이터를 참조하여, 하루 또는 다수 일의 기간 내에서 계통 주파수 대응 비용이 평균 미만으로 낮은 시간대를 선택한다. 그리고 선택된 시간대에 각 배터리(BT1 내지 BTn) 중 적어도 하나의 배터리가 휴지기를 갖도록 설정할 수 있다. Specifically, the cost fluctuation data corresponding to the system operation change is variable for each time slot. For example, the change in the system frequency of the AGC service may be as shown in FIG. Accordingly, the
이후, 계통 주파수 대응 비용이 평균 이상으로 높은 시간대에는 휴지기를 끝내고 계통 주파수에 대응하는 동작이 수행되는바, 계통 주파수 대응 비용에 따라 휴지기를 이용하게 되면 전력 계통 운용 이득을 높일 수 있게 된다. Thereafter, the operation corresponding to the system frequency is performed at the time when the system frequency corresponding cost is higher than the average. In this case, if the system is used in accordance with the system frequency corresponding cost, the power system operation gain can be increased.
휴지 설정부(110)의 휴지 조건 중 제4 조건은 전기 에너지 가격 변동 데이터를 이용해 전력 계통 운용 이득을 높일 수 있도록 한 조건이다. 다시 말해, 과거의 어느 한 날짜의 전기 에너지 가격 변동 데이터를 참조하여, 하루 또는 다수 일의 기간 중에서 전기 에너지 가격이 낮은 시간대에 휴지기를 갖도록 조건이다. 이후, 전기 에너지 가격이 높아질 때는 휴지기를 끝내고 계통 주파수에 대응하는 동작이 수행되도록 하면 전력 계통 운용 이득을 높일 수 있게 된다. The fourth condition among the dormant conditions of the
제4 조건 설정시에도 휴지 설정부(110)는 현재(Day)의 전일 날짜, 현재와 동일한 전년도의 날짜(Dx-Day), 현재 기후나 날씨와 유사율이 가장 높은 기후나 날씨 특징을 갖는 과거 어느 한 날짜(Dx-Day) 등으로 과거의 어느 한 날짜를 선택할 수 있다. In the fourth condition setting, the
현재(Day)의 전일 날짜, 현재와 동일한 전년도의 날짜(Dx-Day), 현재 기후나 날씨와 유사율이 가장 높은 기후나 날씨 특징을 갖는 과거 어느 한 날짜(Dx-Day)의 전기 에너지 가격 변동 데이터가 현재 날짜의 에너지 가격 예측 데이터와 가장 유사할 가능성이 크다. Day of the current day (Dx-Day), the date of the previous year (Dx-Day), current energy price change of the past one day (Dx-Day) The data is most likely to be most similar to the energy price forecast data for the current date.
따라서, 현재(Day)의 전일 날짜, 현재와 동일한 전년도의 날짜(Dx-Day), 현재 기후나 날씨와 유사율이 가장 높은 기후나 날씨 특징을 갖는 과거 어느 한 날짜(Dx-Day) 중 어느 한 날짜를 현재와 가장 유사한 특성이 있는 날짜로 선택할 수 있다. Therefore, any one of the past day (Dx-Day) of the current day (Day), the previous year's date (Dx-Day), the past climate or weather features with the highest similarity to the current climate or weather You can select the date as a date with the most similar characteristics to the current one.
전기 에너지 가격 변동 데이터는 각 시간대 별로 가변하게 되므로, 휴지 설정부(110)는 선택된 날짜의 시간대별 에너지 가격 변동 데이터를 참조하여, 하루 또는 다수 일의 기간 내에서 전기 에너지 가격이 미리 설정된 가격대나 평균 미만으로 낮은 시간대를 선택한다. 그리고 선택된 시간대에 각 배터리(BT1 내지 BTn) 중 적어도 하나의 배터리가 휴지기를 갖도록 설정할 수 있다. Since the electric energy price fluctuation data is variable for each time zone, the
이후, 전기 에너지 가격이 미리 설정된 가격대나 평균 이상으로 높은 시간대에는 휴지기를 끝내고 계통 주파수에 대응하는 동작이 수행되는바, 계통 주파수 대응 비용에 따라 휴지기를 이용하게 되면 전력 계통 운용 이득을 높일 수 있게 된다. Thereafter, when the price of the electric energy is higher than the preset price or the average, the operation corresponding to the system frequency is performed after terminating the rest period, so that when the rest period is used according to the system frequency corresponding cost, the power system operation gain can be increased .
한편, 충/방전 컨트롤러(140)의 경우는 전력 계통의 주파수 변화를 실시간 모니터링하여 계통 주파수 변화에 실시간 대응하는 충/방전 제어신호를 생성하고, 충/방전 제어신호에 따라 휴지 상태가 아닌 구동 배터리들의 충/방전을 제어한다. In the case of the charge /
도 6은 도 1의 에너지 저장 시스템을 통한 휴지 기능 수행 방법을 순차적으로 나타낸 순서도이다. 6 is a flowchart sequentially illustrating a method of performing a rest function through the energy storage system of FIG.
도 3과 함께 도 6을 참조하여, 본 발명의 에너지 저장 시스템을 통한 휴지 기능 수행 방법을 순차적으로 설명하면 다음과 같다. Referring to FIG. 6 together with FIG. 3, a method of performing a dormant function through the energy storage system of the present invention will be described below.
컨트롤 모듈(100)의 충/방전 컨트롤러(140)에서는 전력 계통의 주파수 변화를 실시간 모니터링하여, 계통 주파수 변화에 실시간 대응하는 충/방전 제어신호를 실시간으로 생성한다. The charge /
구체적으로, 계통 주파수 상승에 따른 업(Up) 상태에 따라서는 방전 제어신호를 생성하고, 주파수 하강에 따른 다운(DOWN) 상태에 따라서는 충전 제어신호를 생성한다. 그리고 각각의 충/방전 제어신호에 따라 휴지 기간이 아닌 신호대기 상태의 각 배터리(BT1 내지 BTn)가 충/방전 동작을 수행하도록 제어한다. Specifically, a discharge control signal is generated in accordance with an up state according to an increase in the system frequency, and a charge control signal is generated in accordance with a down state according to a frequency down. And controls the charge / discharge operation of each of the batteries BT1 to BTn in the signal standby state other than the idle period according to the respective charge / discharge control signals.
이와 동시에 휴지 설정부(110)에서는 미리 설정된 제1 내지 제4 조건 중 적어도 하나의 휴지 조건에 따라 각각의 배터리(BT1 내지 BTn) 별로 휴지 순서와 기간을 설정한다(ST1). At the same time, the
휴지 컨트롤러(120)는 휴지 설정부(110)에서 각 배터리(BT1 내지 BTn)별로 휴지 순서와 기간이 설정되면, 순차적으로 휴지 대상이 되는 배터리의 휴지 준비 및 휴지 동작을 제어한다.(ST2) 즉, 휴지 컨트롤러(120)는 적어도 하나의 휴지 조건에 해당되어 휴지 모드로 돌입하는 배터리에 대해, 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지가 충전되도록 하는 휴지 준비 동작을 제어한다. 그리고 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지가 충전된 상태로 미리 설정된 기간만큼 휴지하도록 휴지 시간을 카운트한다.The
도 7은 휴지 기간에 돌입한 배터리의 충전 과정을 설명하기 위한 배터리 구성도이다. FIG. 7 is a battery configuration diagram for explaining a charging process of a battery that has entered the dormancy period.
도 7에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 휴지 조건에 해당되어 휴지 모드로 돌입하는 배터리에 대해, 휴지 컨트롤러(120)는 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지가 충전되도록 하는 휴지 준비 동작을 제어한다. 여기서, 타겟 용량은 각 배터리(BT1 내지 BTn)의 전체 용량에 따라 달리 설정될 수 있는바, 각 배터리(BT1 내지 BTn)의 운용 경험 및 비상 응동 경험에 따라 필요한 용량만큼 미리 설정될 수 있다. 예를 들면, 각 배터리(BT1 내지 BTn)의 운용 및 비상 응동시에는 방전 동작이 필요한 경우가 충전 동작이 필요한 경우보다 더 많이 발생하기 때문에, 적정 타겟 용량은 해당 배터리 용량의 절반 이상으로 설정할 수 있다. 더욱 구체적으로, 휴지 모드 준비시 적정 타겟 용량은 필요에 따라 휴지 대상 배터리 전체 용량의 30% 내지 80% 용량 중 어느 한 용량으로 미리 설정될 수도 있다. As shown in FIG. 7, for a battery that enters at least one dormant condition and enters the dormant mode, the
전술한 바와 같이 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지가 충전 완료되면, 휴지 설정부(110)에서 설정된 기간만큼 휴지할 수 있도록 휴지되는 시간을 카운트한다.(ST3) When electric energy is charged by the set target capacity as described above, the
한편으로, 비상응동 컨트롤러(130)는 배터리 관리모듈(200)에서 비상 응동 신호가 발생하는지를 실시간으로 모니터링한다.(ST4) 이때는 배터리 관리모듈(200)에서도 전력 계통의 주파수를 직/간접적으로 실시간 인가받아 주파수 변화를 실시간 모니터링한다. 그리고 계통 주파수의 변화 상황에 따라 비상 응동 상황을 판단한다. Meanwhile, the
모니터링 결과, 비상 상황으로 판단되면 비상 응동 신호를 생성하여 비상응동 컨트롤러(130)로 공급함으로써, 비상응동 컨트롤러(130)에 의해 휴지기에 있던 배터리가 비상 응동에 대응되도록 한다. As a result of the monitoring, if an emergency situation is determined, an emergency response signal is generated and supplied to the
즉, 적어도 하나의 배터리가 휴지중인 상태에서, 배터리 관리모듈(200)에서 비상 응동 신호가 발생하고 비상 응동 신호가 비상응동 컨트롤러(130)로 공급되면, 비상응동 컨트롤러(130)는 휴지중인 배터리를 이용해 비상 응동에 대응하게 된다.(ST5) That is, when at least one battery is in the idle state, the emergency management signal is generated in the
비상응동 컨트롤러(130)가 휴지중인 배터리를 이용해서 비상 응동에 대응하면, 휴지 중인 배터리에는 타겟 용량만큼의 충전량이 확보되어 있기 때문에 비상 응용 효율을 높일 수 있게 된다. If the
휴지중인 상태에서 곧바로 비상 응동에 대응한 배터리의 경우는 다시 휴지 컨트롤러(120)의 제어에 따라 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지가 충전된다. 그리고 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지가 충전 완료되면, 남은 휴지 기간만큼 휴지할 수 있도록 휴지 시간을 카운트한다.(ST6) In the case of a battery corresponding to an emergency response immediately after being in a dormant state, electric energy is charged by a preset target capacity under the control of the
해당 배터리의 휴지 기간이 모두 끝나면, 휴지 컨트롤러(120)는 다음 유지 대상이 있는지 유/무를 확인한다. 그리고 휴지 대상이 있으면 상기의 휴지 모드 동작을 다시 수행하고, 시간대에 따라 다음의 휴지 대상 배터리가 없으면 유지 모드를 종료한다. When the dormancy period of the battery is completed, the
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템 및 그 수행 방법은 비선형적인 방전 효과를 활용할 수 있도록 배터리들의 휴지 전략을 최적화시켜 수행함으로써, 배터리들의 운용 효율을 높이고, 그 수명을 연장시켜 활용할 수 있게 된다. As described above, the energy storage system and the method of performing the battery stop function according to the embodiment of the present invention optimize the rest strategy of the batteries so as to utilize the non-linear discharge effect, It is possible to extend the lifetime and utilize it.
또한, 휴지 대상의 배터리들이 미리 설정된 충전량을 유지하고 휴지 기간에 돌입하도록 함으로써, 비상시 응동 특성을 높여 활용될 수 있도록 해서 그 신뢰도를 향상시킬 수 있게 된다. In addition, by allowing the battery of the resting object to maintain the preset charging amount and entering the rest period, it is possible to improve the reliability by making it possible to utilize the recharging characteristic in an emergency.
상기에서는 도면 및 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시 예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시 예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the following claims. It will be possible.
BT1 내지 BTn: 복수의 배터리
100: 컨트롤 모듈
200: 배터리 관리 모듈
110: 휴지 설정부
120: 휴지 컨트롤러
130: 비상응동 컨트롤러
140: 충/방전 컨트롤러BT1 to BTn: a plurality of batteries
100: Control module
200: Battery management module
110:
120:
130: Emergency response controller
140: charge / discharge controller
Claims (16)
전력 계통의 주파수 변화에 대응하는 복수의 충/방전 제어신호를 생성하여 상기 각 배터리의 충/방전을 제어함과 아울러, 미리 설정된 휴지 조건에 따라 상기 각 배터리의 휴지기를 설정 및 수행하는 컨트롤 모듈;
상기 전력 계통의 비상 응동 상황을 판단하여 비상 응동 신호를 발생시킴으로써 휴지 상태에 있는 배터리가 비상 응동에 대응하도록 제어하는 배터리 관리모듈;
을 포함하는 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템.
A plurality of batteries for charging / discharging electric energy;
A control module for generating a plurality of charging / discharging control signals corresponding to a frequency change of the power system to control charging / discharging of each battery and setting and executing a pausing period of each battery according to a preset idle condition;
A battery management module for determining an emergency active state of the power system and generating an emergency active signal so as to control the battery in a dormant state to correspond to an emergency active state;
And an energy storage system for performing a battery rest function.
상기 미리 설정된 휴지 조건은
누적 휴지 시간이 적은 순서에 따라 휴지 동작이 수행되도록 하는 제1 조건;
상기 각 배터리들의 누적 휴지 시간이 동일해지면 사용일수나 제조일 또는 설계날짜가 오래된 순서별로 다시 휴지 동작이 수행되도록 하는 제2 조건;
상기 계통 주파수에 대응하여 응동하는 비용이 미리 설정된 비용이나 평균 비용 미만으로 낮아지는 시간대에 휴지 동작이 수행되도록 하는 제3 조건; 및
과거 어느 한 날짜의 전기 에너지 가격 변동 데이터를 참조하여 상기 전기 에너지 가격이 미리 설정된 가격이나 평균 가격 미만으로 낮아지는 시간대에 휴지 동작이 이루어지도록 하는 제4 조건 중 적어도 하나의 조건을 포함하는 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템.
The method according to claim 1,
The preset idle condition
A first condition for causing the idle operation to be performed in the ascending order of the cumulative idle time;
A second condition that the idle operation is performed again in the order of the number of days of use, the manufacture date, or the date when the design date is out of date when the cumulative idle times of the batteries become equal;
A third condition for causing a dormant operation to be performed at a time when a cost corresponding to the system frequency falls below a preset cost or an average cost; And
And a fourth condition for referring to the electric energy price fluctuation data of the past one day so that the electric energy price is set at a preset price or lower than the average price, ≪ / RTI >
상기 컨트롤 모듈은
상기 미리 설정된 휴지 조건에 따라 상기 각각의 배터리별로 휴지 순서와 기간을 설정하는 휴지 설정부;
상기 설정된 배터리 휴지 순서와 기간에 따라 휴지 대상이 되는 상기 적어도 하나의 배터리 별로 휴지 동작을 제어하는 휴지 컨트롤러;
상기 배터리 관리모듈로부터의 비상 응동 신호에 따라 휴지 기간 중인 적어도 하나의 배터리를 제어하여 비상 응동에 대응하는 비상응동 컨트롤러; 및
전력 계통의 주파수 변화를 실시간 모니터링하여 계통 주파수 변화에 실시간 대응하는 충/방전 제어신호를 생성함으로써 상기 휴지기의 배터리를 제외한 나머지 배터리들의 충/방전을 각각 제어하는 충/방전 컨트롤러;
를 포함하는 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템.
The method according to claim 1,
The control module
A dormancy setting unit for setting a dormancy sequence and a term for each battery according to the preset dormancy condition;
A dormant controller for controlling the dormant operation for each of the at least one battery that is a dormant object according to the established battery dormancy sequence and period;
An emergency replenishment controller for controlling at least one battery in the idle period according to the emergency replenishment signal from the battery management module to cope with the emergency replenishment; And
A charge / discharge controller for controlling charging / discharging of remaining batteries other than the battery of the pausing unit by generating a charge / discharge control signal corresponding to a system frequency change in real time by monitoring the frequency change of the power system in real time;
And an energy storage system for performing a battery stop function.
상기 휴지 설정부는
상기 각 배터리에 대해 누적 휴지 시간이 적은 순서에 따라 적어도 하나의 배터리가 휴지 모드 진행될 수 있도록 순서와 기간을 각각 설정하고,
상기 각 배터리들의 누적 휴지 시간이 동일해지면 사용일수나 제조일 또는 설계날짜가 오래된 순서별로 다시 휴지 동작이 수행될 수 있도록 설정하는 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템.
The method of claim 3,
The pause setting unit
Setting a sequence and a period so that at least one battery can proceed in a dormant mode according to the order of the cumulative downtime for each battery,
Wherein the battery stop function is set so that the idle operation can be performed again in the order of the number of days of use, the date of manufacture, or the date when the design date is out of order.
상기 휴지 설정부는
현재의 전일 날짜, 현재와 동일한 전년도의 날짜, 현재 기후나 날씨와 유사율이 가장 높은 기후나 날씨 특징을 갖는 과거 어느 한 날짜 중 하나의 날짜를 선택하고,
상기 선택된 날짜의 시간대별 계통 운용 대응에 따른 비용 변동 데이터를 참조하여, 하루 또는 다수 일의 기간 내에서 계통 주파수 대응 비용이 미리 설정된 비용이나 평균 미만으로 낮아지는 시간대를 선택하여 상기 각 배터리 중 적어도 하나의 배터리가 휴지기를 갖도록 설정하는 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템.
The method of claim 3,
The pause setting unit
Selects the date of the previous day, the date of the previous year that is the same as the current one, the date of one of the past climates or weather features with the highest similarity to the current climate or weather,
Selecting a time zone in which the system frequency corresponding cost is lowered to a predetermined cost or less than an average within one day or a plurality of days by referring to the cost fluctuation data corresponding to the system operation corresponding to the selected date on the basis of the selected date, Of the battery is set to have a rest period.
상기 휴지 설정부는
현재의 전일 날짜, 현재와 동일한 전년도의 날짜, 현재 기후나 날씨와 유사율이 가장 높은 기후나 날씨 특징을 갖는 과거 어느 한 날짜 중 하나의 날짜를 선택하고,
상기 선택된 날짜의 시간대별 전기 에너지 가격 변동 데이터를 참조하여, 하루 또는 다수 일의 기간 내에서 전기 에너지 가격이 미리 설정된 가격이나 평균 미만의 가격으로 낮아지는 시간대를 선택하여 상기 각 배터리 중 적어도 하나의 배터리가 휴지기를 갖도록 설정하는 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템.
The method of claim 3,
The pause setting unit
Selects the date of the previous day, the date of the previous year that is the same as the current one, the date of one of the past climates or weather features with the highest similarity to the current climate or weather,
Selecting a time zone in which the price of electric energy is lowered to a preset price or an average price within a period of one day or a plurality of days by referring to the electric energy price fluctuation data for each time period of the selected date, Wherein the energy storage system is configured to have a rest period.
상기 휴지 컨트롤러는
상기 각 배터리별로 휴지 순서와 기간이 설정되면, 순차적으로 휴지 대상이 되는 배터리의 휴지 준비 및 휴지 동작을 제어하되,
휴지 모드로 돌입하는 배터리가 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지를 충전하도록 제어하고, 상기 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지가 충전되면 상기 설정된 기간만큼 휴지하도록 휴지 시간을 카운트하는 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템.
The method of claim 3,
The idle controller
Wherein when the rest period and the period are set for each battery, the resting preparation and the resting operation of the battery, which is a resting object, are sequentially controlled,
Wherein the control unit controls the battery to be charged into the dormant mode by a preset target capacity and counts a dormant time when the predetermined amount of electric energy is charged by the predetermined amount of time, system.
상기 비상응동 컨트롤러는
상기 적어도 하나의 배터리가 휴지중인 상태에서, 상기 배터리 관리모듈로부터 비상 응동 신호가 공급되면 상기 휴지중인 배터리를 이용해 비상 응동에 대응하며,
상기 비상 응동에 대응한 배터리가 다시 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지를 충전하여 남은 휴지 기간만큼 휴지할 수 있도록 제어하는 배터리 휴지 기능을 수행하는 에너지 저장 시스템.
The method of claim 3,
The emergency replenishment controller
Wherein when at least one of the batteries is idle, when an emergency response signal is supplied from the battery management module, the at least one battery corresponds to an emergency response using the idle battery,
And the battery corresponding to the emergency operation is again charged with electric energy of a predetermined target capacity and is allowed to stop for a rest period.
미리 설정된 휴지 조건에 따라 상기 각 배터리의 휴지기를 설정 및 수행하는 단계;
상기 전력 계통의 비상 응동 상황을 판단하여 비상 응동 신호를 발생시킴으로써 휴지 상태에 있는 배터리가 비상 응동에 대응하도록 제어하는 배터리 관리 단계;
를 포함하는 배터리 휴지 기능 수행 방법.
Generating a plurality of charge / discharge control signals corresponding to a frequency change of the power system to control charge / discharge of a plurality of batteries;
Setting and executing a rest period of each battery in accordance with a preset rest condition;
A battery management step of controlling the battery in an idle state to correspond to an emergency response by determining an emergency active state of the power system and generating an emergency active signal;
And a battery shutdown function.
상기 미리 설정된 휴지 조건은
누적 휴지 시간이 적은 순서에 따라 휴지 동작이 수행되도록 하는 제1 조건;
상기 각 배터리들의 누적 휴지 시간이 동일해지면 사용일수나 제조일 또는 설계날짜가 오래된 순서별로 다시 휴지 동작이 수행되도록 하는 제2 조건;
상기 계통 주파수에 대응하여 응동하는 비용이 미리 설정된 비용이나 평균 비용 미만으로 낮아지는 시간대에 휴지 동작이 수행되도록 하는 제3 조건; 및
과거 어느 한 날짜의 전기 에너지 가격 변동 데이터를 참조하여 상기 전기 에너지 가격이 미리 설정된 가격이나 평균 가격 미만으로 낮아지는 시간대에 휴지 동작이 이루어지도록 하는 제4 조건 중 적어도 하나의 조건을 포함하는 배터리 휴지 기능 수행 방법.
10. The method of claim 9,
The preset idle condition
A first condition for causing the idle operation to be performed in the ascending order of the cumulative idle time;
A second condition that the idle operation is performed again in the order of the number of days of use, the manufacture date, or the date when the design date is out of date when the cumulative idle times of the batteries become equal;
A third condition for causing a dormant operation to be performed at a time when a cost corresponding to the system frequency falls below a preset cost or an average cost; And
And a fourth condition for referring to the electric energy price fluctuation data of the past one day so that the electric energy price is set at a preset price or lower than the average price, How to do it.
상기 각 배터리의 휴지기 설정 및 수행 단계는
상기 미리 설정된 휴지 조건에 따라 상기 각각의 배터리별로 휴지 순서와 기간을 설정하는 휴지 설정 단계;
상기 설정된 배터리 휴지 순서와 기간에 따라 휴지 대상이 되는 상기 적어도 하나의 배터리 별로 휴지 동작을 제어하는 휴지 제어단계;
배터리 관리모듈로부터의 비상 응동 신호에 따라 휴지 기간 중인 적어도 하나의 배터리를 제어하여 비상 응동에 대응하는 비상응동 제어단계; 및
전력 계통의 주파수 변화를 실시간 모니터링하여 계통 주파수 변화에 실시간 대응하는 충/방전 제어신호를 생성함으로써 상기 휴지기의 배터리를 제외한 나머지 배터리들의 충/방전을 각각 제어하는 충/방전 제어단계;
를 포함하는 배터리 휴지 기능 수행 방법.
10. The method of claim 9,
The resting period setting and performing step of each battery
A pause setting step of setting a pause sequence and a period for each battery according to the preset pause condition;
A dormancy control step of controlling a dormant operation for each of the at least one battery that is a dormant object according to the set battery dormancy sequence and duration;
An emergency activation control step of controlling at least one battery in the idle period according to an emergency activation signal from the battery management module to correspond to the emergency activation; And
A charge / discharge control step of controlling charge / discharge of remaining batteries except the battery of the pausing unit by generating a charge / discharge control signal corresponding to a system frequency change in real time by monitoring the frequency change of the power system in real time;
And a battery shutdown function.
상기 휴지 설정 단계는
상기 각 배터리에 대해 누적 휴지 시간이 적은 순서에 따라 적어도 하나의 배터리가 휴지 모드 진행될 수 있도록 순서와 기간을 각각 설정하는 단계, 및
상기 각 배터리들의 누적 휴지 시간이 동일해지면 사용일수나 제조일 또는 설계날짜가 오래된 순서별로 다시 휴지 동작이 수행될 수 있도록 설정하는 단계를 포함하는 배터리 휴지 기능 수행 방법.
12. The method of claim 11,
The pause setting step
Setting an order and a duration respectively so that at least one battery can proceed in the dormant mode in the order of decreasing cumulative downtime for each battery; and
And setting an idle operation to be performed again in the order of the number of days of use, the date of manufacture, or the date when the design date is out of date when the cumulative idle time of each battery becomes the same.
상기 휴지 설정 단계는
현재의 전일 날짜, 현재와 동일한 전년도의 날짜, 현재 기후나 날씨와 유사율이 가장 높은 기후나 날씨 특징을 갖는 과거 어느 한 날짜 중 하나의 날짜를 선택하는 단계, 및
상기 선택된 날짜의 시간대별 계통 운용 대응에 따른 비용 변동 데이터를 참조하여, 하루 또는 다수 일의 기간 내에서 계통 주파수 대응 비용이 미리 설정된 비용이나 평균 미만으로 낮아지는 시간대를 선택하여 상기 각 배터리 중 적어도 하나의 배터리가 휴지기를 갖도록 설정하는 단계를 포함하는 배터리 휴지 기능 수행 방법.
12. The method of claim 11,
The pause setting step
Selecting a date of one of the past one day having the current previous day date, the date of the previous year same as the current one, the climate or weather characteristic having the highest similarity with the current climate or weather, and
Selecting a time zone in which the system frequency corresponding cost is lowered to a predetermined cost or less than an average within one day or a plurality of days by referring to the cost fluctuation data corresponding to the system operation corresponding to the selected date on the basis of the selected date, And setting the battery of the battery pack to have a rest period.
상기 휴지 설정 단계는
현재의 전일 날짜, 현재와 동일한 전년도의 날짜, 현재 기후나 날씨와 유사율이 가장 높은 기후나 날씨 특징을 갖는 과거 어느 한 날짜 중 하나의 날짜를 선택하는 단계, 및
상기 선택된 날짜의 시간대별 전기 에너지 가격 변동 데이터를 참조하여, 하루 또는 다수 일의 기간 내에서 전기 에너지 가격이 미리 설정된 가격이나 평균 미만의 가격으로 낮아지는 시간대를 선택하여 상기 각 배터리 중 적어도 하나의 배터리가 휴지기를 갖도록 설정하는 단계를 포함하는 배터리 휴지 기능 수행 방법.
12. The method of claim 11,
The pause setting step
Selecting a date of one of the past one day having the current previous day date, the date of the previous year same as the current one, the climate or weather characteristic having the highest similarity with the current climate or weather, and
Selecting a time zone in which the price of electric energy is lowered to a preset price or an average price within a period of one day or a plurality of days by referring to the electric energy price fluctuation data for each time period of the selected date, Wherein the battery stop function is set to have a rest period.
상기 휴지 제어 단계는
상기 각 배터리별로 휴지 순서와 기간이 설정되면, 순차적으로 휴지 대상이 되는 배터리의 휴지 준비 및 휴지 동작을 제어하되,
휴지 모드로 돌입하는 배터리가 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지를 충전하도록 제어하고, 상기 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지가 충전되면 상기 설정된 기간만큼 휴지하도록 휴지 시간을 카운트하는 단계를 포함하는 배터리 휴지 기능 수행 방법.
12. The method of claim 11,
The pause control step
Wherein when the rest period and the period are set for each battery, the resting preparation and the resting operation of the battery, which is a resting object, are sequentially controlled,
Controlling the battery to enter a dormant mode so as to charge electric energy by a preset target capacity, and counting a dormant time so as to stop the predetermined period when electric energy is charged by the preset target capacity Way.
상기 비상응동 제어단계는
상기 적어도 하나의 배터리가 휴지중인 상태에서, 배터리 관리모듈로부터 비상 응동 신호가 공급되면 상기 휴지중인 배터리를 이용해 비상 응동에 대응하며,
상기 비상 응동에 대응한 배터리가 다시 미리 설정된 타겟 용량만큼 전기 에너지를 충전하여 남은 휴지 기간만큼 휴지할 수 있도록 제어하는 단계를 포함하는 배터리 휴지 기능 수행 방법.
12. The method of claim 11,
The emer- gency response control step
Wherein when at least one battery is idle and an emergency response signal is supplied from the battery management module, the at least one battery corresponds to an emergency response using the idle battery,
And controlling so that the battery corresponding to the above-mentioned emergency replenishment is again able to stop the remaining idle period by charging electric energy for a preset target capacity.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160172572A KR102597279B1 (en) | 2016-12-16 | 2016-12-16 | Energy storage system for performing battery rest function and performing methode the same |
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| Publication Number | Publication Date |
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- 2016-12-16 KR KR1020160172572A patent/KR102597279B1/en active IP Right Grant
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| KR102597279B1 (en) | 2023-11-03 |
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