KR20180120999A - Hierarchical type power control system - Google Patents

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KR20180120999A
KR20180120999A KR1020170055095A KR20170055095A KR20180120999A KR 20180120999 A KR20180120999 A KR 20180120999A KR 1020170055095 A KR1020170055095 A KR 1020170055095A KR 20170055095 A KR20170055095 A KR 20170055095A KR 20180120999 A KR20180120999 A KR 20180120999A
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신용학
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Abstract

The present invention relates to a hierarchical power control system. In a hierarchical power control system connected to a cloud server, the hierarchical power control system according to an embodiment of the present invention includes: a first microgrid cell including a first energy storage system (ESS) with an uninterruptible power supply (UPS) structure and a first load whose power state is managed by the first ESS; a second microgrid cell including a second load and a second ESS which manages the power state of the second load; a third microgrid cell including a third load; a middleware server for communicating with the first to third microgrid cells; and an integrated control system for communicating with the middleware server and integrating and controlling the power supply and demand states of the first to third microgrid cells. A connection between the first microgrid cell and the second microgrid cell is opened and closed through a conversion switch. Accordingly, the present invention can solve power supply and demand problems.

Description

계층형 전력 제어 시스템{HIERARCHICAL TYPE POWER CONTROL SYSTEM}[0001] HIERARCHICAL TYPE POWER CONTROL SYSTEM [0002]

본 발명은 계층형 전력 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hierarchical power control system.

에너지 저장 시스템(Energy Storage System)은 생산된 전력을 발전소, 변전소 및 송전선 등을 포함한 각각의 연계 시스템에 저장한 후, 전력이 필요한 시기에 선택적, 효율적으로 사용하여 에너지 효율을 높이는 시스템이다.Energy Storage System is a system that stores generated power in each link system including power plant, substation and transmission line, and then uses energy selectively and efficiently at necessary time to enhance energy efficiency.

에너지 저장 시스템은 시간대 및 계절별 변동이 큰 전기부하를 평준화시켜 전반적인 부하율을 향상시킬 경우, 발전 단가를 낮출 수 있으며 전력설비 증설에 필요한 투자비와 운전비 등을 절감할 수 있어서 전기요금을 인하하고 에너지를 절약할 수 있다.The energy storage system can reduce the power generation cost when the overall load ratio is improved by leveling the electric load with large time and seasonal variation, and it is possible to reduce the investment cost and the operation cost required for the electric power facility expansion, can do.

이러한 에너지 저장 시스템은 전력계통에서 발전, 송배전, 수용가에 설치되어 이용되고 있으며, 주파수 조정(Frequency Regulation), 신재생에너지를 이용한 발전기 출력 안정화, 첨두부하 저감(Peak Shaving), 부하 평준화(Load Leveling), 비상 전원 등의 기능으로 사용되고 있다.These energy storage systems are installed in power generation, transmission, distribution, and customer in power system. Frequency regulation, generator output stabilization using peak energy, peak shaving, load leveling, , And emergency power supply.

에너지 저장 시스템은 저장방식에 따라 크게 물리적 에너지 저장과 화학적 에너지 저장으로 구분된다. 물리적 에너지 저장으로는 양수발전, 압축 공기 저장, 플라이휠 등을 이용한 방법이 있고, 화학적 에너지 저장으로는 리튬이온 배터리, 납축전지, Nas 전지 등을 이용한 방법이 있다.Energy storage systems are divided into physical energy storage and chemical energy storage depending on the storage method. Physical energy storage includes pumped storage, compressed air storage, and flywheel. Chemical storage includes lithium ion batteries, lead acid batteries, and Nas batteries.

다만, 이러한 에너지 저장 시스템은 직접 관리하고 있는 지역(예를 들어, 마이크로그리드(microgrid) 단위) 또는 건물의 전력 상태만을 관리할 수 있을 뿐 인접한 지역 또는 건물에서 전력 부족으로 어려움을 겪을 때 현재의 전력 수급 상태를 고려하여 인접한 지역 또는 건물의 전력 부족 문제를 도울 수는 없었다. However, this energy storage system can manage only the power state of a building (for example, a microgrid unit) or a building in which it is directly managed, Considering the supply and demand situation, we could not help the power shortage problem in the adjacent area or building.

특히, 계통 사고시, 특정 지역 또는 건물은 독립적으로 전력 수급이 가능하여 여유 전력이 남는데 반해, 다른 지역 또는 건물은 전력 부족으로 인해 어려움을 겪는 문제가 발생하곤 하였다.Especially, in the case of a systematic accident, a certain area or building is able to supply electricity independently, leaving spare power, while other areas or buildings have difficulties due to power shortage.

이러한 문제들을 해결하기 위해, 인접한 마이크로그리드 단위 지역들의 전력을 통합하여 효율적으로 관리할 수 있는 시스템에 대한 필요성이 대두되고 있다. In order to solve these problems, there is a need for a system that can efficiently manage the power of adjacent microgrid unit areas.

본 발명은 서로 인접한 마이크로그리드 셀(Microgrid Cell)들의 전력 수급 상태를 통합하여 효율적으로 제어할 수 있는 계층형 전력 제어 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a hierarchical power control system capable of efficiently controlling the power supply / demand state of adjacent microgrid cells.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description and more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템은, 클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서, UPS(Uninterruptible Power Supply) 구조를 갖춘 제1 ESS(Energy Storage System)와 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀, 제2 부하와 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀, 제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀과 통신하는 미들웨어 서버(middleware server) 및 미들웨어 서버와 통신하고, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 전력 수급 상태를 통합하여 제어하는 통합 제어 시스템을 포함하되, 제1 마이크로그리드 셀과 제2 마이크로그리드 셀 간 연결은 변환 스위치를 통해 개폐된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hierarchical power control system connected to a cloud server, the system including a first ESS (Energy Storage System) having an uninterruptible power supply (UPS) A second micro grid cell including a first micro grid cell including a first load that is managed by a first ESS and a first load that is managed by a first ESS, a second ESS that manages power states of a second load and a second load, A third middle grid server communicating with the first through third micro grid cells, and a middleware server communicating with the first through third micro grid cells, The first micro-grid cell and the second micro-grid cell are opened and closed through a changeover switch.

제1 마이크로그리드 셀은 제1 부하의 전력 상태를 감지하는 제1 센서를 더 포함하고, 제2 마이크로그리드 셀은 제2 부하의 전력 상태를 감지하는 제2 센서를 더 포함하고, 제3 마이크로그리드 셀은 제3 부하의 전력 상태를 감지하는 제3 센서를 더 포함하되, 제1 내지 제3 센서는 각각 제1 내지 제3 부하의 전력 상태를 감지하여 클라우드 서버로 송신한다.The first microgrid cell further comprises a first sensor for sensing a power state of the first load and the second microgrid cell further comprises a second sensor for sensing a power state of the second load, The cell further includes a third sensor for sensing a power state of the third load, wherein each of the first to third sensors senses a power state of each of the first to third loads and transmits the power state to the cloud server.

클라우드 서버는, 외부로부터 기후 데이터 및 전력 관련 데이터를 제공받고, 제1 내지 제3 센서로부터 제공받은 제1 내지 제3 부하의 전력 상태 및 외부로부터 제공받은 기후 데이터 및 전력 관련 데이터를 종합하여 분석하고, 분석 결과를 미들웨어 서버로 제공한다.The cloud server receives the weather data and the power-related data from the outside, collects and analyzes the power states of the first to third loads provided from the first to third sensors, and the climate data and the power-related data provided from the outside , And provides the analysis result to the middleware server.

미들웨어 서버는 제공받은 분석 결과 및 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀로부터 각각 제공받은 실시간 전력 상태 정보를 통합 제어 시스템에 제공하고, 통합 제어 시스템은 미들웨어 서버로부터 제공받은 분석 결과 및 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 실시간 전력 상태 정보를 토대로 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 전력 수급 상태를 통합하여 제어한다.The middleware server provides the analysis result and the real-time power status information provided from the first to third micro grid cells to the integrated control system. The integrated control system analyzes the analysis result provided from the middleware server and the first to third micro- The power supply state of the first to third micro-grid cells is integrated based on the real-time power state information of the grid cell.

제1 ESS는 계통의 정전 또는 복전시 제1 부하에 무정전 전력 공급이 가능하다.The first ESS is capable of supplying uninterruptible power to the first load of the system power failure or recuperation.

제1 마이크로그리드 셀은, 비상 발전기와, 계통과 제1 ESS 간 연결 및 계통과 제1 부하 간 연결을 개폐하는 STS와, 비상 발전기 및 제1 ESS를 제어하는 제1 EMS(Energy Management System)를 더 포함한다.The first micro grid cell comprises an emergency generator, an STS for opening and closing the system-to-ESS connection and a connection between the system and the first load, a first EMS (Energy Management System) for controlling the emergency generator and the first ESS .

계통 정전시, STS는 계통 정전을 감지하여 계통과의 연결을 차단하고, 제1 ESS는 구동 모드를 정전력 모드에서 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 변경하여 제1 부하에 독립적으로 전력을 공급하고, 제1 EMS는 제1 ESS가 CVCF 모드로 변경되어 제1 부하에 독립적으로 전력을 공급하면 비상 발전기를 구동시키고, 제1 EMS에 의해 구동된 비상 발전기는 제1 부하 측으로 전력을 공급하고, STS는 비상 발전기에 의해 공급되는 전력이 감지되면 제1 ESS에 제1 알림을 제공하며, 제1 ESS는 STS로부터 제1 알림을 제공받으면, 제1 동기화 알고리즘을 수행하되, 제1 동기화 알고리즘은 제1 ESS의 주파수, 전압 및 위상각을 비상 발전기의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘이다.In case of system power failure, STS detects grid failure and disconnects the system. The first ESS changes the drive mode from constant power mode to CVCF (Constant Voltage Constant Frequency) mode to supply power independently to the first load The first EMS drives the emergency generator when the first ESS is switched to the CVCF mode and supplies power independently to the first load, the emergency generator driven by the first EMS supplies power to the first load side, The STS provides a first notification to the first ESS when power supplied by the emergency generator is detected, and when the first ESS receives the first notification from the STS, it performs a first synchronization algorithm, 1 is an algorithm for synchronizing the frequency, voltage and phase angles of the ESS with the frequency, voltage and phase angle of the emergency generator.

제1 ESS의 제1 동기화 알고리즘이 수행되면, STS는 계통과의 연결 차단을 해제하고, 비상 발전기는 주파수 추종 모드로 구동되고, 제1 ESS는 정전력 모드로 다시 변경되어 구동된다.When the first synchronization algorithm of the first ESS is performed, the STS releases the connection with the system, the emergency generator is driven in the frequency tracking mode, and the first ESS is changed back to the constant power mode and driven.

계통 복전시, 제1 EMS는 비상 발전기의 구동을 정지시키고, STS는 비상 발전기의 구동 정지를 감지하여 제1 ESS에 제2 알림을 제공하고, 계통과의 연결을 다시 차단하며, 제1 ESS는 STS로부터 제2 알림을 제공받으면, 정전력 모드에서 CVCF 모드로 변경하여 제1 부하에 독립적으로 전력을 공급하고, 계통으로부터 제1 부하 측으로 전력이 공급되면, STS는 계통에 의해 공급되는 전력을 감지하여 제1 ESS에 제3 알림을 제공하고, 제1 ESS는 STS로부터 제3 알림을 제공받으면, 제2 동기화 알고리즘을 수행하고, 제1 ESS가 제2 동기화 알고리즘을 수행하면, STS는 계통과의 연결 차단을 다시 해제하되, 제2 동기화 알고리즘은 제1 ESS의 주파수, 전압 및 위상각을 계통의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘이다.The first EMS stops the operation of the emergency generator, the STS senses the operation stop of the emergency generator and provides the second notification to the first ESS, disconnects the connection with the system again, and the first ESS Upon receiving the second notification from the STS, the STS changes the mode from the constant power mode to the CVCF mode to supply power independently to the first load. When power is supplied from the system to the first load side, the STS senses the power supplied by the system The first ESS provides a third notification to the first ESS, and when the first ESS receives the third notification from the STS, it performs a second synchronization algorithm, and when the first ESS performs the second synchronization algorithm, The second synchronization algorithm is an algorithm for synchronizing the frequency, voltage and phase angle of the first ESS with the frequency, voltage and phase angle of the system.

계통 정전시, 제1 ESS와 비상 발전기는 서로 연계되어 제1 부하에 무정전으로 전력을 공급하고, 통합 제어 시스템은 제1 및 제2 마이크로그리드 셀 각각의 여유 전력 및 부족 전력을 계산하여 전력 융통량값을 결정하고, 결정된 전력 융통량값을 미들웨어 서버를 통해 제1 마이크로그리드 셀에 제공한다.During system power failure, the first ESS and the emergency generator are connected to each other to supply power to the first load uninterruptively, and the integrated control system calculates the free power and the under power of each of the first and second micro grid cells, And provides the determined power budget value to the first micro grid cell via the middleware server.

제1 EMS는 미들웨어 서버로부터 결정된 전력 융통량값을 제공받고, 제공받은 결정된 전력 융통량값을 제1 ESS로 전달하고, 제1 ESS는 전달받은 결정된 전력 융통량값을 토대로 배터리의 충방전량을 제어하고, 통합 제어 시스템은 변환 스위치를 구동하여 제1 마이크로그리드 셀과 제2 마이크로그리드 셀을 연결하고, 제1 ESS는 제1 마이크로그리드 셀과 제2 마이크로그리드 셀이 연결되면, 제2 마이크로그리드 셀에 전력을 공급한다.The first EMS receives the determined power value from the middleware server and delivers the determined power value to the first ESS. The first ESS controls the charge amount of the battery based on the determined power value, The control system drives the changeover switch to connect the first micro-grid cell and the second micro-grid cell, and the first ESS connects the first micro-grid cell and the second micro-grid cell, Supply.

제2 부하는 서로 다른 우선 순위를 가지는 적어도 하나 이상의 부하를 포함하고, 통합 제어 시스템은 제1 마이크로그리드 셀의 여유 전력량 및 제2 부하 중 우선 순위가 높은 부하에서 필요로 하는 부족 전력량을 토대로 전력 융통량값을 결정하고, 제1 ESS는 제1 마이크로그리드 셀과 제2 마이크로그리드 셀이 연결되면, 제2 부하 중 우선 순위가 높은 부하에 전력을 공급한다.The second load includes at least one load having a different priority, and the integrated control system is configured to control the power consumption of the first micro grid cell based on the remaining power amount of the first micro grid cell, And the first ESS supplies power to the high priority load of the second load when the first micro grid cell and the second micro grid cell are connected.

계통 정전시, 제1 ESS는 독립 운전 모드로 구동되어 제1 부하에 무정전으로 전력을 공급하고, 통합 제어 시스템은 제1 및 제2 마이크로그리드 셀 각각의 여유 전력 및 부족 전력을 계산하여 전력 융통량값을 결정하고, 결정된 전력 융통량값을 미들웨어 서버를 통해 제1 마이크로그리드 셀에 제공한다.During system power failure, the first ESS is driven in a stand-alone operation mode to supply power to the first load uninterruptively, and the integrated control system calculates the available power and the underpower of each of the first and second micro- And provides the determined power budget value to the first micro grid cell via the middleware server.

제1 마이크로그리드 셀은 제1 ESS 및 제1 부하를 통합하여 제어하는 제1 EMS를 포함하되, 제1 EMS는 미들웨어 서버로부터 결정된 전력 융통량값을 제공받고, 제공받은 결정된 전력 융통량값을 제1 ESS로 전달하고, 제1 ESS는 전달받은 결정된 전력 융통량값을 토대로 배터리의 충방전량을 제어하고, 통합 제어 시스템은 변환 스위치를 구동하여 제1 마이크로그리드 셀과 제2 마이크로그리드 셀을 연결하고, 제1 ESS는 제1 마이크로그리드 셀과 제2 마이크로그리드 셀이 연결되면, 제2 마이크로그리드 셀에 전력을 공급한다.The first micro-grid cell includes a first EMS for unifying and controlling the first ESS and the first load, wherein the first EMS is provided with a determined power value from the middleware server, and the determined power- And the first ESS controls the charge amount of the battery on the basis of the determined power availability value and the integrated control system drives the change switch to connect the first micro grid cell and the second micro grid cell, The ESS supplies power to the second micro-grid cell when the first micro-grid cell and the second micro-grid cell are connected.

제2 부하는 서로 다른 우선 순위를 가지는 적어도 하나 이상의 부하를 포함하고, 통합 제어 시스템은 제1 마이크로그리드 셀의 여유 전력량 및 제2 부하 중 우선 순위가 높은 부하에서 필요로 하는 부족 전력량을 토대로 전력 융통량값을 결정하고, 제1 ESS는 제1 마이크로그리드 셀과 제2 마이크로그리드 셀이 연결되면, 제2 부하 중 우선 순위가 높은 부하에 전력을 공급한다.The second load includes at least one load having a different priority, and the integrated control system is configured to control the power consumption of the first micro grid cell based on the remaining power amount of the first micro grid cell, And the first ESS supplies power to the high priority load of the second load when the first micro grid cell and the second micro grid cell are connected.

변환 스위치는 TS(Transfer Switch), STS(Static Transfer Switch), 백투백 컨버터(back-to-back converter) 및, ALTS(Automatic Load Transfer Switch) 중 어느 하나이다.The conversion switch is any one of a transfer switch (TS), a static transfer switch (STS), a back-to-back converter, and an automatic load transfer switch (ALTS).

제1 부하의 전력 융통 우선순위는 제2 부하 및 제3 부하 각각의 전력 융통 우선순위보다 높다.The power priority of the first load is higher than the power priority of each of the second load and the third load.

제1 마이크로그리드 셀은, BEMS(Building Energy Management System)와, BEMS와 통신하는 분전반과, BEMS와 통신하는 BAS(Building Automation System)와, BAS와 연결된 냉난방 시스템과, BAS와 연결된 제1 분산 전원 시스템과, BAS와 연결된 제3 ESS를 더 포함하되, BEMS는 BAS를 통해 냉난방 시스템, 제1 분산 전원 시스템 및 제3 ESS 중 적어도 하나를 제어하여 피크 부하를 저감한다.The first microgrid cell comprises a building energy management system (BEMS), a distribution board for communicating with the BEMS, a building automation system (BAS) for communicating with the BEMS, a heating and cooling system connected to the BAS, And a third ESS coupled to the BAS, wherein the BEMS controls at least one of the air conditioning system, the first distributed power system, and the third ESS via the BAS to reduce the peak load.

제2 마이크로그리드 셀은 제2 ESS와 연계되어 구동되는 제2 분산 전원 시스템과, 제2 ESS 및 제2 분산 전원 시스템을 제어하는 제2 EMS(Energy Management System)를 더 포함한다.The second micro grid cell further includes a second distributed power supply system driven in conjunction with the second ESS, and a second EMS (Energy Management System) controlling the second ESS and the second distributed power supply system.

변환 스위치는 일단이 제1 ESS와 제1 부하 사이에 연결되고, 타단이 제2 ESS와 제2 부하 사이에 연결된다.The changeover switch has one end connected between the first ESS and the first load and the other end connected between the second ESS and the second load.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템은, 클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서, CTTS(Closed Transition Transfer Switch)를 통해 계통과의 연결이 개폐되는 비상 발전기와, 비상 발전기와 연계되어 구동되는 제1 ESS(Energy Storage System)와, 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀, 제2 부하와 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀, 제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀과 통신하는 미들웨어 서버(middleware server) 및 미들웨어 서버와 통신하고, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀을 통합하여 제어하는 통합 제어 시스템을 포함하되, 제1 마이크로그리드 셀과 제2 마이크로그리드 셀 간 연결은 변환 스위치를 통해 개폐된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a hierarchical power control system connected to a cloud server. The hierarchical power control system includes a controller for controlling a connection to a system through a CTTS (Closed Transition Transfer Switch) A first micro grid cell including a first emergency power generator, a first ESS (Energy Storage System) driven in association with the emergency generator, and a first load whose power state is managed by the first ESS, A second micro grid cell including a second ESS for managing the power state of the load, a third micro grid cell including a third load, a middleware server communicating with the first through third micro grid cells, And an integrated control system for communicating with the server and controlling the first to third micro-grid cells integrally, wherein the first micro-grid cell and the second micro- It is opened and closed via the changing-over switch.

제1 마이크로그리드 셀은, 계통과 제1 ESS 간 연결 및 계통과 제1 부하 간 연결을 개폐하는 STS와, 비상 발전기 및 제1 ESS를 제어하는 제1 EMS(Energy Management System)를 더 포함한다.The first microgrid cell further includes an STS that opens and closes the link between the system and the first ESS and the link between the system and the first load, and a first EMS (Energy Management System) that controls the emergency generator and the first ESS.

계통 정전시, STS는 계통 정전을 감지하여 계통과의 연결을 차단하고, 제1 ESS는 구동 모드를 정전력 모드에서 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 변경하여 제1 부하에 독립적으로 전력을 공급하고, 제1 EMS는 제1 ESS가 CVCF 모드로 변경되어 제1 부하에 독립적으로 전력을 공급하면 비상 발전기를 구동시키고, 비상 발전기가 구동되면, CTTS는 비상 발전기와 계통 간 연결을 차단하면서 비상 발전기를 STS와 연결시키고, 비상 발전기는 제1 부하 측으로 전력을 공급하고, STS는 비상 발전기에 의해 공급되는 전력이 감지되면 제1 ESS에 제1 알림을 제공하며, 제1 ESS는 STS로부터 제1 알림을 제공받으면, 제1 동기화 알고리즘을 수행한다.In case of system power failure, STS detects grid failure and disconnects the system. The first ESS changes the drive mode from constant power mode to CVCF (Constant Voltage Constant Frequency) mode to supply power independently to the first load And the first EMS activates the emergency generator when the first ESS is switched to the CVCF mode and supplies power independently to the first load. When the emergency generator is activated, the CTTS disconnects the emergency generator and the system, The STS provides a first notification to the first ESS when power supplied by the emergency generator is detected and the first ESS sends a first notification from the STS to the STS, A first synchronization algorithm is performed.

제1 ESS의 제1 동기화 알고리즘이 수행되면, STS는 계통과의 연결 차단을 해제하고, 비상 발전기는 주파수 추종 모드로 구동되고, 제1 ESS는 정전력 모드로 다시 변경되어 구동된다.When the first synchronization algorithm of the first ESS is performed, the STS releases the connection with the system, the emergency generator is driven in the frequency tracking mode, and the first ESS is changed back to the constant power mode and driven.

계통 복전시, 제1 EMS는 비상 발전기의 구동을 정지시키고, CTTS는 비상 발전기의 구동 정지를 감지하여 비상 발전기와 STS 간 연결을 차단하면서 STS를 계통과 연결시키고, STS가 계통과 연결되면, CTTS는 CTTS용 동기화 알고리즘을 수행하되, CTTS용 동기화 알고리즘은 제1 ESS의 주파수, 전압 및 위상각을 계통의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘이다.When the STS is connected to the system, the CTTS stops the operation of the emergency generator. The CTTS stops the connection between the emergency generator and the STS, detects the stop of the emergency generator, Performs a synchronization algorithm for the CTTS, wherein the synchronization algorithm for the CTTS is an algorithm for synchronizing the frequency, voltage and phase angle of the first ESS with the frequency, voltage and phase angle of the system.

계통 복전시, 제1 EMS는 비상 발전기의 구동을 정지시키고, STS는 비상 발전기의 구동 정지를 감지하여 제1 ESS에 제2 알림을 제공하고, 계통과의 연결을 다시 차단하며, 제1 ESS는 STS로부터 제2 알림을 제공받으면, 정전력 모드에서 CVCF 모드로 변경하여 제1 부하에 독립적으로 전력을 공급하고, 제1 ESS가 CVCF 모드로 변경되면, CTTS는 비상 발전기와 STS 간 연결을 차단하면서 STS를 계통과 연결시키고, 계통으로부터 제1 부하 측으로 전력이 공급되면, STS는 계통에 의해 공급되는 전력을 감지하여 제1 ESS에 제3 알림을 제공하고, 제1 ESS는 STS로부터 제3 알림을 제공받으면, 제2 동기화 알고리즘을 수행하고, 제1 ESS가 제2 동기화 알고리즘을 수행하면, STS는 계통과의 연결 차단을 다시 해제하고, 계통과의 연결 차단이 다시 해제되면, 제1 ESS는 CVCF 모드에서 정전력 모드로 다시 변경되되, 제2 동기화 알고리즘은 제1 ESS의 주파수, 전압 및 위상각을 계통의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘이다.The first EMS stops the operation of the emergency generator, the STS senses the operation stop of the emergency generator and provides the second notification to the first ESS, disconnects the connection with the system again, and the first ESS When the second notification is received from the STS, the mode is switched from the constant power mode to the CVCF mode to supply power independently to the first load. When the first ESS changes to the CVCF mode, the CTTS interrupts the connection between the emergency generator and the STS When the STS is connected to the grid and power is supplied from the grid to the first load side, the STS senses the power supplied by the grid to provide a third notification to the first ESS, and the first ESS receives a third notification from the STS When the first ESS performs the second synchronization algorithm, the STS resumes the connection disconnection with the system, and when the connection disconnection with the system is released again, the first ESS resets the CVCF Constant power mode Doedoe changed again, the second synchronization algorithm is an algorithm for synchronizing the frequency, voltage and phase angle of the grid frequency, voltage and phase angle of the 1 ESS.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템은, 클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서, UPS(Uninterruptible Power Supply) 구조를 갖춘 제1 ESS(Energy Storage System)와 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀, 제2 부하와 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀, 제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀과 통신하고, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 전력 수급 상태를 통합하여 제어하는 통합 제어 시스템을 포함하되, 제1 마이크로그리드 셀과 제2 마이크로그리드 셀 간 연결은 변환 스위치를 통해 개폐된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a hierarchical power control system connected to a cloud server, the hierarchical power control system comprising: a first ESS (Energy Saving Controller) having an uninterruptible power supply (UPS) A second micro grid cell including a first micro grid cell including a first load that is managed by a first ESS and a first load that is managed by a first ESS and a second ESS that manages power states of a second load and a second load, , A third micro-grid cell including a third load, and an integrated control system communicating with the first through third micro-grid cells and integrally controlling the power supply and demand states of the first through third micro-grid cells, The connection between one microgrid cell and the second microgrid cell is opened and closed through a changeover switch.

제1 마이크로그리드 셀은, 비상 발전기와, 계통과 제1 ESS 간 연결 및 계통과 제1 부하 간 연결을 개폐하는 STS(Static Transfer Switch)와, 비상 발전기 및 제1 ESS를 제어하는 제1 EMS(Energy Management System)를 더 포함한다.The first micro-grid cell comprises an emergency generator, a STS (Static Transfer Switch) for opening and closing the system-to-ESS connection and the connection between the system and the first load, a first EMS Energy Management System).

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템은, 클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서, CTTS(Closed Transition Transfer Switch)를 통해 계통과의 연결이 개폐되는 비상 발전기와, 비상 발전기와 연계되어 구동되는 제1 ESS(Energy Storage System)와, 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀, 제2 부하와 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀, 제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀과 통신하고, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀을 통합하여 제어하는 통합 제어 시스템을 포함하되, 제1 마이크로그리드 셀과 제2 마이크로그리드 셀 간 연결은 변환 스위치를 통해 개폐된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a hierarchical power control system in a hierarchical power control system connected to a cloud server, the system comprising: A first micro grid cell including a first emergency load, an emergency generator, a first ESS (Energy Storage System) driven in association with the emergency generator, and a first load whose power status is managed by the first ESS, A second micro-grid cell including a second ESS for managing the power state of the second load, a third micro-grid cell including a third load, and first to third micro-grid cells, And an integrated control system for integrally controlling the grid cells, wherein a connection between the first micro-grid cell and the second micro-grid cell is opened and closed through a changeover switch.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 전력 수급 상태를 통합하여 제어하는 통합 제어 시스템을 통해 계통 정전시 마이크로그리드 셀 간 전력 융통을 효율적으로 수행함으로써 전력 수급 문제를 해결할 수 있다. As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently solve the power supply and demand problem by efficiently performing power-to-cell inter-micro grid cell power failure during system power failure through an integrated control system that integrally controls the power supply state of the first through third micro grid cells .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 2는 도 1의 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀을 설명하는 개략도이다.
도 3은 도 2의 제1 마이크로그리드 셀을 설명하는 개략도이다.
도 4 내지 도 11은 계통 정전시 도 3의 제1 마이크로그리드 셀의 독립 운전 방법의 일 예를 설명하는 개략도들이다.
도 12 내지 도 21은 계통 정전시 도 3의 제1 마이크로그리드 셀의 독립 운전 방법의 다른 예를 설명하는 개략도들이다.
도 22는 도 1의 계층형 전력 제어 시스템의 전력 융통 방법을 설명하는 순서도이다. 1 is a schematic diagram illustrating a hierarchical power control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view for explaining the first to third micro-grid cells of FIG.
3 is a schematic diagram illustrating the first micro-grid cell of Fig.
FIGS. 4 to 11 are schematic diagrams illustrating an example of the independent operation method of the first micro grid cell of FIG. 3 during system power failure.
FIGS. 12 to 21 are schematic views for explaining another example of the independent operation method of the first micro grid cell of FIG. 3 during system power failure.
FIG. 22 is a flowchart for explaining a power-up method of the hierarchical power control system of FIG. 1;

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. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.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. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to denote the same or similar elements.

이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템을 설명하도록 한다.Hereinafter, a hierarchical power control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 to FIG.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템을 설명하는 개략도이다. 도 2는 도 1의 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀을 설명하는 개략도이다. 도 3은 도 2의 제1 마이크로그리드 셀을 설명하는 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a hierarchical power control system according to an embodiment of the present invention. 2 is a schematic view for explaining the first to third micro-grid cells of FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the first micro-grid cell of Fig.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 계층형 전력 제어 시스템(1)은 통합 제어 시스템(100), 미들웨어 서버(200), 제1 마이크로그리드 셀(300), 제2 마이크로그리드 셀(400), 제3 마이크로그리드 셀(500)을 포함할 수 있다.1 and 2, a hierarchical power control system 1 according to an embodiment of the present invention includes an integrated control system 100, a middleware server 200, a first micro grid cell 300, A micro-grid cell 400, and a third micro-grid cell 500.

참고로, 도 1의 계층형 전력 제어 시스템(1)은 클라우드 서버(600)를 더 포함할 수도 있으나, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해, 계층형 전력 제어 시스템(1)이 클라우드 서버(600)를 포함하지 않는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.The hierarchical power control system 1 of FIG. 1 may further include a cloud server 600, but in the present invention, the hierarchical power control system 1 includes a cloud server 600, Will not be described.

또한 도면에 도시되어 있지는 않지만, 도 1의 계층형 전력 제어 시스템(1)은 계통을 더 포함할 수 있다. 여기에서, 계통은 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500) 각각에 존재할 수도 있지만, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)에 공통된 하나의 계통만이 존재할 수도 있다. Also, although not shown in the figure, the hierarchical power control system 1 of Fig. 1 may further include a system. Here, although the system may exist in each of the first through third micro grid cells 300, 400, and 500, only one system common to the first through third micro grid cells 300, 400, and 500 may exist have.

또한 계통은 예를 들어, 발전소, 변전소, 송전선 등을 포함할 수 있다.The system may also include, for example, a power station, a substation, a transmission line, and the like.

통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)와 통신하고, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력 수급 상태를 통합하여 제어할 수 있다The integrated control system 100 can communicate with the middleware server 200 and control the power supply and reception states of the first to third micro grid cells 300,

구체적으로, 통합 제어 시스템(100)은 크게 통합감시 및 제어 기능과 최적발전 및 제어 기능을 가지도록 설계될 수 있다.Specifically, the integrated control system 100 can be largely designed to have integrated monitoring and control functions and optimal power generation and control functions.

통합감시 및 제어 기능은 예를 들어, 감시 기능(monitoring), 제어 기능(control), 레포팅 기능(reporting), 경보 기능(alarming), 연산 기능(calculation), DB 관리 기능(Database Management), 트렌드 기능(Trend), 화면표시 기능을 포함할 수 있다.The integrated monitoring and control functions include, for example, monitoring, control, reporting, alarming, calculation, database management, trending, (Trend), and a display function.

여기에서, 감시 기능은 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 상태/고장 감시 및 계측 기능을 포함하고, 제어 기능은 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)에 구비된 설비의 운전/정지/스케줄링 및 최적운전 제어 기능을 포함할 수 있다.Here, the monitoring function includes a state / fault monitoring and measurement function of the first to third micro grid cells 300, 400, and 500, and the control function includes the first to third micro grid cells 300, 400, 500 And may include an operation / stop / scheduling function and an optimum operation control function of the facilities provided in the system.

레포팅 기능은 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)에 대한 기간 별 계측 정보 및 조작/보수 기록을 제공하는 기능을 포함하고, 경보 기능은 알람 인지 처리 및 저장 기능을 포함할 수 있다.The reporting function includes the function of providing period-specific measurement information and operation / maintenance records for the first to third micro-grid cells 300, 400, 500, and the alarm function may include an alarm-aware processing and storage function have.

연산 기능은 역률 등 계산이 필요한 데이터에 연산/함수 기능을 제공하는 기능을 포함하고, DB 관리 기능은 실시간 데이터베이스 API(Application Program Interface)를 통한 데이터 인터페이스 기능을 포함할 수 있다.The arithmetic function includes a function of providing arithmetic / function functions for data requiring power factor calculation and the DB management function may include a data interface function through a real-time database API (application program interface).

트렌드 기능은 데이터 변화 추이를 감시하는 기능을 포함하고, 화면표시 기능은 감시, 이벤트, 알람, 권한 등을 화면(예를 들어, 통합 제어 시스템(100)의 화면 또는 클라우드 서버(600)를 통해 연동된 모바일 단말(800)의 화면)에 표시하는 기능을 포함할 수 있다.The trend function includes a function of monitoring a trend of data change. The screen display function is a function of monitoring, event, alarm, authority, and the like on the screen (for example, the screen of the integrated control system 100 or the cloud server 600) (E.g., a screen of the mobile terminal 800).

한편, 최적발전 및 제어 기능은 예를 들어, 부하 예측 기능, 태양광 발전 예측 기능, 최적발전계획 수립 기능, 경제급전 기능, 자동발전제어 기능, 가정산 기능, 부하 차단 기능, 아일랜딩(islanding) 알고리즘 수행 기능을 포함할 수 있다.On the other hand, the optimal power generation and control functions include, for example, a load prediction function, a solar power generation prediction function, an optimum power generation planning function, an economical power supply function, an automatic power generation control function, Algorithm execution function.

여기에서, 부하 예측 기능은 다양한 예측 알고리즘을 사용하여 결과를 도출하는 앙상블(Ensemble) 다중모델조합 알고리즘을 적용하여 설계하는 기능 및 계통 내 부하의 이력데이터를 취득하여 오라클 DB에 저장하는 기능을 포함할 수 있다.Here, the load prediction function includes a function of designing by applying an ensemble multiple model combination algorithm that derives a result using various prediction algorithms, and a function of acquiring historical data of the load in the system and storing it in the Oracle DB .

태양광 발전 예측 기능은 클라우드 서버(600)를 통해 외부(700; 예를 들어, 기상청)로부터 제공받은 강수량 정보를 토대로 강수량 확률을 패턴화하여, K-mean Cluster 기법을 이용하여 발전량을 예측하는 기능 및 기상청 연계 예측과 미연계 예측을 구분하여 알고리즘을 설계하는 기능을 포함할 수 있다.The photovoltaic power generation prediction function is a function of predicting the amount of generated power using the K-mean cluster technique by patterning the probability of precipitation based on the precipitation amount information provided from the outside 700 (for example, the meteorological agency) through the cloud server 600 And a function of designing an algorithm by classifying the meteorological office linkage prediction and the non-linkage prediction.

최적발전계획 수립 기능은 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력수급상태를 고려하여 각각의 최적발전계획을 수립하는 기능을 포함할 수 있다.The optimum power generation plan setting function may include a function of establishing each optimal power generation plan considering the power supply / demand state of the first to third micro grid cells 300, 400, and 500.

경제급전 기능은 최적발전계획의 결과로 구동되는 에너지원에 대한 열/전기 에너지원의 출력을 결정하여 마이크로그리드 셀 단위로 구분된 결과를 도출하는 기능을 포함할 수 있다.The economic dispatch function may include the ability to determine the output of a thermal / electrical energy source for an energy source driven as a result of an optimal power generation plan and to derive the results divided into microgrid cell units.

자동발전제어 기능은 계통 연계 모드(연계 조류 유지)와 독립 운전 모드(주파수 유지)의 목표를 추종하도록 설계하는 기능을 포함할 수 있다. The automatic power generation control function may include a function of designing to follow the targets of the grid connection mode (maintaining the connected tide) and the independent operation mode (maintaining the frequency).

가정산 기능은 전기 사용량 이력 데이터를 토대로 전기 요금을 계산하는 기능을 포함할 수 있다.Assumption function may include the ability to calculate electricity rates based on electricity usage history data.

부하 차단 기능은 기준값 초과시 우선순위에 의해 부하를 차단하는 기능을 포함할 수 있다.The load cutoff function can include a function to cut off the load by priority in case of exceeding the reference value.

아일랜딩 알고리즘 수행 기능은 독립 운전시 전력 융통 및 부하 차단 방안을 탐색하는 기능을 포함할 수 있다. The function of performing the islanding algorithm may include the function of searching for power flexibility and load cutoff in independent operation.

이러한 통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)로부터 다양한 정보를 제공받아 이를 토대로 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 전력 수급 상태를 통합하여 제어할 수 있다. The integrated control system 100 may receive various information from the middleware server 200, and may integrate and control the power supply / demand states of the first to third micro grid cells based on the received information.

이에 대한 구체적인 내용은 후술하도록 한다.Details of this will be described later.

미들웨어 서버(200)는 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)과 통신할 수 있다.The middleware server 200 may communicate with the first through third micro grid cells 300, 400 and 500.

참고로, 미들웨어 서버(200)는 별도로 존재하지 않고, 통합 제어 시스템(100) 안에 포함될 수도 있다. 이 경우, 통합 제어 시스템(100)이 직접 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500) 또는 클라우드 서버(600)와 통신할 수 있다. For reference, the middleware server 200 does not exist separately and may be included in the integrated control system 100. In this case, the integrated control system 100 may directly communicate with the first to third micro grid cells 300, 400, 500 or the cloud server 600.

다만, 설명의 편의를 위해, 본 발명에서는, 미들웨어 서버(200)가 통합 제어 시스템(100)과 별도로 존재하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.However, for convenience of explanation, it is assumed that the middleware server 200 exists separately from the integrated control system 100 in the present invention.

구체적으로, 미들웨어 서버(200)는 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)로부터 각각 제공받은 실시간 전력 상태 정보를 통합 제어 시스템(100)에 제공할 수 있고, 통합 제어 시스템(100)으로부터 제공받은 제어 명령 또는 신호를 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)에 제공할 수 있다.In detail, the middleware server 200 may provide the real-time power status information provided from the first to third micro-grid cells 300, 400, and 500 to the integrated control system 100, To the first to third micro-grid cells 300, 400, and 500. The micro-

또한 미들웨어 서버(200)는 클라우드 서버(600)로부터 분석 결과를 제공받을 수 있다. Also, the middleware server 200 can receive the analysis result from the cloud server 600.

참고로, 클라우드 서버(600)는 외부(700; 예를 들어, 기상청 또는 한국전력)로부터 기후 데이터 및 전력 관련 데이터 중 적어도 하나를 제공받고, 제1 내지 제3 센서(320, 420, 520)로부터 각각 제1 내지 제3 부하(350, 450, 550)의 전력 상태를 제공받을 수 있다.The cloud server 600 is provided with at least one of climate data and power related data from an external device 700 (e.g., Korea Meteorological Administration or KEPCO) and receives data from at least one of the first to third sensors 320, 420, 520 May be provided with power states of the first to third loads 350, 450 and 550, respectively.

또한 클라우드 서버(600)는 제1 내지 제3 센서(320, 420, 520)로부터 제공받은 제1 내지 제3 부하(350, 450, 550)의 전력 상태 및 외부로부터 제공받은 기후 데이터 및 전력 관련 데이터 중 적어도 하나를 종합하여 분석하고, 분석 결과를 미들웨어 서버(200)로 제공할 수 있다.In addition, the cloud server 600 may store the power state of the first to third loads 350, 450, and 550 provided from the first to third sensors 320, 420 and 520, And provides the analysis result to the middleware server 200. [0050] FIG.

즉, 미들웨어 서버(200)는 클라우드 서버(600)로부터 제공받은 분석 결과 및 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)로부터 각각 제공받은 실시간 전력 상태 정보를 통합 제어 시스템에 제공할 수 있다.That is, the middleware server 200 can provide the integrated control system with real-time power status information provided from the analysis results provided from the cloud server 600 and the first through third micro grid cells 300, 400, have.

이를 통해, 통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)로부터 제공받은 분석 결과 및 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 실시간 전력 상태 정보를 토대로 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력 수급 상태를 통합하여 제어할 수 있다.In this way, the integrated control system 100 can generate the first to third micro grids 300, 400, and 500 based on the analysis results provided from the middleware server 200 and the real-time power state information of the first to third micro- The power supply / demand state of the cells 300, 400, and 500 can be integrated and controlled.

또한 클라우드 서버(600)는 모바일 단말(800)과 연동되어, 모바일 단말(800)로 전력 관련 정보를 송신함으로써, 사용자로 하여금 실시간으로 모바일 단말(800)을 통해 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500) 각각의 전력 상태를 파악할 수 있도록 한다. In addition, the cloud server 600 interlocks with the mobile terminal 800 and transmits the power related information to the mobile terminal 800, thereby allowing the user to transmit the information to the first through third micro grid cells 300, 400, and 500, respectively.

제1 마이크로그리드 셀(300)은 UPS 구조를 갖춘 제1 ESS(360)와 제1 ESS(360)에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하(350)를 포함할 수 있다.The first microgrid cell 300 may include a first ESS 360 with a UPS structure and a first load 350 with a power state managed by a first ESS 360.

구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 마이크로그리드 셀(300)은 제1 EMS(310), 제1 센서(320), 비상 발전기(330), 제1 ESS(360), 건물 관련 전력 시스템(390), 제1 부하(350)를 포함할 수 있다.2 and 3, the first micro-grid cell 300 includes a first EMS 310, a first sensor 320, an emergency generator 330, a first ESS 360, a building- A power system 390, and a first load 350.

참고로, 제1 마이크로그리드 셀(300)은 비상 발전기(330)를 포함하지 않을 수도 있다. 이 경우, 계통의 정전 또는 복전시, UPS 구조를 갖춘 제1 ESS(360)가 무정전으로 제1 부하(350)에 전력을 공급할 수 있다.For reference, the first micro grid cell 300 may not include the emergency generator 330. In this case, the first ESS 360 with the UPS structure can supply power to the first load 350 in an uninterrupted manner.

다만, 설명의 편의를 위해, 본 발명에서는, 제1 마이크로그리드 셀(300)이 비상 발전기(330)를 포함하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.However, for convenience of explanation, it is assumed that the first micro grid cell 300 includes the emergency generator 330 in the present invention.

제1 EMS(310)는 비상 발전기(330) 및 제1 ESS(360)를 제어할 수 있다.The first EMS 310 may control the emergency generator 330 and the first ESS 360.

구체적으로, 제1 EMS(310)는 제1 마이크로그리드 셀(300) 내에 포함된 구성 요소(즉, 제1 센서(320), 비상 발전기(330), 제1 ESS(360), 건물 관련 전력 시스템(390), 제1 부하(350))를 모두 관리하는 역할을 수행할 수 있다.Specifically, the first EMS 310 includes components (i.e., a first sensor 320, an emergency generator 330, a first ESS 360, a building-related power system (390), and the first load (350).

또한 제1 EMS(310)는 미들웨어 서버(200)와 통신할 수 있는바, 제1 마이크로그리드 셀(300)의 전력 관련 데이터를 미들웨어 서버(200)로 송신하거나 미들웨어 서버(200)로부터 통합 제어 시스템(100)의 제어 신호 또는 명령을 제공받을 수도 있다.The first EMS 310 can communicate with the middleware server 200 so that the power related data of the first micro grid cell 300 can be transmitted to the middleware server 200 or can be transmitted from the middleware server 200 to the integrated control system 200. [ Or may be provided with a control signal or command of the controller 100.

참고로, 제1 EMS(310)는 PMS(362; Power Management System)로부터 제공받은 배터리(366)에 관한 데이터에 기초하여 배터리(366)의 유지 및 보수에 관한 정보를 생성하고, 생성된 배터리(366)의 유지 및 보수에 관한 정보를 PMS(362)를 통해 배터리(366)를 관리하는 BMS(368; Battery Management System)로 제공할 수도 있다. For reference, the first EMS 310 generates information on the maintenance and repair of the battery 366 based on data on the battery 366 provided from the PMS 362, 366 may be provided to the BMS 368 (Battery Management System) for managing the battery 366 via the PMS 362.

제1 센서(320)는 제1 부하(350)의 전력 상태를 감지할 수 있다.The first sensor 320 may sense the power state of the first load 350. [

구체적으로, 제1 센서(320)는 예를 들어, 통신 기능이 구비된 IoT 센서일 수 있고, 제1 부하(350)의 전력 상태(예를 들어, 전력 부족 여부, 전력 과잉 여부 등)를 감지하여 클라우드 서버(600)로 감지된 정보를 제공할 수 있다.Specifically, the first sensor 320 may be, for example, an IoT sensor equipped with a communication function and may sense the power state of the first load 350 (e.g., whether power is low, whether power is excessive, etc.) And provide the sensed information to the cloud server 600.

비상 발전기(330)는 계통 정전시 제1 EMS(310)에 의해 구동될 수 있다.Emergency generator 330 may be driven by first EMS 310 during system power failure.

구체적으로, 비상 발전기(330)는 예를 들어, 디젤 발전기일 수 있고, 제1 ESS(360)와 연동되어 구동됨으로써 계통 정전시 제1 마이크로그리드 셀(300)의 무정전 독립 운전이 특정 시간(예를 들어, 4시간)동안 유지되도록 할 수 있다. In particular, the emergency generator 330 may be, for example, a diesel generator, and may be driven in conjunction with the first ESS 360 to ensure that the uninterruptible independent operation of the first micro grid cell 300 during a grid failure occurs for a certain period of time For example, 4 hours).

참고로, 비상 발전기(330)로 기존의 디젤 발전기를 활용하고, 제1 ESS(360)로 소용량 ESS를 사용함으로써, 초기 투자비용을 절감할 수 있다. 또한 비상 발전기(330)를 통해 장시간 또는 무제한 독립 운전이 가능한바, 전력 수급의 신뢰성을 확보할 수 있고, 계획적인 독립 운전을 가능하게 함으로써 피크 부하 절감을 통해 경제성도 확보할 수 있다. For reference, the initial investment cost can be reduced by utilizing the existing diesel generator as the emergency generator 330 and using the small capacity ESS as the first ESS 360. In addition, since the emergency generator 330 can be operated independently for a long time or indefinitely, reliability of electric power supply and demand can be ensured, and planned operation can be performed independently, thereby ensuring economical efficiency by reducing peak load.

제1 ESS(360)는 UPS 구조를 갖출 수 있고, 계통 정전 등의 사고시를 대비하여 무순단 독립 운전이 가능하도록 설계됨으로써 신뢰성 있는 전력 공급을 가능하게 한다. The first ESS 360 can be provided with a UPS structure and is designed to be capable of independent and independent operation in case of an accident such as system power failure, thereby enabling a reliable power supply.

구체적으로, 제1 ESS(360)는 UPS 구조를 토대로 계통 정전 또는 복전시 무정전으로 제1 부하(350)에 전력을 공급할 수 있고, 제1 부하(350)의 전력 상태를 관리할 수 있다.Specifically, the first ESS 360 can supply power to the first load 350 and the power state of the first load 350 based on the UPS structure, in a systematic power failure or in a recovery uninterruptible manner.

여기에서, 제1 ESS(360)는 PMS(362), PCS(364), 배터리(366), BMS(368)를 포함할 수 있다. Here, the first ESS 360 may include a PMS 362, a PCS 364, a battery 366, and a BMS 368.

PCS(364)는 분산 전원 시스템(미도시; 예를 들어, 태양광 또는 풍력과 같은 신재생 에너지 시스템)에서 발전된 전력을 배터리(366)에 저장하거나 계통, 제1 부하(350)로 전달할 수 있다. 또한 PCS(364)는 배터리(366)에 저장된 전력을 계통 또는 제1 부하(350)로 전달할 수 있다. PCS(364)는 계통에서 공급된 전력을 배터리(366)에 저장할 수도 있다.The PCS 364 may store power generated in the distributed power system (not shown) (e.g., a renewable energy system such as solar or wind power) to the battery 366 or route it to the first load 350 . The PCS 364 may also communicate the power stored in the battery 366 to the system or first load 350. The PCS 364 may store the power supplied by the system in the battery 366. [

또한 PCS(364)는 배터리(366)의 충전 상태(State of Charge, 이하 "SOC 레벨"이라 한다)를 기초로 배터리(366)의 충전 및 방전을 제어할 수 있다. The PCS 364 can also control charging and discharging of the battery 366 based on the state of charge (hereinafter referred to as "SOC level") of the battery 366.

참고로, PCS(364)는 전력 시장의 전력 가격, 분산 전원 시스템의 발전 계획, 발전량 및 계통의 전력 수요 등을 기초로 제1 ESS(360)의 동작에 대한 스케줄을 생성할 수 있다. For reference, the PCS 364 may generate a schedule for the operation of the first ESS 360 based on the power price of the power market, the power generation plan of the distributed power system, the power generation amount, and the power demand of the grid.

배터리(366)는 PCS(364)에 의해 충전 또는 방전될 수 있다.The battery 366 may be charged or discharged by the PCS 364. [

구체적으로, 배터리(366)는 분산 전원 시스템 및 계통의 전력 중 하나 이상을 공급받아 저장할 수 있고, 저장된 전력을 계통, 제1 부하(350) 중 하나 이상에 공급할 수 있다. 이러한 배터리(366)는 적어도 하나 이상의 배터리 셀로 이루어질 수 있으며, 각 배터리 셀은 복수의 베어셀을 포함할 수 있다. Specifically, the battery 366 may receive and store one or more of the distributed power system and the power of the system, and may supply the stored power to one or more of the first load 350 systems. The battery 366 may include at least one battery cell, and each battery cell may include a plurality of bare cells.

BMS(368)는 배터리(366)의 상태를 모니터링하고, 배터리(366)의 충전 및 방전 동작을 제어할 수 있다. 또한 BMS(368)는 배터리(366)의 충전 상태인 SOC 레벨을 포함한 배터리(366)의 상태를 모니터링 할 수 있고, 모니터링된 배터리(366)의 상태(예를 들어, 전압, 전류, 온도, 잔여 전력량, 수명, 충전 상태 등) 정보를 PCS(364)에 제공할 수 있다.The BMS 368 may monitor the condition of the battery 366 and control the charging and discharging operations of the battery 366. [ The BMS 368 may also monitor the condition of the battery 366 including the SOC level that is the charged state of the battery 366 and may monitor the state of the monitored battery 366 (e.g., voltage, current, temperature, The amount of power, the life span, the state of charge, etc.) to the PCS 364. [

또한 BMS(368)는 배터리(366)를 보호하기 위한 보호 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, BMS(368)는 배터리(366)에 대한 과충전 보호 기능, 과방전 보호 기능, 과전류 보호 기능, 과전압 보호 기능, 과열 보호 기능, 셀 밸런싱 기능 중 하나 이상을 수행할 수 있다. The BMS 368 may also perform a protection operation to protect the battery 366. For example, the BMS 368 may perform one or more of overcharge protection, over-discharge protection, over-current protection, over-voltage protection, over-temperature protection, and cell balancing for the battery 366.

또한 BMS(368)는 배터리(366)의 SOC 레벨을 조절할 수 있다.The BMS 368 may also adjust the SOC level of the battery 366.

구체적으로, BMS(368)는 PCS(364)로부터 제어 신호를 수신하고, 수신된 신호를 토대로 배터리(366)의 SOC 레벨을 조절할 수 있다.Specifically, the BMS 368 may receive control signals from the PCS 364 and adjust the SOC level of the battery 366 based on the received signal.

PMS(362)는 BMS(368)로부터 제공받은 배터리(366)와 관련된 데이터에 기초하여 PCS(364)를 제어할 수 있다.The PMS 362 may control the PCS 364 based on data associated with the battery 366 provided by the BMS 368.

구체적으로, PMS(362)는 배터리(366)의 상태를 모니터링하고, PCS(364)의 상태를 모니터링할 수 있다. 즉, PMS(362)는 BMS(368)로부터 수신한 배터리(366)와 관련된 데이터에 기초하여 PCS(364)를 그 효율에 따라 제어할 수 있다.In particular, the PMS 362 may monitor the status of the battery 366 and monitor the status of the PCS 364. [ That is, the PMS 362 may control the PCS 364 according to its efficiency based on the data associated with the battery 366 received from the BMS 368.

또한 PMS(362)는 BMS(368)를 통해 배터리(366)의 상태를 모니터링하여 수집한 배터리(366) 관련 데이터를 제1 EMS(310)에 제공할 수 있다.The PMS 362 may also monitor the status of the battery 366 via the BMS 368 and provide the collected data to the first EMS 310 about the battery 366.

건물 관련 전력 시스템(390)은 BEMS(392), 분전반(398), BAS(393), 냉난방 시스템(394), 제1 분산 전원 시스템(395), 제3 ESS(396)를 포함할 수 있다.The building related power system 390 may include a BEMS 392, a distribution board 398, a BAS 393, a heating and cooling system 394, a first distributed power system 395 and a third ESS 396.

구체적으로, BEMS(392)는 BAS(393)를 통해 냉난방 시스템(394), 제1 분산 전원 시스템(395) 및, 제3 ESS(396) 중 적어도 하나를 제어하여 피크 부하를 절감할 수 있고, 분전반(398)도 제어 가능하다. Specifically, the BEMS 392 can control at least one of the heating / cooling system 394, the first distributed power system 395, and the third ESS 396 via the BAS 393 to reduce the peak load, The distribution board 398 is also controllable.

또한 분전반(398)과 BAS(393)는 BEMS(392)와의 통신을 통해 제어될 수 있고, 냉난방 시스템(394), 제1 분산 전원 시스템(395), 제3 ESS(396)는 BAS(393)와 연결됨으로써 BEMS(392)에 의해 제어될 수 있다.The distribution board 398 and the BAS 393 can be controlled through communication with the BEMS 392 and the cooling and heating system 394, the first distributed power system 395, the third ESS 396, Lt; / RTI > can be controlled by the BEMS 392. < RTI ID = 0.0 >

이러한 건물 관련 전력 시스템(390)은 에너지 절감을 위해 최적 제어됨으로써, 에너지 비용 및 피크 부하를 절감할 수 있다.This building-related power system 390 can be optimally controlled for energy savings, thereby reducing energy costs and peak loads.

제1 부하(350)는 제1 ESS(360)에 의해 전력 상태가 관리될 수 있고, 예를 들어, 가정, 대형 건물, 공장 등을 포함할 수 있다.The first load 350 may be managed by the first ESS 360 in a power state and may include, for example, a home, a large building, a factory, and the like.

구체적으로, 제1 부하(350)는 제1 ESS(360), 비상 발전기(330) 및, 건물 관련 전력 시스템(390) 중 적어도 하나에 의해 전력 수급이 관리될 수 있고, 제1 센서(320)와 연결될 수 있다.Specifically, the first load 350 can be managed by at least one of the first ESS 360, the emergency generator 330, and the building-related power system 390, and the first sensor 320, Lt; / RTI >

참고로, 제1 부하(350)는 무정전의 고품질 전력 공급이 필요한 중요 부하(예를 들어, 연구실 건물, 병원 등)일 수 있다. For reference, the first load 350 may be a critical load (e.g., laboratory building, hospital, etc.) that requires uninterruptible high quality power supply.

이에 따라, 통합 제어 시스템(100)의 전력 융통 작업 수행시, 제1 부하(350)의 전력 융통 우선순위는 제2 부하(450) 및 제3 부하(550) 각각의 전력 융통 우선순위보다 높을 수 있다.Accordingly, in performing the power-up operation of the integrated control system 100, the power priority of the first load 350 may be higher than the power priority of each of the second load 450 and the third load 550 have.

제2 마이크로그리드 셀(400)은 제2 부하(450)와 제2 부하(450)의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS(460)를 포함할 수 있다.The second microgrid cell 400 may include a second ESS 460 that manages the power state of the second load 450 and the second load 450.

구체적으로, 제2 마이크로그리드 셀(400)은 제2 EMS(410), 제2 센서(420), 제2 부하(450), 제2 ESS(460)를 포함할 수 있다.Specifically, the second micro grid cell 400 may include a second EMS 410, a second sensor 420, a second load 450, and a second ESS 460.

참고로, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 제2 마이크로그리드 셀(400)은 제2 ESS(460)와 연계되어 구동되는 제2 분산 전원 시스템(미도시; 예를 들어, 풍력 또는 태양광과 같은 신재생 에너지 시스템)을 더 포함할 수 있다.For reference, although not shown, the second micro-grid cell 400 may include a second distributed power system (not shown) driven in conjunction with a second ESS 460, for example, Renewable energy system).

제2 EMS(410)는 제2 ESS(460) 및 제2 분산 전원 시스템을 제어할 수 있다.The second EMS 410 may control the second ESS 460 and the second distributed power system.

구체적으로, 제2 EMS(410)는 제2 마이크로그리드 셀(400) 내에 포함된 구성 요소(즉, 제2 센서(420), 제2 부하(450), 제2 ESS(460), 제2 분산 전원 시스템)를 모두 관리하는 역할을 수행할 수 있다.Specifically, the second EMS 410 is configured to receive the components (i.e., the second sensor 420, the second load 450, the second ESS 460, the second dispersion 420) included in the second micro- Power system) of the system.

또한 제2 EMS(410)는 미들웨어 서버(200)와 통신할 수 있는바, 제2 마이크로그리드 셀(400)의 전력 관련 데이터를 미들웨어 서버(200)로 송신하거나 미들웨어 서버(200)로부터 통합 제어 시스템(100)의 제어 신호 또는 명령을 제공받을 수도 있다.The second EMS 410 may communicate with the middleware server 200 and may transmit power related data of the second microgrid cell 400 to the middleware server 200 or may be transmitted from the middleware server 200 to the integrated control system 200. [ Or may be provided with a control signal or command of the controller 100.

제2 센서(420)는 제2 부하(450)의 전력 상태를 감지할 수 있다.The second sensor 420 may sense the power state of the second load 450. [

구체적으로, 제2 센서(420)는 예를 들어, 통신 기능이 구비된 IoT 센서일 수 있고, 제2 부하(450)의 전력 상태(예를 들어, 전력 부족 여부, 전력 과잉 여부 등)를 감지하여 클라우드 서버(600)로 감지된 정보를 제공할 수 있다.Specifically, the second sensor 420 may be, for example, an IoT sensor equipped with a communication function and may sense the power state of the second load 450 (e.g., whether power is low, whether power is excessive, etc.) And provide the sensed information to the cloud server 600.

제2 부하(450)는 제2 ESS(460)에 의해 전력 상태가 관리될 수 있고, 예를 들어, 가정, 대형 건물, 공장 등을 포함할 수 있다.The second load 450 may be managed by the second ESS 460 in a power state and may include, for example, a home, a large building, a factory, and the like.

구체적으로, 제2 부하(450)는 제2 ESS(460)에 의해 전력 수급이 관리될 수 있고, 제2 센서(420)와 연결될 수 있다.Specifically, the second load 450 can be managed by the second ESS 460 and can be connected to the second sensor 420.

참고로, 제2 부하(450)는 제2 분산 전원 시스템과 연계를 통해 에너지 효율화가 필요한 일반 부하(예를 들어, 강의실 건물, 기숙사 등)일 수 있다. For reference, the second load 450 may be a general load (e.g., a classroom building, dormitory, etc.) that requires energy efficiency through connection with a second distributed power system.

또한 제2 부하(450)는 서로 다른 우선 순위를 가지는 적어도 하나 이상의 부하(450a~450c)를 포함할 수 있다. Also, the second load 450 may include at least one load 450a-450c having different priorities.

따라서, 계통 정전 등의 사고로 인해 제1 마이크로그리드 셀(300)로부터 전력을 제공받게 되면, 제2 부하(450) 중 우선 순위가 높은 부하만이 선별되어 전력을 공급받을 수 있다.Accordingly, when power is supplied from the first micro-grid cell 300 due to an accident such as system power failure, only the load having the highest priority among the second loads 450 can be selected and supplied with power.

즉, 제2 부하(450) 중 우선 순위가 높은 부하(예를 들어, 450a)는 계통 정전이 발생하여도 제1 마이크로그리드 셀(300)로부터 전력을 융통받아 구동될 수 있지만, 우선 순위가 낮은 부하(예를 들어, 450b, 450c)는 계통 정전 발생시, 전력을 융통받지 못할 수 있다. That is, a load (for example, 450a) having a high priority among the second loads 450 may be driven by receiving power from the first micro grid cell 300 even if a system power failure occurs, The loads (for example, 450b and 450c) may not be able to receive power when the system is out of order.

정리하자면, 제2 마이크로그리드 셀(400)에는 계통 정전 등의 사고 발생시 특성 또는 우선 순위를 토대로 선별적으로 구동될 필요가 있는 부하들이 포함될 수 있다.To summarize, the second micro-grid cell 400 may include loads that need to be selectively driven based on characteristics or priorities in the event of an accident such as system power failure.

제2 ESS(460)는 제2 부하(450)의 전력 상태를 관리하고, 피크 제어 기능을 수행할 수 있다.The second ESS 460 may manage the power state of the second load 450 and may perform a peak control function.

또한, 제2 ESS(460)는 전술한 제1 ESS(360)와 같이, PMS, 배터리, BMS, PCS를 포함할 수 있지만, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다. Also, the second ESS 460 may include a PMS, a battery, a BMS, and a PCS like the first ESS 360 described above, but a detailed description thereof will be omitted.

참고로, 제2 마이크로그리드 셀(400)은 제1 마이크로그리드 셀(300)과 변환 스위치(380)를 통해 연결될 수 있다.For reference, the second micro-grid cell 400 may be connected to the first micro-grid cell 300 through a conversion switch 380. [

즉, 제1 마이크로그리드 셀(300)과 제2 마이크로그리드 셀(400) 간 연결은 변환 스위치(380)를 통해 개폐될 수 있다.That is, the connection between the first micro-grid cell 300 and the second micro-grid cell 400 can be opened or closed through the changeover switch 380. [

이러한 변환 스위치(380)는 평상시에는 제1 마이크로그리드 셀(300)과 제2 마이크로그리드 셀(400) 간 연결을 차단하고, 계통 정전 등의 사고 발생시 제1 마이크로그리드 셀(300)과 제2 마이크로그리드 셀(400)을 연결시켜줌으로써 서로 간에 전력 융통이 가능하게 하는 역할을 한다.The switch 380 normally disconnects the connection between the first micro-grid cell 300 and the second micro-grid cell 400 and prevents the first micro-grid cell 300 and the second micro- And the grid cells 400 are connected to each other to enable power flexibility between them.

또한 변환 스위치(380)는 예를 들어, TS(Transfer Switch), STS(Static Transfer Switch), 백투백 컨버터(back-to-back converter) 및, ALTS(Automatic Load Transfer Switch) 중 어느 하나일 수 있다.The conversion switch 380 may be any one of, for example, a transfer switch (TS), a static transfer switch (STS), a back-to-back converter and an automatic load transfer switch (ALTS).

참고로, 변환 스위치(380)는 일단이 제1 ESS(360)와 제1 부하(350) 사이에 연결되고, 타단이 제2 ESS(460)와 제2 부하(450) 사이에 연결될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. The switch 380 may be connected at one end between the first ESS 360 and the first load 350 and the other end may be connected between the second ESS 460 and the second load 450, But is not limited thereto.

또한 상황에 따라, AC전압을 DC전압으로 변경하거나 DC전압을 AC전압으로 변경하기 위해 변환 스위치(380)의 양단에 각각 AC-DC 컨버터 또는 DC-AC 컨버터 등이 설치될 수 있다. Depending on the situation, an AC-DC converter or a DC-AC converter or the like may be installed at both ends of the changeover switch 380 to change the AC voltage to the DC voltage or change the DC voltage to the AC voltage.

제3 마이크로그리드 셀(500)은 제3 부하(550)를 포함할 수 있다.The third microgrid cell 500 may include a third load 550.

구체적으로, 제3 마이크로그리드 셀(500)은 제3 센서(520)와 제3 부하(550)를 포함할 수 있다. In particular, the third microgrid cell 500 may include a third sensor 520 and a third load 550.

참고로, 제3 마이크로그리드 셀(500)에는 제2 마이크로그리드 셀(400)과 달리, EMS, ESS 또는 분산 전원 시스템이 없을 수 있다. 이에 따라, 제3 마이크로그리드 셀(500)의 전력 수급 상태는 클라우드 서버(600)를 통해 미들웨어 서버(200)로 전달될 수 있다.For reference, unlike the second micro-grid cell 400, the third micro-grid cell 500 may have no EMS, ESS, or distributed power system. Accordingly, the power supply state of the third micro-grid cell 500 can be transmitted to the middleware server 200 through the cloud server 600. [

물론, 제3 마이크로그리드 셀(500)의 제3 센서(520)가 미들웨어 서버(200)와 통신함으로써 직접 제3 부하(550)의 전력 상태를 미들웨어 서버(200)로 송신할 수도 있다. Of course, the third sensor 520 of the third microgrid cell 500 may directly communicate the power state of the third load 550 to the middleware server 200 by communicating with the middleware server 200.

제3 센서(520)는 제3 부하(550)의 전력 상태를 감지할 수 있다.The third sensor 520 may sense the power state of the third load 550.

구체적으로, 제3 센서(520)는 예를 들어, 통신 기능이 구비된 IoT 센서일 수 있고, 제3 부하(550)의 전력 상태(예를 들어, 전력 부족 여부, 전력 과잉 여부 등)를 감지하여 클라우드 서버(600)로 감지된 정보를 제공할 수 있다.Specifically, the third sensor 520 may be, for example, an IoT sensor equipped with a communication function and may sense the power state of the third load 550 (e.g., whether power is low, whether power is excessive, etc.) And provide the sensed information to the cloud server 600.

제3 부하(550)는 예를 들어, 가정, 대형 건물, 공장 등을 포함할 수 있다.The third load 550 may include, for example, a home, a large building, a factory, and the like.

구체적으로, 제3 부하(550)는 제3 센서(520)와 연결될 수 있다.Specifically, the third load 550 may be coupled to the third sensor 520.

참고로, 제3 부하(550)는 분산 전원 시스템과의 연계가 없는 일반 부하일 수 있고, 제3 센서(520)를 통한 분석 기반의 에너지 저감 서비스(예를 들어, 클라우드 서버(600)로 제3 부하(550)의 전력 상태 정보를 송신함으로써 사용자가 클라우드 서버(600)와 통신할 수 있는 모바일 단말(800)을 통해 제3 부하(550)의 전력 상태를 실시간으로 확인 가능)를 제공하는 것을 목적으로 할 수 있다. The third load 550 may be a generic load that is not associated with the distributed power system and may be an analysis based energy reduction service through the third sensor 520 (e.g., 3 power state information of the third load 550 via the mobile terminal 800 that allows the user to communicate with the cloud server 600 by transmitting the power state information of the third load 550) It can be done for the purpose.

이하에서는, 도 4 내지 도 11을 참조하여, 계통 정전시 도 3의 제1 마이크로그리드 셀의 독립 운전 방법의 일 예를 설명하도록 한다.Hereinafter, an example of the independent operation method of the first micro grid cell of Fig. 3 during system power failure will be described with reference to Figs. 4 to 11. Fig.

도 4 내지 도 11은 계통 정전시 도 3의 제1 마이크로그리드 셀의 독립 운전 방법의 일 예를 설명하는 개략도들이다.FIGS. 4 to 11 are schematic diagrams illustrating an example of the independent operation method of the first micro grid cell of FIG. 3 during system power failure.

참고로, 설명의 편의를 위해, 도 3에 도시되지 않은 일부 구성 요소를 도 4 내지 도 11의 제1 마이크로그리드 셀(300)에 추가하거나 도 3에 도시된 일부 구성 요소를 도 4 내지 도 11의 제1 마이크로그리드 셀(300)에서 생략하고 설명하도록 한다. For reference, some components not shown in FIG. 3 are added to the first micro-grid cell 300 of FIGS. 4-11, or some of the components shown in FIG. 3 are shown in FIGS. The first micro grid cell 300 of FIG.

먼저, 도 3 내지 도 6을 참조하면, 계통(G) 정전시, STS(324; Static Transfer Switch)는 계통(G) 정전을 감지하여 계통(G)과의 연결을 차단하고, 제1 ESS(360)는 구동 모드를 정전력 모드에서 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 변경하여 제1 부하(350)에 독립적으로 전력을 공급할 수 있다.3 to 6, the STS 324 (Static Transfer Switch) detects a power failure of the system G and interrupts the connection with the system G when a power failure occurs in the system G, 360 can supply power to the first load 350 independently by changing the drive mode from the constant power mode to the CVCF (Constant Voltage Constant Frequency) mode.

구체적으로, STS(324)는 계통(G)과 제1 ESS(360)간 연결 및 계통(G)과 제1 부하(350) 간 연결을 개폐할 수 있다.Specifically, the STS 324 may open and close the connection between the system G and the first ESS 360 and the connection between the system G and the first load 350.

또한 STS(324)는 예를 들어, 계통(G) 정전시 4ms의 시간 내에 계통(G) 정전을 감지하여 계통(G)과의 연결을 차단할 수 있다.In addition, the STS 324 can interrupt the connection with the system G by detecting a power failure of the system G within a time of 4 ms when the system G is powered down.

또한 제1 ESS(360)는 계통(G) 정전시, 10ms 이내에 CVCF 모드로 구동 모드를 변경 후 제1 부하(350)에 안정적으로 전력을 공급(즉, 제1 ESS(360)의 무순단 독립 운전)할 수 있다.The first ESS 360 also changes the drive mode to the CVCF mode within 10 ms at the time of power failure of the system G and then stably supplies power to the first load 350 Driving).

이 때 계통(G) 측에 설치된 차단기(321) 역시 계통(G)과의 연결을 차단할 수 있다. At this time, the circuit breaker 321 provided on the side of the system G may also be disconnected from the system G. [

이어서, 도 3, 도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 EMS(310)는 제1 ESS(360)가 CVCF 모드로 변경되어 제1 부하(350)에 독립적으로 전력을 공급하면 비상 발전기(330)를 구동시키고, 제1 EMS(310)에 의해 구동된 비상 발전기(330)는 제1 부하(350) 측으로 전력을 공급할 수 있다.3, 7, and 8, when the first ESS 360 is changed to the CVCF mode and supplies power to the first load 350 independently, the first EMS 310 generates an emergency generator 330 And the emergency generator 330 driven by the first EMS 310 can supply power to the first load 350 side.

이 때, 비상 발전기(330) 측에 설치된 차단기(322)는 비상 발전기(330)의 연결을 활성화시키지만, STS(324)로 인해 비상 발전기(330)와 제1 부하(350) 간 연결은 차단될 수 있다. 이에 따라, 비상 발전기(330)는 무부하 운전을 하게 된다.At this time, the breaker 322 provided on the side of the emergency generator 330 activates the connection of the emergency generator 330, but the connection between the emergency generator 330 and the first load 350 is blocked due to the STS 324 . As a result, the emergency generator 330 performs no-load operation.

STS(324)는 비상 발전기(330)에 의해 공급되는 전력이 감지되면 제1 ESS(360)에 제1 알림을 제공하고, 제1 ESS(360)는 STS(324)로부터 제1 알림을 제공받으면, 제1 동기화 알고리즘을 수행할 수 있다.The STS 324 provides a first notification to the first ESS 360 when power supplied by the emergency generator 330 is sensed and the first ESS 360 receives a first notification from the STS 324 , A first synchronization algorithm may be performed.

참고로, 제1 동기화 알고리즘은 제1 ESS(360)의 주파수, 전압 및 위상각을 비상 발전기(330)의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘일 수 있다.The first synchronization algorithm may be an algorithm for synchronizing the frequency, voltage, and phase angle of the first ESS 360 with the frequency, voltage, and phase angle of the emergency generator 330.

제1 ESS(360)의 제1 동기화 알고리즘이 수행되면, STS(324)는 계통(G)과의 연결 차단을 해제하고, 비상 발전기(330)는 주파수 추종 모드로 구동되고, 제1 ESS(360)는 정전력 모드로 다시 변경되어 구동될 수 있다.When the first synchronization algorithm of the first ESS 360 is performed, the STS 324 cancels the connection with the system G, and the emergency generator 330 is driven in the frequency tracking mode and the first ESS 360 Can be changed back to the constant power mode and driven.

이에 따라, 제1 부하(350)는 계통(G)이 복전되기 전까지 비상 발전기(330) 및 제1 ESS(360)로부터 안정적으로 전력을 공급받을 수 있다.Accordingly, the first load 350 can be stably supplied with power from the emergency generator 330 and the first ESS 360 until the system G is restored.

이어서, 도 3, 도 9 내지 도 11을 참조하면, 계통(G) 복전시, 제1 EMS(310)는 비상 발전기(330)의 구동을 정지시킬 수 있다.3, 9 to 11, the first EMS 310 may stop the operation of the emergency generator 330, and the system G may be restored.

이 때, 비상 발전기(330) 측에 설치된 차단기(322)는 비상 발전기(330)의 연결을 차단하게 된다.At this time, the breaker 322 installed on the side of the emergency generator 330 cuts off the connection of the emergency generator 330.

STS(324)는 비상 발전기(330)의 구동 정지를 감지하여 제1 ESS(360)에 제2 알림을 제공하고, 계통(G)과의 연결을 다시 차단할 수 있다.The STS 324 senses the stoppage of the emergency generator 330 to provide a second notification to the first ESS 360 and to disconnect the connection with the system G again.

제1 ESS(360)는 STS(324)로부터 제2 알림을 제공받으면, 정전력 모드에서 CVCF 모드로 변경하여 제1 부하(350)에 독립적으로 전력을 공급할 수 있다.When the first ESS 360 is provided with the second notification from the STS 324, the first ESS 360 can change the CVCF mode in the constant power mode and supply power independently to the first load 350.

계통(G) 측에 설치된 차단기(321)가 다시 활성화되어 계통(G)으로부터 제1 부하(350) 측으로 전력이 공급되면, STS(324)는 계통(G)에 의해 공급되는 전력을 감지하여 제1 ESS(360)에 제3 알림을 제공할 수 있다.The STS 324 senses the electric power supplied by the system G and supplies electric power to the first load 350 when the electric power is supplied to the first load 350 from the system G by activating the circuit breaker 321 provided on the system G side again, Lt; RTI ID = 0.0 > ESS < / RTI >

제1 ESS(360)는 STS(324)로부터 제3 알림을 제공받으면, 제2 동기화 알고리즘을 수행하게 되고, 제1 ESS(360)가 제2 동기화 알고리즘을 수행하면, STS(324)는 계통(G)과의 연결 차단을 다시 해제할 수 있다.When the first ESS 360 is provided with a third notification from the STS 324 to perform a second synchronization algorithm and the first ESS 360 performs a second synchronization algorithm, G) can be released again.

여기에서, 제2 동기화 알고리즘은 제1 ESS(360)의 주파수, 전압 및 위상각을 계통(G)의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘일 수 있다.Here, the second synchronization algorithm may be an algorithm for synchronizing the frequency, voltage, and phase angle of the first ESS 360 with the frequency, voltage, and phase angle of the system G. [

또한 STS(324)가 계통(G)과의 연결 차단을 다시 해제함으로써, 계통(G) 정전 전의 상태로 다시 정상 복구될 수 있다.In addition, the STS 324 is again released from the connection with the system G, so that the system G can be restored to the state before the system failure.

전술한 과정을 통해 계통(G) 정전시, 본 발명의 제1 마이크로그리드 셀(300)은 독립 운전을 할 수 있다.During the power failure of the system G, the first micro-grid cell 300 of the present invention can operate independently.

또한 전술한 제1 마이크로그리드 셀(300)의 독립 운전은 소용량 배터리(제1 ESS(360) 내 배터리(366))로 무순단 독립운전을 구현함으로써 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 비상 발전기(330)와 제1 ESS(360)의 병렬 운전을 통해 장시간(예를 들어, 4시간 이상) 독립운전이 가능하다. In addition, the independent operation of the first micro grid cell 300 described above can reduce costs by implementing a discrete independent operation with a small-capacity battery (the battery 366 in the first ESS 360) ) And the first ESS 360 can be operated independently for a long time (for example, 4 hours or more).

이하에서는, 도 12 내지 도 21을 참조하여, 계통 정전시 도 3의 제1 마이크로그리드 셀의 독립 운전 방법의 다른 예를 설명하도록 한다.Hereinafter, another example of the independent operation method of the first micro grid cell of Fig. 3 during system power failure will be described with reference to Figs. 12 to 21. Fig.

도 12 내지 도 21은 계통 정전시 도 3의 제1 마이크로그리드 셀의 독립 운전 방법의 다른 예를 설명하는 개략도들이다.FIGS. 12 to 21 are schematic views for explaining another example of the independent operation method of the first micro grid cell of FIG. 3 during system power failure.

참고로, 설명의 편의를 위해, 도 3에 도시되지 않은 일부 구성 요소를 도 12 내지 도 21의 제1 마이크로그리드 셀(300)에 추가하거나 도 3에 도시된 일부 구성 요소를 도 12 내지 도 21의 제1 마이크로그리드 셀(300)에서 생략하고 설명하도록 한다. For reference, some components not shown in Fig. 3 are added to the first microgrid cell 300 of Figs. 12 to 21, or some of the components shown in Fig. 3 are shown in Figs. 12 to 21 The first micro grid cell 300 of FIG.

먼저, 도 3, 도 12 내지 도 14를 참조하면, 계통(G) 정전시, STS(324; Static Transfer Switch)는 계통(G) 정전을 감지하여 계통(G)과의 연결을 차단하고, 제1 ESS(360)는 구동 모드를 정전력 모드에서 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 변경하여 제1 부하(350)에 독립적으로 전력을 공급할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 12 to 14, at the time of power failure of the system G, the STS 324 (Static Transfer Switch) senses the power failure of the system G to block the connection with the system G, 1 ESS 360 can supply power independently to the first load 350 by changing the drive mode from the constant power mode to the CVCF (Constant Voltage Constant Frequency) mode.

구체적으로, STS(324)는 계통(G)과 제1 ESS(360)간 연결 및 계통(G)과 제1 부하(350) 간 연결을 개폐할 수 있다.Specifically, the STS 324 may open and close the connection between the system G and the first ESS 360 and the connection between the system G and the first load 350.

또한 STS(324)는 예를 들어, 계통(G) 정전시 4ms의 시간 내에 계통(G) 정전을 감지하여 계통(G)과의 연결을 차단할 수 있다.In addition, the STS 324 can interrupt the connection with the system G by detecting a power failure of the system G within a time of 4 ms when the system G is powered down.

또한 제1 ESS(360)는 계통(G) 정전시, 10ms 이내에 CVCF 모드로 구동 모드를 변경 후 제1 부하(350)에 안정적으로 전력을 공급(즉, 제1 ESS(360)의 무순단 독립 운전)할 수 있다.The first ESS 360 also changes the drive mode to the CVCF mode within 10 ms at the time of power failure of the system G and then stably supplies power to the first load 350 Driving).

이 때 계통(G) 측에 설치된 차단기(321) 역시 계통(G)과의 연결을 차단할 수 있다. At this time, the circuit breaker 321 provided on the side of the system G may also be disconnected from the system G. [

이어서, 도 3, 도 15 내지 도 17을 참조하면, 제1 EMS(310)는 제1 ESS(360)가 CVCF 모드로 변경되어 제1 부하(350)에 독립적으로 전력을 공급하면 비상 발전기(330)를 구동시킬 수 있다.3, 15 to 17, when the first ESS 360 is changed to the CVCF mode and supplies power independently to the first load 350, the first EMS 310 generates an emergency generator 330 Can be driven.

또한 비상 발전기(330)가 구동되면, CTTS(326; Closed Transition Transfer Switch)는 비상 발전기(330)와 계통(G) 간 연결을 차단하면서 비상 발전기(330)를 STS(324)와 연결시킬 수 있고, 비상 발전기(330)는 제1 부하(350) 측으로 전력을 공급할 수 있다.In addition, when the emergency generator 330 is driven, the CTTS 326 can connect the emergency generator 330 with the STS 324 while disconnecting the connection between the emergency generator 330 and the system G , The emergency generator 330 can supply electric power to the first load 350 side.

구체적으로, CTTS(326)는 계통(G)과 STS(324) 간 연결 및 계통(G)과 비상 발전기(330) 간 연결을 개폐할 수 있다. 즉, CTTS(326)는 무정전으로 계통(G)에서 비상 발전기(330)로의 절체 작업 또는 비상 발전기(330)에서 계통(G)으로의 절체 작업을 가능하게 한다. The CTTS 326 can open and close the connection between the system G and the STS 324 and the connection between the system G and the emergency generator 330. [ In other words, the CTTS 326 enables the uninterrupted operation from the system G to the emergency generator 330 or the operation from the emergency generator 330 to the system G.

이 때, 비상 발전기(330) 측에 설치된 차단기(322)는 비상 발전기(330)의 연결을 활성화시키지만, STS(324)로 인해 비상 발전기(330)와 제1 부하(350) 간 연결은 차단될 수 있다. 이에 따라, 비상 발전기(330)는 무부하 운전을 하게 된다.At this time, the breaker 322 provided on the side of the emergency generator 330 activates the connection of the emergency generator 330, but the connection between the emergency generator 330 and the first load 350 is blocked due to the STS 324 . As a result, the emergency generator 330 performs no-load operation.

STS(324)는 비상 발전기(330)에 의해 공급되는 전력이 감지되면 제1 ESS(360)에 제1 알림을 제공하고, 제1 ESS(360)는 STS(324)로부터 제1 알림을 제공받으면, 제1 동기화 알고리즘을 수행할 수 있다.The STS 324 provides a first notification to the first ESS 360 when power supplied by the emergency generator 330 is sensed and the first ESS 360 receives a first notification from the STS 324 , A first synchronization algorithm may be performed.

참고로, 제1 동기화 알고리즘은 제1 ESS(360)의 주파수, 전압 및 위상각을 비상 발전기(330)의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘일 수 있다.The first synchronization algorithm may be an algorithm for synchronizing the frequency, voltage, and phase angle of the first ESS 360 with the frequency, voltage, and phase angle of the emergency generator 330.

제1 ESS(360)의 제1 동기화 알고리즘이 수행되면, STS(324)는 계통(G)과의 연결 차단을 해제하고, 비상 발전기(330)는 주파수 추종 모드로 구동되고, 제1 ESS(360)는 정전력 모드로 다시 변경되어 구동될 수 있다.When the first synchronization algorithm of the first ESS 360 is performed, the STS 324 cancels the connection with the system G, and the emergency generator 330 is driven in the frequency tracking mode and the first ESS 360 Can be changed back to the constant power mode and driven.

이에 따라, 제1 부하(350)는 계통(G)이 복전되기 전까지 비상 발전기(330) 및 제1 ESS(360)로부터 안정적으로 전력을 공급받을 수 있다.Accordingly, the first load 350 can be stably supplied with power from the emergency generator 330 and the first ESS 360 until the system G is restored.

이어서, 도 3, 도 18 및 도 19를 참조하면, 계통(G) 복전시, 계통(G) 측에 설치된 차단기(321)는 활성화될 수 있다.3, 18, and 19, the circuit breaker 321 installed on the side of the system G can be activated.

또한 제1 EMS(310)는 계통(G) 복전시, 비상 발전기(330)의 구동을 정지시킬 수 있고, CTTS(326)는 비상 발전기(330)의 구동 정지를 감지하여 비상 발전기(330)와 STS(324) 간 연결을 차단하면서 STS(324)를 계통(G)과 연결시킬 수 있다.The first EMS 310 may stop the operation of the emergency generator 330 while the system G is in the recovery state and the CTTS 326 may detect the operation stop of the emergency generator 330 and may stop the operation of the emergency generator 330 The STS 324 can be connected to the system G while blocking the connection between the STSs 324.

이 때, 비상 발전기(330) 측에 설치된 차단기(322)는 비상 발전기(330)의 연결을 차단하게 된다.At this time, the breaker 322 installed on the side of the emergency generator 330 cuts off the connection of the emergency generator 330.

STS(324)가 계통(G)과 연결되면, CTTS(326)는 CTTS용 동기화 알고리즘을 수행함으로써 계통(G)으로부터 제공받는 전력을 제1 ESS(360)의 전력과 동기화시킬 수 있다. When the STS 324 is connected to the system G, the CTTS 326 may synchronize the power provided by the system G with the power of the first ESS 360 by performing a synchronization algorithm for CTTS.

여기에서, CTTS용 동기화 알고리즘은 제1 ESS의 주파수, 전압 및 위상각을 계통의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘일 수 있다.Here, the synchronization algorithm for the CTTS may be an algorithm for synchronizing the frequency, voltage and phase angles of the first ESS with the frequency, voltage and phase angles of the system.

또한 STS(324)가 계통(G)과 연결되고, 계통(G)으로부터 제공받는 전력과 제1 ESS(360)의 전력이 동기화됨으로써, 계통(G) 정전 전의 상태로 다시 정상 복구될 수 있다.The STS 324 is connected to the system G and the electric power supplied from the system G and the electric power of the first ESS 360 are synchronized so that the state of the system G can be restored to the normal state again.

반면에, 도 3, 도 18, 도 20 및 도 21을 참조하면, 도 18 및 도 19와 다른 과정을 통해서 계통(G)과 재연계될 수 있다.3, 18, 20 and 21, it can be re-connected to the system G through a process different from that of FIGS. 18 and 19.

구체적으로, 계통(G) 복전시, 계통(G) 측에 설치된 차단기(321)는 활성화될 수 있다.Specifically, the circuit breaker 321 installed on the side of the system (G) can be activated.

또한 제1 EMS(310)는 비상 발전기(330)의 구동을 정지시키고, STS(324)는 비상 발전기(330)의 구동 정지를 감지하여 제1 ESS(360)에 제2 알림을 제공하고, 계통(G)과의 연결을 다시 차단할 수 있다.The first EMS 310 stops the operation of the emergency generator 330 and the STS 324 detects the stop of the operation of the emergency generator 330 to provide a second notification to the first ESS 360, It is possible to shut off the connection with the gateway G again.

여기에서, 비상 발전기(330)의 구동이 정지되면, 비상 발전기(330) 측에 설치된 차단기(322)는 비상 발전기(330)의 연결을 차단하게 된다.Here, when the driving of the emergency generator 330 is stopped, the breaker 322 installed on the side of the emergency generator 330 blocks the connection of the emergency generator 330.

제1 ESS(360)는 STS(324)로부터 제2 알림을 제공받으면, 정전력 모드에서 CVCF 모드로 변경하여 제1 부하(350)에 독립적으로 전력을 공급할 수 있다.When the first ESS 360 is provided with the second notification from the STS 324, the first ESS 360 can change the CVCF mode in the constant power mode and supply power independently to the first load 350.

여기에서, 제1 ESS(360)가 CVCF 모드로 변경되면, CTTS(326)는 비상 발전기(330)와 STS(324) 간 연결을 차단하면서 STS(324)를 계통(G)과 연결시킬 수 있다.Here, when the first ESS 360 is changed to the CVCF mode, the CTTS 326 may connect the STS 324 with the grid G while blocking the connection between the emergency generator 330 and the STS 324 .

계통(G)으로부터 제1 부하(350) 측으로 전력이 공급되면, STS(324)는 계통(G)에 의해 공급되는 전력을 감지하여 제1 ESS(360)에 제3 알림을 제공하고, 제1 ESS(360)는 STS(324)로부터 제3 알림을 제공받으면, 제2 동기화 알고리즘을 수행할 수 있다.When power is supplied from the system G to the first load 350 side, the STS 324 senses the power supplied by the system G to provide a third notification to the first ESS 360, When the ESS 360 is provided with the third notification from the STS 324, it may perform a second synchronization algorithm.

제1 ESS(360)가 제2 동기화 알고리즘을 수행하면, STS(324)는 계통(G)과의 연결 차단을 다시 해제하고, 계통(G)과의 연결 차단이 다시 해제되면, 제1 ESS(360)는 CVCF 모드에서 정전력 모드로 다시 변경될 수 있다.When the first ESS 360 performs a second synchronization algorithm, the STS 324 cancels the connection with the system G again, and once the connection with the system G is released again, the first ESS 360 360) can be changed back to the constant power mode in CVCF mode.

참고로, 제2 동기화 알고리즘은 제1 ESS(360)의 주파수, 전압 및 위상각을 계통(G)의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘일 수 있다.For reference, the second synchronization algorithm may be an algorithm for synchronizing the frequency, voltage, and phase angle of the first ESS 360 with the frequency, voltage, and phase angle of the system G. [

또한 STS(324)가 계통(G)과의 연결 차단을 다시 해제함으로써, 계통(G) 정전 전의 상태로 다시 정상 복구될 수 있다.In addition, the STS 324 is again released from the connection with the system G, so that the system G can be restored to the state before the system failure.

이하에서는, 도 22를 참조하여, 도 1의 계층형 전력 제어 시스템의 전력 융통 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 22, a power-up method of the hierarchical power control system of FIG. 1 will be described.

도 22는 도 1의 계층형 전력 제어 시스템의 전력 융통 방법을 설명하는 순서도이다. FIG. 22 is a flowchart for explaining a power-up method of the hierarchical power control system of FIG. 1;

도 1 내지 도 3 및 도 22를 참조하면, 먼저, 계통 정전 여부를 감지한다(S100).Referring to FIGS. 1 to 3 and 22, first, a system power failure is detected (S100).

구체적으로, 계통(미도시) 정전 여부는 통합 제어 시스템(100)에서 감지되어 미들웨어 서버(200)를 통해 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)로 계통 정전 사실이 통지될 수도 있고, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500) 각각에서 직접 감지할 수도 있다.Specifically, the integrated control system 100 senses the power failure of the grid (not shown), and notifies the first to third micro grid cells 300, 400, and 500 of the grid failure through the middleware server 200 And may be directly sensed in each of the first to third micro grid cells 300, 400 and 500.

계통 정전 사실이 감지되면(S100), 제1 마이크로그리드 셀의 독립 운전을 개시한다(S200).When the system power failure is detected (S100), the independent operation of the first micro grid cell is started (S200).

구체적으로, 제1 마이크로그리드 셀(300)은 전술한 방법을 통해서 무정전 독립 운전이 가능하다. Specifically, the first micro-grid cell 300 is capable of uninterrupted independent operation through the above-described method.

즉, 제1 마이크로그리드 셀(300) 내 제1 ESS(360)와 비상 발전기(330)의 연계 구동을 통해 제1 부하(350)에 무정전으로 전력을 공급할 수 있다.That is, power can be supplied to the first load 350 in an uninterrupted manner through the cooperative operation of the first ESS 360 and the emergency generator 330 in the first micro grid cell 300.

물론, 제1 마이크로그리드 셀(300) 내에 비상 발전기(330)가 구비되지 않은 경우에는, UPS 구조를 갖춘 제1 ESS(360)가 독립 운전 모드로 구동되어 제1 부하(350)에 무정전으로 전력을 공급할 수 있다. Of course, in the case where the emergency generator 330 is not provided in the first micro grid cell 300, the first ESS 360 having the UPS structure is driven in the independent operation mode to uninterruptively power the first load 350 Can be supplied.

제1 마이크로그리드 셀(300)의 독립 운전이 개시되면(S200), 제1 및 제2 마이크로그리드 셀 각각의 여유 전력 및 부족 전력을 계산하여 전력 융통량값을 결정한다(S300).When the independent operation of the first micro grid cell 300 is started (S200), the power margin value is determined by calculating the free power and the under power of each of the first and second micro grid cells (S300).

구체적으로, 제1 마이크로그리드 셀(300) 및 제2 마이크로그리드 셀(400)은 각각 자신의 여유 전력 및 부족 전력 정보를 미들웨어 서버(200)를 통해 통합 제어 시스템(100)에 제공할 수 있다. Specifically, the first micro-grid cell 300 and the second micro-grid cell 400 may provide their own redundant power and insufficient power information to the integrated control system 100 through the middleware server 200, respectively.

통합 제어 시스템(100)은 미들웨어 서버(200)를 통해 제1 마이크로그리드 셀(300) 및 제2 마이크로그리드 셀(400) 각각의 여유 전력 및 부족 전력 정보를 제공받으면, 제공받은 여유 전력 및 부족 전력을 계산하여 전력 융통량값을 결정할 수 있다.When the integrated control system 100 receives the redundant power and the insufficient power information of the first micro-grid cell 300 and the second micro-grid cell 400 through the middleware server 200, Can be calculated to determine the power budget value.

여기에서, 전력 융통량값은 여유 전력이 있는 마이크로그리드 셀에서 전력이 부족한 마이크로그리드 셀로 융통(제공)해줄 수 있는 전력량 값을 의미할 수 있다.Here, the power budget value may mean a power amount value that can be provided (provided) to a micro grid cell having insufficient power in a micro grid cell having a spare power.

전력 융통량값이 결정되면(S300), 결정된 전력 융통량값을 제1 마이크로그리드 셀(300)에 제공한다(S400).If the power budget value is determined (S300), the determined power budget value is provided to the first micro grid cell 300 (S400).

구체적으로, 통합 제어 시스템(100)은 전력 융통량값을 미들웨어 서버(200)를 통해 여유 전력이 있는 마이크로그리드 셀로 제공할 수 있다.Specifically, the integrated control system 100 can provide the power flexibility value to the microgrid cell having the spare power through the middleware server 200. [

참고로, 제1 마이크로그리드 셀(300)은 계통 정전시 일정 시간 동안 무정전 독립 운전이 가능한바, 여유 전력이 있을 수 있다.For reference, the first micro-grid cell 300 can be operated in uninterruptible independent operation for a certain period of time during system power failure, so that there is a margin power.

이에 따라, 통합 제어 시스템(100)은 전력 융통량값을 미들웨어 서버(200)를 통해 여유 전력이 있는 제1 마이크로그리드 셀(300)로 제공할 수 있다.Accordingly, the integrated control system 100 can provide the power fitness value to the first micro grid cell 300 having the available power through the middleware server 200. [

물론, 제2 마이크로그리드 셀(400)에 여유 전력이 있고, 제1 마이크로그리드 셀(300)은 전력이 부족할 수도 있지만, 설명의 편의를 위해, 본 발명에서는, 계통 정전시, 제1 마이크로그리드 셀(300)에 여유 전력이 있고, 제2 마이크로그리드 셀(400)은 전력이 부족한 상황을 예로 들어 설명하기로 한다.Of course, there is an extra power in the second micro-grid cell 400 and the first micro-grid cell 300 may lack power. However, for convenience of explanation, in the present invention, The second micro-grid cell 400 has an excess power, and the second micro-grid cell 400 lacks power.

제1 마이크로그리드 셀에 전력 융통량값이 제공되면(S400), 전력 융통량값을 토대로 제1 ESS(360)의 배터리(366)의 충방전량을 제어한다(S500).If the first micro grid cell is provided with the power fitness value (S400), the charge amount of the battery 366 of the first ESS 360 is controlled based on the power fitness value (S500).

구체적으로, 제1 EMS(310)는 미들웨어 서버(200)로부터 결정된 전력 융통량값을 제공받고, 제공받은 결정된 전력 융통량값을 제1 ESS(360)로 전달할 수 있다.Specifically, the first EMS 310 may receive the determined power value from the middleware server 200 and may forward the determined power value to the first ESS 360.

제1 ESS(360)는 전달받은 전력 융통량값을 토대로 배터리(366)의 충방전량(즉, 충전량 및 방전량 중 적어도 하나 이상)을 제어할 수 있다.The first ESS 360 can control the charging amount (i.e., at least one of the charging amount and the discharging amount) of the battery 366 based on the received power availability value.

제1 마이크로그리드 셀(300) 내 배터리(366)의 충방전량이 제어되면(S500), 제1 마이크로그리드 셀(300)과 제2 마이크로그리드 셀(400)을 연결한다(S600).When the charge / discharge amount of the battery 366 in the first micro grid cell 300 is controlled (S500), the first micro grid cell 300 and the second micro grid cell 400 are connected (S600).

구체적으로, 통합 제어 시스템(100)은 변환 스위치(380)를 구동하여 제1 마이크로그리드 셀(300)과 제2 마이크로그리드 셀(400)을 연결할 수 있다.Specifically, the integrated control system 100 may drive the changeover switch 380 to couple the first micro-grid cell 300 and the second micro-grid cell 400 together.

제1 마이크로그리드 셀(300)과 제2 마이크로그리드 셀(400)이 연결되면(S600), 제2 마이크로그리드 셀(400)에 전력을 공급한다(S700).When the first micro-grid cell 300 and the second micro-grid cell 400 are connected (S600), power is supplied to the second micro-grid cell 400 (S700).

구체적으로, 제1 ESS(360)는 제1 마이크로그리드 셀(300)과 제2 마이크로그리드 셀(400)이 연결되면, 제2 마이크로그리드 셀(400)에 전력을 공급할 수 있다.In detail, the first ESS 360 may supply power to the second micro grid cell 400 when the first micro grid cell 300 and the second micro grid cell 400 are connected.

또한 통합 제어 시스템(100)은 예를 들어, 전력 융통량값을 결정시, 제1 마이크로그리드 셀(300)의 여유 전력량 및 제2 마이크로그리드 셀(400) 내 제2 부하(450) 중 우선 순위가 높은 부하에서 필요로 하는 부족 전력량을 토대로 전력 융통량값을 결정할 수 있다.In addition, the integrated control system 100 may determine that the amount of spare power in the first microgrid cell 300 and the priority in the second load 450 in the second microgrid cell 400, for example, The power budget value can be determined based on the amount of power required at a high load.

따라서, 제1 ESS(360)는 제1 마이크로그리드 셀(300)과 제2 마이크로그리드 셀(400)이 연결되면, 제2 부하(450) 중 우선 순위가 높은 부하에 전력을 공급할 수 있다.Accordingly, when the first micro-grid cell 300 and the second micro-grid cell 400 are connected, the first ESS 360 can supply power to the load having the higher priority among the second loads 450. [

구체적으로, 제1 ESS(360)가 제2 마이크로그리드 셀(400)로 전력을 공급하면, 제2 마이크로그리드 셀(400)의 제2 ESS(460)는 제1 ESS(360)로부터 제공받은 전력을 토대로 제2 부하(450) 중 우선 순위가 높은 부하에 전력을 공급할 수 있다. In detail, when the first ESS 360 powers the second micro grid cell 400, the second ESS 460 of the second micro grid cell 400 receives the power supplied from the first ESS 360 It is possible to supply power to the load having the higher priority among the second loads 450. [

물론, 제1 ESS(360)가 제2 마이크로그리드 셀(400)로 공급한 전력이 제2 ESS(460)를 거치지 않고 바로 제2 부하(450) 중 우선 순위가 높은 부하로 공급될 수도 있다. Of course, the power supplied by the first ESS 360 to the second micro-grid cell 400 may be directly supplied to the load of the second load 450 without going through the second ESS 460.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀(300, 400, 500)의 전력 수급 상태를 통합하여 제어하는 통합 제어 시스템(100)을 통해 계통 정전시 마이크로그리드 셀 간 전력 융통을 효율적으로 수행함으로써 전력 수급 문제를 해결할 수 있다. As described above, according to the present invention, through the integrated control system 100 that integrally controls the power supply state of the first to third micro grid cells 300, 400, and 500, The problem of power supply and demand can be solved.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, But the present invention is not limited thereto.

100: 통합 제어 시스템 200: 미들웨어 서버
300: 제1 마이크로그리드 셀 380: 변환 스위치
400: 제2 마이크로그리드 셀 500: 제3 마이크로그리드 셀
600: 클라우드 서버 700: 외부
800: 모바일 단말
100: Integrated control system 200: Middleware server
300: first microgrid cell 380: conversion switch
400: second microgrid cell 500: third microgrid cell
600: Cloud server 700: External
800: mobile terminal

Claims (29)

클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서,
UPS(Uninterruptible Power Supply) 구조를 갖춘 제1 ESS(Energy Storage System)와 상기 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀;
제2 부하와 상기 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀;
제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀;
상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀과 통신하는 미들웨어 서버(middleware server); 및
상기 미들웨어 서버와 통신하고, 상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 전력 수급 상태를 통합하여 제어하는 통합 제어 시스템을 포함하되,
상기 제1 마이크로그리드 셀과 상기 제2 마이크로그리드 셀 간 연결은 변환 스위치를 통해 개폐되는
계층형 전력 제어 시스템.
A hierarchical power control system associated with a cloud server,
A first micro grid cell including a first ESS (Energy Storage System) having an uninterruptible power supply (UPS) structure and a first load managed by the first ESS;
A second micro grid cell including a second ESS for managing a power state of the second load and the second load;
A third microgrid cell including a third load;
A middleware server communicating with the first through third micro grid cells; And
And an integrated control system that communicates with the middleware server and integrally controls power supply and demand states of the first through third micro grid cells,
The connection between the first micro-grid cell and the second micro-grid cell is opened and closed through a changeover switch
Hierarchical power control system.
제1항에 있어서,
상기 제1 마이크로그리드 셀은 상기 제1 부하의 전력 상태를 감지하는 제1 센서를 더 포함하고,
상기 제2 마이크로그리드 셀은 상기 제2 부하의 전력 상태를 감지하는 제2 센서를 더 포함하고,
상기 제3 마이크로그리드 셀은 상기 제3 부하의 전력 상태를 감지하는 제3 센서를 더 포함하되,
상기 제1 내지 제3 센서는 각각 상기 제1 내지 제3 부하의 전력 상태를 감지하여 상기 클라우드 서버로 송신하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the first microgrid cell further comprises a first sensor for sensing a power state of the first load,
Wherein the second microgrid cell further comprises a second sensor for sensing a power state of the second load,
The third micro-grid cell further includes a third sensor for sensing a power state of the third load,
The first to third sensors sense power states of the first to third loads, respectively, and transmit them to the cloud server
Hierarchical power control system.
제2항에 있어서,
상기 클라우드 서버는,
외부로부터 기후 데이터 및 전력 관련 데이터 중 적어도 하나를 제공받고,
상기 제1 내지 제3 센서로부터 제공받은 상기 제1 내지 제3 부하의 전력 상태 및 상기 외부로부터 제공받은 상기 기후 데이터 및 전력 관련 데이터 중 적어도 하나를 종합하여 분석하고,
상기 분석 결과를 상기 미들웨어 서버로 제공하는
계층형 전력 제어 시스템.
3. The method of claim 2,
The cloud server includes:
Receiving at least one of weather data and power-related data from outside,
At least one of the power state of the first to third loads provided from the first to third sensors, and at least one of the climate data and the power related data provided from the outside,
And providing the analysis result to the middleware server
Hierarchical power control system.
제3항에 있어서,
상기 미들웨어 서버는 상기 제공받은 분석 결과 및 상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀로부터 각각 제공받은 실시간 전력 상태 정보를 상기 통합 제어 시스템에 제공하고,
상기 통합 제어 시스템은 상기 미들웨어 서버로부터 제공받은 상기 분석 결과 및 상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 실시간 전력 상태 정보를 토대로 상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 전력 수급 상태를 통합하여 제어하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method of claim 3,
The middleware server provides the integrated control system with the analysis results and the real-time power status information provided from the first through third micro grid cells, respectively,
Wherein the integrated control system integrates and controls the power supply state of the first to third micro grid cells based on the analysis result provided from the middleware server and the real time power state information of the first to third micro grid cells
Hierarchical power control system.
제1항에 있어서,
상기 제1 ESS는 계통의 정전 또는 복전시 상기 제1 부하에 무정전 전력 공급이 가능한
계층형 전력 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The first ESS is capable of supplying uninterruptible power to the first load
Hierarchical power control system.
제1항에 있어서,
상기 제1 마이크로그리드 셀은,
비상 발전기와,
계통과 상기 제1 ESS 간 연결 및 상기 계통과 상기 제1 부하 간 연결을 개폐하는 STS(Static Transfer Switch)와,
상기 비상 발전기 및 상기 제1 ESS를 제어하는 제1 EMS(Energy Management System)를 더 포함하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the first micro-grid cell comprises:
An emergency generator,
An STS (Static Transfer Switch) for opening and closing the connection between the system and the first ESS and the connection between the system and the first load,
Further comprising a first EMS (Energy Management System) for controlling the emergency generator and the first ESS
Hierarchical power control system.
제6항에 있어서,
상기 계통 정전시,
상기 STS는 상기 계통 정전을 감지하여 상기 계통과의 연결을 차단하고,
상기 제1 ESS는 구동 모드를 정전력 모드에서 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 변경하여 상기 제1 부하에 독립적으로 전력을 공급하고,
상기 제1 EMS는 상기 제1 ESS가 상기 CVCF 모드로 변경되어 상기 제1 부하에 독립적으로 전력을 공급하면 상기 비상 발전기를 구동시키고,
상기 제1 EMS에 의해 구동된 상기 비상 발전기는 상기 제1 부하 측으로 전력을 공급하고,
상기 STS는 상기 비상 발전기에 의해 공급되는 전력이 감지되면 상기 제1 ESS에 제1 알림을 제공하며,
상기 제1 ESS는 상기 STS로부터 상기 제1 알림을 제공받으면, 제1 동기화 알고리즘을 수행하되,
상기 제1 동기화 알고리즘은 상기 제1 ESS의 주파수, 전압 및 위상각을 상기 비상 발전기의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘인
계층형 전력 제어 시스템.
The method according to claim 6,
During the system power failure,
The STS senses the system power failure, disconnects the system from the system,
The first ESS changes the drive mode from the constant power mode to the CVCF (constant voltage constant frequency) mode to supply power independently to the first load,
Wherein the first EMS drives the emergency generator when the first ESS is switched to the CVCF mode and supplies power independently to the first load,
The emergency generator being driven by the first EMS supplies power to the first load side,
The STS provides a first notification to the first ESS when power supplied by the emergency generator is sensed,
Wherein the first ESS, when receiving the first notification from the STS, performs a first synchronization algorithm,
The first synchronization algorithm is an algorithm for synchronizing the frequency, voltage and phase angle of the first ESS with the frequency, voltage and phase angle of the emergency generator
Hierarchical power control system.
제7항에 있어서,
상기 제1 ESS의 상기 제1 동기화 알고리즘이 수행되면,
상기 STS는 상기 계통과의 연결 차단을 해제하고,
상기 비상 발전기는 주파수 추종 모드로 구동되고,
상기 제1 ESS는 상기 정전력 모드로 다시 변경되어 구동되는
계층형 전력 제어 시스템.
8. The method of claim 7,
When the first synchronization algorithm of the first ESS is performed,
The STS releases the connection to the system,
The emergency generator is driven in a frequency tracking mode,
The first ESS is changed back to the constant power mode and driven
Hierarchical power control system.
제8항에 있어서,
상기 계통 복전시,
상기 제1 EMS는 상기 비상 발전기의 구동을 정지시키고,
상기 STS는 상기 비상 발전기의 구동 정지를 감지하여 상기 제1 ESS에 제2 알림을 제공하고, 상기 계통과의 연결을 다시 차단하며,
상기 제1 ESS는 상기 STS로부터 상기 제2 알림을 제공받으면, 상기 정전력 모드에서 상기 CVCF 모드로 변경하여 상기 제1 부하에 독립적으로 전력을 공급하고,
상기 계통으로부터 상기 제1 부하 측으로 전력이 공급되면, 상기 STS는 상기 계통에 의해 공급되는 전력을 감지하여 상기 제1 ESS에 제3 알림을 제공하고,
상기 제1 ESS는 상기 STS로부터 상기 제3 알림을 제공받으면, 제2 동기화 알고리즘을 수행하고,
상기 제1 ESS가 상기 제2 동기화 알고리즘을 수행하면, 상기 STS는 상기 계통과의 연결 차단을 다시 해제하되,
상기 제2 동기화 알고리즘은 상기 제1 ESS의 주파수, 전압 및 위상각을 상기 계통의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘인
계층형 전력 제어 시스템.
9. The method of claim 8,
The systematic display,
The first EMS stops driving the emergency generator,
The STS senses a drive stop of the emergency generator and provides a second notification to the first ESS, disconnects the connection with the system again,
Wherein the first ESS changes the CVCF mode in the constant power mode and supplies power independently to the first load when receiving the second notification from the STS,
When power is supplied from the system to the first load side, the STS senses the power supplied by the system and provides a third notification to the first ESS,
The first ESS, upon receiving the third notification from the STS, performs a second synchronization algorithm,
If the first ESS performs the second synchronization algorithm, the STS deactivates the connection with the system again,
The second synchronization algorithm is an algorithm for synchronizing the frequency, voltage and phase angle of the first ESS with the frequency, voltage and phase angle of the system
Hierarchical power control system.
제6항에 있어서,
상기 계통 정전시,
상기 제1 ESS와 상기 비상 발전기는 서로 연계되어 상기 제1 부하에 무정전으로 전력을 공급하고,
상기 통합 제어 시스템은 상기 제1 및 제2 마이크로그리드 셀 각각의 여유 전력 및 부족 전력을 계산하여 전력 융통량값을 결정하고, 상기 결정된 전력 융통량값을 상기 미들웨어 서버를 통해 상기 제1 마이크로그리드 셀에 제공하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method according to claim 6,
During the system power failure,
Wherein the first ESS and the emergency generator are connected to each other to supply power to the first load uninterruptedly,
Wherein the integrated control system determines a power budget value by calculating an allowable power and a deficit power of each of the first and second micro grid cells and provides the determined power budget value to the first micro grid cell through the middleware server doing
Hierarchical power control system.
제10항에 있어서,
상기 제1 EMS는 상기 미들웨어 서버로부터 상기 결정된 전력 융통량값을 제공받고, 제공받은 상기 결정된 전력 융통량값을 상기 제1 ESS로 전달하고,
상기 제1 ESS는 전달받은 상기 결정된 전력 융통량값을 토대로 배터리의 충방전량을 제어하고,
상기 통합 제어 시스템은 상기 변환 스위치를 구동하여 상기 제1 마이크로그리드 셀과 상기 제2 마이크로그리드 셀을 연결하고,
상기 제1 ESS는 상기 제1 마이크로그리드 셀과 상기 제2 마이크로그리드 셀이 연결되면, 상기 제2 마이크로그리드 셀에 전력을 공급하는
계층형 전력 제어 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the first EMS receives the determined power value from the middleware server and delivers the determined power value to the first ESS,
The first ESS controls the charge amount of the battery based on the determined power availability value,
The integrated control system drives the changeover switch to connect the first micro-grid cell and the second micro-grid cell,
When the first micro grid cell and the second micro grid cell are connected, the first ESS supplies power to the second micro grid cell
Hierarchical power control system.
제11항에 있어서,
상기 제2 부하는 서로 다른 우선 순위를 가지는 적어도 하나 이상의 부하를 포함하고,
상기 통합 제어 시스템은 상기 제1 마이크로그리드 셀의 여유 전력량 및 상기 제2 부하 중 우선 순위가 높은 부하에서 필요로 하는 부족 전력량을 토대로 상기 전력 융통량값을 결정하고,
상기 제1 ESS는 상기 제1 마이크로그리드 셀과 상기 제2 마이크로그리드 셀이 연결되면, 상기 제2 부하 중 우선 순위가 높은 부하에 전력을 공급하는
계층형 전력 제어 시스템.
12. The method of claim 11,
Wherein the second load includes at least one load having a different priority,
Wherein the integrated control system determines the power budget value based on an amount of power remaining in the first micro grid cell and an amount of power shortage required in a load having a higher priority of the second load,
When the first micro grid cell and the second micro grid cell are connected, the first ESS supplies power to the high priority load of the second load
Hierarchical power control system.
제1항에 있어서,
계통 정전시,
상기 제1 ESS는 독립 운전 모드로 구동되어 상기 제1 부하에 무정전으로 전력을 공급하고,
상기 통합 제어 시스템은 상기 제1 및 제2 마이크로그리드 셀 각각의 여유 전력 및 부족 전력을 계산하여 전력 융통량값을 결정하고, 상기 결정된 전력 융통량값을 상기 미들웨어 서버를 통해 상기 제1 마이크로그리드 셀에 제공하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method according to claim 1,
During system power failure,
The first ESS is driven in a stand-alone operation mode to supply power to the first load uninterruptedly,
Wherein the integrated control system determines a power budget value by calculating an allowable power and a deficit power of each of the first and second micro grid cells and provides the determined power budget value to the first micro grid cell through the middleware server doing
Hierarchical power control system.
제13항에 있어서,
상기 제1 마이크로그리드 셀은 상기 제1 ESS 및 상기 제1 부하를 통합하여 제어하는 제1 EMS를 포함하되,
상기 제1 EMS는 상기 미들웨어 서버로부터 상기 결정된 전력 융통량값을 제공받고, 제공받은 상기 결정된 전력 융통량값을 상기 제1 ESS로 전달하고,
상기 제1 ESS는 전달받은 상기 결정된 전력 융통량값을 토대로 배터리의 충방전량을 제어하고,
상기 통합 제어 시스템은 상기 변환 스위치를 구동하여 상기 제1 마이크로그리드 셀과 상기 제2 마이크로그리드 셀을 연결하고,
상기 제1 ESS는 상기 제1 마이크로그리드 셀과 상기 제2 마이크로그리드 셀이 연결되면, 상기 제2 마이크로그리드 셀에 전력을 공급하는
계층형 전력 제어 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the first micro grid cell includes a first EMS for unifying and controlling the first ESS and the first load,
Wherein the first EMS receives the determined power value from the middleware server and delivers the determined power value to the first ESS,
The first ESS controls the charge amount of the battery based on the determined power availability value,
The integrated control system drives the changeover switch to connect the first micro-grid cell and the second micro-grid cell,
When the first micro grid cell and the second micro grid cell are connected, the first ESS supplies power to the second micro grid cell
Hierarchical power control system.
제14항에 있어서,
상기 제2 부하는 서로 다른 우선 순위를 가지는 적어도 하나 이상의 부하를 포함하고,
상기 통합 제어 시스템은 상기 제1 마이크로그리드 셀의 여유 전력량 및 상기 제2 부하 중 우선 순위가 높은 부하에서 필요로 하는 부족 전력량을 토대로 상기 전력 융통량값을 결정하고,
상기 제1 ESS는 상기 제1 마이크로그리드 셀과 상기 제2 마이크로그리드 셀이 연결되면, 상기 제2 부하 중 우선 순위가 높은 부하에 전력을 공급하는
계층형 전력 제어 시스템.
15. The method of claim 14,
Wherein the second load includes at least one load having a different priority,
Wherein the integrated control system determines the power budget value based on an amount of power remaining in the first micro grid cell and an amount of power shortage required in a load having a higher priority of the second load,
When the first micro grid cell and the second micro grid cell are connected, the first ESS supplies power to the high priority load of the second load
Hierarchical power control system.
제1항에 있어서,
상기 변환 스위치는 TS(Transfer Switch), STS, 백투백 컨버터(back-to-back converter) 및, ALTS(Automatic Load Transfer Switch) 중 어느 하나인
계층형 전력 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The conversion switch is any one of a transfer switch (TS), an STS, a back-to-back converter, and an automatic load transfer switch (ALTS)
Hierarchical power control system.
제1항에 있어서,
상기 제1 부하의 전력 융통 우선순위는 상기 제2 부하 및 상기 제3 부하 각각의 전력 융통 우선순위보다 높은
계층형 전력 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the power priority of the first load is higher than the power priority of each of the second load and the third load
Hierarchical power control system.
제1항에 있어서,
상기 제1 마이크로그리드 셀은,
BEMS(Building Energy Management System)와,
상기 BEMS와 통신하는 분전반과,
상기 BEMS와 통신하는 BAS(Building Automation System)와,
상기 BAS와 연결된 냉난방 시스템과,
상기 BAS와 연결된 제1 분산 전원 시스템과,
상기 BAS와 연결된 제3 ESS를 더 포함하되,
상기 BEMS는 상기 BAS를 통해 상기 냉난방 시스템, 상기 제1 분산 전원 시스템 및 상기 제3 ESS 중 적어도 하나를 제어하여 피크 부하를 저감하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the first micro-grid cell comprises:
BEMS (Building Energy Management System)
A distribution board in communication with the BEMS,
A Building Automation System (BAS) for communicating with the BEMS,
An air conditioning system connected to the BAS,
A first distributed power system coupled to the BAS,
And a third ESS connected to the BAS,
The BEMS controls at least one of the cooling / heating system, the first distributed power system, and the third ESS through the BAS to reduce the peak load
Hierarchical power control system.
제1항에 있어서,
상기 제2 마이크로그리드 셀은 상기 제2 ESS와 연계되어 구동되는 제2 분산 전원 시스템과,
상기 제2 ESS 및 상기 제2 분산 전원 시스템을 제어하는 제2 EMS(Energy Management System)를 더 포함하는
계층형 전력 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The second micro grid cell includes a second distributed power system operatively associated with the second ESS,
And a second EMS (Energy Management System) for controlling the second ESS and the second distributed power system
Hierarchical power control system.
제1항에 있어서,
상기 변환 스위치는
일단이 상기 제1 ESS와 상기 제1 부하 사이에 연결되고,
타단이 상기 제2 ESS와 상기 제2 부하 사이에 연결되는
계층형 전력 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The changeover switch
One end connected between the first ESS and the first load,
And the other end is connected between the second ESS and the second load
Hierarchical power control system.
클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서,
CTTS(Closed Transition Transfer Switch)를 통해 계통과의 연결이 개폐되는 비상 발전기와, 상기 비상 발전기와 연계되어 구동되는 제1 ESS(Energy Storage System)와, 상기 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀;
제2 부하와 상기 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀;
제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀;
상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀과 통신하는 미들웨어 서버(middleware server); 및
상기 미들웨어 서버와 통신하고, 상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀을 통합하여 제어하는 통합 제어 시스템을 포함하되,
상기 제1 마이크로그리드 셀과 상기 제2 마이크로그리드 셀 간 연결은 변환 스위치를 통해 개폐되는
계층형 전력 제어 시스템.
A hierarchical power control system associated with a cloud server,
A first ESS (Energy Storage System) that is connected to the emergency generator and connected to the system through a CTTS (Closed Transition Transfer Switch); a first ESS (Energy Storage System) 1 < / RTI >load;
A second micro grid cell including a second ESS for managing a power state of the second load and the second load;
A third microgrid cell including a third load;
A middleware server communicating with the first through third micro grid cells; And
And an integrated control system that communicates with the middleware server and integrally controls the first through third micro grid cells,
The connection between the first micro-grid cell and the second micro-grid cell is opened and closed through a changeover switch
Hierarchical power control system.
제21항에 있어서,
상기 제1 마이크로그리드 셀은,
상기 계통과 상기 제1 ESS 간 연결 및 상기 계통과 상기 제1 부하 간 연결을 개폐하는 STS와,
상기 비상 발전기 및 상기 제1 ESS를 제어하는 제1 EMS(Energy Management System)를 더 포함하는
계층형 전력 제어 시스템.
22. The method of claim 21,
Wherein the first micro-grid cell comprises:
An STS for opening and closing a connection between the system and the first ESS and a connection between the system and the first load,
Further comprising a first EMS (Energy Management System) for controlling the emergency generator and the first ESS
Hierarchical power control system.
제22항에 있어서,
상기 계통 정전시,
상기 STS는 상기 계통 정전을 감지하여 상기 계통과의 연결을 차단하고,
상기 제1 ESS는 구동 모드를 정전력 모드에서 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 변경하여 상기 제1 부하에 독립적으로 전력을 공급하고,
상기 제1 EMS는 상기 제1 ESS가 상기 CVCF 모드로 변경되어 상기 제1 부하에 독립적으로 전력을 공급하면 상기 비상 발전기를 구동시키고,
상기 비상 발전기가 구동되면, 상기 CTTS는 상기 비상 발전기와 상기 계통 간 연결을 차단하면서 상기 비상 발전기를 상기 STS와 연결시키고,
상기 비상 발전기는 상기 제1 부하 측으로 전력을 공급하고,
상기 STS는 상기 비상 발전기에 의해 공급되는 전력이 감지되면 상기 제1 ESS에 제1 알림을 제공하며,
상기 제1 ESS는 상기 STS로부터 상기 제1 알림을 제공받으면, 제1 동기화 알고리즘을 수행하는
계층형 전력 제어 시스템.
23. The method of claim 22,
During the system power failure,
The STS senses the system power failure, disconnects the system from the system,
The first ESS changes the drive mode from the constant power mode to the CVCF (constant voltage constant frequency) mode to supply power independently to the first load,
Wherein the first EMS drives the emergency generator when the first ESS is switched to the CVCF mode and supplies power independently to the first load,
When the emergency generator is activated, the CTTS connects the emergency generator to the STS while blocking the connection between the emergency generator and the grid,
Wherein the emergency generator is configured to supply power to the first load side,
The STS provides a first notification to the first ESS when power supplied by the emergency generator is sensed,
When the first ESS receives the first notification from the STS, it performs a first synchronization algorithm
Hierarchical power control system.
제23항에 있어서,
상기 제1 ESS의 상기 제1 동기화 알고리즘이 수행되면,
상기 STS는 상기 계통과의 연결 차단을 해제하고,
상기 비상 발전기는 주파수 추종 모드로 구동되고,
상기 제1 ESS는 상기 정전력 모드로 다시 변경되어 구동되는
계층형 전력 제어 시스템.
24. The method of claim 23,
When the first synchronization algorithm of the first ESS is performed,
The STS releases the connection to the system,
The emergency generator is driven in a frequency tracking mode,
The first ESS is changed back to the constant power mode and driven
Hierarchical power control system.
제24항에 있어서,
상기 계통 복전시,
상기 제1 EMS는 상기 비상 발전기의 구동을 정지시키고,
상기 CTTS는 상기 비상 발전기의 구동 정지를 감지하여 상기 비상 발전기와 상기 STS 간 연결을 차단하면서 상기 STS를 상기 계통과 연결시키고,
상기 STS가 상기 계통과 연결되면, 상기 CTTS는 CTTS용 동기화 알고리즘을 수행하되,
상기 CTTS용 동기화 알고리즘은 상기 제1 ESS의 주파수, 전압 및 위상각을 상기 계통의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘인
계층형 전력 제어 시스템.
25. The method of claim 24,
The systematic display,
The first EMS stops driving the emergency generator,
The CTTS detects the stop of the operation of the emergency generator and connects the STS to the system while interrupting the connection between the emergency generator and the STS,
When the STS is connected to the system, the CTTS performs a synchronization algorithm for CTTS,
The synchronization algorithm for CTTS is an algorithm for synchronizing the frequency, voltage and phase angle of the first ESS with the frequency, voltage and phase angle of the system
Hierarchical power control system.
제24항에 있어서,
상기 계통 복전시,
상기 제1 EMS는 상기 비상 발전기의 구동을 정지시키고,
상기 STS는 상기 비상 발전기의 구동 정지를 감지하여 상기 제1 ESS에 제2 알림을 제공하고, 상기 계통과의 연결을 다시 차단하며,
상기 제1 ESS는 상기 STS로부터 상기 제2 알림을 제공받으면, 상기 정전력 모드에서 상기 CVCF 모드로 변경하여 상기 제1 부하에 독립적으로 전력을 공급하고,
상기 제1 ESS가 상기 CVCF 모드로 변경되면, 상기 CTTS는 상기 비상 발전기와 상기 STS 간 연결을 차단하면서 상기 STS를 상기 계통과 연결시키고,
상기 계통으로부터 상기 제1 부하 측으로 전력이 공급되면, 상기 STS는 상기 계통에 의해 공급되는 전력을 감지하여 상기 제1 ESS에 제3 알림을 제공하고,
상기 제1 ESS는 상기 STS로부터 상기 제3 알림을 제공받으면, 제2 동기화 알고리즘을 수행하고,
상기 제1 ESS가 상기 제2 동기화 알고리즘을 수행하면, 상기 STS는 상기 계통과의 연결 차단을 다시 해제하고,
상기 계통과의 연결 차단이 다시 해제되면, 상기 제1 ESS는 상기 CVCF 모드에서 상기 정전력 모드로 다시 변경되되,
상기 제2 동기화 알고리즘은 상기 제1 ESS의 주파수, 전압 및 위상각을 상기 계통의 주파수, 전압 및 위상각과 동기화시키기 위한 알고리즘인
계층형 전력 제어 시스템.
25. The method of claim 24,
The systematic display,
The first EMS stops driving the emergency generator,
The STS senses a drive stop of the emergency generator and provides a second notification to the first ESS, disconnects the connection with the system again,
Wherein the first ESS changes the CVCF mode in the constant power mode and supplies power independently to the first load when receiving the second notification from the STS,
When the first ESS is changed to the CVCF mode, the CTTS disconnects the connection between the emergency generator and the STS, connects the STS to the system,
When power is supplied from the system to the first load side, the STS senses the power supplied by the system and provides a third notification to the first ESS,
The first ESS, upon receiving the third notification from the STS, performs a second synchronization algorithm,
When the first ESS performs the second synchronization algorithm, the STS resumes the connection disconnection with the system,
When the connection to the system is interrupted again, the first ESS is changed from the CVCF mode to the constant power mode again,
The second synchronization algorithm is an algorithm for synchronizing the frequency, voltage and phase angle of the first ESS with the frequency, voltage and phase angle of the system
Hierarchical power control system.
클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서,
UPS(Uninterruptible Power Supply) 구조를 갖춘 제1 ESS(Energy Storage System)와 상기 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀;
제2 부하와 상기 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀;
제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀; 및
상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀과 통신하고, 상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀의 전력 수급 상태를 통합하여 제어하는 통합 제어 시스템을 포함하되,
상기 제1 마이크로그리드 셀과 상기 제2 마이크로그리드 셀 간 연결은 변환 스위치를 통해 개폐되는
계층형 전력 제어 시스템.
A hierarchical power control system associated with a cloud server,
A first micro grid cell including a first ESS (Energy Storage System) having an uninterruptible power supply (UPS) structure and a first load managed by the first ESS;
A second micro grid cell including a second ESS for managing a power state of the second load and the second load;
A third microgrid cell including a third load; And
And an integrated control system that communicates with the first to third micro grid cells and integrally controls power supply states of the first to third micro grid cells,
The connection between the first micro-grid cell and the second micro-grid cell is opened and closed through a changeover switch
Hierarchical power control system.
제27항에 있어서,
상기 제1 마이크로그리드 셀은,
비상 발전기와,
계통과 상기 제1 ESS 간 연결 및 상기 계통과 상기 제1 부하 간 연결을 개폐하는 STS(Static Transfer Switch)와,
상기 비상 발전기 및 상기 제1 ESS를 제어하는 제1 EMS(Energy Management System)를 더 포함하는
계층형 전력 제어 시스템.
28. The method of claim 27,
Wherein the first micro-grid cell comprises:
An emergency generator,
An STS (Static Transfer Switch) for opening and closing the connection between the system and the first ESS and the connection between the system and the first load,
Further comprising a first EMS (Energy Management System) for controlling the emergency generator and the first ESS
Hierarchical power control system.
클라우드 서버와 연계된 계층형 전력 제어 시스템에 있어서,
CTTS(Closed Transition Transfer Switch)를 통해 계통과의 연결이 개폐되는 비상 발전기와, 상기 비상 발전기와 연계되어 구동되는 제1 ESS(Energy Storage System)와, 상기 제1 ESS에 의해 전력 상태가 관리되는 제1 부하를 포함하는 제1 마이크로그리드 셀;
제2 부하와 상기 제2 부하의 전력 상태를 관리하는 제2 ESS를 포함하는 제2 마이크로그리드 셀;
제3 부하를 포함하는 제3 마이크로그리드 셀; 및
상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀과 통신하고, 상기 제1 내지 제3 마이크로그리드 셀을 통합하여 제어하는 통합 제어 시스템을 포함하되,
상기 제1 마이크로그리드 셀과 상기 제2 마이크로그리드 셀 간 연결은 변환 스위치를 통해 개폐되는
계층형 전력 제어 시스템.



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A first ESS (Energy Storage System) that is connected to the emergency generator and connected to the system through a CTTS (Closed Transition Transfer Switch); a first ESS (Energy Storage System) 1 < / RTI >load;
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