KR20190107888A - 제로 에너지 타운 피크 전력 관리 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

제로 에너지 타운(Zero Energy Town; ZET)의 피크 전력 관리 방법이 개시된다.
피크 전력 관리 방법은 상기 제로 에너지 타운과 그리드(Grid) 사이에 전달되는 그리드 전력을 모니터링하는 단계; 및 상기 모니터링의 결과에 기초하여 상기 제로 에너지 타운에 포함된 에너지 저장 장치(Energy Storage System; ESS)를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 제어하는 단계는 상기 그리드 전력의 피크 전력이 낮아지도록, 상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력을 에너지 부하에 공급하거나 또는 상기 제로 에너지 타운에서 생산된 전력을 상기 에너지 저장 장치에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

제로 에너지 타운 피크 전력 관리 방법 및 장치{APPARATUS AND METHO FOR MANAGING PEAK POWER OF ZERO ENERGY TOWN}
아래의 설명은 제로 에너지 타운 피크 전력 관리 방법 및 장치에 관한 것이다
제로 에너지 빌딩(Zero Energy building; ZEB)은 친환경 에너지원과 같은 분산 에너지 자원을 통해 빌딩의 연평균 전력 사용량이 0이 될 수 있도록 하는 빌딩이다. 하지만 제로 에너지 빌딩은 많은 건축 비용이 요구되고, 건물 환경에 따라 제로 에너지를 구현하기 어려울 수 있다. 제로 에너지 빌딩의 단점을 극복하기 위한 방안으로 제로 에너지의 개념을 마을 범위로 확장한 제로 에너지 타운(Zero Energy Town; ZET)의 개념이 도입되었다.
제로 에너지 타운은 제로 에너지 빌딩, 논 제로 에너지 빌딩(non-Zero Energy Town; non-ZET), 거주용 빌딩, 비거주용 빌딩 등 여러 건물이 혼재한 마을에서 사용되는 연평균 사용 전력량이 0이 될 수 있도록 내부의 분산 에너지 자원 및 그리드(grid)를 통해 전력 사용량을 조절할 수 있다.
스마트 그리드는 전력 공급자와 생산자에게 전력 사용자의 정보를 제공함으로써, 전력 공급을 관리할 수 있는 시스템으로, 전력 시스템에 정보 통신 기술을 접목시켜 고품질의 전력 서비스를 제공하는 시스템을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따른 제로 에너지 타운(Zero Energy Town; ZET)의 피크 전력 관리 방법은 상기 제로 에너지 타운과 그리드(Grid) 사이에 전달되는 그리드 전력을 모니터링하는 단계; 및 상기 모니터링의 결과에 기초하여 상기 제로 에너지 타운에 포함된 에너지 저장 장치(Energy Storage System; ESS)를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 제어하는 단계는 상기 그리드 전력의 피크 전력이 낮아지도록, 상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력을 에너지 부하에 공급하거나 또는 상기 제로 에너지 타운에서 생산된 전력을 상기 에너지 저장 장치에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 피크 전력 관리 방법은 상기 그리드 전력이 증가하는 경우 상기 에너지 저장 장치 전력이 증가하고, 상기 그리드 전력이 감소하는 경우 상기 에너지 저장 장치 전력이 감소하도록 상기 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 피크 전력 관리 방법은 상기 그리드 전력의 변화에 기초하여 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 에너지 저장 장치 제어 전력의 이득을 결정하는 단계; 상기 결정된 이득에 기초하여 상기 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 제어 전력에 기초하여 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 피크 전력 관리 방법에서 상기 제어 전력의 이득은 상기 에너지 저장 장치의 충전 상태에 대한 정보 및 상기 에너지 저장 장치의 충전 용량에 대한 정보에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 피크 전력 관리 방법은 상기 그리드 전력이 증가하고 있거나 변화가 없는 경우 상기 제어 전력의 이득을 상기 에너지 저장 장치 제어 전력을 증가시키기 위한 제1 이득으로 결정하고, 상기 그리드 전력이 감소하고 있는 경우, 상기 제어 전력의 이득을 상기 에너지 저장 장치 제어 전력을 감소시키기 위한 제2 이득으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 피크 전력 관리 방법은 이전 시점의 에너지 저장 장치 제어 전력에 기초하여 재귀적인 방식으로 현재 시점의 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산할 수 있다.
일 실시예에 따른 피크 전력 관리 방법은 상기 그리드 전력의 변화량에 기초하여 상기 제어 전력을 계산하거나 상기 그리드 전력의 현재 전력값에 기초하여 상기 제어 전력을 계산할 수 있다.
일 실시예에 따른 피크 전력 관리 방법은 상기 그리드 전력의 미리 설정된 주기 동안의 평균 전력이 0이 아닌 경우, 상기 그리드 전력의 평균 전력에 기초하여 상기 제어 전력을 계산할 수 있다.
일 실시예에 따른 피크 전력 관리 방법은 상기 제로 에너지 타운에 내장된 미터링 장치에 기초하여 상기 그리드 전력을 모니터링할 수 있다.
일 실시예에 따른 제로 에너지 타운(Zero Energy Town; ZET)의 피크 전력 관리 장치는 상기 제로 에너지 타운과 그리드(Grid) 사이에 전달되는 그리드 전력을 모니터링하는 모니터링부; 상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 제로 에너지 타운에 포함된 에너지 저장 장치를 제어하기 위한 상기 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산하는 피크 전력 제어부; 및 상기 계산된 제어 전력에 기초하여 에너지 저장 장치 전력을 제어하는 에너지 저장 장치 제어부를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 제로 에너지 타운의 전체적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 피크 전력 관리 시스템의 전체적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 피크 전력 제어 장치에 의한 제로 에너지 타운의 피크 전력 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 수학식 6에 따른 제로 에너지 타운 구성 요소의 전력을 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 4b는 일 실시예에 따른 수학식 7에 따른 제로 에너지 타운 구성 요소의 전력을 시간에 따라 도시한 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 피크 전력 관리 장치의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제로 에너지 타운(Zero Energy Town; ZET)은 복수의 제로 에너지 빌딩(Zero Energy Building; ZEB), 논 제로 에너지 빌딩(non-Zero Energy Building; non-ZEB), 주거용 또는 비주거용 건물의 에너지 사용과 분산 에너지 자원(Distributed Energy Resource; DER)을 통해 생산되는 전력 및 그리드(Grid)를 통해 전달되는 전력에 대한 연평균 전력 사용량이 0이 되는 것을 목표로 한다. 제로 에너지 타운은 필요한 전력을 마을 내의 분산 에너지 자원(예를 들어 태양열 발전, 풍력 발전 등)을 통해 생산하고, 사용되는 에너지의 효율성을 높일 수 있는 방법들을 적용함으로써 마을 내에서 사용되는 연평균 전력 사용량을 제로가 되도록 한다. 제로 에너지 타운은 마을 내에서 사용되는 에너지가 부족할 경우 외부 그리드로부터 에너지를 수급하고, 잉여 에너지가 발생하는 경우, 외부 그리드에 공급할 수 있다. 제로 에너지 타운의 태양광 발전 장치와 같은 분산 에너지 자원은 날씨에 따라 발전량의 변동성이 크기 때문에 피크 전력을 증가시킬 수 있다. 또한, 제로 에너지 타운 내에 건물 등과 같은 에너지 부하에서 사용되는 에너지는 정확히 예측될 수 없기 때문에, 피크 전력에 대해 대비하기 위하여 그리드는 예비 전력을 더 많이 확보할 필요가 있고, 피크 전력을 위한 대용량의 송/배전 설비들을 구비할 필요가 있다. 예비 전력의 확보 및 대용량 설비에 기초하여 전력 단가가 상승하고, 이는 전력 소비자의 몫으로 돌아올 수 있다.
그리드 전력의 피크 전력을 관리하기 위하여 제로 에너지 타운은 에너지 저장 장치(Energy Storage System; ESS), 비상 발전기 등을 추가적으로 구비할 수 있다. 제로 에너지 타운 내에서 분산 에너지 자원 등을 통해 생산된 전력 생산량이 전력 수요량보다 적은 경우 그리드 또는 에너지 저장 장치로부터 부족한 양의 전력을 수급할 수 있고, 전력 생산량이 전력 수요량보다 많은 경우, 전력 수요량을 초과하는 생산된 전력을 에너지 저장 장치에 저장하거나 그리드에 공급할 수 있다.
피크 전력을 관리하기 위하여 제로 에너지 타운은 전력 수요가 적은 경부하 시간에 에너지 저장 장치를 충전하고, 전력 사용량이 많은 시간에 에너지 저장 장치에 저장된 에너지를 방출하도록 스케쥴링될 수 있으나, 해당 방식은 실시간 전력 수요를 반영하기는 어려울 수 있다.
피크 전력 관리 시스템은 보다 효과적으로 그리드 전력의 피크 전력을 관리하기 위하여, 그리드 전력을 지속적으로 모니터링하고, 모니터링 결과에 기초하여 그리드 전력이 증가하는 경우(에너지 수요가 증가하는 경우), 에너지 저장 장치의 전력을 증가시키고, 그리드 전력이 감소하는 경우, 에너지 저장 장치의 전력을 감소시킴으로써 그리드 전력의 변동성을 줄일 수 있고, 이를 통해 그리드 전력의 피크 전력을 일정한 수준으로 조절할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 제로 에너지 타운의 전체적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 제로 에너지 타운(110)은 복수의 제로 에너지 빌딩, 논 제로 에너지 빌딩, 주거용 건물, 비주거용 건물 등을 포함하는 전력을 소비하는 에너지 부하(111)를 포함할 수 있다. 제로 에너지 타운(110)은 마을 전체 연평균 전력 사용량이 0이 될 수 있도록 에너지 부하(111)에서 사용되는 에너지를 분산 에너지 자원(113)을 통해 생산할 수 있다. 분산 에너지 자원(113)은 태양광 발전 시설, 풍력 발전 시설 등을 포함하는 친환경 발전 시설일 수 있다. 제로 에너지 타운(110)은 에너지 부하(111)에서 사용되는 전력이 분산 에너지 자원(113)에서 생산되는 전력보다 클 경우, 에너지 저장 장치(115) 또는 그리드(120)을 통해 전력을 수급할 수 있고, 에너지 부하(111)에서 사용되는 전력이 분산 에너지 자원(113)에서 생산되는 전력보다 작은 경우, 잉여 전력을 에너지 저장 장치(115) 또는 그리드(120)에 제공함으로써 제로 에너지를 달성할 수 있다. 에너지 저장 장치(115) 및 그리드(120)를 통해 제로 에너지를 달성할 수 있더라도, 피크 전력에 대비하기 위해 대용량의 예비 전력 및 송/배전 설비가 필요할 수 있고, 대용량의 예비 전력 및 송/배전 설비는 전력 단가를 높이는 원인이 될 수 있다.
피크 전력 관리 시스템은 고급 미터링 인프라(Advanced Metering Infrastructure; AMI)를 통해 그리드 전력을 실시간으로 모니터링하고, 모니터링 결과에 기초하여 에너지 저장 장치(115)의 전력을 제어함으로써 피크 전력을 일정한 범위 내로 유지할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 피크 전력 관리 시스템의 전체적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 피크 전력 관리 시스템은 기존 제로 에너지 타운(210)의 동작을 피크 전력 관리 장치(230)를 통해 제어할 수 있다.
피크 전력 관리 시스템은 에너지 부하(211)에서 사용되는 전력이 분산 에너지 자원(213)에서 생산되는 전력보다 큰 경우 에너지 저장 장치(215) 또는 그리드(22)를 통해 전력을 수급받을 수 있고, 에너지 부하(211)에서 사용되는 전력이 분산 에너지 자원(213)에서 생산되는 전력보다 작은 경우 에너지 저장 장치(215) 또는 그리드(22)를 통해 전력을 공급할 수 있다.
제로 에너지 타운(210)에서 에너지 부하의 부하 전력
Figure pat00001
는 아래 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00002
Figure pat00003
는 분산 에너지원 전력,
Figure pat00004
는 에너지 저장 장치의 전력이고, 전력 흐름 방향이 에너지 부하(211)로 공급되는 방향인 경우 전력은 양수로 표현되고, 반대 방향인 경우 전력은 음수로 표현될 수 있다.
수학식 1을 참조하면,
Figure pat00005
는
Figure pat00006
에 따라 제어될 수 있는 바, 피크 전력 관리 장치(230)는
Figure pat00007
의 모니터링 결과에 기초하여
Figure pat00008
를 제어함으로써,
Figure pat00009
의 피크 전력을 관리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 관리 시스템은 제로 에너지 타운(210)에 내장된 미터링 장치(217)에 기초하여 그리드 전력을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 제로 에너지 타운(210)에 내장된 미터링 장치(217)은 고급 미터링 인프라(Advanced Metering Infrastructure; AMI)일 수 있고, 미터링 장치(217)에 의해
Figure pat00010
가 모니터링될 수 있고, 모니터링 결과에 기초하여
Figure pat00011
가 제어될 수 있다.
미터링 장치(217)는 임의의 시간에 관측된 전력 사용량을 통해 제로 에너지 타운(210)가 그리드(220)에 공급하거나 수급하는 그리드 전력을 측정할 수 있다. 예를 들어,
Figure pat00012
는 일 시간에 측정된 제로 에너지 타운의 전력 사용량이고,
Figure pat00013
는 직전 시점에 대한 제로 에너지 타운의 전력 사용량일 수 있다.
미터링 장치(217)을 통해 측정된 제로 에너지 타운의 전력 사용량을 통해 측정 주기 동안 제로 에너지 타운이 사용한 평균 전력에 대응되는 그리드 전력
Figure pat00014
은 수학식 2로 표시될 수 있다.
Figure pat00015
일 실시예에 따르면, 제로 에너지 타운(210)에서 보다 효과적인 에너지 저장 장치(215) 사용을 위하여 미리 결정된 임계값 T에 기초하여 에너지 저장 장치(215)를 제어할 수 있다. 또한, 제로 에너지 타운(210)의 연 평균 전력 사용량이 0이 아닌 경우 연 평균 그리드 전력
Figure pat00016
을 미리 결정된 임계 값 T로 결정하여 수학식 3에 따라 에너지 저장 장치(215)를 제어할 수 있다.
Figure pat00017
T는
Figure pat00018
에 대해 미리 결정된 임계값이다.
피크 전력 관리 장치(230)는 제로 에너지 타운에 내장된 AMI(217)을 통해 그리드 전력을 모니터링할 수 있고, 모니터링 결과에 기초하여 에너지 저장 장치 전력을 제어하는 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산하고, 계산된 에너지 저장 장치 제어 전력에 기초하여 에너지 저장 장치(215)의 전력을 제어할 수 있고, 에너지 저장 장치(215)의 전력을 통해
Figure pat00019
의 피크 전력을 관리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 관리 장치(230)는
Figure pat00020
의 피크 전력이 낮아지도록, 에너지 저장 장치(215)에 저장된 에너지를 에너지 부하(211)에 공급하거나 제로 에너지 타운(210)에서 생산된 전력을 에너지 저장 장치(215)에 저장할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 관리 장치(230)는 그리드 전력이 증가하는 경우 에너지 저장 장치 전력이 증가하고, 그리드 전력이 감소하는 경우 에너지 저장 장치의 전력이 감소하도록 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다. 피크 전력 관리 장치(230)는
Figure pat00021
이 증가하는 경우,
Figure pat00022
을 증가시켜
Figure pat00023
이 더 이상 증가하는 것을 방지하고,
Figure pat00024
이 감소하는 경우,
Figure pat00025
을 감소시킴으로써,
Figure pat00026
을 일정 수준으로 유지시킬 수 있고,
Figure pat00027
의 피크 전력을 관리할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 관리 장치(230)는 재귀적인 방식으로 이전 시점의 에너지 저장 장치 제어 전력에 기초하여 현재 시점의 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산할 수 있다. 또한, 피크 전력 관리 장치(230)는 그리드 전력의 변화량에 기초하여 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산할 수 있다. 예를 들어, 피크 전력 관리 장치(230)는 수학식 4에 따라 에너지 저장 장치 제어 전력의 변화량에 기초하여 재귀적인 방식으로
Figure pat00028
을 계산할 수 있다.
Figure pat00029
수학식 4는 칼만 필터와 유사할 수 있고, 이득
Figure pat00030
은 에너지 저장 장치(215)의 용량 및 충전 상태,
Figure pat00031
에 따라 결정될 수 있다.
Figure pat00032
의 결정 방법은 도 3을 통해 보다 상세히 설명된다. 칼만 필터는 측정된 데이터로부터 실제 값을 추정하고, 추정값의 오차 공분산을 바탕으로 칼만 이득을 계산하는 재귀적인 방식으로 동작하는 필터이다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 관리 장치(230)는 그리드 전력의 현재 전력값에 기초하여 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산할 수 있다. 예를 들어, 피크 전력 관리 장치(230)는
Figure pat00033
의 현재 전력값에 기초하여 수학식 5를 통해
Figure pat00034
을 계산할 수 있다.
Figure pat00035
수학식 4에 따라
Figure pat00036
를 계산하는 경우,
Figure pat00037
와
Figure pat00038
의 각각의 그래프 형태는
Figure pat00039
와
Figure pat00040
의 합의 그래프 형태와 유사하게 될 수 있다. 또한, 수학식 5에 따라
Figure pat00041
를 계산하는 경우,
Figure pat00042
의 그래프의 형태는
Figure pat00043
와
Figure pat00044
의 합의 그래프의 형태와 유사할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 피크 전력 제어 장치에 의한 제로 에너지 타운의 피크 전력 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 제어 장치는 단계(310)에서 제로 에너지 타운과 그리드 사이에 전달되는 그리드 전력을 모니터링할 수 있다. 피크 전력 제어 장치는 제로 에너지 타운에 내장된 AMI를 통해 그리드 전력을 실시간으로 모니터링할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 제어 장치는 단계(320)에서 그리드 전력이 증가하고 있는지 여부를 확인할 수 있다. 피크 전력 제어 장치는 그리드 전력 변화에 기초하여 에너지 저장 장치 제어 전력의 이득을 결정하고, 결정된 이득에 기초하여 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산할 수 있다. 예를 들어, 피크 전력 제어 장치는 직전 시점의 그리드 전력과 현재 그리드 전력의 크기를 비교함으로써 그리드 전력이 증가 상태에 있는지, 감소 상태에 있는지, 변화가 없는지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 제어 장치는 그리드 전력이 증가하고 있거나 변화가 없는 경우, 단계(331)에서 에너지 저장 장치 제어 전력의 이득을 에너지 저장 장치 제어 전력을 증가시키기 위한 제1 이득으로 결정하고, 단계(333)에서 결정된 제1 이득에 기초하여 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 제어 장치는 그리드 전력이 감소하고 있는 경우, 단계(341)에서 에너지 저장 장치 제어 전력의 이득을 에너지 저장 장치 제어 전력을 감소시키기 위한 제2 이득으로 결정하고, 단계(343)에서 결정된 제2 이득에 기초하여 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산할 수 있다.
피크 전력 제어 장치는
Figure pat00045
가 증가 상태에 있는 경우
Figure pat00046
를 증가시켜
Figure pat00047
를 보전하고,
Figure pat00048
가 감소 상태에 있는 경우,
Figure pat00049
를 감소시킴으로써,
Figure pat00050
의 피크 전력을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 제어 장치는 에너지 저장 장치의 충전 상태에 대한 정보, 에너지 저장 장치의 충전 용량에 대한 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 피크 전력 제어 장치는 에너지 저장 장치 제어 전력을 증가시키기 위한 제1 이득 및 에너지 저장 장치 제어 전력을 감소시키기 위한 제2 이득을 각각 수학식 6 및 수학식 7에 따라 계산할 수 있다.
Figure pat00051
Figure pat00052
(
Figure pat00053
는 제1 이득,
Figure pat00054
는 제2 이득,
Figure pat00055
및
Figure pat00056
는 비례 상수,
Figure pat00057
는 에너지 저장장치의 충전상태,
Figure pat00058
는 에너지 저장 장치의 최대 충전 용량)
예를 들어, 제1 이득 및 제2 이득은 에너지 저장 장치의 충전 또는 방전 속도를 결정할 수 있다.
피크 전력 제어 장치는 결정된 에너지 저장 장치 제어 전력의 이득 및 수학식 4 또는 수학식 5에 기초하여 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 제어 장치는 단계(350)에서 계산된 에너지 저장 장치 제어 전력에 기초하여 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다.
피크 전력 제어 장치는 재귀적인 방식을 통해 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산하기 때문에, 현재 계산된
Figure pat00059
의 계산 값은 이후의 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산하기 위한 수학식 4 또는 수학식 5에서
Figure pat00060
로 사용될 수 있다.
다수의 에너지 저장 장치가 제로 에너지 타운에 존재하는 경우, 현재 상황, 각각의 에너지 저장 장치의 저장 용량, 방전 속도 등을 고려하여 적정량의 전력 배분이 요구될 수 있다.
도 4a는 일 실시예에 따른 수학식 6에 따른 제로 에너지 타운 구성 요소의 전력을 시간에 따라 도시한 그래프이다.
그래프 (410)은
Figure pat00061
인 경우 각각의 전력을 도시하고, 그래프(420)는
Figure pat00062
인 경우 각각의 전력을 도시한다.
도 4a에서 요구 전력은
Figure pat00063
와
Figure pat00064
의 합을 나타내고, 요구 전력은 수학식 1에 기초하여
Figure pat00065
와
Figure pat00066
의 합과 같다.
도 4a를 참조하면, 에너지 저장 장치 전력 및 그리드 전력 그래프의 형태는 요구 전력(즉, 에너지 부하의 전력)과 유사한 형태를 나타낸다. 제1 이득
Figure pat00067
이 증가함에 따라
Figure pat00068
가 보다 빨리 요구 전력에 수렴하고, 제1 이득
Figure pat00069
이 감소하면,
Figure pat00070
가 보다 천천히 요구 전력에 수렴하는 것을 확인할 수 있다.
Figure pat00071
가 보다 빨리 요구 전력에 수렴하는 경우, 에너지 저장 장치에 저장된 전력의 충전 및 방전이 빠른 시간에 이루어질 수 있기 때문에 보다 큰 용량의 에너지 저장 장치가 요구될 수 있고,
Figure pat00072
가 보다 천천히 요구 전력에 수렴하는 경우, 에너지 저장 장치의 충전 및 방전이 느리게 진행되어
Figure pat00073
를 에너지 저장 장치가 충분히 보전할 수 없어
Figure pat00074
의 전력 변화가 심해질 수 있다. 즉, 피크 전력 관리가 제대로 이루어질 수 없는 상황이 발생할 수 있다.
도 4b는 일 실시예에 따른 수학식 7에 따른 제로 에너지 타운 구성 요소의 전력을 시간에 따라 도시한 그래프이다.
그래프(430)은
Figure pat00075
인 경우 각각의 전력을 도시하고, 그래프(440)은
Figure pat00076
인 경우 각각의 전력을 도시한다.
도 4b를 참조하면, 제2 이득을 통해
Figure pat00077
가 감소하는 경우에 대응하는 경우,
Figure pat00078
는 그래프에 도시된 바와 같이 일정 수준에서 제한될 수 있다. 도 4b를 참조하면,
Figure pat00079
가 작아지는 경우 에너지 저장 장치 전력은 증가되는 경향을 확인할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 피크 전력 관리 장치의 전체 구성을 도시하는 도면이다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 관리 장치(500)는 제로 에너지 타운과 그리드 사이에 전달되는 그리드 전력을 모니터링하는 모니터링부(510), 모니터링 결과에 기초하여 제로 에너지 타운에 포함된 에너지 저장 장치를 제어하기 위한 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산하는 피크 전력 제어부(520), 계산된 제어 전력에 기초하여 에너지 저장 장치 전력을 제어하는 에너지 저장 장치 제어부(530), 사용자 입력을 수신하는 인터페이스부(550) 및 데이터 베이스(540)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 제어부(520)는 그리드 전력의 피크 전력이 낮아지도록, 에너지 저장 장치에 저장된 전력이 에너지 부하에 공급되거나 또는 제로 에너지 타운에서 생산된 전력이 에너지 저장 장치에 저장되도록 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 제어부(520)는 그리드 전력이 증가하는 경우 에너지 저장 장치 전력이 증가하고, 그리드 전력이 감소하는 경우 에너지 저장 장치 전력이 감소하도록 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 제어부(520)는 그리드 전력 변화에 기초하여 에너지 저장 장치를 제어하는 에너지 저장 장치 제어 전력의 이득을 결정하고, 결정된 이득에 기초하여 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산하고, 계산된 제어 전력을 에너지 저장 장치 제어부(530)에 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 에너지 저장 장치 제어 전력의 이득은 에너지 저장 장치의 충전 상태에 대한 정보, 에너지 저장 장치의 충전 용량에 대한 정보에 기초하여 결정될 수 있고, 그리드 전력이 증가하고 있거나 변화가 없는 경우 에너지 저장 장치 제어 전력을 증가시키기 위한 제1 이득으로 결정될 수 있고, 그리드 전력이 감소하는 경우, 에너지 저장 장치 제어 전력을 감소시키기 위한 제2 이득으로 결정될 수 있다. 에너지 저장 장치 제어 전력의 이득은 수학식 6 및 수학식 7에 따라 계산될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 피크 전력 제어부(520)는 이전 시점의 에너지 저장 장치 제어 전력에 기초하여 재귀적인 방식에 따라 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산할 수 있다. 또한, 피크 전력 제어부(520)는 그리드 전력의 변화량 또는 그리드 전력의 현재 전력 값에 기초하여 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산할 수 있다. 에너지 저장 장치 제어 전력은 수학식 4 및 수학식 5에 따라 계산될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 모니터링부(510)은 제로 에너지 타운에 내장된 미터링 장치에 기초하여 그리드 전력을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 내장된 미터링 장치는 AMI일 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 제로 에너지 타운(Zero Energy Town; ZET)의 피크 전력 관리 방법에 있어서,
    상기 제로 에너지 타운과 그리드(Grid) 사이에 전달되는 그리드 전력을 모니터링하는 단계; 및
    상기 모니터링의 결과에 기초하여 상기 제로 에너지 타운에 포함된 에너지 저장 장치(Energy Storage System; ESS)를 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 그리드 전력의 피크 전력이 낮아지도록, 상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력을 에너지 부하에 공급하거나 또는 상기 제로 에너지 타운에서 생산된 전력을 상기 에너지 저장 장치에 저장하는 단계를 포함하는 피크 전력 관리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 그리드 전력이 증가하는 경우 상기 에너지 저장 장치 전력이 증가하고, 상기 그리드 전력이 감소하는 경우 상기 에너지 저장 장치 전력이 감소하도록 상기 에너지 저장 장치를 제어하는, 피크 전력 관리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 그리드 전력의 변화에 기초하여 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 에너지 저장 장치 제어 전력의 이득을 결정하는 단계;
    상기 결정된 이득에 기초하여 상기 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 제어 전력에 기초하여 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계
    를 포함하는, 피크 전력 관리 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 전력의 이득은,
    상기 에너지 저장 장치의 충전 상태에 대한 정보 및 상기 에너지 저장 장치의 충전 용량에 대한 정보에 기초하여 결정되는, 피크 전력 관리 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 이득을 결정하는 단계는,
    상기 그리드 전력이 증가하고 있거나 변화가 없는 경우,
    상기 제어 전력의 이득을 상기 에너지 저장 장치 제어 전력을 증가시키기 위한 제1 이득으로 결정하고,
    상기 그리드 전력이 감소하고 있는 경우,
    상기 제어 전력의 이득을 상기 에너지 저장 장치 제어 전력을 감소시키기 위한 제2 이득으로 결정하는, 피크 전력 관리 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어 전력을 계산하는 단계는,
    이전 시점의 에너지 저장 장치 제어 전력에 기초하여 재귀적인 방식으로 현재 시점의 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산하는, 피크 전력 관리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 전력을 계산하는 단계는,
    상기 그리드 전력의 변화량에 기초하여 상기 제어 전력을 계산하는, 피크 전력 관리 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어 전력을 계산하는 단계는,
    상기 그리드 전력의 현재 전력값에 기초하여 상기 제어 전력을 계산하는, 피크 전력 관리 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제어 전력을 계산하는 단계는,
    상기 그리드 전력의 미리 설정된 주기 동안의 평균 전력이 0이 아닌 경우, 상기 그리드 전력의 평균 전력에 기초하여 상기 제어 전력을 계산하는, 피크 전력 관리 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계는,
    상기 제로 에너지 타운에 내장된 미터링 장치에 기초하여 상기 그리드 전력을 모니터링하는, 피크 전력 관리 방법.
  11. 제로 에너지 타운(Zero Energy Town; ZET)의 피크 전력 관리 장치에 있어서,
    상기 제로 에너지 타운과 그리드(Grid) 사이에 전달되는 그리드 전력을 모니터링하는 모니터링부;
    상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 제로 에너지 타운에 포함된 에너지 저장 장치를 제어하기 위한 상기 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산하는 피크 전력 제어부; 및
    상기 계산된 제어 전력에 기초하여 에너지 저장 장치 전력을 제어하는 에너지 저장 장치 제어부
    를 포함하는 피크 전력 관리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 피크 전력 제어부는,
    상기 그리드 전력의 피크 전력이 낮아지도록, 상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력이 에너지 부하에 공급되거나 또는 상기 제로 에너지 타운에서 생산된 전력이 상기 에너지 저장 장치에 저장되도록 상기 제어 전력을 계산하는, 피크 전력 관리 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 피크 전력 제어부는,
    상기 그리드 전력이 증가하는 경우 상기 에너지 저장 장치 전력이 증가하고, 상기 그리드 전력이 감소하는 경우 상기 에너지 저장 장치 전력이 감소하도록 상기 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산하는, 피크 전력 관리 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 피크 전력 제어부는,
    상기 그리드 전력의 변화에 기초하여 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 에너지 저장 장치 제어 전력의 이득을 결정하고, 상기 결정된 이득에 기초하여 상기 에너지 저장 장치 제어 전력을 계산하고, 상기 계산된 제어 전력을 상기 에너지 저장 장치 제어부에 전송하는, 피크 전력 관리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어 전력의 이득은,
    상기 에너지 저장 장치의 충전 상태에 대한 정보 및 상기 에너지 저장 장치의 충전 용량에 대한 정보에 기초하여 결정되는, 피크 전력 관리 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 피크 전력 제어부는,
    상기 그리드 전력이 증가하고 있거나 변화가 없는 경우,
    상기 제어 전력의 이득을 상기 에너지 저장 장치 제어 전력을 증가시키기 위한 제1 이득으로 결정하고,
    상기 그리드 전력이 감소하고 있는 경우,
    상기 제어 전력의 이득을 상기 에너지 저장 장치 제어 전력을 감소시키기 위한 제2 이득으로 결정하는, 피크 전력 관리 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 피크 전력 제어부는,
    이전 시점의 에너지 저장 장치 제어 전력에 기초하여 재귀적인 방식으로 상기 제어 전력을 계산하는, 피크 전력 관리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 피크 전력 제어부는,
    상기 그리드 전력의 변화량에 기초하여 상기 제어 전력을 계산하는, 피크 전력 관리 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 피크 전력 제어부는,
    상기 그리드 전력의 현재 전력값에 기초하여 상기 제어 전력을 계산하는, 피크 전력 관리 장치.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 모니터링부는,
    상기 제로 에너지 타운에 내장된 미터링 장치에 기초하여 상기 그리드 전력을 모니터링하는, 피크 전력 관리 장치.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102485496B1 (ko) * 2019-12-20 2023-01-06 한국전자통신연구원 단기 전력 소비량을 이용해 에너지 저장 장치를 제어하는 전력 충·방전 제어 방법 및 장치

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6946818B2 (en) * 2003-10-14 2005-09-20 General Motors Corporation Method of determining battery power limits for an energy storage system of a hybrid electric vehicle
US8004232B2 (en) * 2009-05-27 2011-08-23 Miasole Method of battery charging and power control in conjunction with maximum power point tracking
US8892264B2 (en) * 2009-10-23 2014-11-18 Viridity Energy, Inc. Methods, apparatus and systems for managing energy assets
JP2011200102A (ja) * 2010-02-25 2011-10-06 Sanyo Electric Co Ltd 蓄電システム
US8975897B2 (en) * 2010-06-07 2015-03-10 Mitsubishi Electric Corporation State-of-charge estimating apparatus
US20120166115A1 (en) * 2010-12-23 2012-06-28 Nexgrid, Llc Platform, system and method for energy profiling
US9837821B2 (en) * 2011-03-25 2017-12-05 Green Charge Networks Llc Energy allocation for energy storage cooperation
US20120316688A1 (en) * 2011-06-08 2012-12-13 Alstom Grid Coordinating energy management systems and intelligent electrical distribution grid control systems
DE112012006017T5 (de) * 2012-03-12 2014-12-18 Fujitsu Limited Betriebsplan-Erschaffungssverfahren, Betriebsplan-Erschaffungsprogramm und Betriebsplan-Erschaffungsvorrichtung
US9171276B2 (en) * 2013-05-06 2015-10-27 Viridity Energy, Inc. Facilitating revenue generation from wholesale electricity markets using an engineering-based model
US9098876B2 (en) * 2013-05-06 2015-08-04 Viridity Energy, Inc. Facilitating revenue generation from wholesale electricity markets based on a self-tuning energy asset model
KR101595945B1 (ko) * 2013-11-11 2016-02-19 주식회사 케이티 전력 관리 장치 및 이를 이용한 전력 관리 방법
WO2015105923A1 (en) * 2014-01-07 2015-07-16 Utah State University Battery control
JP6308465B2 (ja) * 2014-07-07 2018-04-11 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 給電制御装置、給電制御システム、プログラム

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