KR20200005862A - Energy management system and energy storage system having the energy management system - Google Patents

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Abstract

The present invention provides an energy management system which controls operation of an energy storage system. The energy management system comprises an operation mode determination unit determining an operation mode of the energy storage system by using a power generation amount prediction value of power which is predicted to be generated in a renewable energy power generation device connected to the energy storage system, a power usage prediction value predicted to be used by a customer, and contract power of the preset customer.

Description

에너지 관리 시스템 및 그 에너지 관리 시스템을 구비한 에너지 저장 시스템{ENERGY MANAGEMENT SYSTEM AND ENERGY STORAGE SYSTEM HAVING THE ENERGY MANAGEMENT SYSTEM}Energy management system and energy storage system equipped with the energy management system {ENERGY MANAGEMENT SYSTEM AND ENERGY STORAGE SYSTEM HAVING THE ENERGY MANAGEMENT SYSTEM}

본 발명은 에너지 관리 시스템 및 그 에너지 관리 시스템을 구비한 에너지 저장 시스템에 관한 것으로, 신재생 발전 장치 등에서 발생하는 전력량과 수용가 부하의 전력량을 예측하여 운전하는 에너지 관리 시스템 및 그 에너지 관리 시스템을 구비한 에너지 저장 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an energy management system and an energy storage system including the energy management system. An energy storage system.

스마트그리드 환경에서 전력 공급의 패러다임은 중앙 공급 방식에서 분산 발전으로 변화하는 것으로, 기후 변화와 정부의 탈원전 정책으로 인해 신재생 에너지와 에너지 저장 장치의 보급이 확산됨으로써 전력을 관리하는 기술이 훨씬 복잡하고 정교해지고 있다. 더욱이, 신재생 전원이 증가됨에 따라 계통의 전력 품질 및 공급안정도 향상, 그리고, 잉여 생산된 에너지 저장의 필요성 등 새로운 필요들 또한 다양하게 나타나고 있는 실정이다.The paradigm of power supply in the smart grid environment is changing from centralized to distributed generation, and the technology to manage power is more complicated by the spread of renewable energy and energy storage devices due to climate change and government de-nuclearization policies. And elaborate. Moreover, as new and renewable power sources increase, new needs, such as improved power quality and supply stability of the system, and the need to store surplus energy, are also emerging.

기본적으로 스마트그리드의 기본적인 개념은 전력의 수요와 공급을 일치하고자 하는 것으로 전력의 발생과 전송 과정을 IoT 기반의 제어 시스템에 의해 관리하는 방안으로 제시되었다. 그러나 스마트그리드가 진화하면서 나타난 분산전원 기반의 마이크로그리드에서는 주요한 전력원으로 제시된 신재 생전원이 불규칙한 발전특성과 제어의 어려움으로 인해 계통 전압의 안정성과 품질에 많은 문제가 제기되고 있다. 뿐만 아니라 수용가 입장에서도 전력 공급의 신뢰성 측면에서 많은 불안을 제공하고 있다. Basically, the basic concept of smart grid is to match the supply and demand of power, and it is proposed to manage the generation and transmission of power by IoT based control system. However, in the distributed grid-based microgrid, which has emerged as the smart grid has evolved, the new generation power source proposed as a major power source has many problems in terms of stability and quality of grid voltage due to irregular power generation characteristics and control difficulties. In addition, the consumer has provided a lot of anxiety in terms of reliability of power supply.

이런 상황에 맞추어 파워 컨디셔닝 시스템(PCS), 배터리 및 배터리 관리 시스템(BMS), 에너지 관리 시스템(EMS)으로 구성되어 있는 에너지 저장 시스템(ESS)이 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 대안으로 제시되고 있으나, 투자에 따른 비용 상승과 신재생 전력량과 부하 사용량을 예측할 수 없다는 점으로 인해 많은 제약을 받고 있다. 실제 에너지 저장 시스템(ESS)은 어느 나라에서나 정부의 지원이 없으면 독자적인 생존이 어려운 제품군으로 시장 진입에 한계를 보이고 있다.In this situation, an energy storage system (ESS) consisting of a power conditioning system (PCS), a battery and a battery management system (BMS), and an energy management system (EMS) has been proposed as an alternative to solve this problem. There are many limitations due to the increased cost of investment and the unpredictability of renewable power and load usage. The actual energy storage system (ESS) is limited to enter the market as a product that cannot survive independently without government support in any country.

신재생 에너지의 이런 문제점을 개선하여 수용가 계통의 최대 수요 전력 발생시 피크 전력을 저감하고 수용가에 전력을 공급, 관리하기 위한 다양한 기술들이 제기되고 있다. 그러나 대부분의 경우 기상 정보, 부하측 전력량 정보, 배터리 정보를 분석하여 피크 전력 발생을 예측하도록 하는 데이터 분석 모듈과 신재생 에너지, 신재생 에너지를 저장하는 배터리의 전원, 한전 전원을 관리하는 에너지 관리 모듈 및 데이터 분석 모듈로부터 예측되는 피크 전력 발생에 따라 에너지 관리 모듈에 의해 관리되는 배터리의 전원 및 한전 전원에 대한 스위칭을 제어하는 전력 감시 모듈이 일부 소개되고 있으나 대부분 이러한 기술들은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.In order to improve this problem of renewable energy, various technologies have been proposed to reduce peak power when the maximum demand power of the consumer system occurs and to supply and manage the consumer. However, in most cases, data analysis module for analyzing peak weather information, load-side power amount information and battery information to predict peak power generation, renewable energy, battery power for storing renewable energy, energy management module for managing KEPCO power, and Some power monitoring modules that control the switching of the battery power and the KEPCO power managed by the energy management module according to the peak power generation predicted from the data analysis module are introduced, but most of these technologies have the following problems.

① 수용가의 전력 사용은 크게 기후 변화와 관행적인 사용 패턴에 의존한다. 따라서, 신재생 전원의 전력발생량을 예측하는 기능과 수용가의 전력 사용 패턴에 따른 부하량을 예측하는 기능이 개별적으로 구분되어 있지 않아 이 두 변수를 종합하여 정확한 전력 사용 현황을 판단하는 데는 하나의 변수에만 치우쳐 있어 실제적인 사용에는 한계를 가지고 있다. ① Consumers' use of electricity depends largely on climate change and customary usage patterns. Therefore, the function of estimating the power generation of renewable energy and the function of estimating the load according to the consumer's power usage pattern are not separately divided. There is a limit to practical use.

② 수용가의 부하사용량과 관련하여는 한전의 전력량계로부터 유효 전력 신호(WP), 15분 수요시한 신호(EOI)를 입력받아 피크 전력을 분석, 예측하는 최대 수요전력제어장치로부터 전력수요를 받아 수용가에서 과거 관행적인 전력 사용 형태와 비교 분석하는 데이터 분석 모듈을 사용하여 수용가 부하측의 피크 전력을 예측하는 것에 주안점이 갖추어져 있다. ② Regarding the load usage of the customer, the customer receives the power demand from the maximum demand power control device that receives the effective power signal (WP) and the 15 minute demand time signal (EOI) from the KEPCO electricity meter and analyzes and predicts the peak power. The main focus is on predicting peak power on the consumer load side using a data analysis module that compares and analyzes conventional power usage patterns.

일부 AI 기반의 수용가의 전력 수요 예측을 실시하는 방안이 제기되고 있으나 아직 학계의 연구 수준으로 실제 상품화하여 적용되고 있지는 못한 것으로 판단된다.    Some AI-based consumer demand forecasts have been proposed, but they are not yet commercialized and applied to academic research levels.

③ 신재생 에너지원은 기상 상태에 따라서 출력 변동이 심하고 출력의 예측이나 조정이 어려워 사전에 발전 계획을 수립하기 힘들기 때문에, 날씨 정보를 기반으로 하여 신재생 전력의 발생량을 예측하는 경우에는 단일화된 시스템이라기보다는 전력거래소 수준의 메가급의 큰 용량으로 전력을 예측하여 관리하는 시스템에서 적용하는 수준에 머물고 있어 신재생 전력을 보급하기 위한 거시적인 수준에서의 정책용에 머물고 있거나, 개략적인 수준에서 날씨 정보를 이용하여 전력 사용량의 판단하는데 사용되고 있다. ③ Renewable energy sources have a high output fluctuation depending on weather conditions and difficult to predict or adjust the output, so it is difficult to establish a power generation plan in advance. Rather than a system, it is being applied to a system that predicts and manages electricity at mega level of power exchange level, so it is staying at the macro level policy for distributing renewable power or weather at rough level. It is used to determine power usage using information.

에너지 저장 시스템(ESS)은 에너지를 변환하는 전력변환장치인 파워 컨디셔닝 시스템(PCS), 에너지를 저장하는 축전지, 에너지를 관리하는 에너지 관리 시스템으로 구성되어 있으며, 외부와는 계통, 태양광 발전 장치인 인버터와 연계되어있다. 에너지 저장 시스템의 주요한 기능은 크게 두 가지로서, 하기와 같다.   The energy storage system (ESS) consists of a power conditioning system (PCS), a power converter that converts energy, a storage battery that stores energy, and an energy management system that manages energy. It is connected to the inverter. There are two main functions of the energy storage system, as follows.

① 태양광 인버터에서 발생하는 신재생 전력을 에너지 저장 시스템 내의 축전지에 저장하여 불규칙한 전력 발전량을 제어하는 기능을 수행한다. ① It controls the irregular power generation by storing renewable energy generated from solar inverter in storage battery in energy storage system.

② 계통의 전력량이 비교적 적은 심야시간에 에너지저장장치 내의 축전지에 전력을 축전하였다가 계통에 피크가 발생하는 경우 방전하여 전력 피크 부분을 감당하게 된다. ② Power is stored in the battery in the energy storage device during the late night time when the amount of power in the system is relatively small, and when the peak occurs in the system, it is discharged to cover the peak of power.

이 과정에서 내장된 에너지 관리 시스템에서는 에너지 저장 시스템 내의 축전지와 파워 컨디셔닝 시스템의 상태 정보와 계통을 비롯한 신재생 발전 장치로 부터의 정보를 받아 설정된 운전 모드에 따라 시스템의 운전을 실시하고 운전하는 상태 정보를 관리하게 된다.In this process, the built-in energy management system receives the status information of the battery and power conditioning system in the energy storage system and information from the renewable energy generation system including the grid, and performs the operation of the system according to the set operation mode. Will be managed.

다만, 일반적인 에너지 관리 시스템 내에는 기후에 의한 신재생 발전량과 부하의 전력 사용량을 예측하는 기능과 현재치를 표시하는 기능을 가지고 있지 않으며 이를 적절하게 관리하여 운전하는 다양한 모드에 대한 알고리즘을 가지고 있지는 못하다. However, in general energy management system, it does not have the function of predicting the amount of renewable energy generation and power consumption by load and displaying the present value, and it does not have algorithms for various modes to operate it properly.

본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 다양한 운전 모드에서 에너지 저장 시스템이 운전되도록 하는 에너지 관리 시스템 및 그 에너지 관리 시스템을 구비한 에너지 저장 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.Disclosure of Invention The present invention has an object of solving the above technical problem, and an object thereof is to provide an energy management system for operating an energy storage system in various operation modes and an energy storage system having the energy management system. There is this.

본 발명의 에너지 저장 시스템의 운전을 제어하는 에너지 관리 시스템은, 상기 에너지 저장 시스템에 연결된 신재생 에너지 발전 장치에서 생성할 것으로 예측되는 전력의 발전량 예측값, 수용가가 사용할 것으로 예측되는 전력 사용량 예측값 및 미리 설정된 상기 수용가의 계약 전력을 이용하여, 상기 에너지 저장 시스템의 운전 모드를 결정하는 운전 모드 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An energy management system for controlling the operation of the energy storage system of the present invention includes a power generation predicted value predicted to be generated by a renewable energy generation device connected to the energy storage system, a power consumption predicted value expected to be used by a customer, and a preset value. And an operation mode determination unit configured to determine an operation mode of the energy storage system by using the contract power of the customer.

구체적으로, 상기 운전 모드 결정부는, 상기 발전량 예측값이 상기 전력 사용량 예측값 이상이고, 상기 전력 사용량 예측값이 상기 수용가의 계약 전력 이상인 경우, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안은 상기 에너지 저장 시스템에 포함된 축전지를 충전하고, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안은 상기 축전지를 방전하여 상기 에너지 저장 시스템에 연결된 부하로 상기 신재생 에너지 발전 장치와 병렬로 전력을 공급하도록, 상기 에너지 저장 시스템의 운전 모드를 제 1 운전 모드로 결정하는 것이 바람직하다.Specifically, when the power generation amount prediction value is greater than or equal to the power consumption prediction value and the power consumption prediction value is greater than or equal to the contracted power of the consumer, the driving mode determination unit is included in the energy storage system for a preset first time from a current time. Charging the storage battery and discharging the storage battery for a second time after a preset first time elapses from a current time to supply power in parallel with the renewable energy generation device to a load connected to the energy storage system. It is desirable to determine the operating mode of the storage system as the first operating mode.

아울러, 상기 운전 모드 결정부는, 상기 발전량 예측값이 상기 전력 사용량 예측값 이상이고, 상기 전력 사용량 예측값이 상기 수용가의 계약 전력 미만인 경우, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안은 상기 에너지 저장 시스템에 포함된 축전지를 제 3 값까지 방전하고, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안은 상기 축전지를 방전하여 상기 에너지 저장 시스템에 연결된 부하로 전력을 공급하도록, 상기 에너지 저장 시스템의 운전 모드를 제 2 운전 모드로 결정할 수 있다.The driving mode determination unit may further include a storage battery included in the energy storage system for a first predetermined time period from a current time when the power generation amount prediction value is greater than or equal to the power consumption prediction value and the power consumption prediction value is less than the contracted power of the customer. Discharges the battery to a third value and discharges the battery for a second time after a preset first time elapses from a current time to supply power to a load connected to the energy storage system. It may be determined as the second driving mode.

바람직하게는, 상기 운전 모드 결정부는, 상기 제 2 운전 모드에서, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안 상기 축전지를 방전하여 상기 에너지 저장 시스템에 연결된 부하로 전력을 공급한 후의 잉여 전력이 에 의해 상기 축전지를 충전하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the operation mode determiner, in the second operation mode, after discharging the storage battery for a second time after a first time set in advance from the current time to supply power to the load connected to the energy storage system Surplus power is characterized in that to charge the storage battery by.

또한, 상기 운전 모드 결정부는, 상기 발전량 예측값이 전력 사용량 예측값 미만이고, 상기 전력 사용량 예측값이 상기 수용가의 계약 전력 이상인 경우, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안은 상기 에너지 저장 시스템에 포함된 축전지를 최대값까지 충전하고, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안은 상기 축전지를 방전하여 상기 에너지 저장 시스템에 연결된 부하로 상기 신재생 에너지 발전 장치와 병렬로 전력을 공급하도록, 상기 에너지 저장 시스템의 운전 모드를 제 3 운전 모드로 결정하는 것이 바람직하다.The driving mode determination unit may further include storing the battery included in the energy storage system for a first predetermined time period from a current time when the power generation amount prediction value is less than the power consumption prediction value and the power usage prediction value is greater than or equal to the contract power of the customer. Charging to a maximum value and discharging the battery for a second time after a preset first time from the current time to supply power in parallel with the renewable energy generation device to a load connected to the energy storage system; It is preferable to determine the operating mode of the energy storage system as the third operating mode.

아울러, 상기 운전 모드 결정부는, 상기 발전량 예측값이 상기 전력 사용량 예측값 미만이고, 상기 전력 사용량 예측값이 상기 수용가의 계약 전력 미만인 경우, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안은 상기 에너지 저장 시스템에 포함된 축전지를 제 4 값까지 충전하고, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안은 상기 축전지를 대기 상태로 운전하며, 상기 에너지 저장 시스템에 연결된 부하로 상기 신재생 에너지 발전 장치로부터 전력을 공급하도록, 상기 에너지 저장 시스템의 운전 모드를 제 4 운전 모드로 결정하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the power generation amount prediction value is less than the power consumption prediction value and the power usage prediction value is less than the contracted power of the consumer, the driving mode determination unit includes a storage battery included in the energy storage system for a first predetermined time from a current time. Is charged to a fourth value, the battery is operated in a standby state for a second time after a preset first time elapses from a current time, and power is supplied from the renewable energy generation device to a load connected to the energy storage system. To supply, characterized in that the operating mode of the energy storage system to determine the fourth operating mode.

본 발명의 에너지 관리 시스템 및 그 에너지 관리 시스템을 구비한 에너지 저장 시스템에 따르면, 다양한 운전 모드에서 에너지 저장 시스템이 운전되도록 할 수 있다.According to the energy management system of the present invention and the energy storage system having the energy management system, the energy storage system can be operated in various operating modes.

먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS)의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 에너지 관리 시스템의 구성도.First, Figure 1 is a block diagram of an energy storage system (ESS) in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an energy management system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 에너지 관리 시스템 및 그 에너지 관리 시스템을 구비한 에너지 저장 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an energy management system and an energy storage system having the energy management system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.The following examples of the present invention are intended to embody the present invention, but not to limit or limit the scope of the present invention. From the detailed description and examples of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains can easily be interpreted as belonging to the scope of the present invention.

먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 에너지 저장 시스템(100)(Energy Storage System, ESS)의 구성도를 나타낸다.First, FIG. 1 shows a configuration diagram of an energy storage system 100 (ESS) according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 에너지 저장 시스템(100)은, 축전지(10), 파워 컨디셔닝 시스템(20)(Power Conditioning System, PCS) 및 에너지 관리 시스템(30)(Energy Management System, EMS)를 포함하여 구성된다.As can be seen from Figure 1, the energy storage system 100 according to a preferred embodiment of the present invention, the battery 10, the power conditioning system 20 (Power Conditioning System (PCS)) and the energy management system 30 ) (Energy Management System, EMS).

축전지(10)는, 신재생 에너지원으로 생성된 직류 전력을 저장하는 역할을 한다. 아울러, 파워 컨디셔닝 시스템(20)은, 신재생 에너지원으로 생성된 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 계통으로 공급하거나, 직접 부하로 공급하는 역할을 한다. 에너지 저장 시스템(100)에 사용되는 파워 컨디셔닝 시스템(20)은 또한, 교류 전력을 직류 전원으로 변환하도록 양방향 변환기로 설계되어, 계통으로부터 공급된 교류 전력을 축전지(10)에 저장할 수 있도록 할 필요가 있다.The storage battery 10 serves to store DC power generated as a renewable energy source. In addition, the power conditioning system 20 converts DC power generated as a renewable energy source into AC power and supplies the system to AC power or directly loads the load. The power conditioning system 20 used in the energy storage system 100 also needs to be designed as a bidirectional converter to convert AC power to DC power, so that the AC power supplied from the system can be stored in the storage battery 10. have.

에너지 관리 시스템(30)은, 에너지 저장 시스템(100)의 동작을 제어하는 역할을 한다. The energy management system 30 serves to control the operation of the energy storage system 100.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 에너지 관리 시스템(30)의 구성도를 나타낸다.2 shows a schematic diagram of an energy management system 30 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 에너지 관리 시스템(30)은, 발전량 예측부(31), 부하 예측부(32) 및 운전 모드 결정부(33)를 포함한다.As can be seen from FIG. 2, the energy management system 30 according to the preferred embodiment of the present invention includes a power generation amount predicting unit 31, a load estimating unit 32, and an operation mode determining unit 33. .

발전량 예측부(31)는, 에너지 저장 시스템(100)에 연결된 신재생 에너지 발전 장치에서 생성할 것으로 예측되는 전력의 발전량 예측값을 산출하는 역할을 한다. 발전량 예측부(31)는, 신재생 에너지 발전 장치가 설치된 장소의 기후 조건 및 설치 조건을 이용하여 발전량 예측값을 산출할 수 있다. 아울러, 발전량 예측부(31)는, 발전량 예측값과 실제 발전량의 차이값인 발전량 오차값을 산출할 필요도 있다. The generation amount prediction unit 31 serves to calculate a generation amount prediction value of electric power predicted to be generated by the renewable energy generation device connected to the energy storage system 100. The power generation amount prediction unit 31 may calculate the power generation amount prediction value using the climatic conditions and the installation conditions of the place where the renewable energy generation device is installed. In addition, the generation amount prediction unit 31 also needs to calculate a generation amount error value that is a difference between the generation amount prediction value and the actual generation amount.

부하 예측부(32)는, 수용가가 사용할 것으로 예측되는 전력 사용량 예측값을 산출하는 역할을 한다.The load estimating unit 32 serves to calculate a power consumption predicted value expected to be used by the customer.

발전량 예측부(31) 및 부하 예측부(32)는 각각, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안 에너지 저장 시스템(100)에 연결된 신재생 에너지 발전 장치에서 생성할 것으로 예측되는 전력의 발전량 예측값 및 용가가 사용할 것으로 예측되는 전력 사용량 예측값을 산출하는 것이 바람직하다.The power generation amount predicting unit 31 and the load estimating unit 32 are each expected to be generated by the renewable energy generation device connected to the energy storage system 100 for a second time after the first time elapsed from the current time. It is preferable to calculate the power generation amount prediction value and the power usage prediction value predicted to be used by the user.

운전 모드 결정부(33)는, 발전량 예측부(31)에서 산출된 발전량 예측값, 부하 예측부(32)에서 산출된 전력 사용량 예측값 및 미리 설정된 수용가의 계약 전력을 이용하여, 에너지 저장 시스템(100)의 운전 모드를 결정하는 역할을 한다. 미리 설정된 수용가의 계약 전력은 한국전력과 같은 전력 공급자와 수용가가 계약 전력 이상의 전력을 계통으로부터 공급받는 경우, 전력의 가격이 급상승하는 범위를 계약한 값이다.The driving mode determination unit 33 uses the power generation amount predicted value calculated by the power generation amount predicting unit 31, the power consumption predicted value calculated by the load predicting unit 32, and the contract power of a predetermined customer. It determines the driving mode of the car. The contracted power of the pre-set customer is a contracted value in which the price of the power surges when a power supplier such as KEPCO and the customer receive more than the contracted power from the grid.

운전 모드 결정부(33)는, 에너지 저장 시스템(100)의 운전 모드는 크게 4 종류의 분류하여, 에너지 저장 시스템(100)의 운전 모드를 결정할 수 있다.The driving mode determination unit 33 may classify the driving modes of the energy storage system 100 into four types, and determine the driving mode of the energy storage system 100.

운전 모드 결정부(33)는, 발전량 예측값이 전력 사용량 예측값 이상이고, 전력 사용량 예측값이 수용가의 계약 전력 이상인 경우, 에너지 저장 시스템(100)의 운전 모드를 제 1 운전 모드로 결정한다.The driving mode determination unit 33 determines the driving mode of the energy storage system 100 as the first driving mode when the power generation amount prediction value is greater than or equal to the power consumption prediction value and the power consumption prediction value is greater than or equal to the contracted power of the customer.

제 1 운전 모드에서, 운전 모드 결정부(33)는, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안은 에너지 저장 시스템(100)에 포함된 축전지(10)를 충전하고, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안은 축전지(10)를 방전하여 에너지 저장 시스템(100)에 연결된 부하로 신재생 에너지 발전 장치와 병렬로 전력을 공급하도록 한다.In the first driving mode, the driving mode determiner 33 charges the storage battery 10 included in the energy storage system 100 for a first time set in advance from the current time, and sets the first time set in advance from the current time. During the second time after the elapse of time, the storage battery 10 is discharged to supply power in parallel with the renewable energy generation device to the load connected to the energy storage system 100.

제 1 시간 및 제 2 시간은 24시간, 즉 하루로 설정될 수도 있고, 24시간 보다 장시간 또는 단시간으로 설정될 수도 있다.The first time and the second time may be set to 24 hours, that is, one day, or may be set to a longer or shorter time than 24 hours.

제 1 운전 모드에서, 에너지 저장 시스템(100)은, 예측된 정보를 이용하여 축전지(10)를 사전 충전함으로써 계통 피크 시 방전하여 전력을 계약 전력 이내로 운전할 수 있다. 아울러, 제 1 운전 모드에서, 축전지(10) 수명 관리가 가능하며, 계약 전력 이내로 수용가 피크 전력을 관리하여 수용가 전력 요금에 대한 경제적 효과를 기대할 수 있다.In the first operation mode, the energy storage system 100 may pre-charge the storage battery 10 using the predicted information to discharge the system at peak time to operate power within contract power. In addition, in the first operation mode, it is possible to manage the life of the storage battery 10, it is possible to expect the economic effect on the customer power charge by managing the customer peak power within the contract power.

운전 모드 결정부(33)는, 발전량 예측값이 전력 사용량 예측값 이상이고, 전력 사용량 예측값이 수용가의 계약 전력 미만인 경우, 에너지 저장 시스템(100)의 운전 모드를 제 2 운전 모드로 결정한다.The operation mode determination unit 33 determines the operation mode of the energy storage system 100 as the second operation mode when the power generation amount prediction value is greater than or equal to the power consumption prediction value and the power usage prediction value is less than the contracted electric power of the customer.

제 2 운전 모드에서, 운전 모드 결정부(33)는, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안은 에너지 저장 시스템(100)에 포함된 축전지(10)를 제 3 값까지 방전하고, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안은 축전지(10)를 방전하여 에너지 저장 시스템(100)에 연결된 부하로 전력을 공급하도록 한다. 아울러, 운전 모드 결정부(33)는, 제 2 운전 모드에서, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안 축전지(10)를 방전하여 에너지 저장 시스템(100)에 연결된 부하로 전력을 공급한 후의 발전량 예측량 잉여 전력이 있는 경우, 잉여 전력에 의해 축전지(10)를 충전하도록 한다. 즉, 잉여 전력은 신재생 에저지 발전 장치에 의한 발전량 예측량으로부터 전력 사용량 예측값을 빼는 것에 의해 산출될 수 있다.In the second driving mode, the driving mode determiner 33 discharges the storage battery 10 included in the energy storage system 100 to a third value for a first time set in advance from the current time, and in advance from the current time. During the second time after the set first time elapses, the storage battery 10 is discharged to supply power to the load connected to the energy storage system 100. In addition, the driving mode determiner 33 discharges the storage battery 10 for a second time after the first time elapsed from the current time in the second driving mode, thereby powering the load to the load connected to the energy storage system 100. When there is a surplus power generation amount after supplying the surplus power, the storage battery 10 is charged by the surplus power. In other words, the surplus power can be calculated by subtracting the power usage prediction value from the power generation prediction amount by the renewable energy generation device.

제 1 시간 및 제 2 시간은 24시간, 즉 하루로 설정될 수도 있고, 24시간 보다 장시간 또는 단시간으로 설정될 수도 있다.The first time and the second time may be set to 24 hours, that is, one day, or may be set to a longer or shorter time than 24 hours.

제 2 운전 모드에서, 에너지 저장 시스템(100)은, 계통의 피크 전력을 저감하여 수용가의 전력 요금에 대한 경제적 효과를 기대할 수 있고, 신재생 에너지의 이용을 증대하여 손실을 줄일 수 있다. 아울러, 제 2 운전 모드에서, 추가 부하 사용을 추천하여 전력 사용의 유연성 확대할 수 있다.In the second mode of operation, the energy storage system 100 can expect an economic effect on the consumer's power bill by reducing the peak power of the system, and can reduce losses by increasing the use of renewable energy. In addition, in the second mode of operation, the use of additional loads can be recommended to extend the flexibility of power usage.

운전 모드 결정부(33)는, 발전량 예측값이 전력 사용량 예측값 미만이고, 전력 사용량 예측값이 수용가의 계약 전력 이상인 경우, 에너지 저장 시스템(100)의 운전 모드를 제 3 운전 모드로 결정한다.The driving mode determination unit 33 determines the driving mode of the energy storage system 100 as the third driving mode when the power generation amount predicted value is less than the power consumption predicted value and the power consumption predicted value is equal to or larger than the contracted electric power of the customer.

제 3 운전 모드에서, 운전 모드 결정부(33)는, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안은 에너지 저장 시스템(100)에 포함된 축전지(10)를 최대값까지 충전하고, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안은 축전지(10)를 방전하여 에너지 저장 시스템(100)에 연결된 부하로 신재생 에너지 발전 장치와 병렬로 전력을 공급하도록 한다.In the third driving mode, the driving mode determiner 33 charges the storage battery 10 included in the energy storage system 100 to a maximum value for a first time preset from the current time, and presets the current time. During the second time after the elapse of the first time, the storage battery 10 is discharged to supply power in parallel with the renewable energy generation device to a load connected to the energy storage system 100.

제 1 시간 및 제 2 시간은 24시간, 즉 하루로 설정될 수도 있고, 24시간 보다 장시간 또는 단시간으로 설정될 수도 있다.The first time and the second time may be set to 24 hours, that is, one day, or may be set to a longer or shorter time than 24 hours.

제 3 운전 모드에서, 에너지 저장 시스템(100)은, 예측된 정보를 이용하여 축전지(10)를 사전 충전함으로써 계통 피크 시 방전하여 전력을 계약 전력 이내로 운전할 수 있고, 축전지(10) 수명 관리가 가능하다. 아울러, 제 3 운전 모드에서, 에너지 저장 시스템(100)은, 계약 전력 이내로 수용가 피크 전력을 관리하여 수용가 전력 요금에 대한 경제적 효과를 기대할 수 있다.In the third operation mode, the energy storage system 100 may pre-charge the storage battery 10 by using the predicted information to discharge the system at peak time to operate the power within the contracted power, and to manage the life of the storage battery 10. Do. In addition, in the third operation mode, the energy storage system 100 may manage the consumer peak power within the contract power to expect an economic effect on the consumer power charge.

운전 모드 결정부(33)는, 발전량 예측값이 전력 사용량 예측값 미만이고, 전력 사용량 예측값이 수용가의 계약 전력 미만인 경우, 에너지 저장 시스템(100)의 운전 모드를 제 4 운전 모드로 결정한다.The driving mode determination unit 33 determines the driving mode of the energy storage system 100 as the fourth driving mode when the power generation amount prediction value is less than the power consumption prediction value and the power usage prediction value is less than the contracted power of the customer.

제 4 운전 모드에서, 운전 모드 결정부(33)는, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안은 에너지 저장 시스템(100)에 포함된 축전지(10)를 제 4 값까지 충전하고, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안은 축전지(10)를 대기 상태로 운전하며, 에너지 저장 시스템(100)에 연결된 부하로 신재생 에너지 발전 장치로부터 전력을 공급하도록 한다.In the fourth driving mode, the driving mode determiner 33 charges the battery 10 included in the energy storage system 100 to a fourth value for a first time set in advance from the current time, and advances from the current time in advance. During the second time after the set first time elapses, the storage battery 10 is operated in a standby state, and the electric power is supplied from the renewable energy generation device to a load connected to the energy storage system 100.

제 1 시간 및 제 2 시간은 24시간, 즉 하루로 설정될 수도 있고, 24시간 보다 장시간 또는 단시간으로 설정될 수도 있다.The first time and the second time may be set to 24 hours, that is, one day, or may be set to a longer or shorter time than 24 hours.

제 4 운전 모드에서, 에너지 저장 시스템(100)은, 예측된 정보를 이용하여 축전지(10)를 사전 충전함으로써 계통 피크 시 방전하여 전력을 계약 전력 이내로 운전할 수 있다. 아울러, 제 4 운전 모드에서, 에너지 저장 시스템(100)은, 계약 전력 이내로 수용가 피크 전력을 관리하여 수용가 전력 요금에 대한 경제적 효과를 기대할 수 있다.In the fourth operation mode, the energy storage system 100 may pre-charge the storage battery 10 using the predicted information to discharge the system at peak time to operate the power within the contract power. In addition, in the fourth operation mode, the energy storage system 100 may manage the consumer peak power within the contract power to expect an economic effect on the consumer power charge.

상술한 바와 같이, 본 발명의 에너지 관리 시스템(30) 및 그 에너지 관리 시스템(30)을 구비한 에너지 저장 시스템(100)에 따르면, 다양한 운전 모드에서 에너지 저장 시스템(100)이 운전되도록 할 수 있음을 알 수 있다.As described above, according to the energy management system 30 and the energy storage system 100 having the energy management system 30 of the present invention, the energy storage system 100 can be operated in various operating modes. It can be seen.

100 : 에너지 저장 시스템
10 : 축전지
20 : 파워 컨디셔닝 시스템
30 : 에너지 관리 시스템
31 : 발전량 예측부
32 : 부하 예측부
33 : 운전 모드 결정부100: energy storage system
10: storage battery
20: power conditioning system
30: energy management system
31: power generation prediction unit
32: load prediction unit
33: driving mode determination unit

Claims (7)

에너지 저장 시스템의 운전을 제어하는 에너지 관리 시스템에 있어서,
상기 에너지 저장 시스템에 연결된 신재생 에너지 발전 장치에서 생성할 것으로 예측되는 전력의 발전량 예측값, 수용가가 사용할 것으로 예측되는 전력 사용량 예측값 및 미리 설정된 상기 수용가의 계약 전력을 이용하여, 상기 에너지 저장 시스템의 운전 모드를 결정하는 운전 모드 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 시스템.An energy management system for controlling the operation of an energy storage system,
The operation mode of the energy storage system using the power generation prediction value of the power predicted to be generated by the renewable energy generation device connected to the energy storage system, the power consumption prediction value expected to be used by the customer, and the predetermined contract power of the customer. Energy management system comprising a; driving mode determination unit for determining. 제1항에 있어서,
상기 운전 모드 결정부는, 상기 발전량 예측값이 상기 전력 사용량 예측값 이상이고, 상기 전력 사용량 예측값이 상기 수용가의 계약 전력 이상인 경우,
현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안은 상기 에너지 저장 시스템에 포함된 축전지를 충전하고, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안은 상기 축전지를 방전하여 상기 에너지 저장 시스템에 연결된 부하로 상기 신재생 에너지 발전 장치와 병렬로 전력을 공급하도록, 상기 에너지 저장 시스템의 운전 모드를 제 1 운전 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 시스템.The method of claim 1,
The driving mode determination unit, when the power generation amount prediction value is more than the power consumption prediction value, and the power usage prediction value is more than the contract power of the customer,
A load connected to the energy storage system is charged by charging the storage battery included in the energy storage system for a first predetermined time from a current time, and discharging the storage battery for a second time after the first predetermined time elapses from a current time. And an operation mode of the energy storage system as the first operation mode to supply power in parallel with the renewable energy generation device. 제1항에 있어서,
상기 운전 모드 결정부는, 상기 발전량 예측값이 상기 전력 사용량 예측값 이상이고, 상기 전력 사용량 예측값이 상기 수용가의 계약 전력 미만인 경우,
현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안은 상기 에너지 저장 시스템에 포함된 축전지를 제 3 값까지 방전하고, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안은 상기 축전지를 방전하여 상기 에너지 저장 시스템에 연결된 부하로 전력을 공급하도록, 상기 에너지 저장 시스템의 운전 모드를 제 2 운전 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 시스템.The method of claim 1,
The driving mode determination unit, when the power generation amount prediction value is more than the power usage prediction value, and the power usage prediction value is less than the contract power of the customer,
Discharge the storage battery included in the energy storage system to a third value for a first predetermined time from the current time, and discharge the storage battery for a second time after the first predetermined time elapses from the current time. Determine an operating mode of the energy storage system as a second operating mode to supply power to a load coupled to the system. 제3항에 있어서,
상기 운전 모드 결정부는, 상기 제 2 운전 모드에서,
현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안 상기 축전지를 방전하여 상기 에너지 저장 시스템에 연결된 부하로 전력을 공급한 후의 잉여 전력에 의해 상기 축전지를 충전하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 시스템.The method of claim 3,
The driving mode determination unit, in the second driving mode,
And storing the battery by surplus power after discharging the battery for a second time after a preset first time from a current time to supply power to a load connected to the energy storage system. 제1항에 있어서,
상기 운전 모드 결정부는, 상기 발전량 예측값이 전력 사용량 예측값 미만이고, 상기 전력 사용량 예측값이 상기 수용가의 계약 전력 이상인 경우,
현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안은 상기 에너지 저장 시스템에 포함된 축전지를 최대값까지 충전하고, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안은 상기 축전지를 방전하여 상기 에너지 저장 시스템에 연결된 부하로 상기 신재생 에너지 발전 장치와 병렬로 전력을 공급하도록, 상기 에너지 저장 시스템의 운전 모드를 제 3 운전 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 시스템.The method of claim 1,
The driving mode determination unit, when the power generation amount prediction value is less than the power consumption prediction value, and the power usage prediction value is more than the contract power of the customer,
Charge the battery included in the energy storage system to a maximum value for a first predetermined time from a current time, and discharge the battery for a second time after a preset first time elapses from the current time to discharge the energy storage system. And determine an operating mode of the energy storage system as a third operating mode to supply power in parallel with the renewable energy generation device to a load connected to the renewable energy generating device. 제1항에 있어서,
상기 운전 모드 결정부는, 상기 발전량 예측값이 상기 전력 사용량 예측값 미만이고, 상기 전력 사용량 예측값이 상기 수용가의 계약 전력 미만인 경우,
현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간 동안은 상기 에너지 저장 시스템에 포함된 축전지를 제 4 값까지 충전하고, 현재 시간으로부터 미리 설정된 제 1 시간의 경과 후 제 2 시간 동안은 상기 축전지를 대기 상태로 운전하며, 상기 에너지 저장 시스템에 연결된 부하로 상기 신재생 에너지 발전 장치로부터 전력을 공급하도록, 상기 에너지 저장 시스템의 운전 모드를 제 4 운전 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 에너지 관리 시스템.The method of claim 1,
The driving mode determination unit, when the power generation amount prediction value is less than the power consumption prediction value, and the power usage prediction value is less than the contract power of the customer,
Charge the battery included in the energy storage system to a fourth value for a first predetermined time from the current time, and operate the battery in the standby state for a second time after the first predetermined time elapses from the current time. And determine an operating mode of the energy storage system as a fourth operating mode to supply power from the renewable energy generation device to a load connected to the energy storage system. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 에너지 관리 시스템을 포함하는 에너지 저장 시스템.
An energy storage system comprising the energy management system of claim 1.
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