KR20200055299A - Method and system for controlling distributed energy resource - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 분산 전원의 제어 방법 및 그 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method and system for controlling distributed power.
여러 신재생 에너지 자원을 활용하여 도서 지역에 전력을 공급하기 위해 마이크로그리드가 제안되었다. 마이크로그리드를 제어하는 방법 중에는 드룹 제어가 있다. 컨버터들의 병렬 운전 시, 부하 분담을 결정하고 순환 전류 문제를 해결하기 위해 사용한다. 하지만 드룹 제어는 전압 강하를 발생시키며, 선로 저항에 의해 부적절한 부하 분담을 야기한다. 이러한 드룹 제어의 문제점을 극복하기 위해 협조적 제어가 제안되었다.Microgrids have been proposed to provide power to island regions by utilizing several renewable energy resources. One of the methods for controlling the microgrid is droop control. It is used to determine the load sharing and solve the circulating current problem when the converters are operated in parallel. However, droop control causes a voltage drop and improper load sharing due to line resistance. To overcome this problem of droop control, cooperative control has been proposed.
협조적 제어의 경우 중앙 제어기 유무에 따라 중앙 제어와 분산 제어로 나뉜다. 이 중 분산 제어는 중앙 제어기 없이 각 컨버터의 로컬 제어가 저속 통신을 통해 필요한 정보들을 송수신해서 드룹 제어(primary control)를 보조해주는 2차 제어 (secondary control)를 수행하는 방식이다. 하지만 분산 제어는 표준화된 제어 플랫폼이 없기 때문에 다양한 제조사에서 제작된 컨버터로 구성된 마이크로그리드에서의 적용이 어려운 문제점이 있다. In the case of cooperative control, it is divided into central control and distributed control depending on the presence or absence of a central controller. Among these, distributed control is a method in which the local control of each converter without a central controller transmits and receives necessary information through low-speed communication to perform secondary control to assist primary control. However, since there is no standardized control platform for distributed control, it is difficult to apply it to a microgrid composed of converters manufactured by various manufacturers.
본 발명은 플랙서브 레이어에서 1차 제어(primary control) 및 2차 제어(secondary control)를 수행함으로써 특정 기기의 고장으로 인한 단일 지점 사고를 피할 수 있는 분산 전원의 제어 방법 및 그 시스템을 제공하기 위한 것이다. The present invention provides a method and system for controlling a distributed power supply that can avoid a single point accident due to a failure of a specific device by performing primary control and secondary control in a flag sub-layer will be.
또한, 본 발명은 로컬 제어기의 제어 부담이 감소함으로써 사용자가 유연하게 제어 전략을 변경할 수 있는 분산 전원의 제어 방법 및 그 시스템을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a method and system for controlling a distributed power supply that allows a user to flexibly change a control strategy by reducing the control burden of the local controller.
또한, 본 발명은 로컬 레이어에서 오직 DER의 지역 변수(local variable)을 제어하기 위한 내부 제어(inner control)만을 수행하므로, 다양한 1차 제어, 2차 제어의 구현이 분산 전원 제조사에 종속되지 않을 수 있는 분산 전원의 제어 방법 및 그 시스템을 제공하기 위한 것이다. In addition, since the present invention performs only internal control to control local variables of the DER in the local layer, implementation of various primary and secondary controls may not be dependent on distributed power manufacturers. It is to provide a control method of a distributed power supply and a system therefor.
또한, 본 발명은 마이크로그리드의 운영함에 있어 저 가격화, 유지, 보수 및 성능 개선이 가능한 분산 전원의 제어 방법 및 그 시스템을 제공하기 위한 것이다. In addition, the present invention is to provide a method and system for controlling a distributed power supply capable of low cost, maintenance, maintenance, and performance improvement in the operation of a microgrid.
본 발명의 일 측면에 따르면, 분산 전원 제어 플랫폼 및 이에 대한 시스템이 제공된다. According to an aspect of the present invention, a distributed power control platform and a system for the same are provided.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 3차 제어(tertiary control)를 수행하는 글로벌 레이어(global layer); 상기 3차 제어 수행 결과값을 이용하여 2차 제어(secondary control)와 1차 제어(primary control)를 수행하는 플렉서블 레이어(flexible layer); 및 상기 2차 제어 및 1차 제어 수행 결과값을 이용하여 내부 제어(inner control)를 수행하는 로컬 레이어(local layer)를 포함하는 분산 제어 플랫폼이 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a global layer for performing tertiary control (global layer); A flexible layer performing secondary control and primary control using the result of the tertiary control; And a local layer that performs inner control using the secondary control and the primary control result, a distributed control platform may be provided.
상기 플렉서블 레이어는, 상기 로컬 레이어와의 통신 지연을 보상하는 지연 보상부를 더 포함할 수 있다. The flexible layer may further include a delay compensation unit compensating for communication delay with the local layer.
상기 지연 보상부는 하기 수학식을 이용하여 통신 지연을 보상할 수 있다. The delay compensation unit may compensate for communication delay using the following equation.
여기서, 는 통신 지연에 의한 불연속적인 로컬 정보를 기반으로 계산된 지령값에서의 변동량을 감소시키기 위한 로우 패스 필터의 컷 오프 주파수를 나타낸다. here, Denotes the cut-off frequency of the low-pass filter to reduce the amount of change in the command value calculated based on discontinuous local information due to communication delay.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 글로벌 레이어를 구성하며, 3차 제어를 수행하는 마이크로그리드 중앙 제어기; 플렉서블 레이어를 구성하며, 상기 3차 제어 수행 결과값을 이용하여 1 차 제어 및 2차 제어를 수행하는 외부 제어기; 및 로컬 레이어를 구성하며, 상기 1차 제어 및 2차 제어 수행 결과값을 이용하여 분산 전원의 내부 제어를 수행하는 로컬 제어기를 포함하는 분산 제어 시스템이 제공된다. According to another embodiment of the present invention, a microgrid central controller configuring a global layer and performing tertiary control; An external controller constituting a flexible layer and performing primary control and secondary control using the result of the tertiary control; And a local controller constituting a local layer and performing internal control of a distributed power supply using the primary control and secondary control execution result values.
상기 외부 제어기는, 제1 통신망을 통해 상기 마이크로그리드 중앙 제어기 또는 다른 외부 제어기와 통신하며, 제2 통신망을 통해 상기 로컬 제어기와 통신하되, 상기 제1 통신망 및 상기 제2 통신망은 동일하거나 상이한 통신망일 수 있다. The external controller communicates with the microgrid central controller or other external controller through a first communication network, and communicates with the local controller through a second communication network, wherein the first communication network and the second communication network are the same or different communication networks. Can be.
상기 마이크로그리드 중앙 제어기에 2차 제어 기능 및 3차 제어 기능이 구현되어 있는 상태에서 상기 플렉서블 레이어를 구성하는 외부 제어기가 상기 마이크로그리드 중앙 제어기와 로컬 제어기 사이에서 연동되는 경우 상기 마이크로그리드 중앙 제어기에 구현된 상기 3차 제어 기능은 활성화시키고 상기 2차 제어 기능은 비활성화시키며, 상기 로컬 제어기에 구현된 1차 제어 기능은 비활성화될 수 있다. When the external controller constituting the flexible layer is interworked between the microgrid central controller and the local controller in a state where the secondary control function and the tertiary control function are implemented in the microgrid central controller, implemented in the microgrid central controller. The third control function is activated, the second control function is deactivated, and the primary control function implemented in the local controller can be deactivated.
2차 제어 기능 및 1차 제어 기능이 상기 로컬 제어기에 구현되어 있는 상태에서 상기 플렉서블 레이어를 구성하는 외부 제어기가 상기 마이크로그리드 중앙 제어기와 로컬 제어기 사이에서 연동되는 경우, 상기 로컬 제어기에 구현된 상기 2차 제어 기능 및 상기 1차 제어 기능은 각각 비활성화될 수 있다. When the external controller constituting the flexible layer is interworked between the microgrid central controller and the local controller while the secondary control function and the primary control function are implemented in the local controller, the 2 implemented in the local controller The primary control function and the primary control function may be deactivated, respectively.
상기 로컬 제어기와의 통신 지연을 보상하는 지연 보상부를 더 포함하되, Further comprising a delay compensation unit for compensating the communication delay with the local controller,
상기 지연 보상부는, 로우 패스 전달함수를 이용하여 상기 지령값의 주파수 대역폭을 필터링할 수 있다. The delay compensation unit may filter the frequency bandwidth of the command value using a low pass transfer function.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 마이크로그리드를 구성하는 중앙 제어기 및 다른 외부 제어기와 제1 통신망을 통해 연결되어 글로벌 정보를 수신하며, 분산 전원의 내부 제어를 수행하는 로컬 제어기와 제2 통신망을 통해 연결되어 로컬 정보를 수신하는 통신부; 상기 글로벌 정보 및 상기 로컬 정보를 이용하여 1차 제어 및 2차 제어를 수행하여 지령값을 연산하는 제어부; 및 상기 로컬 제어기와의 통신 지연을 반영하여 상기 지령값을 보상하는 지연 보상부를 포함하되, 상기 보상된 지령값은 상기 제2 통신망을 통해 상기 로컬 제어기로 전송되는 것을 특징으로 하는 외부 제어기가 제공될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the central controller and other external controllers constituting the microgrid are connected through a first communication network to receive global information, and a local controller and a second communication network to perform internal control of distributed power. A communication unit connected to receive local information; A control unit for calculating a command value by performing primary control and secondary control using the global information and the local information; And a delay compensator for compensating the command value by reflecting the communication delay with the local controller, wherein the compensated command value is transmitted to the local controller through the second communication network. Can be.
상기 지령값은 전압 또는 전류 지령값일 수 있다.The command value may be a voltage or current command value.
상기 제어부는, 상기 중앙 제어기에 2차 제어 기능과 3차 제어 기능이 구현되며, 상기 로컬 제어기에 1차 제어 기능이 구현된 경우, 상기 2차 제어 기능 또는 상기 1차 제어 기능이 비활성화되도록 제어할 수 있다. The control unit may control the secondary control function or the primary control function to be deactivated when the secondary control function and the tertiary control function are implemented in the central controller and the primary control function is implemented in the local controller. Can be.
상기 제어부는, 상기 로컬 제어기에 2차 제어 기능 및 1차 제어 기능이 구현되어 있는 경우, 상기 로컬 제어기의 상기 2차 제어 기능 및 상기 1차 제어 기능이 비활성되도록 제어할 수 있다. When the secondary control function and the primary control function are implemented in the local controller, the controller may control the secondary control function and the primary control function of the local controller to be inactive.
상기 지연 보상부는, 로우 패스 전달함수를 이용하여 상기 지령값의 주파수 대역폭을 필터링할 수 있다. The delay compensation unit may filter the frequency bandwidth of the command value using a low pass transfer function.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 분산 제어 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, a method for controlling dispersion is provided.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 분산 전원의 내부 제어를 수행하는 로컬 제어기로부터 로컬 정보를 수신하는 단계; 마이크로그리드의 중앙 제어기로부터 3차 제어 수행에 따른 글로벌 정보를 수신하는 단계; 상기 로컬 정보 및 상기 글로벌 정보에 기초하여 1차 제어 및 2차 제어를 수행하여 지령값을 연산하는 단계; 및 상기 로컬 제어기와의 통신 지연을 반영하여 상기 지령값을 보상하는 단계를 포함하는 분산 제어 방법이 제공될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, receiving local information from a local controller that performs internal control of the distributed power supply; Receiving global information according to the third control performance from the central controller of the microgrid; Calculating a command value by performing primary control and secondary control based on the local information and the global information; And compensating for the command value by reflecting a communication delay with the local controller.
상기 보상된 전압 지령값은 상기 로컬 제어기로 전송되되, 상기 로컬 제어기는 상기 보상된 지령값을 기초로 내부 제어를 수행할 수 있다. The compensated voltage command value is transmitted to the local controller, and the local controller can perform internal control based on the compensated command value.
상기 지령값을 보상하는 단계는, 로우 패스 전달함수를 이용하여 상기 전압 지령값의 주파수 대역폭을 필터링하여 보상할 수 있다. The compensating for the command value may be compensated by filtering the frequency bandwidth of the voltage command value using a low pass transfer function.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산 전원의 제어 방법 및 그 시스템을 제공함으로써, 로컬 제어기의 제어 부담이 감소함으로써 사용자가 유연하게 제어 전략을 변경할 수 있는 이점이 있다.By providing a method and system for controlling a distributed power supply according to an embodiment of the present invention, there is an advantage that a user can flexibly change a control strategy by reducing a control burden of a local controller.
또한, 본 발명은 로컬 레이어에서 오직 DER의 지역 변수(local variable)을 제어하기 위한 내부 제어(inner control)만을 수행하므로, 다양한 1차 제어, 2차 제어의 구현이 분산 전원 제조사에 종속되지 않을 수 있는 이점이 있다.In addition, since the present invention performs only internal control to control local variables of the DER in the local layer, implementation of various primary and secondary controls may not be dependent on distributed power manufacturers. There is an advantage.
또한, 본 발명은 마이크로그리드의 운영함에 있어 저 가격화, 유지, 보수 및 성능 개선이 가능한 이점도 있다. In addition, the present invention has the advantage of being able to lower the cost, maintenance, maintenance and performance improvement in the operation of the microgrid.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 전원 제어 플랫폼을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분산 전원 제어 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 제어기의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 전후의 전압 지령값의 타이밍도를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 방법을 나타낸 순서도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드 구성을 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 레이어를 구성하는 외부 제어기에서 통신 지연을 보상한 경우 결과 파형을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 제어기에서 1차 제어에 드룹 제어를 적용한 경우 결과 파형을 도시한 도면.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 레이어를 구성하는 외부 제어기에서 1차 제어에 드룹 제어를 적용했을 경우 2차 제어 적용에 따른 결과 파형을 도시한 도면. 1 is a diagram illustrating a distributed power control platform according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing the configuration of a distributed control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a distributed power control system according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a block diagram schematically showing the internal configuration of an external controller according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are timing diagrams of voltage command values before and after compensation according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a distributed control method according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a microgrid configuration according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a result waveform when communication delay is compensated by an external controller constituting a flexible layer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a result waveform when droop control is applied to primary control in an external controller according to an embodiment of the present invention.
11 and 12 are diagrams showing a result waveform according to application of secondary control when droop control is applied to primary control in an external controller constituting a flexible layer according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, a singular expression includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "consisting of" or "comprising" should not be construed as including all of the various components, or various steps described in the specification, among which some components or some steps It may not be included, or it should be construed to further include additional components or steps. In addition, terms such as "... unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software. .
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 전원 제어 플랫폼을 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a distributed power control platform according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 전원 제어 플랫폼(100)은 글로벌 레이어(110), 플렉서블 레이어(120) 및 로컬 레이어(130)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 플랫폼(100)은 3단 구조로 구성되되, 각각의 레이어(즉, 글로벌 레이어(110), 플렉서블 레이어(120) 및 로컬 레이어(130))는 각각 서로 다른 제어기에 포함될 수 있다. Referring to FIG. 1, the distributed
글로벌 레이어(110)는 마이크로그리드 중앙 제어기(마이크로그리드 중앙 제어기(MGCC: Microgrid central controller, 이하 MGCC라 칭하기로 함)에 위치되되, 3차 제어를 담당한다. The
마이크로그리드에서 3차 제어는 가장 상위에 있는 제어 방식으로, 전력계통 유지를 위한 전압/주파수, 유효전력/무효전력 등 주요한 요구 사항들을 만족시키기 위해 2차 제어의 주요 변수에 대한 설정값을 지령으로 줄 수 있다. 즉, 3차 제어(tertiary control)는 다수의 분산 전원 간의 전력 흐름이나 마이크로그리드간 전력 흐름을 조절하기 위한 제어이다. In the microgrid, tertiary control is the highest control method, and the set values for the main variables of the secondary control are commanded to satisfy the main requirements such as voltage / frequency, active power, and reactive power for maintaining the power system. Can give. That is, tertiary control is a control for adjusting power flow between multiple distributed power sources or power flow between microgrids.
즉, 글로벌 레이어(110)는 3차 제어를 담당하며, 3차 제어 수행에 따른 결과값(제어값)을 플렉서블 레이어(120)로 전송할 수 있다. 글로벌 레이어(110)와 플렉서블 레이어(120)는 제1 통신망을 통해 통신할 수 있다. That is, the
플렉서블 레이어(120)는 마이크로그리드를 구성하는 상위 제어기와 분산 전원의 내부 제어를 수행하는 하위 제어기 사이에 위치되며, 상황에 따라 글로벌 레이어(110) 또는 로컬 레이어(130)에 유연하게 위치할 수 있다.The
플렉서블 레이어(120)는 별도의 외부 제어기에 위치될 수 있다. 플렉서블 레이어(120)를 포함하는 외부 제어기에서 1차 제어 및 2차 제어를 수행하며, 그에 따른 결과값(전압 지령값)을 로컬 레이어(130)로 전송할 수 있다. The
2차 제어는 마이크로그리드 내에서 전압 주파수 복원 기능, 전력분담 보상 기능 등을 동작을 수행한다. 즉, 2차 제어는 1차 제어에서 발생하는 출력 전압의 변동이나 부적절한 부하분담을 개선하기 위한 제어일 수 있다. The secondary control performs a voltage frequency recovery function, a power sharing compensation function, and the like within the microgrid. That is, the secondary control may be a control for improving fluctuations in output voltage or inappropriate load sharing occurring in the primary control.
또한, 1차 제어는 드룹 제어 또는 직류 버스 신호법을 나타낸다. In addition, primary control represents droop control or DC bus signaling.
로컬 레이어(130)는 2차 제어 및 1차 제어 수행 결과값을 이용하여 내부 제어(inner control)를 담당한다. The
따라서, 로컬 레이어(130)가 포함되는 로컬 제어기(230)는 1차 및 2차 제어 수행 결과값(지령값)을 이용하여 분산 전원내의 내부 제어를 수행할 수 있다. 여기서, 지령값은 전압 또는 전류 지령값일 수 있다. Therefore, the
도 1을 참조하여 분산 제어 플랫폼의 기본 구조에 대해 간략하게 설명하였다. 이에 대한 분산 제어 시스템은 도 2에 도시되어 있다. 도 2를 참조하여 분산 제어 시스템에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. The basic structure of the distributed control platform has been briefly described with reference to FIG. 1. The distributed control system for this is shown in FIG. 2. The distributed control system will be described in more detail with reference to FIG. 2.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically showing the configuration of a distributed control system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 시스템(200)은 MGCC(210), 복수의 외부 제어기(220) 및 복수의 로컬 제어기(230)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 2, a distributed
MGCC(210)는 글로벌 레이어를 포함한다. MGCC(210)는 3차 제어를 수행할 수 있다. MGCC(210)는 외부 제어기(220)와 제1 통신망을 통해 통신하며, 외부 제어기(220)로 3차 제어 수행 결과값을 전송할 수 있다. 또한, MGCC(210)는 외부 제어기(220)로부터 제1 통신망을 통해 로컬 정보를 수신할 수 있다.
외부 제어기(220)는 플렉서블 레이어를 포함한다. 이에 따라, 외부 제어기(220)는 3차 제어 수행 결과값을 이용하여 1차 제어 및 2차 제어를 수행하고, 그에 따른 결과값(지령값)을 로컬 제어기(230)로 전송할 수 있다. 이미 전술한 바와 같이, 결과값(지령값)은 전압 또는 전류 지령값일 수 있다. The
외부 제어기(220)는 로컬 제어기(230)와 제2 통신망을 통해 통신할 수 있다. The
즉, 플렉서블 레이어(120)를 포함하는 외부 제어기(220)는 제1 통신망을 통해 MGCC(210)와 연결되며, 제1 통신 방식을 통해 MGCC와 통신할 수 있다. 또한, 플렉서블 레이어(120)를 포함하는 외부 제어기(220)는 제2 통신망을 통해 로컬 제어기(230)와 연결되며, 제2 통신 방식을 통해 로컬 제어기(230)와 통신할 수 있다.That is, the
여기서, 제1 통신망과 제2 통신망을 동일할 수도 있으며, 상이할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1 통신망과 제2 통신망이 서로 상이한 것을 가정하여 이를 중심으로 설명하기로 한다. Here, the first communication network and the second communication network may be the same, or may be different. In an embodiment of the present invention, it is assumed that the first communication network and the second communication network are different from each other, and this will be mainly described.
또한, 플렉서블 레이어를 포함하는 외부 제어기간의 통신 또한 제1 통신망에 기초하여 제1 통신 방식을 통해 수행될 수 있다. In addition, communication between external controllers including the flexible layer may also be performed through a first communication method based on the first communication network.
여기서, 제1 통신망 및 제2 통신망은 RS-232C, RS-485, CAN 및 이더넷(Ethernet) 중 어느 하나를 이용하여 구축될 수 있다. Here, the first communication network and the second communication network may be constructed using any one of RS-232C, RS-485, CAN, and Ethernet.
외부 제어기(220)에서 1차 및 2차 제어에 따른 지령값을 로컬 레이어를 포함하는 로컬 제어기(230)로 전송함에 있어, 제2 통신망의 제한된 통신 속도로 인해 중간 과정이 발생하게 되며, 통신 지연이 나타나게 된다. In transmitting the command value according to the primary and secondary control from the
이러한 통신 지연으로 인해 외부 제어기(220)는 로컬 제어기(230)로부터 로컬 정보를 매우 느리게 샘플링하게 되며 이로 인해 불연속적인 로컬 정보를 취득하게 되는 문제점이 있다. 이러한 불연속성은 외부 제어기(220)에서 수행되는 1차 제어 및 2차 제어를 통해 계산된 지령값의 변동량을 증가시키며 전체 분산 제어 시스템의 안정도에도 영향을 미치게 된다. Due to this communication delay, the
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 지연 보상부(420)에서 통신 지연을 보상한다. Therefore, in one embodiment of the present invention, the
예를 들어, 1차 제어에서 드룹 제어를 수행한다고 가정하기로 한다. 제1 통신망을 통해 로컬 정보 및 지령값을 송수신하며, 이때 발생하는 통신 지연을 라 칭하기로 한다. For example, it is assumed that droop control is performed in the primary control. Transmits and receives local information and command values through the first communication network, Let's call it.
기준 전압에 대한 출력 전압의 전달 함수는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다. The transfer function of the output voltage with respect to the reference voltage can be expressed as Equation (1).
여기서, 는 각각 전류 제어 폐루프 전달함수, 전압 제어기, 전압-전류 전달함수, 전압 제어 폐루프 전달함수, 통신 지연을 나타낸다. 이때, 는 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. 는 주파수 대역에서 시스템의 위상 여유를 감소시키는 요인이며, 통신 지연이 클수록 낮은 주파수 대역부터 시스템의 위상 여부를 감소시켜 결과적으로 전체 시스템의 불안정을 야기한다. here, Denotes a current control closed loop transfer function, a voltage controller, a voltage-current transfer function, a voltage control closed loop transfer function, and a communication delay. At this time, Can be expressed as
따라서, 지연 보상부(420)는 수학식 3과 같이, 극점 하나로 구성된 로우 패스 필터(Low pass filter)의 전달 함수를 통해 드룹 제어 특성을 그대로 유지하며 대역폭을 줄일 수 있다. Therefore, the
여기서, 는 통신 지연에 의한 불연속적인 로컬 정보를 기반으로 계산된 지령값에서의 변동량을 감소시키기 위한 로우 패스 필터의 컷 오프 주파수를 나타낸다. here, Denotes the cut-off frequency of the low-pass filter to reduce the amount of change in the command value calculated based on discontinuous local information due to communication delay.
로컬 제어기(230)는 분산 전원내에 위치되며, 외부 제어기(220)에 의해 수신된 지령값을 이용하여 내부 제어를 수행한다. The
즉, 로컬 제어기(230)는 외부 제어기(220)의 플렉서블 레이어에서 전송된 지령값(보상된 지령값)을 통해 분산 전원을 제어할 수 있다. That is, the
이와 같이, 플렉서블 레이어를 포함하는 외부 제어기(220)에서 1차 및 2차 제어를 수행하도록 함으로써, 특정 분산 전원의 고장으로 인한 단일 지점의 사고의 문제점을 피할 수 있는 이점이 있다. Thus, by performing the primary and secondary control in the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분산 전원 제어 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 3 is a diagram schematically showing a distributed power control system according to another embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 분산 전원 제어 시스템(300)에 포함된 MGCC(310)에 2차 제어 기능이 포함되어 있으며, 로컬 제어기(330)에 1차 제어 기능이 포함되어 있는 경우를 가정하기로 한다. 3, it is assumed that the secondary control function is included in the
본 발명의 일 실시예에 따른 외부 제어기(320)는 로컬 제어기(330)가 포함된 분산 전원에 위치될 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 외부 제어기(320)는 이미 전술한 바와 같이, 플렉서블 레이어를 포함하며, 1차 제어 및 2차 제어 기능을 포함할 수 있다. The
종래의 분산 전원에 포함된 로컬 제어기(330) 및 MGCC(310)와 외부 제어기(320)가 연동되는 경우, 외부 제어기(320)에서 1차 제어 및 2차 제어를 수행하므로 로컬 제어기(330)의 1차 제어 기능은 비활성화되며, MGCC(310)의 2차 제어 기능 또한 비활성화될 수 있다. When the
각 분산 전원의 경우 제조사마다 그 규격이 상이하여 1차 제어를 위한 설정을 조정시, 각 제조사 특성에 따라 설정을 변경해야 하므로 1차 제어 또는 2차 제어에 따른 설정 변경시 이를 유연하게 대처하기 어려운 문제점이 있다. For each distributed power supply, the specifications are different for each manufacturer, so when adjusting the settings for primary control, the settings must be changed according to the characteristics of each manufacturer. There is a problem.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 제어기(320)에 플렉서블 레이어를 포함하도록 구성하고, 외부 제어기(320)에서 1차 제어 및 2차 제어를 담당하도록 하는 경우 제조사에 종속되지 않은 상태로 1차 제어 및 2차 제어의 설계 변경이 가능한 이점이 있다. However, when the
또한, 이미 전술한 바와 같이, 외부 제어기(320)에 플렉서블 레이어(120)를 포함하도록 구성하고, 외부 제어기(320)에서 1차 제어 및 2차 제어를 담당하도록 하며, 외부 제어기(320)간에 별도의 통신망을 통해 통신이 가능하며, 외부 제어기(320)가 로컬 제어기(330)와는 다른 통신망을 통해 MGCC(210)와 통신이 가능하도록 함으로써 특정 분산 전원에서 단일 지점 사고 발생시 이를 피할 수 있는 이점이 있다. In addition, as already described above, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 제어기의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 전후의 지령값의 타이밍도를 도시한 도면이다. 4 is a block diagram schematically showing the internal configuration of an external controller according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are timing diagrams of command values before and after compensation according to an embodiment of the present invention It is a drawing.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 제어기(220)는 통신부(410), 제어부(415) 및 지연 보상부(420)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 4, the
도 4는 도 2에서 설명된 플렉서블 레이어를 포함하는 외부 제어기(220)의 내부 구성에 대해 설명하기로 한다. 이미 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 레이어(120)는 2차 제어 및 1차 제어를 수행할 수 있다. 4 will be described with respect to the internal configuration of the
통신부(410)는 제1 통신망 또는 제2 통신망을 통해 MGCC(210) 또는 로컬 제어기(230)와의 통신을 통해 데이터를 수신하기 위한 수단이다.The
예를 들어, 통신부(410)는 제1 통신망을 통해 글로벌 정보를 수신하고, 제2 통신망을 통해 수신한 로컬 정보를 전송할 수 있다. 또한, 통신부(410)는 제2 통신망을 통해 로컬 제어기(230)로부터 로컬 정보를 수신하며, 1차 및 2차 제어 수행 결과값에 상응하는 지령값을 보상하여 전송할 수 있다. 여기서, 글로벌 정보는 3차 제어 수행 결과값일 수 있다. For example, the
제어부(415)는 통신부(410)를 통해 수신된 글로벌 정보 및 로컬 정보를 이용하여 1차 제어 및 2차 제어를 수행하고, 그에 따른 결과값을 출력한다. 제어부(415)는 로컬 정보에 기반하여 1차 제어 및 2차 제어에 따른 결과값(지령값)을 계산할 수 있다. 이와 같이, 계산된 결과값(지령값)은 제2 통신망을 통해 로컬 레이어를 포함하는 로컬 제어기로 전송될 수 있다.The
이미 전술한 바와 같이, 로컬 레이어에서 지령값을 수신하는데 있어, 제2 통신망의 제한된 통신 속도에 의해 중간 과정이 발생하게 되며, 통신 지연이 나타나므로, 외부 제어기(220)는 로컬 정보를 매우 느리게 샘플링하게 되며, 이로 인해 불연속적인 로컬 정보를 취득하게 되는 문제점이 있다. 이러한 불연속성은 외부 제어기(220)에서 수행되는 1차 제어 및 2차 제어를 통해 계산된 지령값의 변동량을 증가시키며 전체 시스템의 안정도에도 영향을 미치게 된다. As already described above, in receiving the command value at the local layer, an intermediate process occurs due to the limited communication speed of the second communication network, and communication delays appear, so the
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 지연 보상부(420)에서 통신 지연을 보상한다. Therefore, in one embodiment of the present invention, the
지연 보상부(420)에서 통신 지연이 보상된 지령값을 통신부(410)로 출력할 수 있다. 이에 따라 통신부(410)는 통신 지연이 보상된 지령값을 제2 통신망을 통해 로컬 제어기(230)로 전송할 수 있다. The
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 전후의 지령값의 타이밍도를 도시한 도면이다. 5 and 6 are timing diagrams of command values before and after compensation according to an embodiment of the present invention.
도 5은 통신 지연이 보상되지 않은 제어부(415)에서 출력된 지령값을 도시한 그래프이다. 도 5에서 보여지는 바와 같이, 불연속적인 로컬 정보 취득으로 인한 지령값의 변동량이 증가되는 것을 알 수 있다. 5 is a graph showing a command value output from the
그러나, 도 6에서 보여지는 바와 같이, 지령값에 로우 패스 전달함수에 기반하여 극점 하나를 추가하여 1차 제어 특성을 그대로 유지하되 대역폭을 줄이는 통신 지연 보상을 통해 지령값의 변동량이 크게 증가하는 것을 방지할 수 있는 것을 알 수 있다. However, as shown in FIG. 6, it is shown that the amount of change in the command value is greatly increased through communication delay compensation to reduce the bandwidth while maintaining the primary control characteristic by adding one pole to the command value based on the low pass transfer function. It can be seen that it can be prevented.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 이하에서는 마이크로그리드를 구성하는 분산 제어 시스템에서 플렉서블 레이어를 포함하는 외부 제어기의 분산 제어 방법에 대해 설명하기로 한다. 7 is a flowchart illustrating a distributed control method according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a distributed control method of an external controller including a flexible layer in a distributed control system constituting a microgrid will be described.
단계 710에서 외부 제어기(220)는 제2 통신망을 통해 로컬 제어기(230)로부터 로컬 정보를 수신한다. 여기서, 로컬 정보는 분산 전원의 전압 및 전류 제어에 관한 정보일 수 있다. In
단계 715에서 외부 제어기(220)는 제1 통신망을 통해 MGCC(210)로 로컬 정보를 전송하고, MGCC(210)로부터 글로벌 정보를 수신한다. 여기서, 글로벌 정보는 3차 제어 수행에 따른 결과값(지령값)일 수 있다. In
단계 720에서 외부 제어기(220)는 글로벌 정보 및 로컬 정보에 기초하여 1차 및 2차 제어를 수행하고, 그에 따른 결과값(지령값)을 계산한다. In
단계 725에서 외부 제어기(220)는 계산된 지령값을 보상한다. In
예를 들어, 외부 제어기(220)는 통신 지연을 반영하여 지령값을 보상할 수 있다. 외부 제어기(220)는 로우 패스 전달함수에 기초한 극점 하나를 추가함으로써 통신 지연을 반영하여 지령값을 보정할 수 있으며, 이로 인해 주파수 대역폭 대역폭을 줄이는 통신 지연을 보상할 수 있다. For example, the
단계 730에서 외부 제어기(220)는 제2 통신망을 통해 통신 지연이 보상된 지령값을 로컬 제어기(230)로 전송한다. 이에 따라, 로컬 제어기(230)는 통신 지연이 보상된 지령값을 이용하여 분산 전원에 대한 내부 제어를 수행할 수 있다. In
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드 구성을 도시한 도면이다. 8 is a view showing a microgrid configuration according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드는 DC 전원과 에너지 연계를 위한 제1 분산 전원(801), AC 전원과 에너지 연계를 위한 제2 분산 전원(802), DC 부하용 컨버터(803a, 803b)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 8, a microgrid according to an embodiment of the present invention includes a first distributed
제1 분산 전원(801) 및 제2 분산 전원(802)은 각각 로컬 제어기(810a, 810b)에 의해 제어된다. 여기서, 로컬 제어기(810a, 810b)는 로컬 레이어를 구성하되, 로컬 제어기(810a, 810b)는 각각 내부 제어를 수행할 수 있다.The first distributed
이러한 로컬 제어기(810a, 810b)는 각각 플렉서블 레이어(120)를 구성하는 외부 제어기(820a, 820b)와 각각 연동된다. 또한, 플렉서블 레이어를 구성하는 외부 제어기는 각각 서로 다른 외부 제어기간의 통신이 가능하며, MGCC(210)와 통신이 가능하다. 이러한 외부 제어기(820a, 820b)는 MGCC(210)와 로컬 제어기(810a, 810b) 사이에 위치되며, 1차 및 2차 제어를 담당할 수 있다. 이는 이미 전술한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다. These
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 레이어를 구성하는 외부 제어기에서 통신 지연을 보상한 경우 결과 파형을 도시한 도면이다. 도 9에서 보여지는 바와 같이, 외부 제어기(220)에서의 통신 지연을 보상하지 않은 상태로 지령값을 로컬 제어기(230)로 전송함에 따라 분산 전원의 출력 전압과 출력 전류는 크게 진동하며 불안정한 동작을 수행하는 것을 알 수 있다.9 is a diagram showing a result waveform when communication delay is compensated in an external controller constituting a flexible layer according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, as the command value is transmitted to the
그러나, 본 발명의 일 실시예에와 같이 외부 제어기(220)에서 통신 지연을 보상하여 지령값을 로컬 제어기(230)로 전송함에 따라 안정적으로 동작함을 알 수 있다. However, as in one embodiment of the present invention, it can be seen that the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 제어기에서 1차 제어에 드룹 제어를 적용한 경우 결과 파형을 도시한 도면이다. 도 10에서 보여지는 바와 같이, 드룹 제어를 적용함에 따라 분산 전원의 출력 전압은 부하에 따라 감소하게 되는 것을 확인할 수 있다.10 is a diagram showing a result waveform when droop control is applied to primary control in an external controller according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, it can be seen that as the droop control is applied, the output voltage of the distributed power supply decreases with load.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 레이어를 구성하는 외부 제어기에서 1차 제어에 드룹 제어를 적용했을 경우 2차 제어 적용에 따른 결과 파형을 도시한 도면이다. 도 11은 드룹 제어의 전압 변동을 보상하기 위한 2차 제어를 적용한 경우를 도시한 것으로, 분산 전원의 출력 전압이 기준 전압인 120V로 회복되는 것을 알 수 있다. 11 and 12 are diagrams illustrating a result waveform according to application of secondary control when droop control is applied to primary control in an external controller constituting a flexible layer according to an embodiment of the present invention. FIG. 11 illustrates a case in which secondary control for compensating for voltage fluctuation of droop control is applied, and it can be seen that the output voltage of the distributed power is restored to 120V, which is a reference voltage.
도 12는 드룹 제어의 부하 분담 성능 향상 및 전압 변동을 보상하기 위한 2차 제어를 적용한 경우로, 분산 전원의 출력 전압이 120V로 회복되고 분산 전원의 부하 분담이 동일하게 수행되는 것을 확인할 수 있다.12 is a case in which the secondary control for compensating the voltage fluctuation and the load sharing performance of the droop control is applied, it can be seen that the output voltage of the distributed power is restored to 120V and the load sharing of the distributed power is performed the same.
본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기매체(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.The apparatus and method according to an embodiment of the present invention may be implemented in a form of program instructions that can be executed through various computer means and may be recorded on a computer readable medium. Computer-readable media may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded on the computer-readable medium may be specially designed and configured for the present invention or may be known and usable by those skilled in the computer software field. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic media such as floptical disks. Includes hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler.
상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the present invention, and vice versa.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been focused on the embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will appreciate that the present invention may be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in terms of explanation, not limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be interpreted as being included in the present invention.
100: 분산 전원 제어 플랫폼
110: 글로벌 레이어
120: 플렉서블 레이어
130: 로컬 레이어
200: 분산 전원 제어 시스템
210: 마이크로그리드 중앙 제어기(MGCC)
220: 외부 제어기
230: 로컬 제어기100: distributed power control platform
110: global layer
120: flexible layer
130: local layer
200: distributed power control system
210: microgrid central controller (MGCC)
220: external controller
230: local controller
Claims (19)
상기 3차 제어 수행 결과값을 이용하여 2차 제어(secondary control)와 1차 제어(primary control)를 수행하는 플렉서블 레이어(flexible layer); 및
상기 2차 제어 및 1차 제어 수행 결과값을 이용하여 내부 제어(inner control)를 수행하는 로컬 레이어(local layer)를 포함하는 분산 제어 플랫폼.
A global layer that performs tertiary control;
A flexible layer performing secondary control and primary control using the result of the tertiary control; And
A distributed control platform including a local layer performing inner control using the secondary control and the primary control result.
상기 글로벌 레이어와 상기 플렉서블 레이어는 제1 통신망을 통해 통신하며,
상기 플렉서블 레이어와 상기 로컬 레이어는 제2 통신망을 통해 통신하되,
상기 제1 통신망 및 상기 제2 통신망은 동일하거나 상이한 통신망인 것을 특징으로 하는 분산 제어 플랫폼.
According to claim 1,
The global layer and the flexible layer communicate through a first communication network,
The flexible layer and the local layer communicate through a second communication network,
The distributed control platform, characterized in that the first communication network and the second communication network are the same or different communication networks.
상기 플렉서블 레이어는,
상기 로컬 레이어와의 통신 지연을 보상하는 지연 보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 제어 플랫폼.
According to claim 1,
The flexible layer,
And a delay compensation unit compensating for communication delay with the local layer.
상기 지연 보상부는 하기 수학식을 이용하여 통신 지연을 보상하는 것을 특징으로 하는 분산 제어 플랫폼.
여기서, 는 통신 지연에 의한 불연속적인 로컬 정보를 기반으로 계산된 지령값에서의 변동량을 감소시키기 위한 로우 패스 필터의 컷 오프 주파수를 나타냄.
According to claim 1,
The delay compensation unit is distributed control platform, characterized in that for compensating the communication delay using the following equation.
here, Denotes the cut-off frequency of the low pass filter to reduce the amount of variation in the command value calculated based on discontinuous local information due to communication delay.
플렉서블 레이어를 구성하며, 상기 3차 제어 수행 결과값을 이용하여 1 차 제어 및 2차 제어를 수행하는 외부 제어기; 및
로컬 레이어를 구성하며, 상기 1차 제어 및 2차 제어 수행 결과값을 이용하여 분산 전원의 내부 제어를 수행하는 로컬 제어기를 포함하는 분산 제어 시스템.
A microgrid central controller that configures a global layer and performs tertiary control;
An external controller constituting a flexible layer and performing primary control and secondary control using the result of the tertiary control; And
A distributed control system comprising a local controller that configures a local layer and performs internal control of distributed power using the primary control and secondary control results.
상기 외부 제어기는,
제1 통신망을 통해 상기 마이크로그리드 중앙 제어기 또는 다른 외부 제어기와 통신하며, 제2 통신망을 통해 상기 로컬 제어기와 통신하되,
상기 제1 통신망 및 상기 제2 통신망은 동일하거나 상이한 통신망인 것을 특징으로 하는 분산 제어 시스템.
The method of claim 5,
The external controller,
Communicate with the microgrid central controller or other external controller through a first communication network, and communicate with the local controller through a second communication network,
The first communication network and the second communication network is a distributed control system, characterized in that the same or different communication networks.
상기 마이크로그리드 중앙 제어기에 2차 제어 기능 및 3차 제어 기능이 구현되어 있는 상태에서 상기 플렉서블 레이어를 구성하는 외부 제어기가 상기 마이크로그리드 중앙 제어기와 로컬 제어기 사이에서 연동되는 경우 상기 마이크로그리드 중앙 제어기에 구현된 상기 3차 제어 기능은 활성화시키고 상기 2차 제어 기능은 비활성화시키며, 상기 로컬 제어기에 구현된 1차 제어 기능은 비활성화되는 것을 특징으로 하는 분산 제어 시스템.
The method of claim 5,
When an external controller constituting the flexible layer is interworked between the microgrid central controller and a local controller while the secondary control function and the tertiary control function are implemented in the microgrid central controller, implemented in the microgrid central controller. Distributed control system characterized in that the third control function is activated, the second control function is deactivated, and the primary control function implemented in the local controller is deactivated.
2차 제어 기능 및 1차 제어 기능이 상기 로컬 제어기에 구현되어 있는 상태에서 상기 플렉서블 레이어를 구성하는 외부 제어기가 상기 마이크로그리드 중앙 제어기와 로컬 제어기 사이에서 연동되는 경우, 상기 로컬 제어기에 구현된 상기 2차 제어 기능 및 상기 1차 제어 기능은 각각 비활성화되는 것을 특징으로 하는 분산 제어 시스템.
The method of claim 5,
When the external controller constituting the flexible layer is interworked between the microgrid central controller and the local controller while the secondary control function and the primary control function are implemented in the local controller, the 2 implemented in the local controller The primary control function and the primary control function are decentralized control systems, respectively.
상기 로컬 제어기와의 통신 지연을 보상하는 지연 보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 제어 시스템.
The method of claim 5,
And a delay compensation unit compensating for communication delay with the local controller.
상기 지연 보상부는,
로우 패스 전달함수를 이용하여 상기 지령값의 주파수 대역폭을 필터링하는 것을 특징으로 하는 분산 제어 시스템.
The method of claim 9,
The delay compensation unit,
A distributed control system characterized in that the frequency bandwidth of the command value is filtered using a low pass transfer function.
상기 글로벌 정보 및 상기 로컬 정보를 이용하여 1차 제어 및 2차 제어를 수행하여 지령값을 연산하는 제어부; 및
상기 로컬 제어기와의 통신 지연을 반영하여 상기 지령값을 보상하는 지연 보상부를 포함하되,
상기 보상된 지령값은 상기 제2 통신망을 통해 상기 로컬 제어기로 전송되는 것을 특징으로 하는 외부 제어기.
A communication unit configured to receive global information by being connected to a central controller constituting a microgrid through a first communication network and to receive local information by being connected through a second communication network and a local controller that performs internal control of distributed power;
A control unit for calculating a command value by performing primary control and secondary control using the global information and the local information; And
It includes a delay compensation unit for compensating the command value by reflecting the communication delay with the local controller,
The compensated command value is an external controller, characterized in that transmitted to the local controller through the second communication network.
상기 지령값은 전압 또는 전류 지령값인 것을 특징으로 하는 외부 제어기.
The method of claim 11,
The command value is an external controller, characterized in that the voltage or current command value.
상기 제어부는,
상기 중앙 제어기에 2차 제어 기능과 3차 제어 기능이 구현되며, 상기 로컬 제어기에 1차 제어 기능이 구현된 경우, 상기 2차 제어 기능 또는 상기 1차 제어 기능이 비활성화되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 외부 제어기.
The method of claim 11,
The control unit,
When the secondary control function and the tertiary control function are implemented in the central controller, and when the primary control function is implemented in the local controller, the secondary control function or the primary control function is controlled to be deactivated. External controller.
상기 제어부는,
상기 로컬 제어기에 2차 제어 기능 및 1차 제어 기능이 구현되어 있는 경우, 상기 로컬 제어기의 상기 2차 제어 기능 및 상기 1차 제어 기능이 비활성되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 외부 제어기.
The method of claim 11,
The control unit,
When the secondary control function and the primary control function are implemented in the local controller, an external controller, characterized in that the secondary control function and the primary control function of the local controller are controlled to be inactive.
상기 지연 보상부는,
로우 패스 전달함수를 이용하여 상기 지령값의 주파수 대역폭을 필터링하는 것을 특징으로 하는 외부 제어기.
The method of claim 11,
The delay compensation unit,
An external controller characterized in that the frequency bandwidth of the command value is filtered using a low pass transfer function.
마이크로그리드의 중앙 제어기로부터 3차 제어 수행에 따른 글로벌 정보를 수신하는 단계;
상기 로컬 정보 및 상기 글로벌 정보에 기초하여 1차 제어 및 2차 제어를 수행하여 지령값을 연산하는 단계; 및
상기 로컬 제어기와의 통신 지연을 반영하여 상기 지령값을 보상하는 단계를 포함하는 분산 제어 방법.
Receiving local information from a local controller that performs internal control of distributed power;
Receiving global information according to the third control performance from the central controller of the microgrid;
Calculating a command value by performing primary control and secondary control based on the local information and the global information; And
And compensating for the command value by reflecting a communication delay with the local controller.
상기 보상된 지령값은 상기 로컬 제어기로 전송되되,
상기 로컬 제어기는 상기 보상된 지령값을 기초로 내부 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 분산 제어 방법.
The method of claim 16,
The compensated command value is transmitted to the local controller,
And the local controller performs internal control based on the compensated command value.
상기 지령값을 보상하는 단계는,
로우 패스 전달함수를 이용하여 상기 지령값의 주파수 대역폭을 필터링하여 보상하는 것을 특징으로 하는 분산 제어 방법.
The method of claim 16,
Compensating the command value,
Distributed control method characterized in that by compensating by filtering the frequency bandwidth of the command value using a low-pass transfer function.
상기 지령값은 전압 또는 전류 지령값인 것을 특징으로 하는 분산 제어 방법.
The method of claim 16,
The command value is a distributed control method characterized in that the voltage or current command value.
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---|---|---|---|
KR1020180138793A KR102216857B1 (en) | 2018-11-13 | 2018-11-13 | Method and system for controlling distributed energy resource |
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KR101176100B1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-08-22 | 주식회사 제이캐스트 | Power control system in micro-grid |
KR20160076376A (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | 주식회사 효성 | Method for System Frequency Controlling of Multiple ESS(Energy Storage System) and System thereof |
KR20160082825A (en) * | 2014-12-29 | 2016-07-11 | 주식회사 포스코아이씨티 | Inverter System Connected to Power Grid based on Communication and Method for Controlling The Same |
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2018
- 2018-11-13 KR KR1020180138793A patent/KR102216857B1/en active IP Right Grant
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