KR20200056107A - Apparatus and method for island operation based on electric and thermal energy storages - Google Patents
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Abstract
Description
아래 실시예들은 에너지 저장 장치를 활용한 독립 운전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열병합 발전기 기반으로 부하에 전기와 열을 공급하는 시스템에서 계통으로부터 독립하여 전기와 열을 지속적으로 공급하는 장치에 관한 것이다.The following embodiments relate to an independent driving device using an energy storage device, and more particularly, to a device for continuously supplying electricity and heat independent of a system in a system that supplies electricity and heat to a load based on a cogeneration generator. will be.
지역발전 사업자는 외부 계통으로부터 전기와 열을 공급받지 않고 열병합 발전기를 활용하여 내부에서 생산된 전기와 열을 부하에 공급한다. 전기와 열을 공급받기 위한 설비에 대한 비용을 줄일 수 있고, 전기 및 열 손실이 적게 발생한다는 이점이 있다.Local power generation companies do not receive electricity and heat from external systems, but use heat and power generators to supply electricity and heat produced inside. It is possible to reduce the cost of a facility for receiving electricity and heat, and has the advantage of generating less electricity and heat.
하지만, 열병합 발전기를 기반으로 하는 지역 발전소는 계통으로부터 완벽하게 분리되어 운영되는 것이 아니라 상시 계통에 연결되어 운영되며, 대부분의 전기를 생산하지만 필요 이상으로 생산되거나 적게 생산되는 부분에 대해서는 계통을 통해 송전 또는 수전을 하게 된다.However, regional power plants based on cogeneration generators are not completely separated from the system, but are operated by being connected to the system at all times. Most of the electricity is produced, but the parts that are produced more or less than necessary are transmitted through the system. Or you will get a faucet.
따라서, 계통의 설비 교체나 점검 또는 예상치 못한 사고 등에 의해서 영향을 받게 되며, 부하의 정전이 불가피하다. 이것은 내부 열병합 발전기가 단독으로 동작하지 않고 항상 계통에 연계되어 동작하기 때문에 발생하는 것이다.Therefore, the system is affected by equipment replacement or inspection or unexpected accidents, and a power outage is inevitable. This is because the internal cogeneration generator does not operate alone, but is always connected to the system.
한편, 열병합 발전기는 전기를 생산할 때 발생하는 열을 전기와 함께 공급한다. 발생하는 열의 양은 전기의 생산량과 비례하는데, 부하에서 소비하는 전기의 양과 열의 양은 일정한 비율을 유지하지 않고 계절과 시간에 따라 달라지기 때문에 발전량을 적절하게 잘 조절하는 것이 중요하다.On the other hand, a cogeneration generator supplies heat generated when electricity is generated together with electricity. The amount of heat generated is proportional to the amount of electricity produced, and it is important to properly regulate the amount of electricity generated properly because the amount of electricity consumed by the load and the amount of heat vary depending on the season and time without maintaining a constant ratio.
실시예들은 열병합 발전기를 기반으로 하는 전기 및 열 공급 시설에서 에너지 저장 장치를 활용하여 계통과 분리되어 부하에 전기와 열을 공급할 수 있는 기술을 제공할 수 있다.Embodiments may provide a technology capable of supplying electricity and heat to a load separated from the system by utilizing an energy storage device in an electricity and heat supply facility based on a cogeneration generator.
일 실시예에 따른 독립 운전 장치는 열병합 발전기가 부하에 전기를 공급하는 제1 선로에 연결된 전기 에너지 저장 장치와, 상기 열병합 발전기가 상기 부하에 열을 공급하는 제2 선로에 연결된 열 에너지 저장 장치와, 상기 열병합 발전기의 발전 모드에서 상기 전기 에너지 저장 장치 및 상기 열 에너지 저장 장치의 충반전량을 조절하여 전기와 열의 공급 및 소비를 유지하기 위한 제어 장치를 포함한다.The independent driving device according to an embodiment includes an electrical energy storage device connected to a first line through which a cogeneration generator supplies electricity to a load, and a thermal energy storage device connected to a second line through which the cogeneration generator supplies heat to the load. , In the power generation mode of the cogeneration generator, a control device for controlling supply and consumption of electricity and heat by adjusting the charge / discharge amount of the electrical energy storage device and the thermal energy storage device.
도 1은 일 실시예에 따른 에너지 공급 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 에너지 공급 시스템의 운전의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 에너지 공급 시스템의 운전의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 에너지 공급 시스템의 계통 연계 운전시 전기 부하량 추종 발전 모드에서의 동작을 설명하기 위한 일 예이다.
도 5는 에너지 공급 시스템의 계통 연계 운전시 열 부하량 추종 발전 모드에서의 동작을 설명하기 위한 일 예이다.
도 6은 에너지 공급 시스템의 독립 운전시 전기 부하량 추종 발전 모드에서의 동작을 설명하기 위한 일 예이다.
도 7은 에너지 공급 시스템의 독립 운전시 열 부하량 추종 발전 모드에서의 동작을 설명하기 위한 일 예이다.1 is a schematic block diagram of an energy supply system according to an embodiment.
FIG. 2 is a view for explaining an example of the operation of the energy supply system shown in FIG. 1.
3 is a view for explaining another example of the operation of the energy supply system shown in FIG. 1.
4 is an example for explaining the operation in the electric load tracking power generation mode when the grid connection operation of the energy supply system.
5 is an example for explaining the operation in the heat load tracking power generation mode when the grid connection operation of the energy supply system.
6 is an example for explaining the operation in the electric load tracking power generation mode during the independent operation of the energy supply system.
7 is an example for explaining the operation in the heat load tracking power generation mode during the independent operation of the energy supply system.
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.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, various changes may be made to the embodiments, and the scope of the patent application right is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents, or substitutes for the embodiments are included in the scope of rights.
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.The terms used in the examples are used for illustrative purposes only and should not be construed as limiting. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof described herein, one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
제1 또는 제2등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 실시예의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.The terms first or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are for the purpose of distinguishing one component from another component, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the embodiment, the first component may be referred to as the second component, and similarly The second component may also be referred to as the first component.
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.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.
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.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are assigned to the same components regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiments, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the embodiments, detailed descriptions thereof will be omitted.
도 1은 일 실시예에 따른 에너지 공급 시스템의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of an energy supply system according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 에너지 공급 시스템(10)은 제어 장치(110), 열병합 발전기(120), 보일러(130), 전기 에너지 저장 장치(140), 열 에너지 저장 장치(150), 부하(160), 및 스위치(170)를 포함한다. 에너지 공급 시스템(10)은 독립 운전 장치일 수 있다.Referring to FIG. 1, the
제어 장치(110)는 에너지 공급 시스템(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어 장치(110)는 에너지 공급 시스템(10)의 각 구성(120, 130, 140, 150, 160 및 170)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(110)는 각 구성(120, 130, 140, 150, 160 및 170)을 모니터링하고, 모니터링 결과에 기초하여 각 구성(120, 130, 140, 150, 160 및 170)의 동작을 제어할 수 있다.The
열병합 발전기(120)는 전기와 열을 동시에 생산할 수 있다. 열병합 발전기(120)는 전기를 전기 선로를 통해 부하에 공급하고, 열을 열 선로를 통해 부하에 공급할 수 있다. 또한, 열병합 발전기(120)는 제어 장치(110)의 제어에 따라 전기 부하량 추종 발전 모드 또는 열 부하량 추종 발전 모드로 동작할 수 있다.The
제어 장치(110)는 스위치(170)를 제어하여 에너지 공급 시스템(10)의 전기 선로를 계통과 연결하거나 개방(또는 차단)할 수 있다.The
전기 에너지 저장 장치(140)는 제어 장치(110)의 제어에 따라 전기의 충전과 방전을 통해 전기를 저장하거나 공급할 수 있다. 전기 에너지 저장 장치(140)는 저장된 전기를 부하(160) 및/또는 계통에 공급할 수 있다.The electrical
열 에너지 저장 장치(150)는 제어 장치(110)의 제어에 따라 열의 충전과 방전을 통해 열을 저장하거나 공급할 수 있다. 열 에너지 저장 장치(150)는 저장된 열을 부하(160)에 공급할 수 있다.The thermal
보일러(160)는 제어 장치(100)의 제어에 따라 부족한 열을 부하(150) 및/또는 열 에너지 저장 장치(150)에 공급할 수 있다The
제어 장치(110)는 에너지 공급 시스템(10)이 계통과 독립되어 운전되는 동안 열병합 발전기(120)의 전기 부하량 추종 발전 모드 또는 열 부하량 추종 발전 모드에서 에너지 저장 장치(140 및 150)의 충방전량을 조절하여 전기와 열의 공급과 소비 균형을 유지함으로써 부하(160)에 안정적인 전기와 열을 공급할 수 있다. 도 2 내지 도 7을 참조하여 이를 상세히 설명하도록 한다.The
도 2는 도 1에 도시된 에너지 공급 시스템의 운전의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining an example of the operation of the energy supply system shown in FIG. 1.
도 2는 에너지 공급 시스템(10)의 계통 연계 운전에 관한 것이다. 제어 장치(110)는 스위치(170)를 ON으로 제어하여 에너지 공급 시스템(10)의 전기 선로를 계통과 연결할 수 있다. 계통은 스위치(170)를 통해 전기 선로에 연결되어 에너지 공급 시스템(10)에 부족한 전기를 공급하거나 에너지 공급 시스템(10)에서 생산된 전기(예를 들어, 남는 전기)를 제공받을 수 있다.2 relates to a grid-connected operation of the
에너지 공급 시스템(10)의 계통 연계 운전에서, 제어 장치(100)는 열병합 발전기(120)의 두 가지 발전 모드를 제어할 수 있다.In the grid-connected operation of the
일 예로, 제어 장치(110)는 열병합 발전기(120)가 전기 부하량 추종 발전 모드로 동작하도록 열병합 발전기(120)를 제어할 수 있다. 전기 부하량 추종 발전 모드는 부하(160)에서 소비되는 전기의 양에 맞게 열병합 발전기(120)의 발전량을 조절하는 모드일 수 있다.For example, the
전기 부하량 추종 발전 모드에서는 계통으로부터 수전되는 전기는 거의 없다. 전기 에너지 저장 장치(140)가 충전을 하는 경우, 전기 부하량과 합하여 순 부하가 증가하므로, 열병합 발전기(120)는 제어 장치(110)의 제어에 따라(예를 들어, 전기 부하가 증가한 것으로 인식하고) 발전량을 늘릴 수 있다. 열 생산량이 함께 증가하여 열이 남을 수 있지만, 열 에너지 저장 장치(150)는 제어 장치(110)의 제어에 따라 충전을 통해 열을 저장할 수 있다.In the electric load following generation mode, almost no electricity is received from the system. When the electrical
전기 부하량 추종 발전 모드에서 전기 에너지 저장 장치(140)가 방전을 하는 경우, 전기 부하량과 합하여 순 부하가 감소하므로, 열병합 발전기(120)는 제어 장치(100)의 제어에 따라(예를 들어, 부하가 감소한 것으로 인식하고) 발전량을 줄일 수 있다. 열 생산량이 함께 감소하여 열이 부족할 수 있지만, 열 에너지 저장 장치(150)는 제어 장치(100)의 제어에 따라방전을 통해 열을 공급할 수 있다.When the electric
다른 예로, 제어 장치(110)는 열병합 발전기(120)가 열 부하량 추종 발전 모드로 동작하도록 열병합 발전기(120)를 제어할 수 있다. 열 부하량 추종 발전 모드는 부하(160)에서 소비되는 열의 양에 맞게 열병합 발전기(120)의 발전량을 조절하는 모드일 수 있다.As another example, the
열 부하량 추종 발전 모드에서는 보일러(160)를 통해 열을 추가로 공급할 필요가 없을 수 있다. 열 에너지 저장 장치(150)가 충전을 하는 경우, 열 부하량과 합하여 순 부하가 증가하므로, 열병합 발전기(120)는 제어 장치(110)의 제어에 따라(예를 들어, 열 부하가 증가한 것으로 인식하고) 발전량을 늘릴 수 있다. 전기 생산량이 함께 증가하여 전기가 남을 수 있지만, 전기 에너지 저장 장치(140)는 제어 장치(110)의 제어에 따라 충전을 통해 전기를 저장할 수 있다.In the heat load following power generation mode, it may not be necessary to additionally supply heat through the
열 부하량 추종 발전 모드에서 열 에너지 저장 장치(150)가 방전을 하는 경우, 열 부하량과 합하여 순 부하가 감소하므로, 열병합 발전기(120)는 제어 장치(110)의 제어에 따라(예를 들어, 부하가 감소한 것으로 인식하고) 발전량을 줄일 수 있다. 전기 생산량이 함께 감소하여 전기가 부족하지만, 전기 에너지 저장 장치(140)는 제어 장치(100)의 제어에 따라 방전을 통해 전기를 공급할 수 있다.When the heat
도 3은 도 1에 도시된 에너지 공급 시스템의 운전의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining another example of the operation of the energy supply system shown in FIG. 1.
도 3은 에너지 공급 시스템(10)의 독립 운전에 관한 것이다. 제어 장치(100)는 스위치(170)가 OFF로 제어하여 에너지 공급 시스템(10)의 전기 선로를 계통과 차단할 수 있다. 스위치(170)가 개방되어 계통이 전기 선로에 연결되지 않게 됨에 따라, 에너지 공급 시스템(10)은 생성하고 남은 전기를 계통보내거나 부족한 전기를 계통으로부터 공급받을 수 없다. 또한, 전기 에너지 저장 장치(140)는 수동적인 충방전 기능을 수행하지 않고, 저장된 에너지 범위 내에서 계통과 같이 동작할 수 있다. 예를 들어, 전기 에너지 저장 장치(140)는 전기 선로에서 남는 전기를 저장하고 부족한 전기를 공급하는 역할을 수행할 수 있다.3 relates to independent operation of the
에너지 공급 시스템(10)의 독립 운전에서, 제어 장치(100)는 열병합 발전기(120)의 두 가지 발전 모드를 제어할 수 있다.In the independent operation of the
일 예로, 열병합 발전기(120)는 도 2에서 설명한 바와 동일하게 전기 부하량 추종 발전 모드로 동작할 수 있다. 계통은 연결되지 않으므로 전기를 보내거나 받지 못한다. 열병합 발전기(120)는 전기 부하량만큼 발전하고, 남는 전기는 거의 없을 수 있다. 이에, 전기 에너지 저장 장치(140)는 에너지 충전 상태를 유지할 수 있다.For example, the
전기 부하량 추종 발전 모드에서 열 발전량이 열 부하량보다 커서 열이 남게 되는 경우, 열 에너지 저장 장치(150)는 제어 장치(100)의 제어에 따라 충전을 통해 열을 저장할 수 있다. 반대로 열 발전량이 열 부하량보다 작아서 열이 부족한 경우, 보일러(130)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 열을 공급하거나 열 에너지 저장 장치(150)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 방전을 통해 열을 공급할 수 있다.When the heat generation amount is greater than the heat load amount in the electric load following generation mode, and heat is left, the thermal
다른 예로, 열병합 발전기(120)는 도 2에서 설명한 바와 동일하게 열 부하량 추종 발전 모드로 동작할 수 있다. 보일러(130)를 통해 열을 추가로 공급할 필요가 없다. 만약 열 에너지 저장 장치(150)가 충전을 하면 계통연계 운전시와 동일하게 전기 생산량이 함께 늘어나게 된다. 전기 에너지 저장 장치(140)는 계통과 유사하게 능동적으로 동작하므로, 남는 전기를 저장 공간 범위내에서 저장할 수 있다.As another example, the
열 부하량 추종 발전 모드에서, 반대로, 열 에너지 저장 장치(150)가 방전을 하는 경우, 전기 생산량이 계통연계 운전시와 동일하게 함께 감소하게 된다. 전기 에너지 저장 장치(140)는 능동적으로 동작하여 부족한 전기를 저장 공간 범위 내에서 공급할 수 있다.In the heat load tracking power generation mode, on the contrary, when the heat
도 4는 에너지 공급 시스템의 계통 연계 운전시 전기 부하량 추종 발전 모드에서의 동작을 설명하기 위한 일 예이다.4 is an example for explaining the operation in the electric load following power generation mode when the grid operation of the energy supply system.
도 4를 참조하면, 에너지 공급 시스템(10)의 계통 연계 운전시, 제어 장치(110)는 열병합 발전기(120)가 전기 부하량 추종 발전 모드로 동작하도록 열병합 발전기(120)를 제어할 수 있다.Referring to FIG. 4, when the system is connected to the
열병합 발전기(120)는 제어 장치(110)의 제어에 따라 전기 부하량 만큼 발전량을 조절할 수 있다(410). 즉, 열병합 발전기(120)는 전기 부하량만큼 전기를 생산할 수 있다. 예를 들어, 전기 부하량은 전기 에너지 저장 장치(140)의 충방전량을 포함할 수 있다.The
제어 장치(110)는 열 발전량과 열 부하량을 모니터링하고, 모니터링된 열 발전량과 열 부하량을 비교할 수 있다(415).The
열 발전량이 열 부하량보다 많지 않아서 열이 부족한 경우, 전기 에너지 저장 장치(140)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 충전을 통해 전기 부하량을 늘림리고, 동시에 열 에너지 저장 장치(150)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 방전을 통해 부족한 열을 공급할 수 있다(420). 이를 통해 열병합 발전기(120)의 발전량이 증가하도록 유도할 수 있다.When the amount of heat generated is not more than the heat load, and the heat is insufficient, the electrical
전기 에너지 저장 장치(140)는 완전 충전되면 동작을 정지할 수 있다(425). 또한, 열 에너지 저장 장치(150)는 완전 방전되면 동작을 정지할 수 있다(430). The electrical
제어 장치(140)는 두 에너지 저장 장치(140 및 150) 모두 정지했는지 모니터링할 수 있다(435). 예를 들어, 제어 장치(140)는 전기 에너지 저장 장치(140)가 완전 충전되었는지 모니터링하고, 열 에너지 저장 장치(150)가 완전 방전되었는지 모니터링할 수 있다.The
두 에너지 저장 장치(140 및 150) 모두 정지한 경우, 제어 장치(110)는 부족한 열 공급을 위해 보일러(130)를 가동할 수 있다(440). 보일러(130) 가동량이 많은 경우, 제어 장치(110)는 열 에너지 저장 장치(150)에 다시 충전하거나 전기 에너지 저장 장치(140)를 다시 방전할 수도 있다.When both of the
반대로, 열 발전량이 열 부하량보다 많아서 열이 남는 경우, 전기 에너지 저장 장치(140)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 방전하여 전기 부하량을 줄이고, 동시에 열 에너지 저장 장치(150)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 충전하여 남는 열을 저장할 수 있다(450). 이를 통해 열병합 발전기(120)의 발전량이 감소하도록 유도할 수 있다. Conversely, when the heat generation amount is greater than the heat load, and the heat remains, the electrical
전기 에너지 저장 장치(140)는 완전 방전되면 동작을 정지할 수 있다(455). 열 에너지 저장 장치(150)는 완전 충전되면 동작을 정지할 수 있다(460). The electrical
제어 장치(140)는 두 에너지 저장 장치(140 및 150) 모두 정지했는지 모니터링할 수 있다(465). 예를 들어, 제어 장치(140)는 전기 에너지 저장 장치(140)가 완전 방전되었는지 모니터링하고, 열 에너지 저장 장치(150)가 완전 충전되었는지 모니터링할 수 있다.The
두 에너지 저장 장치(140 및 150)가 모두 정지한 경우, 제어 장치(110)는 열병합 발전기(120)의 발전 모드를 전기 부하량 추종 발전 모드에서 열 부하량 추종 발전 모드로 전환할 수 있다(470). 두 에너지 저장 장치(140 및 150)가 모두 정지하게 되면 남는 열을 보낼 곳이 없기 때문에, 제어 장치(110)는 전기 부하량 추종 발전 모드를 유지할 수 없고, 결국 열량 추종 발전모드로 전환할 수 있다.When both of the
도 5는 에너지 공급 시스템의 계통 연계 운전시 열 부하량 추종 발전 모드에서의 동작을 설명하기 위한 일 예이다.5 is an example for explaining the operation in the heat load tracking generation mode when the grid connection operation of the energy supply system.
도 5를 참조하면, 에너지 공급 시스템(10)의 계통 연계 운전시, 제어 장치(110)는 열병합 발전기(120)가 열 부하량 추종 발전 모드로 동작하도록 열병합 발전기(120)를 제어할 수 있다.Referring to FIG. 5, when the system is connected to the
열병합 발전기(120)는 제어 장치(110)의 제어에 따라 열 부하량만큼 발전량을 조절할 수 있다(510). 즉, 열병합 발전기(120)는 열 부하량만큼 열을 생산할 수 있다. 예를 들어, 열 부하량은 열 에너지 저장 장치(150)의 충방전량을 포함할 수 있다. The
제어 장치(110)는 전기 발전량과 전기 부하량을 모니터링하고, 모니터링된 전기 발전량과 전기 부하량을 비교할 수 있다(515).The
전기 발전량이 전기 부하량보다 많지 않아서 전기가 부족한 경우, 전기 에너지 저장 장치(140)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 방전하여 부족한 전기를 공급할 수 있다(520).When the electricity generation amount is not more than the electric load amount, and the electricity is insufficient, the electrical
전기 에너지 저장 장치(140)는 완전 방전되면 동작을 정지할 수 있다(525). 이때, 에너지 공급 시스템(10)은계통에 연계되어 있기 때문에 부족한 전기를 계통을 통해서 얻을 수 있다(530).The electrical
반대로, 전기 발전량이 전기 부하량보다 많아서 전기가 남는경우, 전기 에너지 저장 장치(140)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 충전하여 남는 전기를 저장할 수 있다(540). Conversely, when the electricity generation amount is greater than the electric load, electricity is left, and the electric
전기 에너지 저장 장치(140)는 완전 충전되면 동작을 정지할 수 있다(545). 마찬가지로, 에너지 공급 시스템(10)은 계통을 통해서 남는 전기를 보낼 수 있다(550). 열 부하량 추종을 통해서 남는 부족하거나 남는 열이 없기 때문에 보일러(130)를 가동하거나 열 에너지 저장 장치(150)를 활용할 필요는 없다.The electrical
도 6은 에너지 공급 시스템의 독립 운전시 전기 부하량 추종 발전 모드에서의 동작을 설명하기 위한 일 예이다.6 is an example for explaining the operation in the electric load tracking power generation mode during the independent operation of the energy supply system.
도 6을 참조하면, 에너지 공급 시스템(10)의 독립 운전시, 제어 장치(110)는 열병합 발전기(120)가 전기 부하량 추종 발전 모드로 동작하도록 열병합 발전기(120)를 제어할 수 있다. 계통은 에너지 공급 시스템(10)에 더 이상 연결되지 않으며, 전기 에너지 저장 장치(140)는 수동적인 충방전이 아닌 능동적인 충방전으로 저장공간 내에서 남는 전기를 저장하거나 부족한 전기를 공급할 수 있다.Referring to FIG. 6, when the
열병합 발전기(120)는 제어 장치(110)의 제어에 따라 전기 부하량 만큼 발전량을 조절할 수 있다(610). 즉, 열병합 발전기(120)는 전기 부하량만큼 전기를 생산할 수 있다.The
제어 장치(110)는 열 발전량과 열 부하량을 모니터링하고, 모니터링된 열 발전량과 열 부하량을 비교할 수 있다(615).The
열 발전량이 열 부하량보다 많지 않아서 열이 부족한 경우, 열병합 발전기(120)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 발전량을 증가하여 전기와 열을 더 많이 생산하고, 동시에 열 에너지 저장 장치(150)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 방전하여 부족한 열을 공급할 수 있다(620). When the heat generation amount is not more than the heat load amount and the heat is insufficient, the
남는 전기를 능동적으로 저장하는 전기 에너지 저장 장치(150)가 완전 충전되는 경우, 열병합 발전기(120)는 발전량 증가를 멈추고 전기 부하량만큼 발전할 수 있다(625). 또한, 열 에너지 저장 장치(150)는 완전 방전되면 동작을 정지할 수 있다(630).When the electrical
제어 장치(140)는 열병합 발전기(120)의 발전량 증가 정지 및 열 에너지 저장 장치(150)의 정지 여부를 모니터링할 수 있다(635). 예를 들어, 제어 장치(140)는 열병합 발전기(120)의 발전량 증가를 정지했는지 모니터링하고, 열 에너지 저장 장치(150)가 완전 방전되었는지 모니터링할 수 있다.The
열병합 발전기(120)의 발전량 증가가 멈추고 열 에너지 저장 장치(150)도 정지한 경우, 제어 장치(110)는 에너지 공급 시스템(10)의 독립 운전을 정지할 수 있다(640). 즉, 제어 장치(110)는 부족한 열을 공급할 방법이 없기 때문에 독립운전을 정지하게 된다. 제어 장치(110)는 에너지 공급 시스템(10)이 독립 다시 계통에 연결되도록 스위치(170)를 제어할 수 있다. 만약, 계통을 사용할 수 없다면 전기와 열 공급이 중단될 수 있다.When the amount of power generation of the
반대로, 열 발전량이 열 부하량보다 많아서 열이 남는 경우, 열병합 발전기(120)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 발전량을 감소하여 전기와 열을 덜 생산하고, 동시에 열 에너지 저장 장치(150)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 충전하여 남는 열을 저장할 수 있다(650). Conversely, when the amount of heat generation exceeds the heat load amount, and heat remains, the
부족한 전기를 능동적으로 공급하는 전기 에너지 저장 장치(140)가 완전 방전되는 경우, 열병합 발전기(120)는 발전량 감소를 멈추고 전기 부하량만큼 발전할 수 있다(655). 또한, 열 에너지 저장 장치(150)는 완전 충전되면 동작을 정지할 수 있다(660).When the electrical
제어 장치(140)는 열병합 발전기(120)의 발전량 감소 정지 및 열 에너지 저장 장치(150)의 정지 여부를 모니터링할 수 있다(665). 예를 들어, 제어 장치(140)는 열병합 발전기(120)의 발전량 감소를 정지했는지 모니터링하고, 열 에너지 저장 장치(150)가 완전 충전되었는지 모니터링할 수 있다.The
열병합 발전기(120)의 발전량 감소가 멈추고 열 에너지 저장 장치(150)도 정지한 경우, 제어 장치(110)는 남는 열을 저장할 방법이 없기 때문에 에너지 공급 시스템(10)의 독립 운전을 정지할 수 있다(670).When the amount of power generation of the
도 7은 에너지 공급 시스템의 독립 운전시 열 부하량 추종 발전 모드에서의 동작을 설명하기 위한 일 예이다.7 is an example for explaining the operation in the heat load tracking power generation mode during the independent operation of the energy supply system.
도 7을 참조하면, 에너지 공급 시스템(10)의 독립 운전시, 제어 장치(110)는 열병합 발전기(120)가 열 부하량 추종 발전 모드로 동작하도록 열병합 발전기(120)를 제어할 수 있다. 계통은 에너지 공급 시스템(10)에 더 이상 연결되지 않으며, 전기 에너지 저장 장치(140)는 능동적인 충방전을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 7, when the
열병합 발전기(120)는 제어 장치(110)의 제어에 따라 열 부하량 만큼 발전량을 조절할 수 있다(710). 즉, 열병합 발전기(120)는 열 부하량만큼 전기를 생산할 수 있다.The
제어 장치(110)는 전기 발전량과 전기 부하량을 모니터링하고, 모니터링된 전기 발전량과 전기 부하량을 비교할 수 있다(715).The
전기 발전량이 전기 부하량보다 많지 않아서 전기가 부족한 경우, 열병합 발전기(120)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 발전량을 증가하여 전기와 열을 더 많이 생산하고, 동시에 열 에너지 저장 장치(150)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 충전하여 남는 열을 저장할 수 있다(720). When the electricity generation amount is not more than the electric load amount and electricity is insufficient, the
전기 에너지 저장 장치(140)가 완전 충전되는 경우, 열병합 발전기(120)는 발전량 증가를 멈추고 열 부하량만큼 발전할 수 있다(725). 또한, 열 에너지 저장 장치(150)는 완전 충전되면 동작을 정지할 수 있다(730). 발전량이 증가했지만 전기가 여전히 부족해서 전기 에너지 저장 장치(140)가 완전 방전이 되어 정지할 수도 있다. When the electrical
제어 장치(140)는 열병합 발전기(120)의 발전량 증가 정지 및 열 에너지 저장 장치(150)의 정지 여부를 모니터링할 수 있다(735). 이때, 제어 장치(140)는 전기 에너지 저장 장치(140)의 정지 여부도 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(140)는 열병합 발전기(120)의 발전량 증가를 정지했는지 모니터링하고, 열 에너지 저장 장치(150)가 완전 충전되었는지 모니터링하고, 전기 에너지 저장 장치(140)가 완전 방전되었는지 모니터링할 수 있다.The
열병합 발전기(120)의 발전량 증가가 멈추거나 전기 에너지 저장 장치(140)가 정지하고 열 에너지 저장 장치(150)도 정지하는 경우, 제어 장치(110)는 부족한 전기를 공급할 방법이 없기 때문에 독립 운전을 정지할 수 있다(740).When the amount of power generation of the
반대로, 전기 발전량이 전기 부하량보다 많아서 전기가 남는 경우, 열병합 발전기(120)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 발전량을 감소하여 전기와 열을 덜 생산하고, 동시에 열 에너지 저장 장치(150)가 제어 장치(110)의 제어에 따라 방전하여 부족한 열을 공급할 수 있다(750). Conversely, when the electricity generation amount is greater than the electric load, electricity remains, and the
전기 에너지 저장 장치(140)가 완전 방전되는 경우, 열병합 발전기(120)는 발전량 감소를 멈추고 열 부하량만큼 발전할 수 있다(755). 또한, 열 에너지 저장 장치(150)는 완전 방전되면 동작을 정지할 수 있다(760). 발전량이 감소했지만 전기가 여전히 남아서 전기 에너지 저장 장치(140)가 완전 충전이 되어 정지할 수도 있다.When the electrical
제어 장치(140)는 열병합 발전기(120)의 발전량 감소 정지 및 열 에너지 저장 장치(150)의 정지 여부를 모니터링할 수 있다(765). 이때, 제어 장치(140)는 전기 에너지 저장 장치(140)의 정지 여부도 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(140)는 열병합 발전기(120)의 발전량 감소를 정지했는지 모니터링하고, 열 에너지 저장 장치(150)가 완전 방전되었는지 모니터링하고, 전기 에너지 저장 장치(140)가 완전 충전되었는지 모니터링할 수 있다.The
열병합 발전기(120)의 발전량 감소가 멈추거나 전기 에너지 저장 장치(140)가 정지하고 열 에너지 저장 장치(150)도 정지하는 경우, 제어 장치(110)는 남는 전기를 저장할 방법이 없기 때문에 독립 운전을 정지할 수 있다(770).When the amount of power generation of the
상술된 본 발명의 실시 예에 따르면, 본 발명은 계통이 없이도 열병합 발전기와 전기 및 열 에너지 저장장치를 활용하여 지속적으로 전기와 열을 부하에 공급할 수 있는 장치를 제공한다.According to the above-described exemplary embodiment of the present invention, the present invention provides a device capable of continuously supplying electricity and heat to a load by using a cogeneration generator and electricity and heat energy storage devices without a system.
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.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded in the medium may be specially designed and configured for the embodiments or may be known and usable by those skilled in computer software. 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. -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 codes that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
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.The software may include a computer program, code, instruction, or a combination of one or more of these, and configure the processing device to operate as desired, or process independently or collectively You can command the device. Software and / or data may be interpreted by a processing device, or to provide instructions or data to a processing device, of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device. , Or may be permanently or temporarily embodied in the transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems, and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.
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.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and / or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (1)
상기 열병합 발전기가 상기 부하에 열을 공급하는 제2 선로에 연결된 열 에너지 저장 장치; 및
상기 열병합 발전기의 발전 모드에서 상기 전기 에너지 저장 장치 및 상기 열 에너지 저장 장치의 충반전량을 조절하여 전기와 열의 공급 및 소비를 유지하기 위한 제어 장치
를 포함하는 독립 운전 장치.An electrical energy storage device connected to a first line through which the cogeneration generator supplies electricity to the load;
A thermal energy storage device connected to a second line through which the cogeneration generator supplies heat to the load; And
Control device for maintaining supply and consumption of electricity and heat by adjusting the amount of charge / discharge of the electrical energy storage device and the thermal energy storage device in the power generation mode of the cogeneration generator
Independent driving device comprising a.
Priority Applications (1)
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