KR20200063834A - Pcs 및 ess 배터리 용량 산정 최적화 장치 및 그 장치의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 ESS 배터리 용량 및 PCS용량에 대한 것으로, 요율 정보, 전력 소비 데이터를 입력받는 입력부와, 복수의 기 설정된 PCS(Power Conditioning System)용량에 대한 정보가 저장된 메모리와, PCS용량 및 ESS(Energy Storage System)용량이 설정되면, 상기 요율 정보 및 기 설정된 규칙에 근거하여 설정된 PCS용량에 따른 ESS배터리의 충방전 스케줄을 생성하는 스케줄링부와, 상기 요율 정보에 근거하여, 상기 충방전 스케줄에 따른 ESS배터리의 충방전시에 발생하는 연간 이득을 산출하는 이득산출부와, 설정된 PCS용량 및 ESS용량에 따른 비용을 산출하는 비용산출부 및, 상기 복수의 PCS 용량 각각에 대응하는 복수의 ESS 배터리 용량의 조합을 결정하고, 결정된 조합 각각에 따른 충방전 스케줄을 생성 및, 상기 조합 각각에 대응하는 연간 이득과 비용을 산출하며, 각 조합별로 연간 이득에서 비용을 차감한 금액들에 근거하여 기 설정된 조건에 부합하는 최적의 PCS및 ESS배터리의 용량 조합을 추출하는 제어부를 포함하는 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

PCS 및 ESS 배터리 용량 산정 최적화 장치 및 그 장치의 제어 방법{APPARATUS FOR OPTIMIZING OF ESS(ENERGY STORAGE SYSTEM) AND PCS(POWER CONDITIONING SYSTEM) BATTERY CAPACITIES ESTIMATION AND CONTROL METHOD FOR THEREOF}

본 발명은 ESS(Energy Storage System) 및 PCS(Power Conditioning System)에 대한 것으로, 고객 부하에 따른 최적의 ESS 배터리 용량 및 PCS 용량을 산출하는 장치에 대한 것이다.

　통상적으로 ESS는 전력을 저장하고 전력이 필요할 때에 충전된 전력을 공급함으로써 에너지의 효율을 높일 수 있는 에너지 저장 시스템을 의미할 수 있다. 이러한 상용 전원으로부터 공급되는 전기의 요금이 시간대에 따라 서로 다른 경우에, 전기 요금율, 즉 전기 요율이 낮은 시간대에 충전을 수행하고, 전기 요율이 높은 시간대에 방전하여 전기 기기들에게 상용 전원을 대체하여 전력을 공급함으로써 전기 요금을 절약하기 위한 용도로 널리 사용되고 있다. 그리고 ESS의 용량이 클수록 축전량과 방전량이 많으므로, 큰 용량의 ESS를 사용할수록 보다 많은 금액의 전기 요금을 절약할 수 있다.　

한편 PCS는 상용 전원으로부터 유입되는 전기를 필요에 따라 변환할 수 있다. 보다 자세하게 PCS는 ESS배터리의 충전을 위해 상용 전원의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 변환된 전력을 ESS에 공급할 수 있다. 또한 PCS는 역으로 ESS에서 방전되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 연결된 전기 기기들에 공급하여 전기기기들의 동작에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 따라서 PCS의 용량이 클수록 ESS배터리를 보다 빠르게 충전시킬 수 있으며, 이에 따라 ESS배터리의 충전에 따른 시간을 보다 줄일 수 있다.

즉 ESS배터리와 PCS의 경우 용량이 클수록 보다 많은 전력을 보다 저렴하게 사용할 수 있으므로, 보다 많은 금액의 전기 요금을 절약할 수 있다. 그러나 용량이 클수록 상기 ESS와 PCS의 설치에 소요되는 비용은 증가하므로, ESS 배터리와 PCS의 용량에 따른 비용이, 절약되는 전기 요금, 즉 수익보다 큰 경우, 오히려 손해가 발생한다는 문제가 있다. 반면 ESS와 PCS의 용량이 너무 작은 경우 ESS와 PCS의 설치에 따른 전기 요금 절약 효과가 거의 없다는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 고객이 사용하는 전력량에 따라 ESS와 PCS의 적정 용량을 산출할 수 있는 장치 및 그 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 최적 PCS(Power Conditioning System) 및 ESS(Energy Storage System) 배터리 용량 산출 장치는, 요율 정보, 전력 소비 데이터를 입력받는 입력부와, 적어도 하나의 기 설정된 PCS용량들에 대한 정보가 저장된 메모리와, PCS용량 및 ESS배터리 용량이 설정되면, 상기 요율 정보 및 기 설정된 규칙에 근거하여 설정된 PCS용량에 따른 ESS 배터리의 충전 스케줄 및 상기 ESS 배터리의 방전 스케줄을 생성하는 스케줄링부와, 상기 요율 정보에 근거하여, 상기 충전 및 방전 스케줄에 따른 ESS 배터리의 충방전시에 발생하는 연간 이득을 산출하는 이득산출부와, 설정된 PCS용량 및 ESS 배터리용량에 따른 비용을 산출하는 비용산출부 및, 상기 전력 소비 데이터 및 기 설정된 PCS용량들에 근거하여 최소 및 최대 ESS 배터리용량과 최소 및 최대 PCS용량을 결정하고, 최소 용량에서 최대 용량 사이의 PCS용량들 각각에 대응하는 ESS 배터리용량들의 조합들을 결정하며, 결정된 조합 각각에 따라 상기 충전 및 방전 스케줄을 생성 및, 상기 결정된 조합 각각에 대응하는 연간 이득과 비용을 산출하도록 상기 스케줄링부와 이득산출부, 그리고 비용산출부를 제어하며, 각 PCS용량과 ESS 배터리용량의 조합별로, 산출된 연간 이득으로부터 비용을 차감한 금액들에 근거하여 최대 NPV(Net Profit Vale) 또는 최소 ROI(Return Of Intterest)를 산출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 메모리에 저장된 PCS용량들 중 최소값에 근거하여 최소 ESS 배터리용량 및 최소 PCS용량을 설정하며, 기 설정된 기간 동안의 상기 전력 소비 데이터에 근거하여, 상기 기 설정된 기간의 각 일에 상기 요율 정보에 따른 최대 부하 요율이 지정된 시간 동안 소비된 전력들 중 최대 전력에 대응하는 값으로 상기 최대 ESS 배터리용량을 설정하며, 상기 메모리에 저장된 기 설정된 PCS용량들 중, 상기 최대 ESS 배터리용량의 기 설정된 비율 미만의 용량에 대응하는 PCS용량들을 추출하고, 추출된 PCS용량들 중 최대의 용량을 가지는 PCS용량을 상기 최대 PCS 용량으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 요율 정보는, 계절별로 상이하며, 상기 스케줄링부는, 설정된 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량에 대해, 상기 계절별로 각각 다른 충전 및 방전 스케줄을 생성하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 요율 정보는, 연중 평일에 적용되는 요율 정보와 연중 토요일에 적용되는 요율 정보가 서로 다르며, 상기 스케줄링부는, 설정된 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량에 대해, 평일인 경우와 토요일인 경우에 각각 다른 충전 및 방전 스케줄을 생성하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 서로 다른 복수의 요율 정보에 따라 복수의 충전 및 방전 스케줄이 생성되는 경우, 각 충전 및 방전 스케줄에 따른 이득들이 산출되도록 상기 이득산출부를 제어하고, 각 충전 및 방전 스케줄에 따라 산출된 이득을 합산하여 현재 설정된 PCS용량과 ESS 배터리용량의 조합에 대응하는 연간 이득을 산출하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 스케줄링부는, 상기 요율 정보에 따라 경부하 요율이 지정된 시간 동안에 ESS 배터리를 충전하고, 최대 부하 요율이 지정된 시간 동안에 ESS 배터리가 방전되도록 충전 및 방전 스케줄을 생성하고, 상기 이득산출부는, 상기 최대 부하 요율에 따른 전기 요금과 상기 경부하 요율에 따른 전기 요금의 차와 현재 설정된 용량의 ESS 배터리 방전량에 근거하여 상기 충전 및 방전 스케줄에 따른 이득을 산출하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 이득산출부는, 산출된 이득에, 최대 부하 요율이 지정된 시간 동안에 이루어진 ESS 배터리의 방전량에 따라 결정되는 ESS 기본요금 할인 금액과, 경부하 요율이 지정된 시간 동안에 이루어진 ESS 배터리 충전량에 따라 결정되는 ESS 충전전력 할인 금액 중 적어도 하나를 더 반영하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 각 PCS용량 별로, 산출된 이득이 가장 큰 PCS 용량과 ESS 배터리용량의 조합을 검출하고, 검출된 조합별로, PCS 또는 ESS 배터리의 기 설정된 수명 기간 동안의 누적 이득들을 산출하며, 산출된 각 누적 이득으로부터, 대응하는 조합에 대해 산출된 비용을 각각 차감하며, 비용이 차감된 누적 이득이 최대인 PCS 용량과 ESS 배터리용량의 조합 및, 그 조합에 대응하는 상기 비용이 차감된 누적 이득을, 최대 NPV를 가지는 PCS용량과 ESS 배터리용량의 조합 및 최대 NPV로 출력하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 각 PCS용량 별로, 산출된 이득이 가장 큰 PCS 용량과 ESS 배터리용량의 조합을 검출하고, 검출된 조합별로 산출된 비용으로부터, 대응하는 조합으로부터 산출된 이득을 차감하고, 검출된 조합별로, 상기 이득으로부터 비용을 차감한 비용 잔액이 0보다 작아질 때까지, 각 조합에 대응하는 연(year) 수를 증가 및, 비용 잔액으로부터 산출된 이득을 차감하는 과정을 반복 수행하며, 검출된 조합 중, 상기 연 수가 가장 적은 PCS 용량과 ESS 배터리용량의 조합을 선택 및 그 조합으로부터 산출된 연 수를, 최소 ROI를 가지는 PCS용량과 ESS 배터리용량의 조합 및 최소 ROI로 출력하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 입력부는, 기 설정된 서버와 통신 연결을 수행하는 통신부를 더 포함하여, 상기 통신부를 통해 상기 서버로부터 상기 전력 소비 데이터를 입력받는 것을 특징으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 최적의 PCS(Power Conditioning System) 및 ESS(Energy Storage System) 배터리 용량을 산출하는 장치의 제어 방법은, 요율 정보, 전력 소비 데이터를 입력받는 제1 단계와, 입력된 요율 정보와 전력 소비 데이터 및, 기 저장된 복수의 PCS 용량 정보들에 근거하여 최대 및 최소 ESS 배터리용량들과, 최대 및 최소 PCS용량들을 결정하는 제2 단계와, 상기 복수의 PCS 용량 정보 중 최소 PCS 용량의 배수에 따라 결정되는 상기 최소 PCS용량과 상기 최대 PCS용량 사이의 PCS 용량들과, 기 설정된 단위 ESS 배터리 용량에 따라 결정되는 상기 최소 ESS 배터리용량과 최대 ESS 배터리용량 사이의 ESS 배터리 용량들의 조합들을 생성하고, 생성된 조합들 각각과 상기 요율 정보에 따른 충방전 스케줄을 생성 및 생성된 충방전 스케줄 각각에 따른 연간 이득들을 산출하는 제3 단계와, 상기 PCS용량들 각각에 대해, 연간 이득이 최대인 ESS 배터리용량의 조합들을 검출하는 제4 단계와, 상기 검출된 조합들 각각의 PCS용량 및 ESS 배터리용량에 근거하여 비용을 산출하는 제5 단계 및, 사용자의 선택에 따라 상기 검출된 각 조합의 연간 이득들과 각 조합에 대응하는 비용들에 근거하여, 최대 NPV(Net Profit Vale) 및 최대 NPV를 가지는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합을 산출하거나 또는 최소 ROI(Return Of Intterest) 및 최소 ROI를 가지는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합을 산출하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제3 단계는, 상기 PCS용량들 중 시작 PCS용량을 설정하는 제3-1 단계와, 상기 ESS 배터리용량들 중 시작 ESS 배터리용량을 설정하는 제3-2 단계와, 설정된 PCS용량과 ESS 배터리용량과 상기 요율 정보에 따른 충방전 스케줄을 생성하는 제3-3 단계와, 생성된 충방전 스케줄에 따른 연간 이득을 산출하는 제3-4 단계와, 산출된 연간 이득이 마지막 ESS 배터리용량에 대해 산출된 것인지 여부에 따라 ESS 배터리용량을 재설정하고 상기 제3-3 단계 내지 제3-4 단계를 반복 수행하는 제3-5 단계와, 상기 산출된 연간 이득이 마지막 ESS 배터리용량에 대해 산출된 이득인 경우, PCS용량을 재설정하고 상기 제3-2 단계 내지 제3-4 단계를 반복 수행하는 제3-6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 시작 PCS용량 및 상기 마지막 PCS용량이 각각 최소 PCS용량 및 최대 PCS용량인 경우, 상기 재설정되는 ESS 배터리용량은 현재 설정된 ESS 배터리용량보다 기 설정된 단위 용량만큼 더 큰 값을 가지도록 설정되며, 상기 시작 ESS 배터리용량 및 상기 마지막 ESS 배터리용량이 각각 최소 ESS 배터리 용량 및 최대 ESS 배터리 용량인 경우, 상기 재설정되는 PCS용량은 상기 복수의 PCS 용량 정보 중 최소 PCS 용량의 배수만큼 큰 값을 가지도록 설정되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제3-4 단계는, 최대 부하 요율이 지정된 시간 동안에 이루어진 ESS 배터리의 방전량에 따라 결정되는 ESS 기본요금 할인 금액을 더 산출하거나 또는 경부하 요율이 지정된 시간 동안에 이루어진 ESS 배터리 충전량에 따라 결정되는 ESS 충전전력 할인 금액을 산출하는 a 단계 및, 산출된 연간 이득에, 상기 ESS 기본요금 할인 금액과 ESS 충전전력 할인 금액 중 적어도 하나를 더 반영하는 b 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 요율 정보는, 계절별로, 또는 연중 평일에 적용되는 요율 정보와 연중 토요일에 적용되는 요율 정보가 서로 다르며, 상기 제3-3 단계는, 설정된 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량에 대해, 상기 계절별로, 또는 설정된 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량에 대해, 평일인 경우와 토요일인 경우에 각각 다른 충방전 스케줄을 생성하는 단계이며, 상기 제3-4 단계는, 각 충방전 스케줄에 따른 이득들이 산출하는 c 단계 및, 각 충방전 스케줄에 따라 산출된 이득을 합산하여 현재 설정된 PCS용량과 ESS 배터리용량의 조합에 대응하는 연간 이득을 산출하는 d 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 ESS 배터리 및 PCS의 최적 용량 산출 장치 및 그 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 고객이 사용하는 전력량에 근거하여 고객에게 최적의 ESS 배터리 용량 및 PCS 용량의 조합을 산출할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 기 설정된 PCS 또는 ESS 수명 내에 예측되는 수익이 가장 높은 ESS 배터리 용량 및 PCS 용량의 조합을 산출함으로써, 용량에 따라 소요되는 ESS 및 PCS의 비용에 근거하여 최대 수익이 예상되는 ESS 배터리 용량 및 PCS 용량의 조합을 추천할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 용량에 따라 소요되는 ESS 및 PCS의 비용을 가장 짧은 기간에 회수할 수 있는 ESS 배터리 용량 및 PCS 용량의 조합을 산출함으로써, 가장 짧은 기간에 수익의 발생이 예상되는 ESS 배터리 용량 및 PCS 용량의 조합을 추천할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 용량 산출 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 기 설정된 PCS 모델들에 따라 제공가능한 PCS 용량의 예들　 및 각 용량별 PCS 모델들의 조합을 도시한 예시도이다.　
도 3a 내지 도 3c는 각 시간대 별로 서로 다른 금액의 전기 요율이 지정된 계절별 요율표의 예들을 도시한 것이다.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 용량 산출 장치의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4b는 상기 도 4a의 동작 과정 중, 각 PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 대해 연간 이득을 산출하는 동작 과정을 보다 자세히 도시한 흐름도이다.　
도 5는, 도 4b의 동작 과정 중, 충방전 스케줄에 따른 연간 이득을 산출하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 용량 산출 장치에서, 요구되는 결과 함수에 따라 최대 NPV 또는 최소 ROI를 가지는 ESS-PCS 용량 조합을 검출하는 동작 과정을 보다 자세히 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일, 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

먼저 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 용량 산출 장치(100)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 용량 산출 장치(100)는 제어부(110)와, 상기 제어부(110)에 연결되는 입력부(120), 메모리(130), 스케줄링부(140), 이득 산출부(150), 비용 산출부(160), 결과 산출부(170)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 출력부(180)를 포함하여 구성될 수 있다. 한편 도 1에 도시된 구성요소들은 본 발명의 실시 예에 따른 ESS 및 PCS 용량 산출 장치(이하 용량 산출 장치, 100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 용량 산출 장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다. 한편 전력 절감 등 다양한 목적을 위해 ESS 또는 PCS의 일부만 사용하는 경우, 사용하는 ESS 배터리의 용량 및 PCS의 용량을 설정하기 위해, ESS 또는 PCS가 본 발명의 실시 예에 따른 ESS 배터리 및 PCS 용량 산출 장치(100)를 포함할 수도 있다.

보다 구체적으로, 입력부(120)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 터치키, 푸시키 등을 적어도 하나 포함할 수 있다. 또한 상기 입력부(120)는 USB 또는 하드 디스크나 광 디스크 등의 외부 저장 매체에 저장된 정보를 독출할 수 있도록 형성될 수 있다. 이 경우 상기 외부 저장 매체에 저장된 정보는 상기 입력부(120)를 통해 독출되어 메모리(130)에 저장될 수 있다.

한편 상기 입력부(120)는 무선 통신 또는 유선 통신이 가능한 통신부(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 일 예로 상기 통신부는 상기 무선 통신 또는 유선 통신이 가능한 인터넷 모듈을 포함할 수 있다. 여기서 상기 인터넷 모듈은 무선 또는 유선으로 인터넷 접속이 가능한 모듈을 의미하는 것으로, 유선 또는 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 유선 신호 또는 무선 신호를 송수신하도록 이루어질 수 있다.

이에 따라 상기 입력부(120)는 사용자의 입력에 따라 기 설정된 서버에 접속할 수 있으며, 상기 서버로부터 특정 정보를 수신받을 수 있다. 일 예로 입력부(120)는 상용 전원을 공급하는 전기 회사의 서버에 접속할 수 있으며, 접속된 서버로부터 고객에 관련된 일정 기간 동안의 전력 소비 데이터를 수신할 수 있다. 여기서 고객은 자신의 전력 소비 데이터에 근거하여 최적의 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량을 사용자에게 의뢰한 자일 수 있다. 그리고 사용자는 PCS 및 ESS를 공급하는 공급사일 수 있다.

그리고 전력 소비 데이터가 수신되면 입력부(120)는 수신된 전력 소비 데이터를 메모리(130)에 저장할 수 있다. 또한 입력부(120)는 상기 전기 회사의 서버로부터, 상기 전기 회사가 공급하는 전기 요율에 관련된 데이터(예 : 전기 요율표)를 수신하여 메모리(130)에 저장할 수 있다.

그리고 메모리(130)는 제어부(110)의 동작을 위한 프로그램 또는 어플리케이션을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 전력 소비 데이터, 산출된 ESS 배터리 용량 및 PCS 용량에 관련된 데이터, 또는 상기 ESS 배터리 용량과 PCS 용량의 산출에 필요한 데이터, 전기 요율에 관련된 데이터 등)을 임시 저장할 수도 있다.

한편 메모리(130)에 저장되는 데이터는, 기 저장된 PCS 모델들의 용량에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서 상기 PCS 모델들은 각각 서로 다른 용량을 가지는 제품들일 수 있다.

한편 상기 메모리(130)에 저장된 PCS 모델들의 정보는 사용자가 제공 가능한 PCS 제품군에 따른 모델들에 대한 정보일 수 있다. 이러한 경우 상기 PCS 모델들의 정보는 각 PCS 모델에 대응하는 용량들의 정보를 포함할 수 있다. 도 2는 이러한 경우에, 사용자가 제공 가능한 PCS 모델들의 용량이 250kW/h, 500kW/h, 1000kW/h, 2000kW/h 인 경우를 가정하여, 상기 PCS 모델들의 조합에 따라 제공 가능한 PCS 용량들의 예들을 보이고 있는 것이다.

한편 제어부(110)는 입력부(120)를 통해 입력된 정보 중 고객의 전력 소비 데이터에 근거하여 최대 ESS 배터리 용량을 결정할 수 있다. 이 경우, 기 설정된 기간 내, 날마다 최대 부하 요율이 지정된 6시간 동안(예 : 여름철, 봄/가을철 - 10시부터 12시 전까지, 13시부터 17시 전까지, 겨울철 - 10시부터 12시 전까지, 17시부터 20시 전까지, 22시부터 23시 전까지) 고객이 소비한 소비 전력 중, 최대 전력이 최대 ESS 배터리의 용량이 될 수 있다. 또한 최소 ESS 배터리 용량은 사용자가 제공가능한 상기 PCS 모델들의 용량 최소값으로 결정될 수 있다. 일 예로 도 2와 같은 용량들을 가지는 PCS 모델들을 사용자가 제공할 수 있다면, 제어부(110)는 250kW/h에 대응하는 250kW를 ESS 배터리의 최소 용량으로 설정할 수 있다.

한편 이와 같이 ESS배터리의 최소 용량 및 최대 용량이 결정되면, 제어부(110)는 PCS 용량의 최대값을 결정할 수 있다. 여기서 PCS 용량의 최대값은 ESS 배터리의 최대값에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어 제어부(110)는 사용자가 제공 가능한 PCS 용량들 중, ESS 배터리 용량의 최대값, 즉 상기 기 설정된 기간 내 날마다 최대 부하 요율이 지정된 시간 동안에 고객이 소비한 소비 전력 중 최대 전력의 1/2 미만의 용량에 대응하는 PCS 용량들을 추출할 수 있다. 그리고 추출된 PCS 용량들 최대값을 가지는 PCS 용량을 최대 PCS 용량으로 결정할 수 있다.

한편 PCS 용량의 최소값과 최대값이 결정되면, 제어부(110)는 PCS 용량의 최소값과 최대값 사이에서 어느 하나의 값을 설정할 수 있다. 그리고 설정된 PCS 용량에 대응하는 ESS 배터리의 용량을 설정할 수 있다. 여기서 상기 ESS 배터리의 용량은 상기 ESS 배터리의 최소 용량에서 최대 용량 사이의 값으로 결정될 수 있다. 여기서 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량이 최초로 설정되는 경우, 상기 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량은 각각 PCS 용량의 최소값 및 ESS 배터리 용량의 최소값이 설정될 수 있다.

그리고 ESS 배터리의 용량이 결정되면 제어부(110)는 결정된 PCS의 용량과 ESS배터리의 용량에 따라 충방전 스케줄이 생성되도록 스케줄링부(140)를 제어하고, 충방전 스케줄에 따른 연간 이득이 산출되도록 이득 산출부(150)를 제어할 수 있다.　

한편 스케줄링부(140)는 ESS를 충방전하는 스케쥴을 생성할 수 있다. 이를 위해 스케줄링부(140)는 제어부(110)에 의해 결정된 ESS 배터리 용량 및 PCS 용량에 따라 상기 ESS 배터리 충방전 스케줄링을 수행할 수 있으며, 하기와 같은 규칙들에 근거하여 상기 ESS 배터리 충방전 스케줄을 생성할 수 있다.

1) ESS 배터리의 최대 충전량은 ESS배터리에 설정된 최대 용량을 초과할 수 없다.

2) ESS의 방전량은 ESS배터리의 축전된 전력량을 초과할 수 없으며, ESS에 축전된 전력량은 ESS 배터리에 설정된 최대 용량 이하로 결정된다.

3) ESS배터리는 경부하 시간대에 충전되며, 그 외 시간대에 방전한다. ESS배터리는 최대 부하 시간대에 우선적으로 방전되며, 최대 부하 시간대에 방전하고 남은 전력량이 있는 경우에 한하여 중부하 시간대에 방전된다.

여기서, 경부하 시간대는 전기 요율이 가장 낮은 시간대를 의미하며, 최대 부하 시간대는 전기 요율이 가장 높은 시간대를 의미할 수 있다. 그리고 중부하 시간대는 상기 경부하 시간대보다 전기 요율이 높고, 상기 최대 부하 시간대보다 전기 요율이 낮은 시간대를 의미할 수 있다.

한편 각 시간대 별 전기 요율은 전기 회사에서 제공하는 전기 요율표에 근거하여 결정될 수 있다. 또한 전기 요율은 계절별 및 요일별로 달라질 수 있다. 일 예로 토요일의 경우 최대 부하 시간대가 지정되지 않을 수 있으며, 일요일(또는 공휴일)의 경우 모든 시간대가 경부하 시간대로 지정될 수 있다. 이처럼 모든 시간대가 경부하 시간대인 경우에는, 각 시간의 요율이 동일하므로 ESS 배터리 충방전이 수행되지 않을 수 있다.

하기 도 2a 내지 도 2c는 이처럼 각 시간대 별로 서로 다른 금액의 전기 요율이 지정된 계절별 요율표의 예들을 도시한 것이다. 도 2a 내지 도 2c에서 각 시간대는 지정된 요율이 시작되는 시작 시각을 의미할 수 있다. 즉 시간대 ‘0’인 경우, 0시, 즉 24시부터 다음날 1시까지의 시간이 시간대 ‘0’에 해당하는 시간대일 수 있다. 또한 시간대 ‘23’인 경우 23시부터 24시(0시)까지의 시간을 의미할 수 있다. 그리고 각 요율표에서 표시된 부분(200)은 해당 시간대에 설정된 요율을 표시하는 것이다.

따라서 여름철 및 봄/가을철 요율표를 보이고 있는 도 2a 및 도 2b를 참조하여 살펴보면, 23시부터 9시 전까지 전기를 사용하는 경우 전기 요율이 가장 낮은 것을 알 수 있다(경부하 시간대). 반면 10시부터 12시 전, 13시부터 17시 전까지 전기를 사용하는 경우 전기 요율이 가장 높은 것을 알 수 있다(최대 부하 시간대).

따라서 스케줄링부(140)는 23시부터 충전을 시작하여 현재 설정된 ESS배터리의 최대 용량만큼 충전을 수행하도록 충전 스케줄을 생성할 수 있다. 이 경우 PCS의 용량이 충분한 경우라면, 9시 전까지 ESS를 완충시킬 수 있다. 이 경우 경부하 시간이 10시간이므로, PCS의 용량이 ESS 배터리 용량의 1/10인 경우라면 23시부터 9시까지 충전하는 경우 ESS배터리가 완충될 수 있다. 반면 PCS의 용량이, ESS 최대 용량을 총 경부하 시간으로 나눈 비율, 즉 1/10(경부하 시간이 각 일 중 10시간인 경우) 보다 큰 경우라면, ESS는 9시 이전에 완충될 수 있다. 이 경우 ESS가 완충되면 스케줄링부(140)는 상기 규칙 1)에 따라 충전을 종료할 수 있다.

반면 PCS 용량이 1/10 미만인 경우라면 ESS배터리는 완충되지 않을 수 있다. 이 경우 스케줄링부(140)는 ESS배터리의 충전이 완료되지 않은 경우에도 상기 규칙 3)에 따라 충전을 종료할 수 있다. 9시가 지나는 경우 전기 요율이 중부하로 변경되기 때문이다.

그리고 스케줄링부(140)는 기 설정된 조건에 따라 상용 전원을 대체하여 전력을 공급하도록 방전 스케줄을 생성할 수 있다. 예를 들어 상기 스케줄링부(140)는 9시부터 22시 사이에 방전이 이루어지도록 할 수 있다. 여기서 스케줄링부(140)는 상기 규칙 3)에 따라 최대 부하 시간대인 10시부터 12시 전, 13시부터 17시 전에 ESS에 축전된 전력이 방전되도록 할 수 있다. 여기서 스케줄링부(140)는 고객의 전력 소비 데이터에 근거하여 각 시간대별 고객의 전력 소비량에 따라 해당 시간대에 소비되는 전력량을 추정할 수 있으며, 상기 추정된 소비 전력량에 근거하여 ESS에 축전량으로부터 전력 공급이 가능한 시간을 산출할 수 있다. 이 경우 총 최대 부하 시간에서 상기 전력 공급이 가능한 시간이 차감된 잔여 시간 동안에는 최대 부하에 따른 전기 요율이 산정될 수 있다. 이 경우 상기 규칙 2)에 따라 최대 부하 시간 동안의 일부가 방전 시간에 포함되지 않을 수 있다.　　

한편 ESS 배터리의 축전량이, 상기 추정된 소비 전력량 이상인 경우, 즉 최대 부하 시간대에 방전 후 남은 전력이 있을 때에, 중부하 시간대인 17시부터 23시 전에 방전이 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해 스케줄링부(140)는 고객의 전력 소비 데이터에 근거하여 각 시간대별 고객의 전력 소비량에 따라 상기 상기 최대 부하 시간대에 방전하고 남은 전력이 있는지 여부를 산출할 수 있다. 그리고 잔여 전력이 있는 경우 이를 중부하 시간대에 방전할 수 있다. 이에 따라 스케줄링부(140)는 중부하 시간 동안의 적어도 일부를 방전 시간으로 스케줄링 할 수 있다.

한편 계절이 달라지는 경우 요율표가 변경될 수 있다. 그러면 충방전 스케줄은 달라질 수 있다. 즉 겨울철 요율표를 보이고 있는 도 2c를 참조하여 살펴보면, 겨울철의 경우 경부하 시간대는 동일하지만, 최대 부하 시간대가 10부터 12시 전까지, 17시부터 20시 전까지, 그리고 22시부터 23시까지 설정된 것을 알 수 있다. 이와 같이 최대 부하 시간대 또는 경부하 시간대가 달라지는 경우 스케줄링부(140)는, 여름철 또는 봄/가을철과는 다르게 충방전 스케줄을 생성할 수 있다.

스케줄링부(140)를 통해 충방전 스케줄이 생성되면, 이득 산출부(150)는 생성된 충방전 스케줄에 따른 연간 이득을 산출할 수 있다. 일 예로 이득 산출부(150)는 연중 평일 동안 발생한 이득과 연중 주말에 발생한 이득을 각각 산출할 수 있다.

이 경우 상기 연중 주말에 발생한 이득은 연중 토요일에 발생한 이득일 수 있다. 이는 일요일(또는 공휴일)의 경우, 요율표 상 전기 요율이 모든 시간대에 경부하 요율이 지정될 수 있으며, 이 경우 시간대에 따른 전기 요율의 차이가 없으므로 ESS를 운용할 이익이 없을 수 있기 때문이다. 따라서 연중 일요일(또는 공휴일)에는 ESS를 운용하지 않을 수 있으며, 이 경우 이득 산출부(150)는 연중 일요일(또는 공휴일)을 제외한, 즉 연중 평일 및 토요일 동안에 전기 요율의 차이에 따라 발생된 이득의 합으로 연간 이득을 산출할 수 있다. 이에 따라 이하의 설명에서는 설명의 편의상 연중 주말에 발생한 이득을, 연중 토요일에 발생한 이득으로 가정하여 설명하기로 한다.

그러나 이는 설명의 편의를 위해 가정한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 즉 전기 요금 정책이 변경되어, 일요일에 중부하 또는 최대 부하 요율이 지정되는 시간대가 포함되는 경우라면, 본 발명은 상기 연중 주말에 발생하는 이득으로서 연중 일요일에 발생하는 이득을 더 산출하고, 이를 연중 토요일에 발생하는 이득과 합산하여 연중 주말 이득을 산출할 수도 있음은 물론이다. 그리고 이득 산출부(150)는 연중 주말 이득과 연중 평일 이득을 합하여 연간 이득을 산출할 수도 있다.

또한 공휴일의 경우 전기 요금 정책이 변경되어, 공휴일에 중부하 또는 최대 부하 요율이 지정되는 시간대가 포함되는 경우라면, 본 발명은 상기 공휴일에 발생하는 이득을 더 산출하고, 이를 더 합산하여 연간 이득을 산출할 수 있다.

여기서 전기 요율의 차이에 따라 발생된 이득은, 최대 부하 요율이 지정된 시간대에 ESS를 통해 충전된 전력을 사용함으로써 발생하는 이익, 즉 ESS의 방전량과 최대 부하 요율과 경부하 요율의 차이에 따른 금액에 따라 결정될 수 있다(평일 기준). 또는 ESS의 방전량과 최대 부하 요율과 중부하 요율의 차이에 따른 금액에 따라 결정될 수 있다(토요일 기준).

한편 이득 산출부(150)는 ESS의 사용에 따른 할인 혜택을 더 반영할 수 있다. 예를 들어 이득 산출부(150)는, 경부하 시간대에 ESS를 통해 충전된 충전량에 따른 할인 요금 및, 최대 부하 시간대에 ESS에서 방전된 방전량에 따른 할인 요금 중 적어도 하나를 이득으로 더 합산하여 상기 연간 이득을 산출할 수 있다.

한편 제어부(110)는 현재 설정된 PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 대한 충방전 스케줄링 및 연간 이득이 산출되면, 현재 설정된 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합, 그리고 그 조합에 따른 충방전 스케줄과 산출된 연간 이득을 메모리(130)에 저장할 수 있다. 그리고 PCS 용량과 ESS 배터리 용량 중 적어도 하나를 변경하여 다시 충방전 스케줄을 생성하고, 연간 이득을 산출하도록 상기 스케줄링부(140)와 이득 산출부(150)를 제어할 수 있다.

먼저 제어부(110)는 현재 설정된 PCS 용량에 대해, ESS의 최소 용량과 최대 용량 사이에서 ESS 배터리 용량들을 변경할 수 있다. 일 예로 제어부(110)는 기 설정된 단위 용량에 따라 ESS 배터리 용량을 변경할 수 있다. 즉 단위 용량이 100kW 인 경우, ESS배터리의 최소 용량이 250kW, ESS 배터리의 최대 용량이 50000kW 로 결정된 경우라면, 제어부(110)는 250kW에서 순차적으로 100kW 씩 ESS 배터리 용량을 증가시킬 수 있다. 그러므로 기 설정된 단위 용량에 따라 ESS 배터리의 최소 용량부터 ESS 배터리의 최대 용량에 이르는 각 ESS 배터리 용량들에 대해, 현재 설정된 PCS 용량에 대한 각 ESS 배터리 용량들의 연간 이득이 산출될 수 있다.

한편 현재 설정된 PCS 용량에 대해, 기 설정된 단위 용량에 따라 ESS 배터리 용량 최소값으로부터 ESS 최대값에 이르는 각 ESS 배터리 용량별로 연간 이득이 산출되면, 제어부(110)는 PCS 용량을 변경할 수 있다. 제어부(110)는 제공 가능한 PCS 용량들 중 적은 용량으로부터 큰 용량의 순서대로 PCS 용량을 순차적으로 변경할 수 있다. 일 예로 사용자가 제공 가능한 PCS 모델들의 용량이 도 2에서 보이고 있는 바와 같이 250kW/H, 500kW/H, 1000kW/H, 2000kW/H 인 경우, 제어부(110)는 최소 250kW/H부터 최대 6000kW/H 까지, 250kW/H의 배수로 PCS 용량을 순차적으로 변경할 수 있다.

그리고 PCS 용량이 변경되면, 기 설정된 단위 용량에 따라 ESS 배터리의 최소 용량부터 ESS 배터리의 최대 용량에 이르는 각 ESS 배터리 용량들 각각에 대해, 상기 변경된 PCS 용량에 따른 충방전 스케줄 및 그에 따른 연간 이득이 산출되도록 스케줄링부(140)와 이득 산출부(150)를 제어할 수 있다. 이에 따라 최소 PCS 용량으로부터 최대 PCS 용량에 이르는 각각의 PCS 용량 별로, 기 설정된 단위 용량에 따라 ESS 배터리의 최소 용량부터 ESS 배터리의 최대 용량에 이르는 각 ESS 배터리 용량들에 대한 충방전 스케줄들과 그에 따라 산출된 연간 이득들이 산출될 수 있다. 그리고 산출된 충방전 스케줄과 연간 이득은, 각 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합에 대응되도록 메모리(130)에 저장될 수 있다.

한편 각 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합에 대응되는 연간 이득들이 산출되면, 제어부(110)는 비용 산출부(160)를 제어하여 각 조합별로 비용을 산출할 수 있다. 여기서 비용 산출부(160)는 각 조합별로 ESS 배터리의 용량에 따른 비용과 PCS의 용량에 따른 비용을 산출할 수 있다. 이 경우 ESS와 PCS의 설치에 소요되는 비용 등, 부가 비용이 입력부(120)를 통해 입력되는 경우, 비용 산출부(160)는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 따라 산출된 비용에 상기 부가 비용을 더 추가하여 각 조합별 비용을 산출할 수 있다.

그리고 제어부(110)는 결과 산출부(170)를 제어하여, 고객이 요구하는 결과를 산출할 수 있다. 일 예로 고객이 최대 NPV(Net Profit Value)를 요구하는 경우라면, 제어부(110)는 NPV 산출부(172)를 통해 기 설정된 ESS 또는 PCS의 수명 동안에 추정되는 누적 이익이 가장 큰 ESS 배터리 용량 및 PCS 용량의 조합을 산출할 수 있다. 이 경우 NPV 산출부(172)는 각 조합별로 상기　기 설정된 ESS 또는 PCS의 수명 동안에 연간 이익을 누적한 누적 이득으로부터, 해당 조합에 대응하는 비용을 차감한 이득, 즉 NPV가 가장 큰 조합을 추출할 수 있다. 그러면 제어부(110)는 출력부(180)를 통해 NPV 산출부(172)에서 산출된 가장 큰 NPV와, 최대 NPV를 가지는 ESS 배터리 용량과 PCS 용량의 조합을 결과로서 출력할 수 있다.

반면 고객이 최소 ROI(Return Of Interest)를 요구하는 경우라면, 제어부(110)는 ROI 산출부(174)를 통해, 각 조합별로, 연 수에 따라 누적되는 연간 이득이 각 조합에 대응하는 비용보다 최초로 0보다 커지는 연 수들을 산출할 수 있다. 그리고 산출된 연 수가 가장 적은 ESS 배터리 용량 및 PCS 용량의 조합을 추출할 수 있다. 제어부(110)는 출력부(180)를 통해 ROI 산출부(174)에서 산출된 최소 연수, 즉 최소 ROI와, 최소 ROI를 가지는 ESS 배터리 용량과 PCS 용량의 조합을 결과로서 출력할 수 있다.

한편 출력부(180)는 제어부(110)의 제어에 따라 시각, 청각에 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부, 음향 출력부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 시각 정보 또는 청각 정보 중 적어도 하나를 통해 상기 최대 NPV와 최대 NPV를 가지는 ESS 배터리 용량과 PCS 용량의 조합, 또는 최소 ROI와, 최소 ROI를 가지는 ESS 배터리 용량과 PCS 용량의 조합을 출력할 수 있다.

한편 이상의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 용량 산출 장치(100)를 구성하는 각 구성부를 자세히 설명하였다. 이하의 설명에서는 상술한 바와 같이 구성된 용량 산출 장치(100)에서 구현될 수 있는 제어 방법과 관련된 실시 예들에 대해 첨부된 도면을 참조하여 살펴보겠다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

먼저 도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 용량 산출 장치(100)의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

도 4a를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 용량 산출 장치(100)의 제어부(110)는 입력부(120)를 통해 다양한 정보들을 입력받을 수 있다(S400). 일 예로 입력부(120)를 통해 입력되는 정보들은 요율 정보, 고객의 전력 소비 데이터, 그리고 고객이 요구하는 결과 함수(예 : 최대 NPV 또는 최소 ROI)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 한편 상기 S400 단계는 상기 정보들의 입력을 위해 입력부(120)가 기 설정된 서버 등에 접속하고, 접속된 서버를 통해 데이터를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 S400 단계에서 정보들이 입력되면, 제어부(110)는 입력된 정보들에 근거하여, ESS 배터리의 최소 용량 및 최대 용량을 결정할 수 있다. 그리고 최소 PCS 용량 및 최대 PCS 용량을 결정할 수 있다(S402). 일 예로 제어부(110)는 고객의 전력 소비 데이터에 근거하여 상기 ESS 배터리의 최대 용량을 결정할 수 있다. 그리고 결정된 ESS 배터리의 최대 용량에 근거하여 PCS의 최대 용량이 결정될 수 있다(예 : ESS 배터리의 최대 용량 1/2 미만의 사용자가 제공 가능한 PCS 용량 들 중 최대 PCS 용량). 그리고 ESS 배터리의 최소 용량과, 최소 PCS 용량은 사용자가 제공 가능한 PCS 용량의 최소값에 따라 결정될 수 있다.

한편 상기 S402 단계에서, ESS 배터리의 최소 최대 용량 및, 최소 최대 PCS 용량이 결정되면, 제어부(110)는 각 PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 따른 충방전 스케줄을 생성하고 생성된 충방전 스케줄에 따른 연간 이득을 산출할 수 있다(S404). 따라서 상기 연간 이득은 각 PCS 용량과 ESS 배터리 용량 별로 산출될 수 있으며, 각 PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 대응되게 메모리(130)에 저장될 수 있다. 이하 도 4b를 참조하여 각 PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 따른 연간 이득이 산출되는 동작 과정을 보다 자세하게 살펴보기로 한다.

한편 상기 S404 단계에서, 각 PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 따른 연간 이득이 산출되면, 제어부(110)는 각 PCS 용량 별로 연간 이득이 최대인 ESS 배터리 용량의 조합을 검출할 수 있다(S406). 그리고 연간 이득이 최대로 산출된 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합 각각에 대해, PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 따른 비용을 산출할 수 있다(S408).

그리고 제어부(110)는 요구되는 결과 함수 정보에 근거하여 최대 NPV를 가지는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합 또는 최소 ROI를 가지는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합 중 적어도 하나를 산출할 수 있다(S410). 그리고 산출된 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합과, 그에 대응하는 최대 NPV 또는 최소 ROI를 출력부(180)를 통해 출력할 수 있다(S412). 이하 상기 S410 단계에서 최대 NPV 또는 최소 ROI를 산출하고, 산출된 최대 NPV 또는 최소 ROI를 가지는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합을 추출하는 보다 자세한 동작 과정을, 하기 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.

한편 도 4b는 상기 도 4a의 동작 과정 중, 각 PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 대해 연간 이득을 산출하는 동작 과정을 보다 자세히 도시한 흐름도이다.

도 4b를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 용량 산출 장치(100)의 제어부(110)는 먼저 시작 PCS 용량을 설정할 수 있다(S450). 여기서 상기 시작 PCS 용량은 사용자가 제공 가능한 PCS 모델 또는 제공 가능한 PCS 모델의 조합에 따라 제공 가능한 PCS 용량 중 최소 용량일 수 있다. 이 경우 마지막 PCS 용량은 사용자가 제공 가능한 PCS 모델 또는 제공 가능한 PCS 모델의 조합에 따라 제공 가능한 PCS 용량 중 최대 용량일 수 있다. 반면 상기 시작 PCS 용량이 사용자가 제공 가능한 최대 PCS 용량인 경우, 상기 마지막 PCS 용량은 사용자가 제공 가능한 최소 PCS 용량일 수 있다. 이하의 설명에서는, 설명의 편의상 상기 PCS 시작 용량이 최소 PCS 용량임을 가정하여 설명하기로 한다.

S450 단계에서 최소 PCS 용량이 설정되면, 제어부(110)는 ESS 시작 용량을 설정할 수 있다(S452). 여기서 상기 시작 ESS 배터리 용량은 도 4a의 S402 단계에서 결정된 ESS 배터리 용량 중 최소 용량일 수 있다. 이 경우 마지막 ESS 배터리 용량은 도 4a의 S402 단계에서 결정된 ESS 배터리 용량 중 최대 용량일 수 있다. 반면 상기 시작 ESS 배터리 용량이 최대 용량인 경우, 상기 마지막 ESS 배터리 용량은 최소 용량일 수 있다. 이하의 설명에서는, 설명의 편의상 상기 ESS 시작 용량이 최소 용량임을 가정하여 설명하기로 한다.

한편 PCS 용량과 ESS 배터리 용량이 설정되면, 제어부(110)는 현재 설정된 PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 근거하여 충방전 스케줄을 생성할 수 있다(S454). 그리고 생성된 충방전 스케줄에 따라 경부하 요율이 지정된 시간대에 ESS를 충전하여, 최대 부하 요율이 지정된 시간대에 상용 전원을 대체하여 ESS로부터 방전되는 전력을 공급하는 경우에 추정되는 연간 이득을 산출할 수 있다(S456). 그리고 산출된 연간 이득은 현재 설정된 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량에 대응하는 연간 이득으로 저장될 수 있다.

한편 S456 단계에서, 현재 설정된 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량에 대응하는 연간 이득이 산출되면, 제어부(110)는 상기 도 4a의 S402 단계에서 산출된 최대 ESS 배터리 용량에 대응하는 연간 이득이 산출되었는지 여부를 판단할 수 있다(S458). 그리고 최대 ESS 배터리 용량에 대응하는 연간 이득이 산출되지 않은 경우라면 기 설정된 ESS 단위 용량에 따라 ESS 배터리 용량을 증가시켜 ESS 배터리 용량을 재설정할 수 있다.

그러면 제어부(110)는 다시 S454 단계로 진행하여, 상기 S460 단계에서 재설정된 ESS 배터리 용량과 현재 설정된 PCS 용량에 대해 다시 충방전 스케줄을 생성할 수 있다. 그리고 S456 단계로 진행하여 다시 생성된 충방전 스케줄에 따른 연간 이득을 재산출 할 수 있다. 따라서 제어부(110)는 S458 단계의 판단 결과에 따라 상기 S460 단계 및 상기 S454 단계와 S456 단계를 반복 수행함으로써, 현재 설정된 PCS 용량에 대해, 기 설정된 단위 용량에 따른 ESS 최소 용량부터 ESS 최대 용량 사이의 각 ESS 배터리 용량들에 대한 연간 이득들을 산출할 수 있다.

한편 S458 단계의 판단 결과 상기 도 4a의 S402 단계에서 산출된 최대 ESS 배터리 용량에 대응하는 연간 이득이 산출된 경우라면, 제어부(110)는 현재 설정된 PCS 용량이 최대 PCS 용량인지 여부를 판단할 수 있다(S462). 그리고 S462 단계의 판단 결과, 현재 설정된 PCS 용량이 최대 PCS 용량인 경우라면, 제어부(110)는 PCS의 용량을 변경할 수 있다(S464).

일 예로 상기 S464 단계는, 사용자가 제공 가능한 PCS 용량들 중, 현재 설정된 PCS 용량보다 한 단계 더 큰 용량으로 PCS 용량을 설정하는 단계일 수 있다. 그러면 제어부(110)는 다시 S452 단계로 진행하여, ESS 배터리의 용량을 상기 도 4a의 S402 단계에서 결정된 ESS 최소 용량으로 설정할 수 있다. 그리고 다시 S454 단계 내지 S458 단계로 진행할 수 있으며, S458 단계의 단 결과에 따라 ESS 배터리 용량을 재설정하여 S454 단계 및 S456 단계를 반복 수행할 수 있다. 이에 따라 상기 S464 단계에서 PCS 용량이 변경되는 경우, 변경된 PCS 용량에 대해, 기 설정된 단위 용량에 따른 ESS 최소 용량부터 ESS 최대 용량 사이의 각 ESS 배터리 용량들에 대한 연간 이득들이 산출될 수 있다.

한편 상기 S462 단계의 판단 결과, 현재 설정된 PCS 용량이 최대 PCS 용량인 경우라면, 제어부(110)는 도 4a의 S402 단계에서 결정된 최소 PCS 용량에서 최대 PCS 용량에 이르는 각 용량들과 기 설정된 단위 용량에 따른 ESS 최소 용량부터 ESS 최대 용량 사이의 각 ESS 배터리 용량들 각각의 조합에 대응하는 연간 이득들이 산출된 것으로 판단할 수 있다. 그러면 제어부(110)는 도 4a의 S406 단계로 진행하여, 각 PCS 용량 별로 산출된 연간 이득이 최대인 ESS 배터리 용량들을 검출할 수 있다.

도 5는, 도 4b의 동작 과정 중, 충방전 스케줄에 따른 연간 이득을 산출하는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

상술한 바에 따르면, 요율표의 경우 토요일의 경우 최대 부하 요율이 지정된 시간대가 없으며, 이에 따라 평일과 토요일의 경우가 서로 다름을 언급한 바 있다. 따라서 충방전 스케줄 역시 연중 평일과, 연중 토요일에 대해 서로 다른 충방전 스케줄이 생성될 수 있다. 그리고 이처럼 서로 댜ㅏ른 충방전 스케줄이 생성되므로, 본 발명의 실시 예에 따른 용량 산출 장치(100)의 제어부(110)는 연중 평일인 경우와 연중 토요일인 경우에 각각 이득을 산출하고 이를 합산하여 연간 이득을 산출할 수 있다.

도 5는 이러한 경우에, 현재 설정된 PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 따른 연간 이득을 산출하는 동작 과정을 도시한 것이다.

먼저 제어부(110)는 현재 설정된 PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 따라 생성된 충방전 스케줄 중 각 계절별로 평일에 대응하는 충방전 스케줄에 따라 평일의 이득을 산출할 수 있다. 그리고 각 계절 별로 일수와 상기 산출된 평일 이득을 곱하여 각 계절별 평일 이득을 산출할 수 있다. 그리고 계절별로 산출된 평일 이득을 합산하여 연중 평일 이득을 산출할 수 있다(S500).

그리고 제어부(110)는 현재 설정된 PCS 용량과 ESS 배터리 용량에 따라 생성된 충방전 스케줄 중 각 계절별로 토요일에 대응하는 충방전 스케줄에 따라 토요일의 이득을 산출할 수 있다. 그리고 각 계절 별로 일수와 상기 산출된 토요일 이득을 곱하여 각 계절별 토요일 이득을 산출할 수 있다. 그리고 계절별로 산출된 토요일 이득을 합산하여 연중 토요일 이득을 산출할 수 있다(S502).

그리고 제어부(110)는 ESS의 사용에 따라 할인되는 전기요금을 연간 이득에 반영할 수 있다. 이를 위해 제어부(110)는 먼저 최대 부하 요율이 지정된 시간대에 ESS의 방전량에 따라 결정되는 ESS 기본요금 할인에 대응하는 금액을 산출할 수 있다(S504). 여기서 상기 ESS 기본요금 할인 금액은 하기 [수학식 1]에 따라 산출될 수 있다.

여기서 조정 계수는 고객의 계약 전력 대비 ESS 배터리 용량에 따라 결정되며, ESS 배터리 용량이 5% 미만이면 0.8, 5% 이상 10% 이하이면 1, 10% 초과시는 1.2 임.

또한 제어부(110)는 경부하 요율이 지정된 시간대에 이루어진 ESS의 충전량에 따라 할인되는 ESS 충전전력 할인 금액을 산출할 수 있다(S506).　 여기서 상기 ESS 충전전력 할인 금액은 하기 [수학식 2]에 따라 결정될 수 있다.

여기서 조정 계수는 고객의 계약 전력 대비 ESS 배터리 용량에 따라 결정되며, ESS 배터리 용량이 5% 미만이면 0.8, 5% 이상 10% 이하이면 1, 10% 초과시는 1.2 임.

한편 상기 S504 단계와 S506 단계를 통해 ESS 기본요금 할인 금액과 ESS 충전전력 할인 금액이 산출되면, 제어부(110)는 산출된 각 금액, 즉 상기 S500 단계에서 산출된 연중 평일 이득 금액, S502 단계에서 산출된 연중 토요일 이득 금액, S504 단계 및 S506 단계에서 산출된 SS 기본요금 할인 금액과 ESS 충전전력 할인 금액을 모두 합산할 수 있다(S508). 여기서 합산된 금액을 현재 설정된 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량의 조합에 따른 연간 이득이 될 수 있다.

한편 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 용량 산출 장치(100)에서, 요구되는 결과 함수에 따라 최대 NPV 또는 최소 ROI를 가지는 ESS-PCS 용량 조합을 검출하는 동작 과정을 보다 자세히 도시한 흐름도이다.

도 6을 참조하여 살펴보면, 요구되는 결과 함수에 따라 제어부(110)는 최대 NPV 또는 최소 ROI를 산출할 수 있다. 여기서 NPV는 기 설정된 ESS 또는 PCS의 수명 기간 동안에 예상되는 누적 수익을 의미할 수 있다. 또한 ROI는 ESS 및 PCS의 설치에 따라 소요되는 비용이 회수되는 시점을 의미할 수 있다. 이 경우 고객의 요청에 따라 최대 NPV 또는 최소 ROI가 산출될 수 있으며, 산출된 최대 NPV에 대응하는 ESS 배터리 용량 및 PCS 용량의 조합 또는 최소 ROI에 대응하는 ESS 배터리 용량 및 PCS 용량의 조합 중 적어도 하나가 상기 산출 결과로서 출력될 수 있다.

이처럼 요구되는 결과 함수는, 고객의 선택에 따라 결정될 수 있으며, 입력부(120)를 통해 입력될 수 있다. 즉 결과 함수의 선택 정보가 입력되면, 제어부(110)는 입력된 결과 함수 선택 정보에 따라 최대 NPV 또는 최소 ROI 중 어느 하나가 선택될 수 있다(S600).

이 경우, 입력된 결과 함수 선택 정보에 따라 최대 NPV가 선택되는 경우라면, 제어부(110)는 상기 도 3의 S406 단계에서 검출된, 최대 이득을 가지는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합들 각각에 대해, 기 설정된 PCS 수명(또는 ESS 수명) 기간 동안의 추정되는 연간 이득의 누적 금액을 산출할 수 있다(S602). 일 예로 상기 기 설정된 PCS 수명(또는 ESS 수명) 기간이 10년인 경우, 제어부(110)는 상기 S602 단계에서, 각 조합에 대응하는 연간 이득의 10배를, 상기 수명 기간 동안의 각 조합별 연간 이득 누적 금액들로 산출할 수 있다.

그리고 제어부(110)는 산출된 조합별 누적 금액들 각각에 대해, 각 조합에 대응하는 비용을 차감할 수 있다(S604). 예를 들어 상기 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합이 500kW, 5000kW/H 인 경우라면, 상기 도 4의 S408 단계에서 산출된 PCS 용량 500kW에 대한 비용, ESS 배터리 용량 5000kW/H에 대한 비용 및 부가 비용을 합산한 총 비용이, 상기 도 6의 S604 단계에서 PCS 용량 500kW와 ESS 배터리 용량 5000kW/H의 조합으로부터 산출된 연간 이득 누적 금액으로부터 차감될 수 있다. 이러한 과정은 각 조합별로 수행되어, 각 조합별로 연간 이득 누적 금액으로부터 상기 총 비용이 차감된 금액들이 산출될 수 있다.

한편 제어부(110)는 상기 S604 단계에서 산출된 금액들 중 그 값이 최대인 금액을 검출할 수 있다. 그리고 검출된 최대 금액에 대응하는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합을 선택할 수 있다(S606). 그리고 제어부(110)는 도 4의 S412 단계로 진행하여, 상기 도 6의 S606 단계에서 검출된 최대 금액과, 그 금액에 대응하는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합을 최대 NPV 및 최대 NPV를 가지는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합으로 출력할 수 있다.

한편 상기 S600 단계에서 입력된 결과 함수 선택 정보에 따라 최소 ROI가 선택되는 경우라면, 제어부(110)는 각 조합별로, 상기 도 4의 S408 단계에서 산출된 각 조합별 비용으로부터, 각 조합별 연간 이득에 대응하는 금액을 차감할 수 있다. 이 경우 각 조합에 대응하는 연(year) 수가 1로 설정될 수 있다(S612). 그리고 비용의 잔액이 0보다 큰 조합별 연간 이득이 있는 경우, 해당 조합에 대응하는 연(year) 수를 1 증가 시키고, 비용의 잔액으로부터 연간 이득에 대응하는 금액을 다시 차감할 수 있다(S614). 이러한 S614 단계는 비용의 잔액이 0보다 큰 조합별 연간 이득이 없을 때까지 반복 수행될 수 있다.

상기 S614 단계를 반복 수행한 결과, 모든 조합에 대해 비용의 잔액이 0이 되면, 제어부(110)는 각 조합에 대응하는 연(year) 수가 가장 적은 조합을 선택할 수 있다(S616). 그리고 제어부(110)는 도 4의 S412 단계로 진행하여, 상기 도 6의 S616 단계에서 검출된 최소 연(year) 수에 대응하는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합을 최소 ROI 를 가지는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합으로 출력할 수 있다. 그리고 상기 최소 연(year) 수를 최소 ROI 로서 출력할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

또한, 상기 컴퓨터는 상기 제어부(110)를 포함할 수도 있다. 따라서 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100 : 용량 산출 장치
110 : 제어부　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　120 : 입력부
130 : 메모리　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　140 : 스케줄링부
150 : 이득 산출부　　　　　　　　　　　　　　　　　　160 : 비용 산출부
170 : 결과 산출부　　　　　　　　　　　　　　　　　　172 : NPV 산출부
174 : ROI 산출부　　　　　　　　　　　　　　　　　　　180 : 출력부

Claims (15)

1. 요율 정보, 전력 소비 데이터를 입력받는 입력부;
   복수의 기 설정된 PCS(Power Conditioning System)용량에 대한 정보가 저장된 메모리;
   PCS용량 및 ESS(Energy Storage System)용량이 설정되면, 상기 요율 정보 및 기 설정된 규칙에 근거하여 설정된 PCS용량에 따른 ESS배터리의 충방전 스케줄을 생성하는 스케줄링부;
   상기 요율 정보에 근거하여, 상기 충방전 스케줄에 따른 ESS배터리의 충방전시에 발생하는 연간 이득을 산출하는 이득산출부;
   설정된 PCS용량 및 ESS용량에 따른 비용을 산출하는 비용산출부; 및,
   상기 복수의 PCS 용량 각각에 대응하는 복수의 ESS 배터리 용량의 조합을 결정하고, 결정된 조합 각각에 따른 충방전 스케줄을 생성 및, 상기 조합 각각에 대응하는 연간 이득과 비용을 산출하며, 각 조합별로 연간 이득에서 비용을 차감한 금액들에 근거하여 기 설정된 조건에 부합하는 최적의 PCS및 ESS배터리의 용량 조합을 추출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 메모리에 저장된 PCS용량들 중 최소값에 근거하여 최소 ESS배터리 용량 및 최소 PCS용량을 설정하며,
   기 설정된 기간 동안의 상기 전력 소비 데이터에 근거하여, 상기 기 설정된 기간의 각 일에 상기 요율 정보에 따른 최대 부하 요율이 지정된 시간 동안 소비된 전력들 중 최대 전력에 대응하는 값으로 상기 최대 ESS배터리 용량을 설정하며,
   상기 메모리에 저장된 기 설정된 PCS용량들 중, 상기 최대 ESS배터리 용량의 기 설정된 비율 미만의 용량에 대응하는 PCS용량들을 추출하고, 추출된 PCS용량들 중 최대의 용량을 가지는 PCS용량을 상기 최대 PCS 용량으로 설정 및,
   상기 최소 용량에서 최대 용량 사이의 PCS용량들 각각에 대응하는 ESS배터리 용량들의 조합들을 결정하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 요율 정보는,
   계절별로 상이하며,
   상기 스케줄링부는,
   설정된 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량에 대해, 상기 계절별로 각각 다른 충전 및 방전 스케줄을 생성하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 요율 정보는,
   연중 평일에 적용되는 요율 정보와 연중 토요일에 적용되는 요율 정보가 서로 다르며,　
   상기 스케줄링부는,
   설정된 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량에 대해, 평일인 경우와 토요일인 경우에 각각 다른 충전 및 방전 스케줄을 생성하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제어부는,
   서로 다른 복수의 요율 정보에 따라 복수의 충전 및 방전 스케줄이 생성되는 경우, 각 충전 및 방전 스케줄에 따른 이득들이 산출되도록 상기 이득산출부를 제어하고, 각 충전 및 방전 스케줄에 따라 산출된 이득을 합산하여 현재 설정된 PCS용량과 ESS배터리 용량의 조합에 대응하는 연간 이득을 산출하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 스케줄링부는,
   상기 요율 정보에 따라 경부하 요율이 지정된 시간 동안에 ESS배터리를 충전하고, 최대 부하 요율이 지정된 시간 동안에 ESS배터리가 방전되도록 충전 및 방전 스케줄을 생성하고,
   상기 이득산출부는,
   상기 최대 부하 요율에 따른 전기 요금과 상기 경부하 요율에 따른 전기 요금의 차와 현재 설정된 용량의 ESS 배터리 방전량에 근거하여 상기 충전 및 방전 스케줄에 따른 이득을 산출하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 이득산출부는,
   산출된 이득에, 최대 부하 요율이 지정된 시간 동안에 이루어진 ESS배터리의 방전량에 따라 결정되는 ESS 기본요금 할인 금액과, 경부하 요율이 지정된 시간 동안에 이루어진 ESS 배터리 충전량에 따라 결정되는 ESS 충전전력 할인 금액 중 적어도 하나를 더 반영하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   각 PCS용량 별로, 산출된 이득이 가장 큰 PCS 용량과 ESS배터리 용량의 조합을 검출하고,
   검출된 조합별로, PCS 또는 ESS배터리의 기 설정된 수명 기간 동안의 누적 이득들을 산출하며,
   산출된 각 누적 이득으로부터, 대응하는 조합에 대해 산출된 비용을 각각 차감하며,
   비용이 차감된 누적 이득이 최대인 PCS 용량과 ESS배터리 용량의 조합 및, 그 조합에 대응하는 상기 비용이 차감된 누적 이득을, 최대 NPV(Net Profit Value)를 가지는 PCS용량과 ESS배터리 용량의 조합을 상기 기 설정된 조건에 부합하는 최적의 PCS및 ESS배터리 용량 조합으로 출력 및 최대 NPV로 출력하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   각 PCS용량 별로, 산출된 이득이 가장 큰 PCS 용량과 ESS배터리 용량의 조합을 검출하고,
   검출된 조합별로 산출된 비용으로부터, 대응하는 조합으로부터 산출된 이득을 차감하고,
   검출된 조합별로, 상기 이득으로부터 비용을 차감한 비용 잔액이 0보다 작아질 때까지, 각 조합에 대응하는 연(year) 수를 증가 및, 비용 잔액으로부터 산출된 이득을 차감하는 과정을 반복 수행하며,
   검출된 조합 중, 상기 연 수가 가장 적은 PCS 용량과 ESS용량의 조합을 선택 및 그 조합으로부터 산출된 연 수를, 최소 ROI(Return Of Interest)를 가지는 PCS용량과 ESS용량의 조합을 상기 기 설정된 조건에 부합하는 최적의 PCS및 ESS배터리 용량 조합으로 출력 및 최소 ROI로 출력하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 입력부는,
    기 설정된 서버와 통신 연결을 수행하는 통신부를 더 포함하여, 상기 통신부를 통해 상기 서버로부터 상기 전력 소비 데이터를 입력받는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치.
11. 최적의 PCS(Power Conditioning System) 및 ESS(Energy Storage System)용량을 산출하는 장치의 제어 방법에 있어서,　
    요율 정보, 전력 소비 데이터를 입력받는 제1 단계;
    입력된 요율 정보와 전력 소비 데이터 및, 기 저장된 복수의 PCS 용량 정보들에 근거하여 최대 및 최소 ESS배터리 용량들과, 최대 및 최소 PCS용량들을 결정하는 제2 단계;
    상기 복수의 PCS 용량 정보 중 최소 PCS 용량의 배수에 따라 결정되는 상기 최소 PCS용량과 상기 최대 PCS용량 사이의 PCS 용량들과, 기 설정된 단위 ESS 배터리 용량에 따라 결정되는 상기 최소 ESS배터리 용량과 최대 ESS배터리 용량 사이의 ESS 배터리 용량들의 조합들을 생성하고, 생성된 조합들 각각과 상기 요율 정보에 따른 충방전 스케줄을 생성 및 생성된 충방전 스케줄 각각에 따른 연간 이득들을 산출하는 제3 단계;
    상기 PCS용량들 각각에 대해, 연간 이득이 최대인 조합들을 검출하는 제4 단계;
    상기 검출된 조합들 각각의 PCS용량 및 ESS배터리 용량에 근거하여 비용을 산출하는 제5 단계; 및,
    사용자의 선택에 따라 상기 검출된 각 조합의 연간 이득들과 각 조합에 대응하는 비용들에 근거하여, 최대 NPV(Net Profit Vale) 및 최대 NPV를 가지는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합을 산출하거나 또는 최소 ROI(Return Of Intterest) 및 최소 ROI를 가지는 PCS 용량과 ESS 배터리 용량의 조합을 산출하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치의 제어 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 제3 단계는,
    상기 PCS용량들 중 시작 PCS용량을 설정하는 제3-1 단계;
    상기 ESS 배터리 용량들 중 시작 ESS 배터리 용량을 설정하는 제3-2 단계;
    설정된 PCS용량과 ESS 배터리 용량과 상기 요율 정보에 따른 충방전 스케줄을 생성하는 제3-3 단계;
    생성된 충방전 스케줄에 따른 연간 이득을 산출하는 제3-4 단계;
    산출된 연간 이득이 마지막 ESS 배터리 용량에 대해 산출된 것인지 여부에 따라 ESS 배터리 용량을 재설정하고 상기 제3-3 단계 내지 제3-4 단계를 반복 수행하는 제3-5 단계;
    상기 산출된 연간 이득이 마지막 ESS 배터리 용량에 대해 산출된 이득인 경우, PCS용량을 재설정하고 상기 제3-2 단계 내지 제3-4 단계를 반복 수행하는 제3-6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치의 제어 방법.　
13. 제12항에 있어서,
    상기 시작 PCS용량 및 상기 마지막 PCS용량이 각각 최소 PCS용량 및 최대 PCS용량인 경우, 상기 재설정되는 ESS 배터리 용량은 현재 설정된 ESS 배터리 용량보다 기 설정된 단위 용량만큼 더 큰 값을 가지도록 설정되며,
    상기 시작 ESS 배터리 용량 및 상기 마지막 ESS 배터리 용량이 각각 최소 ESS 배터리 용량 및 최대 ESS 배터리 용량인 경우, 상기 재설정되는 PCS용량은 상기 복수의 PCS 용량 정보 중 최소 PCS 용량의 배수만큼 큰 값을 가지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치의 제어 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 제3-4 단계는,
    최대 부하 요율이 지정된 시간 동안에 이루어진 ESS 배터리의 방전량에 따라 결정되는 ESS 기본요금 할인 금액을 더 산출하거나 또는 경부하 요율이 지정된 시간 동안에 이루어진 ESS 배터리 충전량에 따라 결정되는 ESS 충전전력 할인 금액을 산출하는 a 단계; 및,
    산출된 연간 이득에, 상기 ESS 기본요금 할인 금액과 ESS 충전전력 할인 금액 중 적어도 하나를 더 반영하는 b 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치의 제어 방법.
15. 제12항에 있어서,
    상기 요율 정보는,
    계절별로, 또는 연중 평일에 적용되는 요율 정보와 연중 토요일에 적용되는 요율 정보가 서로 다르며,
    상기 제3-3 단계는,
    설정된 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량에 대해, 상기 계절별로, 또는 설정된 PCS 용량 및 ESS 배터리 용량에 대해, 평일인 경우와 토요일인 경우에 각각 다른 충방전 스케줄을 생성하는 단계이며,
    상기 제3-4 단계는,
    각 충방전 스케줄에 따른 이득들이 산출하는 c 단계; 및,
    각 충방전 스케줄에 따라 산출된 이득을 합산하여 현재 설정된 PCS용량과 ESS 배터리 용량의 조합에 대응하는 연간 이득을 산출하는 d 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PCS 및 ESS 배터리 용량 산출 장치의 제어 방법.

Images