KR20200079598A - System for controlling electric power by DC Uninterruptible Power System - Google Patents

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Abstract

A DC uninterruptible power system (UPS) power control system according to the present invention comprises: a load supplied with DC power; a plurality of power supply modules each including a battery and a DC UPS for charging the battery with solar power or commercial power during normal times and supplying, in an emergency, DC output power to a load using the power stored in the battery; and a power supply controller for controlling distributed supply for the DC output power supplied to the load in response to the charge power of each of the power supply modules. The power supply controller includes: a load calculation unit which calculates an optimal output condition of each load type included in a load list according to a signal applied from an external power generation source, determines state information of the external power generation source through the applied signal, and outputs a load corresponding to the calculated optimal output condition; and an operation mode control unit which converts the load outputted from the load calculation unit into a look-up table, outputs load information, and performs power control.

Description

DC UPS 전력 제어 시스템{System for controlling electric power by DC Uninterruptible Power System}DC UPS power control system{System for controlling electric power by DC Uninterruptible Power System}

본 발명은 DC UPS 전력 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부하의 소비전력에 따라 전원공급모듈들에서 제공하는 전력을 분산하여 공급할 수 있도록 하는 DC UPS 전력 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a DC UPS power control system, and more particularly, to a DC UPS power control system that can distribute and supply the power provided by the power supply modules according to the power consumption of the load.

UPS란 Uninterruptible Power Supply의 약어로 통상적인 전원 공급이 안되거나 정전이 될 때 순간적인 단절 없이 전력을 자동으로 공급하는 시스템으로 무정전 전원공급장치 또는 무정전 전원장치라고도 한다.UPS is an abbreviation of Uninterruptible Power Supply, and it is a system that automatically supplies power without a momentary disconnection in the event of a normal power failure or power failure.

UPS는 단절 없이 지속적으로 전원을 공급해야 하는 컴퓨터를 비롯한 전자기기류의 필수장치로서 전압이나 주파수의 변동 또는 순간 정전에도 안정된 전원을 공급해 컴퓨터의 데이터가 파괴 내지 소거되는 것을 방지, 보호하거나 각종 제어장치의 제어 기능상실 및 오작동 등을 방지하기 위한 장치이다.UPS is an essential device for electronic equipment including computers that need to continuously supply power without disconnection. It supplies stable power to voltage or frequency fluctuations or instantaneous power outages to prevent, protect, or protect computer data from being destroyed or erased. It is a device to prevent loss of control function and malfunction.

또한 전압이 규정치보다 높거나 낮아 파형 왜율(歪率)이 규정치 내에 들지 않으면 컴퓨터가 정상적으로 작동할 수 없게 돼 데이터가 파괴되거나 소실되기 때문에 일반적으로 주파수가 50Hz 또는 60Hz인 정현파의 정전압이 요구되는데 상용전원의 불안정으로부터 컴퓨터의 데이터가 기기를 보호하기 위해 항시 무정전 상태로 전원을 공급하는 장치이다.Also, if the voltage is higher or lower than the specified value and the waveform distortion is not within the specified value, the computer cannot operate normally and the data is destroyed or lost. Therefore, a constant voltage of a sine wave with a frequency of 50 Hz or 60 Hz is usually required. It is a device that always supplies power to the uninterrupted state in order to protect the computer's data from instability.

이러한 UPS는 크게 3개의 주요 구성부 즉 상용 전원인 교류를 직류로 변환하는 정류부와 입출력 전압 전류나 유피에스의 상태 등을 화면에 디스플레이하게 하는 모니터와 직류를 교류로 변환하는 인버터로 구성된다. 이와 같은 UPS와 해당 UPS에 의해 상용 전원으로부터 공급되는 전력을 충전하는 배터리를 포함하여 전원공급모듈이라 칭할 수 있다.The UPS is mainly composed of three main components: a rectifier for converting alternating current, which is commercial power, into DC, a monitor that displays the input/output voltage current or the state of UPS on the screen, and an inverter for converting DC into AC. It can be referred to as a power supply module including a battery that charges power supplied from a commercial power supply by the UPS and the UPS.

이러한 전원공급모듈은 단독으로 부하와 연결되어 부하에 DC 전력을 공급하지만, 복수의 전원공급모듈들이 하나의 부하와 연결되어 각각 개별적으로 부하에 DC 전력을 공급할 수도 있다. 이때, 복수의 전원공급모듈들이 하나의 부하에 DC 전력을 공급하는 경우에도 각각의 전원공급모듈들은 서로 독립적으로 부하에 DC 전력을 제공한다.Such a power supply module is connected to a load alone to supply DC power to the load, but a plurality of power supply modules may be connected to a single load to supply DC power to each load individually. In this case, even when a plurality of power supply modules supply DC power to one load, each power supply module independently provides DC power to the load.

따라서, 복수의 전원공급모듈이 부하에 DC 전력을 공급하는 경우에, 부하의 소비전력의 변동이나, 전원공급모듈들 각자의 충전 상태 또는 방전 가능시간에 관계 없이 전력을 공급하게 되므로, 부하에 대한 효율적인 전력 공급을 수행하지 못하는 문제점이 있다.Accordingly, when a plurality of power supply modules supply DC power to the load, power is supplied regardless of fluctuations in power consumption of the load or power state of each of the power supply modules or a possible discharge time. There is a problem in that an efficient power supply cannot be performed.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 부하의 소비전력의 변동 및 전원공급모듈들 각각의 충전 상태에 따라 부하에 공급되는 DC 전력에 대한 분산 공급을 제어할 수 있도록 하는 DC UPS 전력 제어 시스템에 관한 것이다.The problem to be solved by the present invention relates to a DC UPS power control system that can control a distributed supply of DC power supplied to a load according to a variation in power consumption of a load and a charging state of each of the power supply modules.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 DC UPS 전력 제어 시스템은 DC 전력을 공급받는 부하; 배터리 및 정상시에 태양광 전력 또는 상용 전력을 상기 배터리에 충전하고 비상시에 상기 배터리에 저장된 전력을 이용하여 상기 DC 출력전력을 상기 부하에 공급하는 DC UPS(Uninterruptible Power System)를 각각 포함하는 복수의 전원공급모듈들; 및 상기 전원공급모듈들 각각의 충전 전력에 대응하여 상기 부하에 공급되는 상기 DC 출력전력에 대한 분산 공급을 제어하는 전력공급 제어기를 포함하고, 상기 전력공급 제어기는, 외부 발전원으로부터 인가된 신호에 따라 부하리스트에 포함된 각 부하 타입의 출력 최적 조건을 산출하고, 상기 인가된 신호를 통해 외부 발전원의 상태정보를 판단하여 상기 산출된 출력 최적 조건에 대응하는 부하를 출력하는 부하 산출부와, 상기 부하 산출부로부터 출력된 부하를 룩업 테이블(look-up table)화하여 부하 정보를 출력하고, 전력 제어를 수행하는 운전 모드 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.DC UPS power control system according to the present invention for solving the above problems is a load that is supplied with DC power; A plurality of batteries and a DC uninterruptible power system (UPS), respectively, that charge solar power or commercial power to the battery at normal times and supply the DC output power to the load using power stored in the battery in an emergency Power supply modules; And a power supply controller that controls distributed supply to the DC output power supplied to the load in response to charging power of each of the power supply modules, and the power supply controller is configured to respond to signals applied from an external power source. A load calculation unit for calculating the output optimum condition of each load type included in the load list, and determining the state information of the external power source through the applied signal to output a load corresponding to the calculated output optimum condition, It characterized in that it comprises a driving mode control unit for outputting the load information by performing a look-up table (look-up table) the load output from the load calculation unit, and performs power control.

상기 부하 산출부는, 상위 계통인 메인 그리드와 연계되어 전력회사의 전력망으로부터 전체 네트워크의 전력 상태 정보를 수신하는 외부 신호 입력부와, 상기 외부 신호 입력부로부터 전력 상태 정보를 수신하여 메인 부하, 시간 조정 부하 및 순간 조절 부하의 출력 최적 조건을 산출하여 출력하는 부하 리스트부와, 상기 외부 신호 입력부로부터 입력된 전력 상태 정보에 따라 부하에 대한 수요 감소를 인지하여 각 부하 타입의 출력을 제어하는 수요 억제 생성부와, 상기 시간 조정부하에 대한 보상율을 결정하는 보상율 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The load calculation unit is connected to the main grid, the upper system, an external signal input unit that receives power status information of the entire network from a power grid of a power company, and a main load, a time-adjusted load, and the like by receiving power status information from the external signal input unit. A load list unit for calculating and outputting an optimal output condition of the instantaneous regulating load, and a demand suppression generating unit for controlling the output of each load type by recognizing the decrease in demand for the load according to the power state information input from the external signal input unit. And, it characterized in that it comprises a compensation rate generation unit for determining a compensation rate for the time adjustment load.

상기 운전모드 제어부는, 전력회사로부터 미리 설정된 발전원에 대한 단기간 혹은 장기간 운전 동작 상태와 상기 부하 산출부로부터 출력된 수정된 부하에 따라 운전모드를 결정하는 운전모드 결정부와, 상기 운전모드 결정부로부터 결정된 부하의 타입을 룩업 테이블화하는 제어 룩업 테이블부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The driving mode control unit includes a driving mode determining unit for determining a driving mode according to a short-term or long-term driving operation state for a predetermined power generation source from a power company and a modified load output from the load calculating unit, and the driving mode determination unit It characterized in that it comprises a control look-up table to look-up the type of load determined from.

상기 전력공급 제어기는, 상기 전원공급모듈들 각각의 상기 부하에 대한 DC 출력전력에 대응하는 DC 전력정보 및 상기 전원공급모듈들 각각의 충전 전력에 해당하는 배터리 잔량정보를 각각 수집하는 전력정보 수집부; 상기 부하에 대한 부하소비전력정보를 수집하는 부하정보 수집부; 및 상기 수집된 부하소비전력정보에 상응하는 전력을 상기 부하에 공급하기 위해, 상기 DC 전력정보에 따른 상기 전원공급모듈들 각각의 DC 출력전력에 대한 분산 공급을 제어하는 전력 분산 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The power supply controller, a power information collection unit that collects DC power information corresponding to DC output power for the load of each of the power supply modules and battery remaining information corresponding to charging power of each of the power supply modules, respectively ; A load information collection unit for collecting load power consumption information for the load; And a power distribution control unit for controlling distributed supply of DC output power of each of the power supply modules according to the DC power information to supply power corresponding to the collected load power consumption information to the load. It is characterized by.

상기 전력공급 제어기는, 상기 전원공급모듈들에 의해 상기 부하로 제공되는 전력 공급 상황이 비상 상황에 해당하는지 결정하는 비상상황 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The power supply controller is characterized in that it further comprises an emergency determination unit for determining whether the power supply situation provided to the load by the power supply modules corresponds to an emergency situation.

상기 전력공급 제어기는, 상기 전력정보 수집부에서 수집된 상기 전원공급모듈들 각각에 대한 상기 전력 정보로부터 평균 DC 전력을 산출하는 평균전력 산출부를 더 포함하고, 상기 전력 분산 제어부는, 상기 산출된 평균 DC 전력을 초과하는 DC 출력전력을 공급하는 전원공급모듈에 대해 상기 평균 DC 전력 이하로 낮추어 공급하도록 제어하고, 낮아진 DC 전력만큼 다른 전원공급모듈들에서 분산 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The power supply controller further includes an average power calculation unit that calculates an average DC power from the power information for each of the power supply modules collected by the power information collection unit, and the power distribution control unit comprises the calculated average. The power supply module supplying DC output power exceeding the DC power is controlled to be lowered below the average DC power, and distributed to be supplied from other power supply modules as much as the lowered DC power.

상기 전력공급 제어기는, 상기 수집된 DC 전력정보와 상기 배터리 잔량정보를 이용하여 상기 전원공급모듈들에 대한 각각의 방전시간을 산출하는 방전시간 산출부를 더 포함하고, 상기 전력 분산 제어부는, 상기 산출된 각각의 방전시간에 근거하여 동일한 방전시간 동안 상기 전원공급모듈들의 전력 공급이 이루어지도록 상기 전원공급모듈들의 전력 분산 공급을 제어하는 것을 특징으로 한다.The power supply controller further includes a discharge time calculation unit for calculating each discharge time for the power supply modules using the collected DC power information and the remaining battery information, and the power distribution control unit calculates the It is characterized in that it controls the power distribution supply of the power supply modules so that the power supply of the power supply modules is made during the same discharge time based on each discharge time.

본 발명에 따르면, 부하의 소비전력의 변동 및 전원공급모듈들 각각의 충전 상태에 따라 부하에 공급되는 DC 전력에 대한 분산 공급을 제어할 수 있도록 함으로써, 부하의 소비 전력의 변동이 발생하더라도, 이에 대응하여 효과적인 전력 공급이 이우러질 수 있도록 한다. According to the present invention, even if the variation in power consumption of the load occurs by controlling the distributed supply for the DC power supplied to the load according to the variation of the power consumption of the load and the charging state of each of the power supply modules In response, an effective power supply can be achieved.

또한, 복수의 전원공급모듈이 부하에 DC 전력을 공급하는 경우에도 전원공급모듈들 각각의 충전 상태 또는 방전 가능시간에 따라 전원공급모듈들 각각의 효율적인 전력 공급이 이루어질 수 있도록 한다. 즉, 전원공급모듈들 각각에 충전된 전력량이 균등하게 소모될 수 있도록 하거나, 충전된 전력의 방전시간이 균일하게 유지될 수 있도록 하여, 전원공급모듈들 중 일부가 먼저 방전되는 것을 방지할 수 있다.In addition, even when a plurality of power supply modules supply DC power to a load, efficient power supply of each of the power supply modules can be made according to a charging state or a discharge time of each of the power supply modules. That is, the amount of power charged in each of the power supply modules can be uniformly consumed, or the discharge time of the charged power can be kept uniform, thereby preventing some of the power supply modules from being discharged first. .

또한, 본원발명에서 한번의 연산 사이클에 병렬 구성된 여러 개의 전원공급모듈 중 하나의 모듈에 대해서만 출력 제어할 수도 있어서, 전원공급모듈들에 대한 신속한 제어 및 전체 전력 품질을 향상시키는 효과를 얻을 수도 있다.In addition, in the present invention, output control may be performed for only one of a plurality of power supply modules configured in parallel in one operation cycle, thereby obtaining an effect of rapidly controlling power supply modules and improving overall power quality.

도 1은 본 발명에 따른 DC UPS 전력 제어 시스템을 설명하기 위한 일 실시예의 구성 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 DC UPS 전력 제어 시스템의 구체적인 구성 블록도이다.
도 3는 도 2에 도시된 부하 산출부를 설명하기 위한 일 실시예의 구성 블록도이다.
도 4는 도 1에 도시된 전력 공급 제어기를 설명하기 위한 일 실시예의 구성 블록도이다.
도 5a 및 도 5b는 부하에 공급되는 2개의 전원공급모듈들의 전력 공급 상황을 예시하는 참조도이다.
도 6은 비상 상황(예를 들어, 정전시)에서의 2개의 전원공급모듈들이 부하에 충전 전력을 분산하여 공급하는 상황을 예시하고 있다.
도 7은 비상 상황(예를 들어, 정전시)에서의 2개의 전원공급모듈들이 동일한 방전시간으로 부하에 DC 전력을 공급하는 상황을 예시하고 있다.1 is a block diagram of an embodiment for explaining a DC UPS power control system according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed block diagram of the DC UPS power control system shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a block diagram of an embodiment for explaining a load calculation unit illustrated in FIG. 2.
FIG. 4 is a configuration block diagram of an embodiment for describing the power supply controller illustrated in FIG. 1.
5A and 5B are reference diagrams illustrating a power supply situation of two power supply modules supplied to a load.
FIG. 6 illustrates a situation in which two power supply modules in an emergency situation (for example, a power failure) distribute and supply charging power to a load.
7 illustrates a situation in which two power supply modules supply DC power to a load with the same discharge time in an emergency situation (eg, in case of power failure).

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.　 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.　 The embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified in various other forms, and the scope of the present invention It is not limited to the following embodiments. Rather, these examples are provided to make the present disclosure more faithful and complete and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 DC UPS에 의해 제공되는 전력의 분산 공급 제어 시스템(이하, 전력 제어 시스템이라 칭한다)을 설명하기 위한 일 실시예의 구성 블록도이다.1 is a configuration block diagram of an embodiment for explaining a distributed supply control system of power provided by a DC UPS according to the present invention (hereinafter referred to as a power control system).

도 1을 참조하면, 본 발명의 전력 제어 시스템(10)은 부하(100), 복수의 전원공급모듈들(200) 및 전력 공급 제어기(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the power control system 10 of the present invention includes a load 100, a plurality of power supply modules 200, and a power supply controller 300.

부하(100)는 복수의 전원공급모듈들(200)로부터 DC 전력을 공급받는다. 이러한, 부하(100)는 DC 전력을 공급받아서 동작하는 다양한 종류의 전자장치를 포함하며, 특히, 비상 상황에서도 전원 공급이 끊김 없이 공급되어야 하는 네트워크 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터, 통신 장비, 웹 서버, 데이터베이스 서버 등), 의료 장비 등을 포함할 수 있다. The load 100 receives DC power from a plurality of power supply modules 200. The load 100 includes various types of electronic devices that operate by receiving DC power. In particular, a network device (for example, a personal computer, communication equipment, and web) that must be continuously supplied with power even in an emergency situation Server, database server, etc.), medical equipment, and the like.

복수의 전원공급모듈들(200)은 비상시에 단절 없이 부하에 DC 전력을 공급하는 비상전력 공급모듈에 해당한다. 이러한 전원공급모듈들(200)은 배터리와 DC UPS(Uninterruptible Power System)를 포함한다.The plurality of power supply modules 200 correspond to the emergency power supply module that supplies DC power to the load without disconnection in an emergency. These power supply modules 200 include a battery and a DC UPS (Uninterruptible Power System).

도 1에서는 복수의 전원 공급모듈들(200)로서 전원 공급모듈 a 및 b(202, 204)을 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하고, 전원 공급모듈들(200)은 3개 이상일 수 있다.1 shows the power supply modules a and b (202, 204) as a plurality of power supply modules 200, but this is only exemplary, and the power supply modules 200 may be three or more.

배터리는 사용 전력 또는 태양광 전력을 제공받아서, 해당 전력을 충전하고, 전력 공급 요청시에 부하(100)에 충전된 DC 전력을 출력한다. 여기서, 태양광 전력은 태양의 빛 에너지를 태양 전지라는 광전 변환기를 써서 직접 전기 에너지로 변환시켜 얻은 에너지를 의미한다. The battery receives the use power or solar power, charges the corresponding power, and outputs DC power charged to the load 100 when a power supply is requested. Here, solar power refers to energy obtained by directly converting light energy from the sun into electrical energy using a photoelectric converter called a solar cell.

DC UPS는 정상시에 태양광 전력 또는 상용 전력을 상기 배터리에 충전하고 비상시에 상기 배터리에 저장된 전력을 이용하여 상기 DC 전력을 상기 부하에 공급하도록 스위칭하는 무정전 전원장치이다. A DC UPS is an uninterruptible power supply that charges solar power or commercial power to the battery in normal times and switches the DC power to supply to the load using the power stored in the battery in an emergency.

DC UPS는 상용 전력(예를 들어, 220[V]) 또는 태양광 전력을 사용하여 부하(100)에 DC 전력을 공급하거나 충전할 때에, 전압 변동, 주파수 변동, 순간 정전, 과도 전압 등으로 인한 전력 이상을 감지하고, 이에 대응하여 비상 전력을 공급할 수 있도록 한다. 이를 위해, DC UPS는 전력 계통 라인으로부터 공급되는 AC 입력전력을 DC 전력로 변환하는 컨버터, 태양광 모듈에서 제공되는 태양광 전력을 수신하는 PV 전력 수신모듈 및 절체 기능을 위한 스위치 모듈 등이 포함할 수 있다. When the DC UPS supplies or charges DC power to the load 100 using commercial power (for example, 220 [V]) or solar power, it may be caused by voltage fluctuations, frequency fluctuations, instantaneous power failures, transient voltages, etc. It is possible to detect an abnormality in power and supply emergency power in response. To this end, the DC UPS includes a converter that converts AC input power supplied from the power grid line to DC power, a PV power receiving module that receives solar power provided by the solar module, and a switch module for switching functions. Can.

전력 공급 제어기(300)는 전원공급모듈들 각각의 충전 전력에 대응하여 상기 부하(100)에 공급되는 상기 DC 출력전력에 대한 분산 공급을 제어한다. The power supply controller 300 controls distributed supply to the DC output power supplied to the load 100 in response to charging power of each of the power supply modules.

도 2는 도 1에 도시된 DC UPS 전력 제어 시스템의 구체적인 구성 블록도이다. FIG. 2 is a detailed block diagram of the DC UPS power control system shown in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 본 발명이 적용된 시스템은 전력부(110), 에너지관리 제어부(128), 운전모드 제어부(156) 및 부하 산출부(158)를 포함한다.2, the system to which the present invention is applied includes a power unit 110, an energy management control unit 128, an operation mode control unit 156, and a load calculation unit 158.

상기 전력부(110)는 적어도 하나 이상의 신재생에너지전원을 포함한 분산전원을 포함하고, 상기 분산전원으로부터 출력되는 전력을 변환하여 부하(126)에 전력을 공급하여 운전한다.The power unit 110 includes distributed power including at least one renewable energy power source, and converts power output from the distributed power source to operate by supplying power to the load 126.

이때, 상기 신재생에너지전원은 태양광(미도시), 풍력(112), 배터리(116) 및 디젤 발진기(118) 발전원을 포함하며, 상기 풍력(112) 및 배터리 시스템(116)은 해당 특성에 따라 각 전력 변환기(120, 122)에서 디지털 신호로 변환되어, 상기 디젤 발전기 발전원과 함께 특성에 따른 인버터(124)를 설치하여 운용된다.At this time, the renewable energy power source includes solar (not shown), wind power 112, a battery 116, and a diesel generator 118 power source, and the wind power 112 and the battery system 116 have corresponding characteristics. In accordance with each of the power converters (120, 122) is converted to a digital signal, the diesel generator is generated by operating the inverter 124 according to the characteristics along with the power source.

또한, 상기 전력부(110)는 상용계통 연계에서 마이크로그리드 기술 적용의 경우 변전소를 기준으로 구성될 수 있으며 도서지역에 상용연계가 어려운 지역의 마이크로그리드 기술 적용의 경우 제어가능 발전원으로 구성될 수 있다.In addition, the power unit 110 may be configured based on a substation in the case of application of microgrid technology in connection with a commercial system, and may be configured as a controllable power generation source in the case of application of microgrid technology in an area where commercial connection is difficult in the island area. have.

상기 부하 산출부(158)은 외부 발전원으로부터 인가된 신호에 따라 부하 리스트에 포함된 각 부하 타입의 출력 최적 조건을 산출하고, 상기 인가된 신호를 통해 외부 발전원의 상태정보를 판단하여 상기 산출된 출력 최적 조건에 대응하는 부하를 출력한다.The load calculating unit 158 calculates the output optimal condition of each load type included in the load list according to the signal applied from the external power source, and determines the state information of the external power source through the applied signal to calculate The load corresponding to the optimal output condition is output.

도 3은 도 2에 도시된 부하 산출부를 설명하기 위한 일 실시예의 구성 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram of an embodiment for explaining a load calculator illustrated in FIG. 2.

도 3을 참조하면, 상기 부한 산출부는 외부 신호 입력부(210), 부하 리스트부(212), 수요 억제 생성부(214) 및 보상율 생성부(216)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the load calculation unit includes an external signal input unit 210, a load list unit 212, a demand suppression generation unit 214, and a compensation rate generation unit 216.

상기 외부 신호 입력부(210)은 상위 계통인 메인 그리드와 연계되어 전력회사의 전력망으로부터 전체 네트워크의 전력 상태 정보를 수신한다.The external signal input unit 210 is connected to the main grid, which is the upper system, and receives power state information of the entire network from the power grid of the power company.

이때, 상기 외부 신호 입력부(210)는 외부 신호 입력부(210)에서 수신하는 신호는 전력회사의 전력망으로부터 전체 네트워크의 현재 발전 및 부하 현황이 입력되는 현재 상태부(218), 전력계통의 전력 구매 및 판매가격이 입력되는 전력계통의 전력 구매 및 판매가격부(220), 분산전원의 발전비용이 입력되는 발전 비용부(222)를 포함하는 것으로 이들이 고려된 상기 전력 상태 정보이다.At this time, the external signal input unit 210, the signal received from the external signal input unit 210 is the current status unit 218, where the current generation and load status of the entire network is input from the power company's power grid, the power system power purchase and It includes the power purchase and sales price unit 220 of the power system to which the selling price is input, and the power generation unit 222 to which the generation cost of distributed power is input.

상기 부하 리스트부(212)는 외부 신호 입력부(210)로부터 전력 상태 정보를 수신하여 메인 부하(224), 시간 조정 부하(226) 및 순간 조절 부하(228)의 출력 최적 조건을 산출하여 출력한다.The load list unit 212 receives power state information from the external signal input unit 210 and calculates and outputs output optimal conditions of the main load 224, the time adjustment load 226, and the instantaneous adjustment load 228.

이때, 상기 메인 부하(224)는 긴급 상황 발생 시 최소한 보호되는 부하로서, 각 부하 중 동작의 최우선순위에 해당하고, 상기 시간 조정 부하(226)는 동작의 우선순위의 조절이 가능하며 단기시간 혹은 발전단가 등을 고려하여 미리 설정된 시간 동안 동작의 일시정지 되고, 상기 순간 조절 부하(228)는 외부 신호에 의해 동작이 강제적으로 차단되는 부하의 우선순위가 최하위에 해당된다.At this time, the main load 224 is a load that is protected at least in the event of an emergency, which corresponds to the highest priority of the operation among each load, and the time-adjusted load 226 is capable of adjusting the priority of the operation and short-term time or The operation is temporarily stopped for a predetermined time in consideration of the power generation cost, etc., and the instantaneous regulating load 228 has the lowest priority of the load in which the operation is forcibly blocked by an external signal.

상기 수요 억제 생성부(214)는 외부 신호 입력부(210)로부터 입력된 전력 상태 정보에 따라 부하에 대한 수요감소를 인지하여 각 부하 타입의 출력을 제어한다. 이때, 상기 수요 억제 생성부(214)는 부하에 대한 수요감소를 나타낼 수 있으며 %단위로 생성된다. 예컨대, 중요부하에 대한 값이 0%일 경우 순간조절부하는 100%이다.The demand suppression generation unit 214 controls the output of each load type by recognizing the decrease in demand for the load according to the power state information input from the external signal input unit 210. At this time, the demand suppression generation unit 214 may indicate a decrease in demand for load and is generated in %. For example, if the value for the critical load is 0%, the instantaneous control load is 100%.

상기 보상율 생성부(216)는 상기 시간 조정 부하에 대한 보상율을 결정한다. 여기서, 상기 부하 리스트부(212)의 시간조정부하(226)는 시간 지연부(234)에 의해 일정시간에 대한 지연을 수행하여 발전 단가 혹은 긴급동작에 대한 처리 수행 후 동작을 수행하도록 제어된다.The compensation rate generator 216 determines a compensation rate for the time-adjusted load. Here, the time adjustment load 226 of the load list unit 212 is controlled by the time delay unit 234 to perform a delay after a predetermined time to perform a power generation unit or an emergency operation and then perform the operation.

또한, 상기 외부 신호 입력부(210)로부터 입력된 신호는 대해 판단기(232)에 의해 전체 네트워크의 상황이 인지되어 시간 지연 여부를 카운터 지연부(230)에 의해 판단된다.In addition, the signal input from the external signal input unit 210 is determined by the counter delay unit 230 to determine whether the time of the entire network is recognized by the determiner 232.

상기와 같이 각 외부 신호 입력부(210), 부하 리스트부(212), 수요억제 생성부(214) 및 보상율 생성부(216)를 통해 출력된 신호는 해당 구성의 특성에 대응하는 곱셈기 및 덧셈기와 같은 논리회로를 거쳐 최적 조건에 대응되어 수정된 부하를 출력한다.As described above, the signals output through the external signal input unit 210, the load list unit 212, the demand suppression generation unit 214, and the compensation rate generation unit 216 are the same as the multiplier and adder corresponding to the characteristics of the corresponding configuration. The modified load is output in response to the optimum condition through a logic circuit.

도 2에서, 상기 운전모드 제어부(128)는 상기 부하 산출부(158)로부터 출력된 부하를 룩업 테이블(look-up table)화하여 부하정보를 출력하고, 전력 제어를 수행한다.In FIG. 2, the operation mode control unit 128 converts the load output from the load calculation unit 158 into a look-up table, outputs load information, and performs power control.

더욱 상세하게는, 상기 운전모드 제어부(156)는 전력회사로부터 미리 설정된 발전원, 예컨대 세탁기 건조나 물을 데우는 일과 같은 단기간 동작에 대한 단기간 단계 계산부(160)를 통한 설정에 따라 해당 시간이 단기간 저장 상태부(162)에 저장되어 운전모드 결정부(168)로 출력되고, 이와 동일하게 장기간 동작에 대한 장기간 단계 계산부(164)를 통한 설정에 따라 해당 시간이 장기간 저장 상태부(166)에 저장되어 운전모드 결정부(168)로 출력되도록 제어하여, 운전모드 결정부(168)에서 전력회사로부터 미리 설정된 발전원에 대한 단기간 혹은 장기간 운전 동작 상태와 상기 부하 산출부(158)로부터 출력된 수정된 부하에 따라 운전모드를 결정하도록 제어한다.More specifically, the operation mode control unit 156 has a short period of time according to the setting through the short-term step calculation unit 160 for a short-term operation, such as drying or warming the washing machine, which is preset from a power company. It is stored in the storage state unit 162 and output to the operation mode determination unit 168, and in the same way, the corresponding time is stored in the long-term storage state unit 166 according to the setting through the long-term step calculation unit 164 for long-term operation. Stored and controlled to be output to the operation mode determination unit 168, the operation mode determination unit 168, a short-term or long-term operation operation state for a predetermined power source from the power company and the correction output from the load calculation unit 158 It is controlled to determine the operation mode according to the loaded load.

이후, 상기 운전모드 결정부(168)로부터 결정된 부하의 타입을 제어 [0036] 룩업 테이블부(170)에서 룩업테이블화한다.Subsequently, the type of load determined by the operation mode determination unit 168 is made into a look-up table in the control look-up table unit 170.

계속해서, 상기 에너지관리 제어부(128)는 모드 제어부(132), 전력 제어부(134), 확장 인터페이스부(130), 자동제어부(136) 및 스위칭 제어부(138)을 포함한다.Subsequently, the energy management control unit 128 includes a mode control unit 132, a power control unit 134, an extended interface unit 130, an automatic control unit 136, and a switching control unit 138.

상기 모드 제어부(132)는 전력회사의 전력 공급 대상지역의 수용가 특성에 따른 운전전략 관리 계획이 저장된 운전 전력 관리부(140) 및 상기 운전 전력 관리부(140)의 계획에 따른 부하 및 운전 타입이 저장된 부하 및 운전 데이터베이스(DB)를 참조하여 상기 운전모드 제어부(156)로부터 입력된 부하 정보를 비교/대조하여 운전모드를 결정한다.The mode control unit 132 is a driving power management unit 140 that stores the driving strategy management plan according to the characteristics of the customer's electricity supply target area, and the load in which the load and driving type according to the plan of the driving power management unit 140 are stored. And comparing the load information input from the driving mode control unit 156 with reference to the driving database DB to determine the driving mode.

상기 전력 제어부(134)는 모드 제어부(132)로부터 출력된 운전 모드를 발전원의 특성에 대응하게 최적화부(optimizer, 144)를 통해 최적화하고, 이를 발전 관리 DB(146)를 통해 저장한 후 전력 제어를 수행한다.The power control unit 134 optimizes the operation mode output from the mode control unit 132 through an optimizer 144 to correspond to the characteristics of the power source, and stores it through the power generation management DB 146 to store the power. Perform control.

상기 확장 인터페이스부(130)는 추가되는 발전원의 인테페이스를 제공한다.The expansion interface 130 provides an interface of an additional power generation source.

상기 자동 제어부(136)는 공급 전력으로 배분을 통해 복합 발전원에 밸런스(balance) 동작을 수행하여 최종 출력을 조정하는 것으로, 에너지 저장 배터리 관리 DB를 참조하여 수동/자동 관리부(148)를 통해 예를 들어 100이라는 출력을 위해 신재생 70%, 디젤 30% 등의 배분을 통해 최종 출력을 조정한다.The automatic control unit 136 adjusts the final output by performing a balance operation on a complex power generation source through distribution of supply power, and is referred to as an energy storage battery management DB through a manual/automatic management unit 148 For example, for the output of 100, the final output is adjusted through distribution of 70% of renewable and 30% of diesel.

상기 스위칭 제어부(138)는 자동 제어부(136)로부터 출력된 최종 출력을 스케쥴러 출력부(152)에 의해 익스체인지(exchange) 관리 DB를 참조하여 온/오프를 조정하여 스위칭한다.The switching control unit 138 switches the final output output from the automatic control unit 136 by adjusting the on/off by referring to the exchange management DB by the scheduler output unit 152.

도 4는 도 1에 도시된 전력 공급 제어기(300)를 설명하기 위한 일 실시예의 구성 블록도이다.4 is a configuration block diagram of an embodiment for describing the power supply controller 300 shown in FIG. 1.

도 4를 참조하면, 전력 공급 제어기(300)는 비상상황 결정부(302), 전력정보 수집부(304), 부하정보 수집부(306), 평균정보 산출부(308), 방전시간 산출부(310) 및 전력 분산 제어부(312)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the power supply controller 300 includes an emergency determination unit 302, a power information collection unit 304, a load information collection unit 306, an average information calculation unit 308, and a discharge time calculation unit ( 310) and a power distribution control unit 312.

비상상황 결정부(302)는 전원공급모듈들(200)에 의해 부하(100)에 제공되는 전력 공급 상황이 비상 상황에 해당하는지 여부를 결정한다. 여기서, 비상 상황은 정전 또는 기기 고장 등에 의해 전원공급모듈들(200)을 통해서 부하(100)로 공급되는 상용 전력 또는 태양광 전력의 공급이 차단되거나 기준 전압 이하로 낮아지는 경우를 포함한다. 비상상황 결정부(302)는 부하(100)로 공급되는 상용 전력 또는 태양광 전력의 공급이 차단되거나 기준 전압 이하에 해당하는가를 실시간으로 체크한다. 만일 상용 전력 또는 태양관 전력의 공급이 차단되거나 기준 전압 이하로 낮아지면, 비상상황 결정부(302)는 비상상황 결정신호를 전력정보 수집부(304) 및 부하정보 수집부(306)로 전달한다.The emergency determination unit 302 determines whether or not the power supply situation provided to the load 100 by the power supply modules 200 corresponds to the emergency situation. Here, the emergency situation includes a case in which the supply of commercial power or solar power supplied to the load 100 through the power supply modules 200 is cut off or lowered below a reference voltage due to a power failure or a device failure. The emergency determination unit 302 checks in real time whether supply of commercial power or solar power supplied to the load 100 is cut off or falls below a reference voltage. If the supply of commercial power or solar tube power is cut or lowered below a reference voltage, the emergency determination unit 302 transmits the emergency determination signal to the power information collection unit 304 and the load information collection unit 306. .

전력정보 수집부(304)는 전원공급모듈들(200)이 부하에 공급하는 DC 출력전력에 대한 DC 전력정보를 각각 수집한다. 또한, 전력정보 수집부(304)는 전원공급모듈들(200) 각각의 배터리에 충전된 전력에 해당하는 배터리 잔량정보를 각각 수집한다. 전력정보 수집부(304)는 주기적 또는 비주기적으로 전원공급모듈들(200)에 대한 DC 전력정보 및 배터리 잔량정보를 수집할 수 있으며, 특히, 비상 상황 결정부(302)의 비상상황 결정신호에 따라, 전원공급모듈들(200)에 대한 DC 전력정보 및 배터리 잔량정보를 수집할 수 있다.The power information collection unit 304 collects DC power information for DC output power that the power supply modules 200 supply to the load, respectively. In addition, the power information collecting unit 304 collects remaining battery power information corresponding to power charged in each battery of the power supply modules 200, respectively. The power information collection unit 304 may collect DC power information and battery level information for the power supply modules 200 periodically or aperiodically, and in particular, in response to the emergency situation determination signal of the emergency situation determination unit 302. Accordingly, it is possible to collect DC power information and battery level information for the power supply modules 200.

이를 위해, 전력정보 수집부(304)는 전원공급모듈들(200) 각각이 부하에 DC 출력전력을 제공하기 위한 전력선들과 각각 연결된 신호선들을 통해 DC 전력정보 또는 배터리 잔량정보에 대한 신호를 수신하거나, 전원공급모듈들(200) 각각에 구비된 전력 검출모듈(미도시)로부터 검출된 DC 전력정보 또는 배터리 잔량검출모듈(미도시)로부터 검출되는 배터리 잔량정보를 별도의 신호선 등을 통해 수신할 수 있다. To this end, the power information collection unit 304 receives signals for DC power information or battery level information through signal lines respectively connected to power lines for supplying DC output power to the loads, respectively, of the power supply modules 200, or , DC power information detected from the power detection module (not shown) provided in each of the power supply modules 200 or battery remaining information detected from the remaining battery detection module (not shown) can be received through a separate signal line. have.

전력정보 수집부(304)는 전원공급모듈들(200)로부터 제공된 DC 전력정보 또는 배터리 잔량정보를 각 전원공급모듈들(200)에 대응하는 전력 정보로서 저장하는 한편, 평균전력 산출부(308) 또는 방전시간 산출부(310)로 전달한다. The power information collecting unit 304 stores DC power information or battery level information provided from the power supply modules 200 as power information corresponding to each power supply module 200, while the average power calculation unit 308 Or, it is transmitted to the discharge time calculator 310.

부하정보 수집부(306)는 부하(100)에 대한 부하 소비전력정보를 주기적으로 또는 비주기적으로 수집한다. 예를 들어, 부하정보 수집부(306)는 비상 상황 결정부(302)의 비상상황 결정신호에 따라, 부하(200)에 대한 부하 소비전력정보를 수집할 수 있다. 부하 소비전력정보는 부하의 동작 수행 시에 소비되는 전체 소모 전력에 관한 정보이다.The load information collecting unit 306 periodically or aperiodically collects load power consumption information for the load 100. For example, the load information collection unit 306 may collect load power consumption information for the load 200 according to the emergency situation determination signal of the emergency situation determination unit 302. The load power consumption information is information on the total power consumption consumed when performing the operation of the load.

이를 위해, 부하정보 수집부(306)는 부하소비전력에 대한 소비전력 요청신호를 부하(100)로 전송한다. 부하정보 수집부(306)의 소비전력 요청신호에 응답하여, 부하(100)는 자신의 부하 소비전력정보를 검출하고, 검출된 부하 소비전력정보를 부하정보 수집부(306)로 전송한다. 부하정보 수집부(306)는 부하(100)로부터 제공된 부하 소비전력정보를 수신하고, 수신된 소비 부하소비전력정보를 데이터 저장공간에 저장하는 한편, 전력 분산 제어부(312)로 전달할 수 있다.To this end, the load information collection unit 306 transmits a power consumption request signal for load power consumption to the load 100. In response to the power consumption request signal of the load information collection unit 306, the load 100 detects its own load power consumption information and transmits the detected load power consumption information to the load information collection unit 306. The load information collection unit 306 may receive load power consumption information provided from the load 100 and store the received power consumption power consumption information in a data storage space, and transmit the received power consumption power information to the power distribution control unit 312.

평균전력 산출부(308)는 전력정보 수집부(304)에서 제공된 전원공급모듈들(200) 각각에 대한 DC 전력정보를 이용하여 평균전력정보를 산출한다. 평균전력 산출부(308)는 전원공급모듈들(200) 각각의 DC 전력정보를 합산한 후에, 합산된 값을 전원공급모듈들(200)의 개수로 나누어 평균전력정보를 산출할 수 있다. 평균전력 산출부(308)는 산출된 평균전력정보를 전력 분산 제어부(312)로 전달한다.The average power calculation unit 308 calculates average power information using DC power information for each of the power supply modules 200 provided by the power information collection unit 304. The average power calculating unit 308 may calculate average power information by summing DC power information of each of the power supply modules 200 and dividing the sum by the number of power supply modules 200. The average power calculation unit 308 transmits the calculated average power information to the power distribution control unit 312.

방전시간 산출부(310)는 전력정보 수집부(304)로부터 제공된 DC 전력정보 및 배터리 잔량정보를 이용하여 전원공급모듈들(200)에 대한 각각의 방전시간을 산출한다. 방전시간 산출부(310)는 배터리 잔량정보의 해당 배터리 잔량을 DC 전력정보의 DC 출력전력으로 나누어 해당 전원공급모듈에 대한 방전시간을 산출한다. 예를 들어, 임의의 전원공급모듈에 대한 배터리 잔량정보가 10[kW]에 해당하고, 해당 전원공급모듈의 DC 전력정보가 시간당 2[kW]에 해당한다면, 배터리 잔량정보를 DC 전력정보로 나누어서 해당 전원공급모듈에 대한 방전시간 5[hr]을 산출할 수 있다. 방전시간 산출부(310)는 산출된 방전시간정보를 전력 분산 제어부(312)로 전달한다.The discharge time calculator 310 calculates each discharge time for the power supply modules 200 by using DC power information and battery level information provided from the power information collector 304. The discharge time calculation unit 310 calculates the discharge time for the power supply module by dividing the battery remaining amount of the battery remaining information by the DC output power of the DC power information. For example, if the remaining battery information for an arbitrary power supply module corresponds to 10[kW], and the DC power information of the corresponding power supply module corresponds to 2[kW] per hour, the remaining battery information is divided into DC power information. Discharge time 5 [hr] for the power supply module can be calculated. The discharge time calculation unit 310 transmits the calculated discharge time information to the power distribution control unit 312.

전력 분산 제어부(312)는 전원공급모듈들(200) 각각의 충전 전력에 대응하여 부하(100)에 공급되는 DC 출력전력에 대한 분산 공급을 제어한다. 이를 위해, 전력 분산 제어부(312)는 전력정보 수집부(304)로부터 전원공급모듈들(200)에 대한 각각의 DC 전력정보를 수신하고, 부하정보 수집부(306)으로부터 부하(100)에 대한 부하소비전력정보를 수신한다. The power distribution control unit 312 controls distributed supply for DC output power supplied to the load 100 in response to charging power of each of the power supply modules 200. To this end, the power distribution control unit 312 receives each DC power information for the power supply modules 200 from the power information collection unit 304, and the load information collection unit 306 for the load 100 Load power consumption information is received.

전력 분산 제어부(312)는 부하 소비전력정보에 상응하는 전력을 부하(100)에 공급하기 위해, DC 전력정보에 따른 전원공급모듈들(200) 각각의 DC 출력전력에 대한 분산 공급을 제어한다. 이때, 전력 분산 제어부(312)는 전원공급모듈들(200) 각각에 대한 분산 제어를 수행할 수도 있고, 전원공급모듈들(200) 중 DC 출력전력의 불균형을 이루는 전원공급모듈에 대해서만 단독으로 DC 출력전력을 제어할 수도 있다.The power distribution control unit 312 controls distributed supply for DC output power of each of the power supply modules 200 according to the DC power information, in order to supply power corresponding to the load power consumption information to the load 100. At this time, the power distribution control unit 312 may perform distributed control for each of the power supply modules 200, and only DC for the power supply module that forms an imbalance of DC output power among the power supply modules 200 The output power can also be controlled.

도 5a 및 도 5b는 부하(100)에 공급되는 2개의 전원공급모듈들(200)의 전력 공급 상황을 예시하는 참조도이다. 도 5a는 정상 상황에서의 태양광 전력(PV) 또는 상용 교류전력(AC)이 2[kW]의 부하에 공급되는 상황을 예시하고 있다. 또한, 도 5b는 비상 상황(정전시)에서의 2개의 전원공급모듈들(UPS 및 배터리 포함)이 2[kW]의 부하에 충전 전력을 공급하는 상황을 예시하고 있다.5A and 5B are reference diagrams illustrating a power supply situation of two power supply modules 200 supplied to the load 100. 5A illustrates a situation in which solar power (PV) or commercial AC power (AC) is supplied to a load of 2 [kW] in a normal situation. In addition, FIG. 5B illustrates a situation in which two power supply modules (including UPS and battery) supply charging power to a load of 2 [kW] in an emergency (at power failure).

즉, 부하정보 수집부(306)에서 부하(100)에 대한 소비전력정보로서 2[kW]에 해당하는 부하 소비전력정보를 수집하여 전력 분산 제어부(312)로 제공하면, 전력 분산 제어부(312)는 부하(100)의 소비전력에 해당하는 2[kW]를 제공하기 위해, 전원공급모듈들(200) 각각으로부터 DC 출력전력의 분산 공급을 제어한다. 예를 들어, 이전의 부하(100)의 소비전력이 1[kW]에 해당하여 2개의 전원공급모듈들(200) 각각에서 출력되는 DC 출력전력이 0.5[kW]에 해당하였으나, 부하의 교체 등에 따른 소비전력의 변화에 따라 2[kW]로 변경되었다면, 전력 분산 제어부(312)는 부하(100)의 소비전력에 해당하는 2[kW]를 충족시킬 수 있도록 하기 위해, 전원공급모듈들(200) 각각으로부터 1[kW]의 출력전력의 부하(100)에 분산 공급되도록 제어한다. 다만, 여기서, 2개의 전원공급모듈들(200)이 동일한 DC 출력전력을 분산 제공하는 것을 도시하고 있으나, 있으나 이는 예시적인 것에 불과하다.That is, when the load information collection unit 306 collects load power consumption information corresponding to 2 [kW] as power consumption information for the load 100 and provides it to the power distribution control unit 312, the power distribution control unit 312 Controls the distributed supply of DC output power from each of the power supply modules 200 to provide 2 [kW] corresponding to the power consumption of the load 100. For example, the power consumption of the previous load 100 corresponds to 1 [kW], and the DC output power output from each of the two power supply modules 200 corresponds to 0.5 [kW]. If it is changed to 2 [kW] according to the change in power consumption, the power distribution control unit 312 can supply power supply modules 200 to satisfy 2 [kW] corresponding to the power consumption of the load 100. ) It is controlled to be distributedly supplied to the load 100 of the output power of 1 [kW] from each. However, here, it is shown that the two power supply modules 200 provide the same DC output power distributed, but this is only an example.

또한, 전력 분산 제어부(312)는 평균전력 산출부(308)에서 산출된 평균 DC 전력을 초과하는 DC 출력전력을 공급하는 전원공급모듈에 대해 평균 DC 전력 이하로 낮추어 공급하도록 제어하고, 낮아진 DC 전력만큼 다른 전원공급모듈들에서 분산 공급되도록 제어한다.In addition, the power distribution control unit 312 controls the power supply module supplying DC output power exceeding the average DC power calculated by the average power calculation unit 308 to be lowered below the average DC power, and reduced DC power It is controlled to be distributedly supplied from other power supply modules.

도 6은 비상 상황(예를 들어, 정전시)에서의 2개의 전원공급모듈들이 부하에 충전 전력을 분산하여 공급하는 상황을 예시하고 있다.FIG. 6 illustrates a situation in which two power supply modules in an emergency situation (for example, a power failure) distribute and supply charging power to a load.

예를 들어, 전원공급모듈들(200)에서 2[kW]의 소비전력을 갖는 부하(100)에 제공하는 DC 출력전력이 다음의 표 1과 같다고 가정한다.For example, it is assumed that the DC output power provided from the power supply modules 200 to the load 100 having power consumption of 2 [kW] is as shown in Table 1 below.

전원공급모듈Power supply module DC 출력전력 [kW]DC output power [kW] aa 1.51.5 bb 0.50.5

전원공급모듈들 a, b(202, 204)에서 각각 부하(100)에 공급하는 DC 출력전력이 표 1에 해당한다면, 평균전력 산출부(308)에서 산출되는 평균 DC 전력은 (1.5+0.5)/2=1.0[kW]로 산출될 수 있다. 이에 따라, 전력 분산 제어부(312)는 전원공급모듈 a(202)에서 부하(100)에 공급되는 1.5[kW]의 전력과 평균 DC전력을 비교하여, 평균 DC전력을 초과하는 0.5[kW]만큼 DC 전력의 출력이 낮아지도록 전원공급모듈 a의 전력 공급을 제어한다. 이에 따라, 전원공급모듈 a(202)는 1.0[kW]로 낮아진 DC 출력전력을 부하(100)에 공급한다. 또한, 전력 분산 제어부(312)는 전원공급모듈 b(204)에서 부하에 공급되는 0.5[kW]의 전력과 평균 DC전력을 비교하여, 평균 DC전력에 0.5[kW]만큼 미달되는 DC 전력을 증가시켜서 부하(100)에 공급하도록 전원공급모듈 b(204)의 전력 공급을 제어한다. 이에 따라, 전원공급모듈 b(204)는 이전보다 0.5[kW]만큼 증가된 1.0[kW]의 DC 출력전력을 부하(100)에 공급한다. If the DC output power supplied from the power supply modules a, b (202, 204) to the load 100 respectively corresponds to Table 1, the average DC power calculated by the average power calculation unit 308 is (1.5+0.5). /2=1.0[kW]. Accordingly, the power distribution control unit 312 compares the average DC power with the power of 1.5 [kW] supplied to the load 100 from the power supply module a 202, and the average DC power exceeds 0.5 [kW]. The power supply of the power supply module a is controlled so that the output of the DC power is lowered. Accordingly, the power supply module a (202) supplies the DC output power lowered to 1.0 [kW] to the load (100). In addition, the power distribution control unit 312 compares the power of 0.5 [kW] and the average DC power supplied to the load from the power supply module b (204), and increases the DC power that is less than 0.5 [kW] by the average DC power. Power supply module b 204 to control the power supply. Accordingly, the power supply module b 204 supplies the DC output power of 1.0 [kW] increased by 0.5 [kW] to the load 100 than before.

또한, 전력 분산 제어부(312)는 동일한 방전시간 동안 전원공급모듈들(200)의 전력 공급이 이루어지도록 전력 분산 공급을 제어한다. 방전시간 산출부(310)에서 전원공급모듈들에 대한 각각의 방전시간을 산출하면, 전력 분산 제어부(312)는 산출된 각각의 방전시간에 근거하여 동일한 방전시간 동안 상기 전원공급모듈들(200)의 전력 공급이 이루어지도록 전원공급모듈들(200)의 전력 분산 공급을 제어한다.In addition, the power distribution control unit 312 controls power distribution so that power is supplied to the power supply modules 200 during the same discharge time. When the discharge time calculation unit 310 calculates each discharge time for the power supply modules, the power distribution control unit 312 based on the calculated discharge time, the power supply modules 200 during the same discharge time It controls the power distribution supply of the power supply modules 200 so that the power supply of the.

도 7은 비상 상황(예를 들어, 정전시)에서의 2개의 전원공급모듈들이 동일한 방전시간으로 부하에 DC 전력을 공급하는 상황을 예시하고 있다.7 illustrates a situation in which two power supply modules supply DC power to a load with the same discharge time in an emergency situation (eg, in case of power failure).

예를 들어, 전원공급모듈들(200)에서 2[kW]의 소비전력을 갖는 부하(100)에 제공하는 DC 출력전력에 대한 각각의 방전시간이 다음의 표 2라 가정한다. For example, it is assumed that each discharge time for DC output power provided to the load 100 having power consumption of 2 [kW] in the power supply modules 200 is Table 2 below.

전원공급모듈Power supply module DC 출력전력 [kW]DC output power [kW] 방전시간 [hr]Discharge time [hr] aa 1.51.5 2.02.0 bb 0.50.5 4.04.0

전원공급모듈들 a, b(202, 204) 각각에서 부하(100)에 공급하는 DC 출력전력과 이에 대응하는 방전시간이 표 2에 해당한다면, 전력 분산 제어부(312)는 평균 방전시간을 산출할 수 있다. 평균 방전시간은 전원공급모듈들 a, b(202, 204) 각각의 방전시간을 합산한 후에 저누언공급모듈의 개수로 나눈 값일 수도 있고, 각 전원공급모듈들의 충방전 특성에 따라, 방전시간에 대한 가중치를 부여하여 평균값을 산출할 수도 있다. If the DC output power supplied from each of the power supply modules a and b (202 and 204) to the load 100 and the corresponding discharge time correspond to Table 2, the power distribution control unit 312 calculates the average discharge time. Can be. The average discharge time may be a value divided by the number of low leakage supply modules after summing the discharge times of the power supply modules a, b (202, 204), and depending on the charge/discharge characteristics of each power supply module, the discharge time An average value may be calculated by assigning weights to the values.

예를 들어, 전력 분산 제어부(312)는 2개의 전원공급모듈들 a, b(202, 204)에 대한 평균 방전시간으로, (2+4)/2 = 3[hr]의 방전시간값을 산출할 수 있다. For example, the power distribution control unit 312 calculates the discharge time value of (2+4)/2 = 3 [hr] as the average discharge time for the two power supply modules a, b (202, 204). can do.

이에 따라, 전력 분산 제어부(312)는 전원공급모듈 a(202)에서 부하에 공급되는 전력의 방전시간(예를 들어, 표 2에서 2.0[hr])과 평균 방전시간(예를 들어, 3.0[hr])을 비교하여, 평균 방전시간에 미달하는 1.0[hr]만큼 방전시간이 연장되도록 전원공급모듈 a(202)의 DC 출력전력이 낮아지도록 제어한다. 이에 따라, 전원공급모듈 a(202)는 1.0[hr]만큼 방전시간이 증가되도록 DC 출력전력을 낮추어 부하(100)에 공급한다. Accordingly, the power distribution control unit 312 discharges the power supplied to the load from the power supply module a (202) (for example, 2.0 [hr] in Table 2) and the average discharge time (eg, 3.0 [ hr]), and control so that the DC output power of the power supply module a (202) is lowered so that the discharge time is extended by 1.0 [hr] below the average discharge time. Accordingly, the power supply module a (202) lowers the DC output power so that the discharge time increases by 1.0 [hr] and supplies it to the load (100).

또한, 전력 분산 제어부(312)는 전원공급모듈 b(204)에서 부하에 공급되는 전력의 방전시간(예를 들어, 표 2에서 4.0[hr])과 평균 방전시간을 비교하여, 평균 방전시간(예를 들어, 3.0[hr])을 초과하는 1.0[hr]만큼 방전시간이 단축되도록 전원공급모듈 b(204)의 DC 출력전력이 증가되도록 제어한다. 이에 따라, 전원공급모듈 b(204)는 1.0[hr]만큼 방전시간이 단축되도록 DC 출력전력을 증가시켜 부하(100)에 공급한다. In addition, the power distribution control unit 312 compares the average discharge time with the discharge time (for example, 4.0 [hr] in Table 2) of the power supplied to the load from the power supply module b 204, and the average discharge time ( For example, it is controlled to increase the DC output power of the power supply module b(204) so that the discharge time is shortened by 1.0 [hr] exceeding 3.0 [hr]). Accordingly, the power supply module b 204 increases the DC output power so that the discharge time is shortened by 1.0 [hr] and supplies it to the load 100.

이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다. So far, the present invention has been focused on embodiments. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that it 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. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, it should be interpreted to include the contents described in the claims and various embodiments within the scope equivalent thereto.

Claims (7)

DC 전력을 공급받는 부하;
배터리 및 정상시에 태양광 전력 또는 상용 전력을 상기 배터리에 충전하고 비상시에 상기 배터리에 저장된 전력을 이용하여 상기 DC 출력전력을 상기 부하에 공급하는 DC UPS(Uninterruptible Power System)를 각각 포함하는 복수의 전원공급모듈들; 및
상기 전원공급모듈들 각각의 충전 전력에 대응하여 상기 부하에 공급되는 상기 DC 출력전력에 대한 분산 공급을 제어하는 전력공급 제어기를 포함하고,
상기 전력공급 제어기는, 외부 발전원으로부터 인가된 신호에 따라 부하리스트에 포함된 각 부하 타입의 출력 최적 조건을 산출하고, 상기 인가된 신호를 통해 외부 발전원의 상태정보를 판단하여 상기 산출된 출력 최적 조건에 대응하는 부하를 출력하는 부하 산출부와,
상기 부하 산출부로부터 출력된 부하를 룩업 테이블(look-up table)화하여 부하 정보를 출력하고, 전력 제어를 수행하는 운전 모드 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC UPS 전력 제어 시스템.DC powered load;
A plurality of batteries each including a DC uninterruptible power system (UPS) that charges solar power or commercial power to the battery at normal times and supplies the DC output power to the load using power stored in the battery in an emergency. Power supply modules; And
And a power supply controller that controls distributed supply to the DC output power supplied to the load in response to charging power of each of the power supply modules,
The power supply controller calculates the optimal output condition of each load type included in the load list according to the signal applied from the external power source, and determines the state information of the external power source through the applied signal to calculate the output A load calculation unit that outputs a load corresponding to the optimum condition,
DC load power control system, characterized in that it comprises a drive mode control unit for outputting load information by performing a look-up table (look-up table) of the load output from the load calculator, and performs power control. 청구항 1에 있어서,
상기 부하 산출부는,
상위 계통인 메인 그리드와 연계되어 전력회사의 전력망으로부터 전체 네트워크의 전력 상태 정보를 수신하는 외부 신호 입력부와,
상기 외부 신호 입력부로부터 전력 상태 정보를 수신하여 메인 부하, 시간 조정 부하 및 순간 조절 부하의 출력 최적 조건을 산출하여 출력하는 부하 리스트부와,
상기 외부 신호 입력부로부터 입력된 전력 상태 정보에 따라 부하에 대한 수요 감소를 인지하여 각 부하 타입의 출력을 제어하는 수요 억제 생성부와,
상기 시간 조정부하에 대한 보상율을 결정하는 보상율 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC UPS 전력 제어 시스템.The method according to claim 1,
The load calculation unit,
An external signal input unit connected to the main grid, the upper system, for receiving power status information of the entire network from the power grid of the power company
A load list unit which receives power state information from the external signal input unit and calculates and outputs optimal output conditions of a main load, a time adjustment load, and an instantaneous adjustment load;
A demand suppression generation unit for controlling the output of each load type by recognizing a decrease in demand for the load according to the power state information input from the external signal input unit;
DC UPS power control system comprising a compensation rate generator for determining a compensation rate for the time adjustment load. 청구항 1에 있어서,
상기 운전모드 제어부는,
전력회사로부터 미리 설정된 발전원에 대한 단기간 혹은 장기간 운전 동작 상태와 상기 부하 산출부로부터 출력된 수정된 부하에 따라 운전모드를 결정하는 운전모드 결정부와,
상기 운전모드 결정부로부터 결정된 부하의 타입을 룩업 테이블화하는 제어 룩업 테이블부를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC UPS 전력 제어 시스템.The method according to claim 1,
The operation mode control unit,
An operation mode determination unit for determining an operation mode according to a short-term or long-term operation state for a predetermined power generation source from a power company and a modified load output from the load calculation unit;
And a control look-up table unit that looks up a table of the type of load determined from the operation mode determination unit. 청구항 1에 있어서,
상기 전력공급 제어기는,
상기 전원공급모듈들 각각의 상기 부하에 대한 DC 출력전력에 대응하는 DC 전력정보 및 상기 전원공급모듈들 각각의 충전 전력에 해당하는 배터리 잔량정보를 각각 수집하는 전력정보 수집부;
상기 부하에 대한 부하소비전력정보를 수집하는 부하정보 수집부; 및
상기 수집된 부하소비전력정보에 상응하는 전력을 상기 부하에 공급하기 위해, 상기 DC 전력정보에 따른 상기 전원공급모듈들 각각의 DC 출력전력에 대한 분산 공급을 제어하는 전력 분산 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DC UPS 전력 제어 시스템.The method according to claim 1,
The power supply controller,
A power information collection unit configured to collect DC power information corresponding to DC output power for each load of each of the power supply modules and battery remaining information corresponding to charging power of each of the power supply modules;
A load information collection unit for collecting load power consumption information for the load; And
In order to supply the power corresponding to the collected load power consumption information to the load, further comprising a power distribution control unit for controlling the distributed supply for the DC output power of each of the power supply modules according to the DC power information Features a DC UPS power control system. 청구항 4에 있어서,
상기 전력공급 제어기는,
상기 전원공급모듈들에 의해 상기 부하로 제공되는 전력 공급 상황이 비상 상황에 해당하는지 결정하는 비상상황 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DC UPS 전력 제어 시스템.The method according to claim 4,
The power supply controller,
DC power control system further comprising an emergency determination unit for determining whether the power supply provided by the power supply module to the load corresponds to an emergency situation. 청구항 4에 있어서,
상기 전력공급 제어기는,
상기 전력정보 수집부에서 수집된 상기 전원공급모듈들 각각에 대한 상기 전력 정보로부터 평균 DC 전력을 산출하는 평균전력 산출부를 더 포함하고,
상기 전력 분산 제어부는,
상기 산출된 평균 DC 전력을 초과하는 DC 출력전력을 공급하는 전원공급모듈에 대해 상기 평균 DC 전력 이하로 낮추어 공급하도록 제어하고, 낮아진 DC 전력만큼 다른 전원공급모듈들에서 분산 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 DC UPS 전력 제어 시스템.The method according to claim 4,
The power supply controller,
Further comprising an average power calculation unit for calculating the average DC power from the power information for each of the power supply modules collected by the power information collection unit,
The power distribution control unit,
The power supply module that supplies DC output power exceeding the calculated average DC power is controlled to be supplied below the average DC power and controlled to be distributedly supplied from other power supply modules as much as the reduced DC power. DC UPS power control system. 청구항 6에 있어서,
상기 전력공급 제어기는,
상기 수집된 DC 전력정보와 상기 배터리 잔량정보를 이용하여 상기 전원공급모듈들에 대한 각각의 방전시간을 산출하는 방전시간 산출부를 더 포함하고,
상기 전력 분산 제어부는,
상기 산출된 각각의 방전시간에 근거하여 동일한 방전시간 동안 상기 전원공급모듈들의 전력 공급이 이루어지도록 상기 전원공급모듈들의 전력 분산 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 DC UPS 전력 제어 시스템.
The method according to claim 6,
The power supply controller,
Further comprising a discharge time calculation unit for calculating each discharge time for the power supply module using the collected DC power information and the remaining battery information,
The power distribution control unit,
DC UPS power control system, characterized in that for controlling the power distribution supply of the power supply modules so that the power supply of the power supply modules during the same discharge time based on the calculated discharge time.
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