KR20200089056A - Energy storage system, power control device and power control method for energy cost reduction - Google Patents

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KR20200089056A KR1020190005663A KR20190005663A KR20200089056A KR 20200089056 A KR20200089056 A KR 20200089056A KR 1020190005663 A KR1020190005663 A KR 1020190005663A KR 20190005663 A KR20190005663 A KR 20190005663A KR 20200089056 A KR20200089056 A KR 20200089056A
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided are an energy storage system, a power control device and a power control method for energy cost reduction. According to one aspect of the present invention, the energy storage system, which is connected to a power grid supplying power to a load side, comprises: an energy storage device storing energy supplied from a power grid; a power conversion device transmitting power between the power grid and the energy storage device; and a power control device controlling the power transmission between the power grid and the energy storage device. The power control device generates a prediction profile which predicts power usage of a load, sets a target profile based on the prediction profile and the capacity of the energy storage device, and controls charge and discharge of the energy storage device in accordance with a determined charge and discharge profile based on a difference between the prediction profile and the target profile.

Description

에너지 비용 절감을 위한 에너지 저장 시스템, 전력 제어 장치 및 전력 제어 방법{ENERGY STORAGE SYSTEM, POWER CONTROL DEVICE AND POWER CONTROL METHOD FOR ENERGY COST REDUCTION}Energy storage system, power control device and power control method to reduce energy cost{ENERGY STORAGE SYSTEM, POWER CONTROL DEVICE AND POWER CONTROL METHOD FOR ENERGY COST REDUCTION}

본 실시예는 에너지 저장 시스템, 전력 제어 장치 및 전력 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 실시예는 에너지 저장 장치를 포함하고 전력망에 연결된 에너지 저장 시스템에서 에너지 비용을 절감할 수 있도록 에너지 저장 장치로 충방전되는 전력을 제어하는 전력 제어 장치와 전력 제어 방법 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.This embodiment relates to an energy storage system, a power control device, and a power control method. Specifically, this embodiment includes an energy storage device and a power control device and a power control method for controlling electric power charged and discharged by the energy storage device so as to reduce energy costs in an energy storage system connected to an electric power grid, and energy including the same It relates to a storage system.

에너지 산업의 발달과 국가 제도적인 변화에 따라, 신재생 에너지의 도입이 늘어나고 에너지 체계가 분산화되면서 에너지 저장 장치를 포함하는 에너지 저장 시스템의 도입이 점차 증가하고 있다.With the development of the energy industry and national institutional changes, the introduction of new and renewable energy and the decentralization of the energy system, the introduction of energy storage systems including energy storage devices is gradually increasing.

이에 따라 공장이나 대규모 상업시설뿐만 아니라 아파트 단지 등 단위 주거 지역에도 에너지 저장 시스템을 도입하는 사례가 늘고 있다. 이는 신재생 에너지의 도입이 늘어난 것에도 원인이 있지만, 시간대별 차등 요금제 등 에너지 가격체계의 변화로 인해 에너지 저장 시스템의 역할이 전력망으로부터 에너지를 공급받아 저장하고 부하로 공급하는 방식으로 전력 수급을 안정화하고 시간대별 수요를 조절함으로써 전력 요금 절감에도 기여할 수 있기 때문으로 분석된다. Accordingly, there are increasing cases of introducing energy storage systems not only in factories or large-scale commercial facilities, but also in unit residential areas such as apartment complexes. This is also due to the increase in the introduction of new and renewable energy, but the role of the energy storage system stabilizes power supply and demand by supplying energy from the power grid and supplying it as a load due to changes in the energy price system such as hourly differential plans. And it is analyzed that it can also contribute to the reduction of power rates by adjusting the demand by time.

그러나 에너지 저장 시스템을 도입하더라도 단순히 경부하 구간에서 에너지 저장 장치를 충전한 후 최대부하 구간에서 에너지 저장 장치에 저장된 전력을 전력망으로 방전하는 방식을 사용해서는 전력 요금 절감 효과가 크지 않을 수 있다. 따라서 에너지 저장 시스템을 활용하여 전력 요금을 절감하기 위한 효과적인 운용 방법이 모색될 필요가 있다.However, even if an energy storage system is introduced, the effect of reducing the power rate may not be significant by simply charging the energy storage device in the light load section and then discharging the power stored in the energy storage device in the maximum load section into the power grid. Therefore, there is a need to find an effective operation method to reduce the power charge by utilizing the energy storage system.

본 실시예는 에너지 비용을 절감할 수 있는 에너지 저장 시스템, 에너지 저장 시스템을 제어하는 전력 제어 장치 및 전력 제어 방법을 제공할 수 있다.The present embodiment can provide an energy storage system capable of reducing energy costs, a power control device for controlling the energy storage system, and a power control method.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 실시예의 일 측면은, 부하(load) 측에 전력을 공급하는 전력망에 연결된 에너지 저장 시스템에 있어서, 전력망으로부터 공급받은 에너지를 저장하는 에너지 저장 장치; 상기 전력망과 상기 에너지 저장 장치 사이에서 전력을 전달하는 전력 변환 장치; 및 상기 전력망과 상기 에너지 저장 장치 사이의 전력 전달을 제어하는 전력 제어 장치;를 포함하되, 상기 전력 제어 장치는 상기 부하의 전력 사용량을 예측하는 예측 프로파일을 생성하고, 상기 예측 프로파일과 상기 에너지 저장 장치의 용량에 기초하여 목표 프로파일을 설정하며, 상기 예측 프로파일과 상기 목표 프로파일의 차이에 기초하여 결정되는 충방전 프로파일에 따라 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템이다.An aspect of the present embodiment for achieving the above object, an energy storage system connected to a power grid that supplies power to a load side, comprising: an energy storage device that stores energy supplied from the power grid; A power conversion device that transfers power between the power grid and the energy storage device; And a power control device that controls power transmission between the power grid and the energy storage device, wherein the power control device generates a prediction profile that predicts power consumption of the load, and the prediction profile and the energy storage device. It is an energy storage system, characterized in that a target profile is set based on the capacity of and the charge/discharge of the energy storage device is controlled according to a charge/discharge profile determined based on a difference between the prediction profile and the target profile.

상기 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 목표 프로파일은 경부하 구간, 중간부하 구간 및 최대부하 구간을 포함하는 전체 구간에서 최대 피크 전력을 목적함수로 설정하여 결정될 수 있다. 되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.In the energy storage system, the target profile may be determined by setting a maximum peak power as a target function in all sections including a light load section, a middle load section, and a maximum load section. Energy storage system, characterized in that.

상기 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 목표 프로파일은 전력 요금을 구성하는 기본 요금과 전력량 요금의 합을 목적함수로 설정하여 결정될 수 있다. In the energy storage system, the target profile may be determined by setting the sum of the basic rate constituting the power rate and the power rate as an objective function.

상기 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 충방전 프로파일은 중간부하 구간 또는 경부하 구간에서 상기 에너지 저장 장치로부터 상기 전력망으로의 방전을 포함할 수 있다. In the energy storage system, the charge/discharge profile may include discharge from the energy storage device to the power grid in an intermediate load section or a light load section.

상기 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 목표 프로파일은 중간부하 또는 경부하 구간에서 최대부하 구간보다 더 큰 피크 전력이 발생하도록 설정될 수 있다. In the energy storage system, the target profile may be set to generate a peak power greater than the maximum load section in the middle load or light load section.

상기 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 전력 제어 장치는 상기 부하로 공급되는 실제 전력을 검출하고, 상기 검출된 실제 전력이 예측 프로파일과 차이가 큰 경우, 실시간으로 예측 프로파일을 수정하고, 상기 수정된 예측 프로파일에 따라 상기 목표 프로파일을 실시간으로 재설정할 수 있다. In the energy storage system, the power control device detects the actual power supplied to the load, and when the detected actual power is largely different from the prediction profile, corrects the prediction profile in real time, and the modified prediction profile Accordingly, the target profile may be reset in real time.

상기 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 전력 제어 장치는 환경 데이터와 부하의 전력소비패턴 정보를 수집하고, 상기 수집된 환경 데이터와 부하의 전력소비패턴 정보로부터 상기 예측 프로파일을 생성할 수 있다. In the energy storage system, the power control device may collect environmental data and load power consumption pattern information, and generate the prediction profile from the collected environmental data and load power consumption pattern information.

상기 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 환경 데이터는 계절, 날짜, 요일 및 시간에 따른 기상 데이터를 포함할 수 있다. In the energy storage system, the environmental data may include weather data according to season, date, day of the week, and time.

본 발명의 다른 일 측면은, 에너지 저장 장치를 포함하고 부하(load) 측에 전력을 공급하는 전력망에 연결된 에너지 저장 시스템의 전력 제어 방법으로서, 환경 데이터와 부하 전력소비패턴 정보를 수집하는 단계; 상기 환경 데이터와 상기 부하 전력소비패턴 정보로부터 부하 소비전력에 대한 예측 프로파일을 생성하는 단계; 상기 예측 프로파일에 기초하여 목표 프로파일을 설정하는 단계; 상기 예측 프로파일과 상기 목표 프로파일에 기초하여 충방전 프로파일을 결정하는 단계; 상기 충방전 프로파일에 기초하여 에너지 저장 장치로 충방전되는 전력을 제어하는 단계;를 포함하는 전력 제어 방법이다.Another aspect of the present invention, a power control method of an energy storage system connected to a power grid that includes an energy storage device and supplies power to a load side, comprising: collecting environmental data and load power consumption pattern information; Generating a prediction profile for power consumption from the environment data and the load power consumption pattern information; Setting a target profile based on the prediction profile; Determining a charge/discharge profile based on the prediction profile and the target profile; And controlling power charged and discharged by the energy storage device based on the charge/discharge profile.

상기 전력 제어 방법에 있어서, 상기 목표 프로파일을 설정하는 단계는 목적함수를 설정하고 목적함수를 최적화하는 단계를 포함할 수 있다. In the power control method, setting the target profile may include setting a target function and optimizing the target function.

상기 전력 제어 방법에 있어서, 상기 목표 프로파일은 상기 에너지 저장 장치의 용량을 고려하여 설정될 수 있다. In the power control method, the target profile may be set in consideration of the capacity of the energy storage device.

상기 전력 제어 방법에 있어서, 상기 목적함수는 경부하 구간, 중간부하 구간 및 최대부하 구간을 포함하는 전체 구간에서의 최대 피크 전력으로 설정될 수 있다. In the power control method, the objective function may be set as the maximum peak power in all sections including the light load section, the middle load section, and the maximum load section.

상기 전력 제어 방법에 있어서, 상기 목적함수는 전력 요금을 구성하는 기본 요금과 전력량 요금의 합으로 설정될 수 있다. In the power control method, the objective function may be set as a sum of a basic charge constituting a power charge and a power charge.

상기 전력 제어 방법에 있어서, 상기 충방전 프로파일은 중간부하 구간 또는 경부하 구간에서 상기 에너지 저장 장치로부터 상기 전력망으로의 방전을 포함될 수 있다. In the power control method, the charge/discharge profile may include discharge from the energy storage device to the power grid in an intermediate load section or a light load section.

상기 전력 제어 방법에 있어서, 상기 목표 프로파일은 중간부하 또는 경부하 구간에서 최대부하 구간보다 더 큰 피크 전력이 발생하도록 설정될 수 있다. In the power control method, the target profile may be set to generate a peak power greater than the maximum load section in the middle load or light load section.

본 발명의 또 다른 일 측면은, 에너지 저장 장치를 포함하고 부하(load) 측에 전력을 공급하는 전력망에 연결된 에너지 저장 시스템을 제어하기 위한 전력 제어 장치에 있어서, 상기 부하의 전력 사용량을 예측하는 예측 프로파일을 생성하는 부하 프로파일 예측부; 상기 예측 프로파일과 상기 에너지 저장 장치의 용량에 기초하여 목표 프로파일을 설정하는 목표 프로파일 설정부; 및 상기 예측 프로파일과 상기 목표 프로파일의 차이에 기초하여 결정되는 충방전 프로파일에 따라 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하는 전력변환장치 제어부;를 포함하는 전력 제어 장치이다.Another aspect of the present invention, in a power control device for controlling an energy storage system connected to a power grid including an energy storage device and supplying power to a load side, a prediction for predicting the power consumption of the load Load profile prediction unit for generating a profile; A target profile setting unit for setting a target profile based on the prediction profile and the capacity of the energy storage device; And a power conversion device control unit for controlling charging and discharging of the energy storage device according to a charging and discharging profile determined based on a difference between the prediction profile and the target profile.

상기 전력 제어 장치에 있어서, 상기 목표 프로파일은 목적함수를 설정하고 상기 설정된 목적함수의 최적화를 통해 설정될 수 있다. In the power control device, the target profile may be set through setting an objective function and optimizing the set objective function.

상기 전력 제어 장치에 있어서, 상기 목적함수는 경부하 구간, 중간부하 구간 및 최대부하 구간을 포함하는 전체 구간에서의 최대 피크 전력으로 설정될 수 있다. In the power control device, the objective function may be set as the maximum peak power in all sections including the light load section, the middle load section, and the maximum load section.

상기 전력 제어 장치에 있어서, 상기 목적함수는 전력 요금을 구성하는 기본 요금과 전력량 요금의 합으로 설정될 수 있다. In the power control device, the objective function may be set as a sum of a basic charge constituting a power charge and a power charge.

상기 전력 제어 장치에 있어서, 상기 충방전 프로파일은 중간부하 구간 또는 경부하 구간에서 상기 에너지 저장 장치로부터 상기 전력망으로의 방전을 포함할 수 있다. In the power control device, the charge/discharge profile may include discharge from the energy storage device to the power grid in an intermediate load section or a light load section.

상기 전력 제어 장치에 있어서, 상기 목표 프로파일은 중간부하 또는 경부하 구간에서 최대부하 구간보다 더 큰 피크 전력이 발생하도록 설정될 수 있다. In the power control device, the target profile may be set to generate a peak power larger than the maximum load section in the middle load or light load section.

본 실시예에 의하면, 에너지 저장 장치를 사용하여 전력망에 전력을 공급하는 에너지 저장 시스템에서 에너지 저장 장치의 충방전을 효율적으로 운용함으로써 에너지 비용을 절감할 수 있다. According to the present embodiment, it is possible to reduce energy costs by efficiently operating the charging and discharging of the energy storage device in the energy storage system that supplies power to the power grid using the energy storage device.

도 1은 본 실시예의 에너지 저장 시스템과 전력망 및 부하의 연결 관계를 도시한 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 구성을 예시한 블록도이다.
도 3은 전력 변환 장치의 구성을 예시한 블록도이다.
도 4는 전력 변환 장치의 회로를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 5는 전력 제어 장치를 개략적으로 예시한 블록도이다.
도 6은 시간에 따른 부하의 전력 소비 패턴을 예시한 도면이다.
도 7은 비교예에 따른 전력 제어 방법을 예시하는 도면이다.
도 8은 부하의 전력 소비 패턴 중 피크 부분을 간략하게 개념적으로 도시한 도면이다.
도 9는 비교예의 전력 제어 방법을 도 8의 전력 소비 패턴에 적용한 경우를 예시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 방법을 도 8의 전력 소비 패턴에 적용한 경우를 예시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 방법을 도 8의 전력 소비 패턴에 적용한 경우를 예시한 도면이다.
도 12와 도 13은 전력 제어 방법의 효과를 다양한 상황에서 살펴보기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 방법을 개략적으로 예시하는 도면이다.
도 15는 전력 제어 장치의 구성을 하드웨어 관점에서 예시한 블록도이다.
1 is a diagram showing a connection relationship between an energy storage system and a power grid and a load in this embodiment.
2 is a block diagram illustrating the configuration of an energy storage system according to the present embodiment.
3 is a block diagram illustrating a configuration of a power conversion device.
4 is a diagram schematically illustrating a circuit of a power conversion device.
5 is a block diagram schematically illustrating a power control device.
6 is a diagram illustrating a power consumption pattern of a load over time.
7 is a diagram illustrating a power control method according to a comparative example.
8 is a diagram schematically conceptually showing a peak portion of a power consumption pattern of a load.
9 is a diagram illustrating a case where the power control method of the comparative example is applied to the power consumption pattern of FIG. 8.
10 is a diagram illustrating a case where the power control method according to an embodiment of the present invention is applied to the power consumption pattern of FIG. 8.
11 is a diagram illustrating a case where the power control method according to an embodiment of the present invention is applied to the power consumption pattern of FIG. 8.
12 and 13 are views for examining the effects of the power control method in various situations.
14 is a diagram schematically illustrating a power control method according to an embodiment of the present invention.
15 is a block diagram illustrating the configuration of a power control device from a hardware perspective.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. It should be noted that in adding reference numerals to the components of each drawing, the same components have the same reference numerals as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known structures or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected to or connected to the other component, but another component between each component It should be understood that elements may be "connected", "coupled" or "connected".

도 1은 본 실시예의 에너지 저장 시스템과 전력망 및 부하의 연결 관계를 도시한 도면이다.1 is a diagram showing a connection relationship between an energy storage system and a power grid and a load in this embodiment.

도 1을 참조하면, 에너지 저장 시스템(100)은 부하(20, load) 측에 전력을 공급하는 전력망(10)에 연결될 수 있다. 전력망(10)은 교류 전원을 부하(20)로 제공할 수 있다. 부하(20)는 공장, 상가 건물, 아파트 단지 등일 수 있다. 에너지 저장 시스템(100)은 부하(20)에 전력을 공급하는 전력망(10)에 연결되어 전력망(10)으로부터 에너지를 공급받고 저장하거나 저장된 에너지를 부하(20)로 공급할 수 있다. Referring to FIG. 1, the energy storage system 100 may be connected to a power grid 10 that supplies power to a load 20. The power grid 10 may provide AC power to the load 20. The load 20 may be a factory, a commercial building, an apartment complex, or the like. The energy storage system 100 may be connected to the power grid 10 that supplies power to the load 20 to receive and store energy from the power grid 10 or to supply stored energy to the load 20.

도 2는 본 실시예에 따른 에너지 저장 시스템의 구성을 예시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating the configuration of an energy storage system according to the present embodiment.

도 2를 참조하면, 에너지 저장 시스템(100)은 에너지 저장 장치(110), 전력 변환 장치(120) 및 전력 제어 장치(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the energy storage system 100 may include an energy storage device 110, a power conversion device 120, and a power control device 130.

에너지 저장 장치(110)는 전력망으로부터 공급받은 에너지를 저장할 수 있다. 예시적으로, 에너지 저장 장치(110)는 대용량 배터리, 2차 전지 등일 수 있으나, 본 실시예가 이로 한정되는 것은 아니다.The energy storage device 110 may store energy supplied from a power grid. For example, the energy storage device 110 may be a large-capacity battery, a secondary battery, or the like, but the embodiment is not limited thereto.

전력 변환 장치(120)는 전력망과 에너지 저장 장치(110) 사이에서 전력을 전달할 수 있다. 통상, 전력망은 교류이고 에너지 저장 장치는 직류이므로 전력 변환 장치(120)는 전력망과 에너지 저장 장치(110) 사이에서 전압의 종류(교류, 직류) 및 레벨을 변환할 수 있다.The power conversion device 120 may transfer power between the power grid and the energy storage device 110. Normally, since the power grid is alternating current and the energy storage device is direct current, the power conversion device 120 can convert the type (AC, direct current) and level of the voltage between the power grid and the energy storage device 110.

전력 제어 장치(130)는 전력 변환 장치(120)를 제어함으로써 전력망과 에너지 저장 장치(110) 사이의 전력 전달을 제어할 수 있다. 예시적으로, 전력 제어 장치(130)는 전력망으로부터 에너지 저장 장치(110)로 충전되는 전력 또는 에너지 저장 장치(110)로부터 부하로 방전되는 전력을 결정하고 제어할 수 있다. 구체적으로, 전력 제어 장치(130)는 부하의 전력 사용량을 예측하는 예측 프로파일을 생성하고, 예측 프로파일과 에너지 저장 장치(110)의 용량에 기초하여 목표 프로파일을 설정하며, 예측 프로파일과 목표 프로파일의 차이에 기초하여 결정되는 충방전 프로파일에 따라 에너지 저장 장치(110)의 충방전을 제어할 수 있다. 전력 제어 장치(130)가 에너지 저장 장치(110)의 충방전 전력을 결정하고 제어하는 방법에 대해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.The power control device 130 may control power transmission between the power grid and the energy storage device 110 by controlling the power conversion device 120. For example, the power control device 130 may determine and control power charged from the power grid to the energy storage device 110 or power discharged from the energy storage device 110 to a load. Specifically, the power control device 130 generates a prediction profile predicting the power consumption of the load, sets a target profile based on the capacity of the prediction profile and the energy storage device 110, and the difference between the prediction profile and the target profile Charging and discharging of the energy storage device 110 may be controlled according to the charging and discharging profile determined based on the. A method of determining and controlling the charge/discharge power of the energy storage device 110 by the power control device 130 will be described in detail below.

도 3은 전력 변환 장치의 구성을 예시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of a power conversion device.

도 3을 참조하면, 전력 변환 장치(120)는 교류 차단기(121), 필터 커패시터(122), 인버터(123), 직류 차단기(124) 및 제어부(125)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the power converter 120 may include an AC circuit breaker 121, a filter capacitor 122, an inverter 123, a DC circuit breaker 124, and a control unit 125.

교류 차단기(121)는 전력망과 인버터(123) 사이에 배치되어 전력망과 인버터(123) 사이를 연결 또는 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 교류 차단기(121)에는 모터에 의해 구동되거나 자력에 의해 구동되는 기계적 접점을 가지는 스위치가 사용될 수 있다.The AC circuit breaker 121 may be disposed between the power grid and the inverter 123 to perform a function of connecting or blocking the power grid and the inverter 123. The AC circuit breaker 121 may be a switch having a mechanical contact driven by a motor or a magnetic force.

인버터(123)는 복수의 스위칭 소자를 포함할 수 있고, 전력망과 에너지 저장 장치 사이에서 전력을 변환하여 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 인버터(123)는 전력망과 에너지 저장 장치 사이의 전력 변환을 위해 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation) 방식을 사용할 수 있다. 펄스 폭 변조 방식은 스위칭 소자들의 온/오프 시간 비율을 조절함으로써 전력을 제어하는 방식으로서 이러한 펄스 폭 변조 방식에 의하면 스위칭 노이즈가 발생할 수 있으므로, 필터 커패시터(122)를 사용하는 것이 바람직하다.The inverter 123 may include a plurality of switching elements, and may perform a function of converting and transferring power between a power grid and an energy storage device. The inverter 123 may use a pulse width modulation method for power conversion between the power grid and the energy storage device. The pulse width modulation method is a method of controlling power by adjusting an on/off time ratio of switching elements, and according to the pulse width modulation method, switching noise may be generated, so it is preferable to use a filter capacitor 122.

직류 차단기(124)는 에너지 저장 장치와 인버터(123) 사이에 배치되어 에너지 저장 장치와 인버터(123) 사이를 연결 또는 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 직류 차단기(124)에는 모터에 의해 구동되거나 자력에 의해 구동되는 기계적 접점을 가지는 스위치가 사용될 수 있다. The DC circuit breaker 124 may be disposed between the energy storage device and the inverter 123 to perform a function of connecting or blocking the energy storage device and the inverter 123. The DC circuit breaker 124 may be a switch having a mechanical contact driven by a motor or a magnetic force.

필터 커패시터(122)는 인버터(123)의 교류측 배선에 연결되어 인버터(123)의 펄스 폭 변조 시에 발생하는 스위칭 노이즈를 줄일 수 있다.The filter capacitor 122 may be connected to the AC side wiring of the inverter 123 to reduce switching noise generated during pulse width modulation of the inverter 123.

제어부(125)는 인버터(123)의 스위칭 소자(도면 미도시)를 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 이를 위해 제어부(125)는 전력 제어 장치의 지령을 받아 전력 제어 장치의 지령에 적합한 전력 변환을 수행하도록 인버터(123)를 제어할 수 있다. 제어부(125)가 전력 제어 장치로부터 수신하는 지령에는 에너지 저장 장치의 충방전 전력 정보가 포함될 수 있다. 또한, 제어부(125)는 교류 차단기(121) 및 직류 차단기(124)를 제어하여 전력 변환 장치(120)의 동작을 온/오프 할 수 있다.The control unit 125 may generate a signal for controlling a switching element (not shown) of the inverter 123. To this end, the controller 125 may control the inverter 123 to receive a command from the power control device and perform power conversion suitable for the command from the power control device. The command received by the control unit 125 from the power control device may include charge/discharge power information of the energy storage device. In addition, the control unit 125 may control the AC circuit breaker 121 and the DC circuit breaker 124 to turn on/off the operation of the power converter 120.

도 4는 전력 변환 장치의 회로를 개략적으로 예시한 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating a circuit of a power conversion device.

도 4를 참조하면, 전력 변환 장치(120)는 교류 차단기(121), 필터 커패시터(122), 인버터(123), 직류 차단기(124), 제어부(125), 필터 인덕터(126) 및 직류 링크 커패시터(127)를 포함할 수 있다. 도 4에서 전력망은 3상 교류 전압인 것으로 예시되어 있고, 에너지 저장 장치는 직류 전압으로 예시되어 있다.Referring to FIG. 4, the power converter 120 includes an AC circuit breaker 121, a filter capacitor 122, an inverter 123, a DC circuit breaker 124, a control unit 125, a filter inductor 126, and a DC link capacitor It may include (127). In Figure 4, the power grid is illustrated as a three-phase AC voltage, and the energy storage device is illustrated as a DC voltage.

교류 차단기(121)는 전력망과 인버터(123) 사이에 배치되어 전력망과 인버터(123) 사이를 연결 또는 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 교류 차단기(121)는 기계적 접점을 가지는 스위치가 사용될 수 있고, 기계적 접점은 자기장에 의해 구동되거나 모터에 의해 구동될 수 있다.The AC circuit breaker 121 may be disposed between the power grid and the inverter 123 to perform a function of connecting or blocking the power grid and the inverter 123. The AC circuit breaker 121 may be a switch having a mechanical contact, and the mechanical contact may be driven by a magnetic field or may be driven by a motor.

인버터(123)는 에너지 저장 장치와 전력망 사이에서 전력을 변환하기 위해 6개의 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 각 스위칭 소자는 다시 복수 개의 스위칭 소자가 직렬 및/또는 병렬로 구비될 수 있다(도면 미도시). 대용량 전력 변환 장치의 경우, 복수의 인버터(123)가 구비되어 병렬로 동작할 수 있다. 인버터(123)의 각 스위칭 소자는 제어부(125)의 제어 신호에 따라 각각 온/오프 스위칭을 하며 펄스 폭 변조 방식으로 에너지 저장 장치와 전력망 사이에서 전달되는 전력을 조절할 수 있다.Inverter 123 may include six switching elements to convert power between the energy storage device and the power grid. Each switching element may be provided with a plurality of switching elements in series and/or in parallel (not shown). In the case of a large-capacity power conversion device, a plurality of inverters 123 may be provided to operate in parallel. Each switching element of the inverter 123 performs on/off switching according to the control signal of the control unit 125, and it is possible to adjust the power transmitted between the energy storage device and the power grid by a pulse width modulation method.

직류 차단기(124)는 에너지 저장 장치와 인버터(123) 사이에 배치되어 에너지 저장 장치와 인버터(123) 사이를 연결 또는 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 직류 차단기(124)는 기계적 접점을 가지는 스위치가 사용될 수 있고, 기계적 접점은 자기장에 의해 구동되거나 모터에 의해 구동될 수 있다. 도 4에서 직류 차단기(124)는 직류 배선 2개에 각각 구비되는 것으로 예시되어 있으나, 어느 하나의 배선에만 구비될 수도 있다. The DC circuit breaker 124 may be disposed between the energy storage device and the inverter 123 to perform a function of connecting or blocking the energy storage device and the inverter 123. The DC circuit breaker 124 may be a switch having a mechanical contact, and the mechanical contact may be driven by a magnetic field or may be driven by a motor. In FIG. 4, the DC circuit breakers 124 are illustrated as being provided on two DC wirings, respectively, but may be provided on only one wiring.

필터 커패시터(122)는 인버터(123)의 교류측 배선들 사이에 연결되어 인버터(123)의 펄스 폭 변조 시에 발생하는 스위칭 노이즈를 줄일 수 있다. 3상 계통에 연결되기 위해 필터 커패시터(122)는 3개의 커패시터가 각각 3상 전력 계통의 선간에 병렬로 연결될 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다. 각 커패시터는 다시 복수 개의 커패시터가 직렬 및/또는 병렬로 구비될 수 있다(도면 미도시). The filter capacitor 122 is connected between the AC-side wirings of the inverter 123 to reduce switching noise generated during pulse width modulation of the inverter 123. In order to be connected to the three-phase system, the filter capacitor 122 may be connected to three capacitors in parallel between the lines of the three-phase power system, but is not limited thereto. Each capacitor may be provided with a plurality of capacitors in series and/or in parallel (not shown).

필터 인덕터(126)는 인버터(123)의 교류측 배선에 직렬로 접속될 수 있다. 필터 인덕터(126)는 인버터(123)의 스위칭 동작에 의한 스위칭 노이즈를 줄일 수 있다.The filter inductor 126 may be connected to the AC-side wiring of the inverter 123 in series. The filter inductor 126 may reduce switching noise due to the switching operation of the inverter 123.

직류 링크 커패시터(127)는 인버터(123)의 직류 배선들 사이에 연결되어 에너지 저장 장치로부터 공급받은 전원을 안정화하여 인버터(123)에 공급할 수 있다. The DC link capacitor 127 may be connected between DC wires of the inverter 123 to stabilize the power supplied from the energy storage device and supply it to the inverter 123.

도 5는 전력 제어 장치의 구성을 예시한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating the configuration of a power control device.

도 5를 참조하면, 전력 제어 장치(130)는 부하 프로파일 예측부(131), 목표 프로파일 설정부(132) 및 전력변환장치 제어부(133)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the power control device 130 may include a load profile prediction unit 131, a target profile setting unit 132, and a power conversion device control unit 133.

부하 프로파일 예측부(131)는 부하의 전력 사용량을 예측하는 예측 프로파일을 생성할 수 있다. 부하 프로파일 예측부(131)는 환경 데이터와 부하의 전력소비패턴 정보를 수집하고, 수집된 환경 데이터와 부하의 전력소비패턴 정보로부터 예측 프로파일을 생성할 수 있다. 예시적으로, 환경 데이터는 계절, 날짜, 요일 및 시간에 따른 기상 데이터를 포함할 수 있다. The load profile prediction unit 131 may generate a prediction profile that predicts power usage of the load. The load profile prediction unit 131 may collect environment data and load power consumption pattern information, and generate a prediction profile from the collected environment data and load power consumption pattern information. For example, the environment data may include weather data according to season, date, day, and time.

목표 프로파일 설정부(132)는 부하 프로파일 예측부(131)에서 생성한 예측 프로파일과 에너지 저장 장치의 가용 용량(이하 간략히 '용량'이라고 함)에 기초하여 목표 프로파일을 설정할 수 있다. 에너지 저장 장치는 용량이 제한되어 있으므로 목표 프로파일은 에너지 저장 장치의 한정된 용량을 효과적으로 사용할 수 있도록 설정될 필요가 있다. 이를 위해 목표 프로파일은 적절한 목적함수를 설정하고, 목적함수를 최적화하는 방식으로 결정될 수 있다.The target profile setting unit 132 may set the target profile based on the prediction profile generated by the load profile prediction unit 131 and the available capacity of the energy storage device (hereinafter simply referred to as'capacity'). Since the energy storage device has a limited capacity, the target profile needs to be set to effectively use the limited capacity of the energy storage device. To this end, the target profile can be determined by setting an appropriate objective function and optimizing the objective function.

예시적으로, 목표 프로파일은 경부하 구간, 중간부하 구간 및 최대부하 구간을 포함하는 전체 구간에서의 피크 전력을 목적함수로 설정하여 결정될 수 있다. 예시적으로, 목표 프로파일은 전력 요금을 구성하는 기본 요금과 전력량 요금의 합을 목적함수로 설정하여 결정될 수 있다. 이 경우, 목표 프로파일은 중간부하 또는 경부하 구간에서 최대부하 구간보다 더 큰 피크 전력이 발생하도록 설정될 수 있다. 목표 프로파일의 설정에 대해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다. For example, the target profile may be determined by setting the peak power in the entire section including the light load section, the middle load section, and the maximum load section as the objective function. Exemplarily, the target profile may be determined by setting the sum of the basic rate constituting the power rate and the power rate as the objective function. In this case, the target profile may be set to generate a peak power greater than the maximum load section in the middle load or light load section. The setting of the target profile will be described in detail below.

전력변환장치 제어부(133)는 예측 프로파일과 목표 프로파일의 차이에 기초하여 결정되는 충방전 프로파일에 따라 에너지 저장 장치의 충방전을 제어할 수 있다. 충방전 프로파일은 최대부하 구간에서 에너지 저장 장치로부터 전력망으로의 방전뿐만 아니라, 중간부하 구간 또는 경부하 구간에서도 에너지 저장 장치로부터 전력망으로의 방전을 포함할 수 있다. The power converter control unit 133 may control charging and discharging of the energy storage device according to the charging and discharging profile determined based on the difference between the prediction profile and the target profile. The charge/discharge profile may include discharge from the energy storage device to the power grid in the maximum load section, as well as discharge from the energy storage device to the power grid in the middle load section or the light load section.

전력 제어 장치(130)는 부하로 공급되는 실제 전력을 검출하고, 검출된 실제 전력이 예측 프로파일과 차이가 큰 경우, 실시간으로 예측 프로파일을 수정하고 수정된 예측 프로파일에 따라 목표 프로파일을 재설정할 수 있다.The power control device 130 detects the actual power supplied to the load, and if the detected actual power is largely different from the prediction profile, the power control device 130 may modify the prediction profile in real time and reset the target profile according to the modified prediction profile. .

도 6은 시간에 따른 부하의 전력 소비 패턴을 예시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a power consumption pattern of a load over time.

도 6에서 X 축은 시간이고 Y 축은 시간에 따른 부하의 소비 전력(kW)을 나타내고 있다. 하루 24시간은 세 개의 구간(경부하 구간, 중간부하 구간, 최대부하 구간)으로 구분될 수 있다. 예시적으로, 경부하 구간은 'A'로 표기된 구간으로서 0시 ~ 9시 및 23시 ~ 24시 구간을 포함할 수 있고, 중간부하 구간은 'B'로 표시된 구간으로서 10시 ~ 12시, 16시 ~ 20시 및 22시 ~ 23시 구간을 포함할 수 있으며, 최대부하 구간은 'C'로 표기된 구간으로서 9시 ~ 10시, 12시 ~ 16시 및 20시 ~ 22시 구간을 포함할 수 있다. 위 시간에 따른 구간의 구분은 일 예시일 뿐 본 실시예가 이로 한정되는 것은 아니다.In FIG. 6, the X-axis is time and the Y-axis represents power consumption (kW) of the load over time. 24 hours a day can be divided into three sections (light load section, middle load section, maximum load section). Illustratively, the light load section is a section marked with'A' and may include 0 to 9 hours and 23 to 24 hours section, and the middle load section is a section marked with'B' from 10 to 12 hours, It can include the period from 16:00 to 20:00 and 22:00 to 23:00, and the maximum load section is the section marked with'C', which includes the section from 9 to 10, 12 to 16, and 20 to 22. Can. The division of the section according to the above time is only an example, and the present embodiment is not limited thereto.

부하의 소비 전력은 대체적으로 경부하 구간, 중간부하 구간, 최대부하 구간 순으로 전력 소비가 증가하는 경향을 가질 수 있다. 그러나 경부하 구간 및/또는 중간부하 구간에서도 일시적으로 피크는 발생할 수 있다. 예시적으로, 최대부하 구간에서 피크들(602, 603, 605)이 자주 발생하고 그 크기도 클 수 있지만, 경부하 구간에서도 상당한 수준의 피크(601)가 발생할 수 있다. 특히, 중간부하 구간에서 발생하는 피크(604)는 최대부하 구간에서 발생하는 피크들의 일부(602, 603)보다 더 큰 수준으로 발생할 수 있고, 종종 중간부하 구간의 피크(604)는 최대부하 구간에서 발생하는 최대 피크(605)에 근접하는 수준일 수 있다. 이와 같이, 경부하 및/또는 중간부하 구간에서의 피크는 최대부하 구간에서 발생하는 최대 피크에 근접하는 수준으로 발생할 수 있다. 본 발명자들은, 이러한 상황에 대해 충분히 고려하지 않고 에너지 저장 시스템을 운용하는 경우, 에너지 저장 장치를 사용하여 전력 요금을 절감하려는 시도는 충분한 효과를 발휘하지 못할 수 있다는 점을 인식하고 본 실시예들을 착안하게 되었다.The power consumption of the load may tend to increase in power consumption in the order of light load section, middle load section, and maximum load section. However, peaks may also occur temporarily in the light load section and/or the intermediate load section. Illustratively, peaks 602, 603, and 605 frequently occur in the maximum load section and may be large in size, but a significant level of peak 601 may also occur in the light load section. In particular, the peak 604 occurring in the mid-load section may occur at a greater level than some of the peaks 602 and 603 occurring in the full-load section, and often the peak 604 of the mid-load section is the maximum load section. It may be close to the maximum peak 605 that occurs. As such, peaks in the light load and/or middle load sections may occur at levels close to the maximum peaks occurring in the maximum load section. The present inventors recognize the fact that when operating an energy storage system without sufficiently considering such a situation, attempts to reduce the power rate using an energy storage device may recognize that the present embodiments may not be sufficiently effective. Was done.

도 7은 본 실시예와 대비되는 비교예로서의 전력 제어 방법을 설명하는 도면이다. 일반적인 부하의 전력 소비 패턴은 도 6에 예시한 바와 같이 복잡한 형상을 가질 것이지만, 도 7에서는 설명의 편의상 부하의 소비 전력 패턴을 단순화하여 도시하고 있다. 도 7은 경부하 구간, 중간부하 구간 및 최대부하 구간에서 각각 한번씩의 피크가 발생하는 것으로 가정하고 있고, Y 축은 피크 부근의 소비 전력을 확대해서 도시하고 있다. 7 is a view for explaining a power control method as a comparative example compared to the present embodiment. The power consumption pattern of the general load will have a complicated shape as illustrated in FIG. 6, but FIG. 7 simplifies and shows the power consumption pattern of the load for convenience of explanation. 7 assumes that peaks are generated once in each of the light load section, the middle load section, and the maximum load section, and the Y axis enlarges power consumption in the vicinity of the peak.

예시적으로, 경부하 구간 중 t1에서 P1의 피크가 발생하고, 중간부하 구간 중 t2에서 P2의 피크가 발생하며, 최대부하 구간에서 P3의 피크가 발생하는 것을 가정한다. 이 때, P1 < P2 < P3의 관계가 성립할 수 있다. For example, it is assumed that a peak of P1 occurs at t1 in a light load section, a peak of P2 occurs at t2 in a middle load section, and a peak of P3 occurs in a maximum load section. At this time, the relationship of P1 <P2 <P3 can be established.

본 발명의 실시예와 대비되는 비교예로서, 경부하 구간에서 에너지 저장 장치를 충전하고 최대부하 구간에서 에너지 저장 장치를 방전하는 방법을 고려할 수 있다. 에너지 저장 장치의 용량을 We라고 할 경우, 최대부하 구간의 t3에서 에너지 저장 장치의 용량(We) 전체가 방전되어, 최대부하 구간에서 방전되는 전력량(Wec)은 에너지 저장 장치의 용량(We)과 동일할 수 있다. 즉, 에너지 저장 장치의 용량(We) 전체는 최대부하 구간의 피크를 P3로부터 P3a로 낮추는데 사용될 수 있다. 이 경우, 전체 구간에서의 최대 피크는 P3로부터 P3a로 변경되고 최대 피크 감소량(△Ppk)은 (P3 - P3a)로 계산될 수 있다. 최대 피크 감소량(△Ppk)은 전력 요금을 결정하는데 중요한 요소가 될 수 있다. As a comparative example compared to the embodiment of the present invention, a method of charging the energy storage device in the light load section and discharging the energy storage device in the maximum load section may be considered. When the capacity of the energy storage device is We, the entire capacity of the energy storage device We is discharged at t3 in the maximum load section, and the amount of power Wec discharged in the maximum load section is equal to the capacity of the energy storage device We. It can be the same. That is, the entire capacity of the energy storage device We can be used to lower the peak of the maximum load section from P3 to P3a. In this case, the maximum peak in the entire section is changed from P3 to P3a and the maximum peak reduction amount (ΔPpk) can be calculated as (P3-P3a). The maximum peak reduction (ΔPpk) can be an important factor in determining power rates.

도 7의 경우, 에너지 저장 장치의 용량(We)이 모두 최대부하 구간에서 피크 P3를 낮추는데 사용되었고, 그 결과 최대 피크는 P3a로 여전히 중간부하 구간에서의 피크 P2 및 경부하 구간에서의 피크 P1보다 크기 때문에 에너지 저장 장치의 효율적 활용 관점에서 별다른 문제가 없을 수 있다.In the case of Figure 7, the capacity of the energy storage device (We) were all used to lower the peak P3 in the maximum load section, as a result, the maximum peak is P3a still higher than the peak P2 in the middle load section and the peak P1 in the light load section Due to its size, there may be no problem in terms of efficient use of the energy storage device.

그러나 도 8의 경우를 가정해 보면 비교예의 방법은 에너지 저장 장치의 효율적 활용 관점에서 효율적이지 못함을 알 수 있다. 도 8은 중간부하 구간에서의 피크 P2가 최대부하 구간의 피크 P3에 비해 크게 차이가 나지 않는 경우를 예시하고 있다. 도 8의 경우에 대해 비교예의 방법을 적용할 경우 도 9와 같은 상황이 발생할 수 있다.However, assuming the case of FIG. 8, it can be seen that the method of the comparative example is not efficient in terms of efficient utilization of the energy storage device. 8 illustrates a case where the peak P2 in the middle load section does not differ significantly from the peak P3 in the maximum load section. When the method of the comparative example is applied to the case of FIG. 8, the same situation as in FIG. 9 may occur.

도 9를 참조하면, 에너지 저장 장치의 용량(We) 전체가 최대부하 구간에 사용되어 피크 P3를 P3a로 낮추었을 때, 중간부하 구간의 피크 P2가 최대부하 구간의 피크 P3a보다 높을 수 있다. 이 경우, 최대 피크 감소량(△Ppk)은 (P3 - P3a)가 아니라 (P3 - P2)가 되어 도 7의 경우에 비해 최대 피크 감소량(△Ppk)이 줄어들 수 있다. 시간대별 차등 요금제에서 전력 요금은 최대 피크 감소량(△Ppk)에 큰 영향을 받는데, 최대 피크 감소량(△Ppk)이 줄어들면 전력 요금의 절감 정도가 줄어들게 되어 에너지 저장 장치를 사용하는 효과가 반감될 수 있다. Referring to FIG. 9, when the entire capacity We of the energy storage device is used in the maximum load section and the peak P3 is lowered to P3a, the peak P2 in the middle load section may be higher than the peak P3a in the maximum load section. In this case, the maximum peak reduction amount (ΔPpk) becomes (P3-P2) instead of (P3-P3a), and thus the maximum peak reduction amount (ΔPpk) may be reduced compared to the case of FIG. 7. In the hourly differential plan, the power rate is greatly affected by the maximum peak reduction amount (△Ppk).If the maximum peak reduction amount (△Ppk) is reduced, the amount of reduction in the power rate decreases, and the effect of using the energy storage device can be halved. have.

이와 같이, 단순히 경부하 구간에서 에너지 저장 장치를 충전하고 최대부하 구간에서 에너지 저장 장치를 방전하는 비교예의 방법은 전력 요금을 절감하려는 관점에서 효율적이지 못하다. As such, the method of the comparative example of simply charging the energy storage device in a light load section and discharging the energy storage device in a maximum load section is not efficient from the viewpoint of reducing power rates.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 방법을 도 8의 전력 소비 패턴에 적용한 경우를 예시한 도면이다.10 is a diagram illustrating a case where the power control method according to an embodiment of the present invention is applied to the power consumption pattern of FIG. 8.

본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 방법은, 경부하 구간, 중간부하 구간 및 최대부하 구간을 포함하는 전체 구간에서의 최대 피크 전력을 목적함수로 설정하고 최대 피크 전력이 최소가 되도록 목표 프로파일을 설정할 수 있다. In the power control method according to an embodiment of the present invention, the maximum peak power in the entire section including the light load section, the middle load section and the maximum load section is set as a target function and the target profile is set so that the maximum peak power is minimum. Can be set.

본 실시예에 따른 전력 제어 방법을 도 8의 전력 소비 패턴(예측 프로파일)에 적용할 경우 도 10과 같은 목표 프로파일이 설정될 수 있다. 즉, 최대부하 구간의 피크 P3와 중간부하 구간의 피크 P2를 모두 피크 P3b로 낮출 수 있다. 이를 위해, 에너지 저장 장치의 용량(We)은 중간부하 구간의 방전 에너지(Web)와 최대부하 구간의 방전 에너지(Wec)로 나뉘어 방전될 수 있고, 전체 구간에서의 최대 피크 전력을 최소화할 수 있다. 즉, 중간부하 또는 경부하 구간에서의 피크가 최대부하 구간에서의 피크에 근접하는 경우 중간부하 구간 또는 경부하 구간에서도 에너지 저장 장치로부터 전력망으로의 방전이 발생할 수 있다. 본 실시예의 방법에 의하면 최대 피크 감소량(△Ppk)이 극대화가 될 수 있으므로 전력 요금 관점에서 비교예의 방법에 비해 유리할 수 있다. When the power control method according to the present embodiment is applied to the power consumption pattern (prediction profile) of FIG. 8, a target profile as shown in FIG. 10 may be set. That is, both the peak P3 of the maximum load section and the peak P2 of the intermediate load section can be lowered to the peak P3b. To this end, the capacity (We) of the energy storage device can be divided into discharge energy (Web) in the middle load section and discharge energy (Wec) in the maximum load section, and can minimize the maximum peak power in the entire section. . That is, when the peak in the middle load or light load section approaches the peak in the maximum load section, discharge from the energy storage device to the power grid may occur even in the middle load section or the light load section. According to the method of the present embodiment, the maximum peak reduction amount (ΔPpk) may be maximized, and thus it may be advantageous in comparison with the method of the comparative example in terms of power rates.

도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전력 제어 방법을 도 8의 전력 소비 패턴에 적용한 경우를 예시한 도면이다.11 is a diagram illustrating a case where a power control method according to another embodiment of the present invention is applied to the power consumption pattern of FIG. 8.

본 실시예에 따른 전력 제어 방법은 전력 요금을 구성하는 기본 요금과 전력량 요금의 합을 목적함수로 설정하고 이 목적함수가 최소가 되도록 목표 프로파일을 설정할 수 있다. In the power control method according to the present embodiment, the sum of the basic charge constituting the power charge and the power charge can be set as an objective function, and a target profile can be set such that this objective function is minimized.

본 실시예에 따른 전력 제어 방법을 도 8의 전력 소비 패턴(예측 프로파일)에 적용할 경우 도 11과 같은 목표 프로파일이 설정될 수 있다. 에너지 저장 장치의 용량(We)은 중간부하 구간의 방전 에너지(Web)와 최대부하 구간의 방전 에너지(Wec)로 나뉘어 방전될 수 있다는 점에서는 도 10의 경우와 유사하지만, 본 실시예의 경우 중간부하 구간에서의 목표 피크(P2a)가 최대부하 구간에서의 목표 피크(P3c)에 비해 크게 설정될 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 전력 제어 방법은 전체 구간에서의 최대 피크를 최소화하는 것이 목표가 아니라 전력 요금을 최소화하기 위해 중간부하 구간에서의 방전 에너지(Web)와 최대부하 구간에서의 방전 에너지(Wec)를 분배함으로써 오히려 중간부하 구간에서 최대 피크(P2a)가 발생하도록 목표 프로파일이 설정될 수 있다.When the power control method according to the present embodiment is applied to the power consumption pattern (prediction profile) of FIG. 8, a target profile as shown in FIG. 11 may be set. The capacity of the energy storage device We is similar to that of FIG. 10 in that it can be divided into discharge energy (Web) in the middle load section and discharge energy (Wec) in the maximum load section, but in the case of the present embodiment, the intermediate load The target peak P2a in the section may be set larger than the target peak P3c in the maximum load section. That is, in the power control method according to the present embodiment, the goal is not to minimize the maximum peak in the entire section, but the discharge energy in the middle load section (Web) and the discharge energy in the maximum load section (Wec) in order to minimize the power charge. By distributing, the target profile can be set so that the maximum peak P2a occurs in the middle load section.

이하에서는 전술한 전력 제어 방법에 따른 전력 요금을 분석함으로써 본 실시예들의 장점을 설명하기로 한다.Hereinafter, advantages of the present exemplary embodiments will be described by analyzing power rates according to the aforementioned power control method.

시간대별 차등 요금제에 의하면, 전력 요금(EC)은 아래 수학식 1과 같이 기본 요금(BC)과 전력량 요금(WC)의 합으로 결정될 수 있다. 기본 요금(BC)은 수학식 2와 같이 최대 피크 전력(Ppk; 단위 kW)과 기본 요율(BR; 단위 원/kW)의 곱으로 계산되고, 전력량 요금(WC)은 수학식 3과 같이 경부하 구간(A), 중간부하 구간(B) 및 최대부하 구간(C)으로 나누어져 각 구간별 전력량 요율(Ra, Rb, Rc; 단위 원/kWh)과 각 구간별 사용 전력량(Wa, Wb, Wc; 단위 kWh)의 곱으로 계산될 수 있다.According to the differential rate plan for each time zone, the power rate EC may be determined as the sum of the basic rate BC and the power rate rate WC as shown in Equation 1 below. The basic charge (BC) is calculated as the product of the maximum peak power (Ppk; unit kW) and the basic rate (BR; unit won/kW), as shown in Equation 2, and the power rate charge (WC) is light load as shown in Equation 3. It is divided into section (A), middle load section (B) and maximum load section (C), and the power rate (Ra, Rb, Rc; unit of Won/kWh) for each section and the amount of power used for each section (Wa, Wb, Wc) ; Unit kWh).

[수학식 1][Equation 1]

전력 요금(EC) = 기본 요금(BC) + 전력량 요금(WC)Power Charges (EC) = Basic Charges (BC) + Power Charges (WC)

[수학식 2][Equation 2]

기본 요금(BC) = 최대 피크 전력(Ppk) · 기본 요율(BR)Base Rate (BC) = Maximum Peak Power (Ppk) · Base Rate (BR)

[수학식 3][Equation 3]

전력량 요금(WC) = Wa·Ra + Wb·Rb + Wc·RcPower rate (WC) = WaRa + WbRb + WcRc

여기서, Wa는 경부하 구간(A)에서의 사용 전력량이고, Wb는 중간부하 구간(B)에서의 사용 전력량이며, Wc는 최대부하 구간(C)에서의 사용 전력량이다. Ra는 경부하 구간(A)에서의 전력량 요율이고, Rb는 중간부하 구간(B)에서의 전력량 요율이며, Rc는 최대부하 구간(C)에서의 전력량 요율이다. 시간대별 차등 요금제에서는, 최대부하 구간에서의 전력 사용량을 줄이기 위해, 최대부하 구간의 전력량 요율(Ra)이 가장 높고, 다음으로 중간부하 구간의 전력량 요율(Rb)이 높으며, 경부하 구간의 전력량 요율(Ra)이 가장 낮게 설정될 수 있다. Here, Wa is the amount of power used in the light load section (A), Wb is the amount of power used in the intermediate load section (B), and Wc is the amount of power used in the maximum load section (C). Ra is the power rate in the light load section (A), Rb is the power rate in the middle load section (B), and Rc is the power rate in the maximum load section (C). In the hourly differential plan, in order to reduce the power consumption in the maximum load section, the power rate rate (Ra) in the maximum load section is the highest, then the power rate rate (Rb) in the middle load section is highest, and the power rate rate in the light load section (Ra) may be set to the lowest.

위 수학식 1 내지 수학식 3을 다시 정리하면, 전력 요금(EC)은 아래 수학식 4와 같이 정리될 수 있다.When the above Equations 1 to 3 are rearranged again, the power rate EC may be arranged as in Equation 4 below.

[수학식 4][Equation 4]

EC = Ppk·BR + (Wa·Ra + Wb·Rb + Wc·Rc)EC = Ppk·BR + (Wa·Ra + Wb·Rb + Wc·Rc)

전력 요금 관점에서 에너지 저장 장치를 효율적으로 사용하는지 여부를 판단하기 위해, 도 8의 경우(에너지 저장 장치 사용 전)의 전력 요금을 기준으로 도 9, 도 10 및 도 11의 각각의 방법을 사용하는 경우(에너지 저장 장치 사용 후)의 전력 요금의 차이를 비교해 보기로 한다.In order to determine whether to use the energy storage device efficiently from the viewpoint of the power rate, the respective methods of FIGS. 9, 10 and 11 are used based on the power rate in the case of FIG. 8 (before using the energy storage device). Let's compare the difference in power rates in the case (after using the energy storage device).

먼저, 도 8의 경우(에너지 저장 장치 사용 전)의 전력 요금(EC8)과 도 9의 경우(최대부하 구간에서 모두 방전)의 전력 요금(EC9)은 각각 아래 수학식 5 및 수학식 6과 같이 계산될 수 있다.First, in the case of FIG. 8 (before using the energy storage device), the power rate (EC8) and in the case of FIG. 9 (discharge at the maximum load section), the power rates (EC9) are as shown in Equations 5 and 6, respectively. Can be calculated.

[수학식 5][Equation 5]

EC8 = P3·BR + (Wa·Ra + Wb·Rb + Wc·Rc)EC8 = P3·BR + (Wa·Ra + Wb·Rb + Wc·Rc)

[수학식 6][Equation 6]

EC9 = P2·BR + ((Wa+We)·Ra + Wb·Rb + (Wc-We)·Rc)EC9 = P2BR + ((Wa+We)·Ra + Wb·Rb + (Wc-We)·Rc)

여기서, We는 에너지 저장 장치의 용량이다. 도 9의 경우 에너지 저장 장치의 용량(We) 전체가 최대부하 구간에서 방전되는 경우를 가정하고 있다. 즉, 수학식 6은 에너지 저장 장치가 경부하 구간(A)에서 에너지 저장 장치의 용량(We) 전체를 충전하고, 최대부하 구간에서 모두 방전하여 최대부하 구간에서의 최대 피크를 P3에서 P3a로 낮춘 경우이다. 도 8과 도 9의 경우의 전력 요금의 차이는 아래 수학식 7과 같이 계산될 수 있다. Here, We is the capacity of the energy storage device. 9, it is assumed that the entire capacity We of the energy storage device is discharged in the maximum load section. That is, in Equation 6, the energy storage device charges the entire capacity (We) of the energy storage device in the light load section (A) and discharges all of the energy in the maximum load section to lower the maximum peak in the maximum load section from P3 to P3a. It is the case. The difference in power rates in the case of FIGS. 8 and 9 may be calculated as shown in Equation 7 below.

[수학식 7][Equation 7]

EC8 - EC9 = (P3 - P2)·BR + We·(Rc - Ra)EC8-EC9 = (P3-P2)BR + We·(Rc-Ra)

수학식 7에서 계산한 (EC8 - EC9)는 에너지 저장 장치를 도 9에 예시한 방법으로 사용한 경우 줄어든 전력 요금으로 이해될 수 있다. 즉, 에너지 저장 장치를 최대부하 구간의 피크 감소에만 사용할 경우, 경부하 구간에서 에너지 저장 장치를 충전하는 비용(We·Ra)이 발생하지만, 최대 피크 감소량(△Ppk=P3-P2)에 의해 기본 요금이 감소((P3-P2)·BR)하고, 최대부하 구간에서의 소비 전력량 감소로 인한 전력량 요금 감소(We·Rc)가 발생할 수 있다. 최대부하 구간에서의 전력량 요율(Rc)이 경부하 구간에서의 전력량 요율(Ra)에 비해 크기 때문에 전체적인 전력 요금이 절감될 수 있다.(EC8-EC9) calculated in Equation 7 may be understood as a reduced power rate when the energy storage device is used by the method illustrated in FIG. 9. That is, when the energy storage device is used only for the peak reduction in the maximum load section, the cost of charging the energy storage device in the light load section (We·Ra) occurs, but it is basic by the maximum peak reduction amount (△Ppk=P3-P2). Charges are reduced ((P3-P2)·BR), and power charge reduction (We·Rc) may occur due to reduced power consumption in the maximum load section. Since the power rate rate Rc in the maximum load section is larger than the power rate rate Ra in the light load section, the overall power rate may be reduced.

다음으로, 도 10에 예시된 바와 같이, 중간부하 구간을 포함하는 전체 구간에서 최대 피크 전력을 낮추는 방법을 사용하는 경우의 전력 요금(EC10)을 구하면 아래 수학식 8과 같이 계산될 수 있다.Next, as illustrated in FIG. 10, when the power rate (EC10) in the case of using a method of reducing the maximum peak power in all the sections including the intermediate load section is obtained, it can be calculated as in Equation 8 below.

[수학식 8][Equation 8]

EC10 = P3b·BR + ((Wa+We)·Ra + (Wb-Web)·Rb + (Wc-Wec)·Rc)EC10 = P3b·BR + ((Wa+We)·Ra + (Wb-Web)·Rb + (Wc-Wec)·Rc)

여기서, We는 에너지 저장 장치의 용량이고, Web는 중간부하 구간(B)에서 에너지 저장 장치가 방전한 전력량이며, Wec는 최대부하 구간(C)에서 에너지 저장 장치가 방전한 전력량이다. 따라서, We = Web + Wec의 관계가 성립한다. Here, We is the capacity of the energy storage device, Web is the amount of power discharged by the energy storage device in the intermediate load section B, and Wec is the amount of power discharged by the energy storage device in the maximum load section C. Therefore, the relationship of We = Web + Wec is established.

수학식 8은 에너지 저장 장치가 경부하 구간(A)에서 에너지 저장 장치의 용량(We) 전체를 충전하고, 중간부하 구간 및 최대부하 구간에서 나누어 방전한 결과 전체 구간에서의 최대 피크를 P3에서 P3b로 낮춘 경우이다. Equation (8) shows that the energy storage device charges the entire capacity (We) of the energy storage device in the light load section (A), and divides and discharges it in the middle load section and the maximum load section. When lowered to.

도 8의 경우(수학식 5)와 도 10의 경우(수학식 8)의 전력 요금의 차이를 구하면 아래 수학식 9와 같다.The difference between the power rates in the case of FIG. 8 (Equation 5) and the case of FIG. 10 (Equation 8) is obtained as shown in Equation 9 below.

[수학식 9][Equation 9]

EC8 - EC10 = (P3 - P3b)·BR - We·Ra + Web·Rb + Wec·RcEC8-EC10 = (P3-P3b)·BR-We·Ra + Web·Rb + Wec·Rc

We = Web + Wec의 관계를 이용하여 수학식 9를 변형하면 아래 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.If Equation 9 is modified using the relationship of We = Web + Wec, it can be expressed as Equation 10 below.

[수학식 10][Equation 10]

EC8 - EC10 = (P3 - P3b)·BR + We·(Rc - Ra) - Web·(Rc - Rb)EC8-EC10 = (P3-P3b)·BR + We·(Rc-Ra)-Web·(Rc-Rb)

수학식 10을 참조하면, 전력량 요금 항목에서 '-Web·(Rc - Rb)' 항목이 생겼는데, 이는 중간부하 구간에서 방전이 발생할 경우 최대부하 구간에서 방전하는 경우에 비해 전력량 요금에서 상대적으로 손해(상대적으로 요금 절감이 줄어듬)가 발생하는 것을 설명하는 항목이다.Referring to Equation (10), the'-Web·(Rc-Rb)' item is generated in the electricity rate item, which is relatively damaged in the electricity rate compared to the discharge in the maximum load section when discharge occurs in the middle load section. This item explains that (relatively, the cost reduction is reduced).

수학식 7과 수학식 10을 통해 전력 요금 관점에서 도 9의 방법과 도 10의 방법을 대비해 본다. The method of FIG. 9 and the method of FIG. 10 are compared from the viewpoint of power rates through Equations 7 and 10.

도 9의 방법의 경우, 수학식 7을 통해 알 수 있는 바와 같이, 에너지 저장 장치의 용량(We)을 모두 최대부하 구간에 투입했으므로 에너지 저장 장치를 충전하는 시점과 방전하는 시점의 전력량 요율 차이(Rc -Ra)가 최대가 되어 전력량 요금 항목에서는 가장 좋지만, 중간부하 구간에서의 피크가 감소하지 않았으므로 최대 피크의 감소량(△Ppk)이 P3 - P2로 크지 않아 기본 요금 항목에서는 바람직하지 않을 수 있다. 즉, 도 9에 예시된 방법은 전력 요금 중에서 전력량 요금을 최적화하는 방법이기는 하지만 전체 전력 요금의 최적화라고 보기는 곤란하다. 특히, 중간부하 구간이나 경부하 구간에서 최대부하 구간의 최대 피크에 근접하거나 혹은 더 큰 피크가 발생하는 경우 문제가 더욱 두드러질 수 있다.In the case of the method of Figure 9, as can be seen through the equation (7), since the capacity of the energy storage device (We) was all input in the maximum load section, the difference in the power rate between the time of charging and discharging the energy storage device ( Rc -Ra) becomes the maximum, so it is the best in the electricity rate item, but since the peak in the mid-load section did not decrease, the decrease in the maximum peak (△Ppk) is not large as P3-P2, so it may not be desirable in the basic rate item. . That is, although the method illustrated in FIG. 9 is a method of optimizing the amount of electricity among the electricity rates, it is difficult to consider the optimization of the overall electricity rate. Particularly, the problem may be more prominent when a maximum peak is generated in the middle load section or the light load section, or when a larger peak occurs.

도 10의 방법의 경우, 수학식 10을 통해 알 수 있는 바와 같이, 에너지 저장 장치의 용량(We)을 중간부하 구간과 최대부하 구간에 분배하여 최대 피크를 가장 낮추는 방법이다. 이로 인해 최대 피크의 감소량(△Ppk)이 P3 - P3b로 극대화 되므로 기본 요금의 절감 정도가 가장 크지만, 중간부하 구간에서도 방전이 발생함으로 인해 '-Web·(Rc - Rb)' 항목에 의해 전력량 요금에서의 비용 절감 정도가 줄어들 수 있다. 즉, 도 10에 예시된 방법은 전력 요금 중에서 기본 요금을 최적화하는 방법이기는 하지만 전력량 요금에서의 절감 정도가 상대적으로 감소하므로 전체 전력 요금의 최적화가 아닐 수 있다. In the case of the method of FIG. 10, as can be seen through Equation (10), the maximum peak is lowered by distributing the capacity (We) of the energy storage device between the intermediate load section and the maximum load section. Due to this, the maximum peak reduction (△Ppk) is maximized to P3-P3b, so the reduction of the basic rate is the greatest, but due to the occurrence of discharge even in the middle load section, the amount of power is generated by the'-Web·(Rc-Rb)' item. The amount of cost savings in the rate can be reduced. That is, the method illustrated in FIG. 10 is a method of optimizing a basic rate among power rates, but may not be an optimization of the total power rate because the degree of reduction in the power rate is relatively reduced.

다만, 도 10의 방법은 중간부하 또는 경부하 구간의 피크가 최대부하 구간의 최대 피크에 근접하거나 더 큰 경우에는 도 9의 방법에 비해 큰 효과가 있고, 중간부하 또는 경부하 구간의 피크가 최대부하 구간의 최대 피크에 비해 차이나게 작을 경우에는 도 9의 방법과 유사한 결과를 제공한다는 점에서 도 9의 방법에 비해서는 전력 요금을 절감하는 효과가 있다. 특히, 중간부하 구간에서의 피크가 크고 그 폭(시간)이 짧은 경우 도 10의 방법은 도 9의 방법에 비해 더욱 우수한 효과를 나타낼 수 있다.However, the method of FIG. 10 has a greater effect than the method of FIG. 9 when the peak of the middle load or light load section is close to or larger than the maximum peak of the maximum load section, and the peak of the middle load or light load section is maximum. When the difference is small compared to the maximum peak of the load section, it has an effect of reducing the power rate compared to the method of FIG. 9 in that it provides results similar to the method of FIG. 9. In particular, when the peak in the middle load section is large and its width (time) is short, the method of FIG. 10 may exhibit a better effect than the method of FIG. 9.

이와 같이 도 10의 방법은 도 9의 방법에 비해 전력 요금 관점에서 장점을 가지지만, 도 10의 방법은 전력 요금을 구성하는 두 개의 항목 중에서 하나인 기본 요금을 최적화하는 방법이고, 목적 함수가 두 항목의 합으로 구성되는 경우 각각의 항목의 최적화는 목적함수 전체의 최적화가 아닌 경우가 많다는 점에서 도 10의 방법은 전체 전력 요금의 최적화가 아닐 수 있다. As described above, the method of FIG. 10 has an advantage in terms of power rates compared to the method of FIG. 9, but the method of FIG. 10 is a method of optimizing the basic rate, which is one of two items constituting the power rate, and has two objective functions. The method of FIG. 10 may not be an optimization of the total power rate in that the optimization of each item is often not the optimization of the entire objective function when it is composed of the sum of the items.

앞서 언급한 바와 같이, 도 11을 통해 예시한 전력 제어 방법은 전력 요금을 구성하는 기본 요금과 전력량 요금의 합을 목적함수로 설정하고 이 목적함수가 최소가 되도록 목표 프로파일을 설정하는 방법이다.As described above, the power control method illustrated through FIG. 11 is a method of setting a sum of a basic rate constituting a power rate and a power rate as an objective function and setting a target profile so that this objective function is minimized.

도 11의 경우에 대해 전력 요금을 계산해 보면 아래 수학식 11과 같다.When calculating the power rate for the case of Figure 11 is as shown in equation (11) below.

[수학식 11][Equation 11]

EC11 = P2a·BR + ((Wa+We)·Ra + (Wb-Web)·Rb + (Wc-Wec)·Rc)EC11 = P2a·BR + ((Wa+We)·Ra + (Wb-Web)·Rb + (Wc-Wec)·Rc)

도 11의 경우의 전력 요금 이득을 계산해 보면 아래 수학식 12와 같다.When calculating the power rate gain in the case of FIG. 11, it is as shown in Equation 12 below.

[수학식 12][Equation 12]

EC8 - EC11 = (P3 - P2a)·BR + We·(Rc - Ra) - Web·(Rc - Rb)EC8-EC11 = (P3-P2a)·BR + We·(Rc-Ra)-Web·(Rc-Rb)

수학식 11의 전력 요금의 최소화는 수학식 12의 전력 요금 이득의 최대화로 이해될 수 있다. 수학식 12를 참조하면, 중간부하 구간에서의 방전량(Web)이 증가할수록 전력량 요금 측면에서의 이득이 감소하지만 중간부하에서의 피크 P2a가 감소하여 기본 요금 측면에서의 이득이 증가할 수 있다. 본 실시예의 방법은 위 두 항목을 고려하여 전체 전력 요금이 최소화되도록 각 구간에서의 방전량(Web, Wec)을 설정할 수 있다. 이를 위해, 전력 요금을 구성하는 기본 요금과 전력량 요금의 합을 목적함수로 설정하고 목적함수의 최소화 관점에서 각 구간에서의 방전량(Web, Wec)을 결정할 수 있다.Minimizing the power rate of Equation 11 can be understood as maximizing the power rate gain of Equation 12. Referring to Equation (12), as the discharge amount (Web) increases in the middle load section, the gain in terms of the electricity rate decreases, but the peak P2a in the middle load decreases, so the gain in the basic charge aspect may increase. In the method of this embodiment, considering the above two items, the discharge amount (Web, Wec) in each section can be set so that the total power charge is minimized. To this end, the sum of the basic charge constituting the power charge and the power charge can be set as the objective function and the discharge amount (Web, Wec) in each section can be determined from the viewpoint of minimizing the objective function.

다음으로, 도 8과 같이 중간부하 구간에서의 피크 전력(P2)이 최대부하 구간에서의 피크 전력(P3)에 비해 크게 차이가 나지 않는 경우에서, 전력 요금을 목적함수로 사용할 경우 도 11에 도시된 바와 같이 중간부하 구간에서 최대 피크가 발생하도록 목표 프로파일이 설정될 수 있다는 것에 대해 설명하기로 한다.Next, as shown in FIG. 8, when the peak power P2 in the middle load section does not differ significantly from the peak power P3 in the maximum load section, it is illustrated in FIG. 11 when the power rate is used as the objective function As described above, it will be described that the target profile can be set to generate the maximum peak in the middle load section.

먼저, 도 12를 참조하여 중간부하 구간의 피크의 폭이 최대부하 구간의 피크의 폭에 비해 상대적으로 넓은 경우에 대해 살펴본다. 이 경우, 에너지 저장 장치의 용량(We)을 대부분 최대부하 구간에 투입하는 것이 바람직할 수 있다. 왜냐하면, 에너지 저장 장치의 용량(We) 중의 일부를 중간부하 구간에 투입한다고 하더라도 중간부하 구간의 피크의 폭이 넓어 중간부하 구간의 피크 감소량이 작기 때문이다. 만약, 중간부하 구간의 피크의 폭이 극단적으로 넓다면 중간부하 구간에 전력을 투입하여도 중간부하 구간의 피크를 낮출 수 없어 기본 요금에서 이득이 발생하지 않으므로 에너지 저장 장치의 용량(We)을 모두 최대부하 구간에 투입하여 전력량 요금에서 이득을 발생시키는 것이 바람직할 수 있다.First, with reference to FIG. 12, a case in which the width of the peak in the middle load section is relatively wide compared to the width of the peak in the maximum load section will be described. In this case, it may be desirable to input most of the capacity We of the energy storage device in the maximum load section. This is because even if a part of the capacity of the energy storage device We is input to the intermediate load section, the peak reduction amount of the intermediate load section is small because the peak width of the intermediate load section is wide. If the width of the peak in the middle load section is extremely wide, even if power is applied to the middle load section, the peak in the middle load section cannot be lowered, so there is no benefit from the basic charge, so the capacity (We) of all energy storage devices is reduced. It may be desirable to generate a gain from the electricity bill by putting it in the maximum load section.

다음으로, 도 13을 참조하여 중간부하 구간에서의 피크의 폭이 최대부하 구간에서의 피크의 폭에 비해 상대적으로 좁은 경우에 대해 살펴본다. 이 경우, 중간부하 구간의 피크가 최대부하 구간의 피크(P3e)와 동일하게 되도록 중간부하 구간에도 에너지 저장 장치의 용량(We) 중의 일부를 투입하는 것이 바람직할 것이다. 왜냐하면, 중간부하 구간의 피크는 작은 전력량의 투입에도 효과적으로 감소될 수 있으므로 전력량 요금에서의 손해보다는 기본 요금에서의 이득이 커지기 때문이다. 그러나 중간부하 구간의 피크를 최대부하 구간의 피크(P3e)보다 더 낮아지도록 중간부하 구간에 전력을 투입하는 것은 바람직하지 않다. 왜냐하면 중간부하 구간의 피크가 최대부하 구간의 피크(P3e)보다 더 낮아진다고 하여도 기본 요금의 추가적인 감소는 없이 전력량 요금에서의 손해만 발생하기 때문이다. Next, a case where the width of the peak in the middle load section is relatively narrow compared to the width of the peak in the maximum load section will be described with reference to FIG. 13. In this case, it may be desirable to inject some of the energy storage device capacity We into the intermediate load section so that the peak of the intermediate load section is the same as the peak P3e of the maximum load section. This is because the peak in the middle load section can be effectively reduced even with a small amount of power input, so the gain in the basic rate is greater than the loss in the power rate. However, it is not desirable to apply power to the intermediate load section so that the peak of the intermediate load section is lower than the peak P3e of the maximum load section. This is because, even if the peak in the middle load section is lower than the peak (P3e) in the maximum load section, only the damage in the electricity rate occurs without additional reduction in the basic charge.

이와 같이 중간부하 구간의 피크의 폭이 극단적으로 넓을 경우 중간부하의 피크 전력을 P2로 유지(중간부하 구간의 피크를 낮추지 않음)하는 것이 전력 요금 측면에서 가장 유리하고(도 12 참조), 중간부하 구간의 피크의 폭이 극단적으로 좁을 경우 중간부하의 피크 전력을 최대부하 구간의 피크와 동일하게 낮추는 것이 전력 요금 측면에서 가장 유리할 수 있다(도 13 참조). 따라서, 중간부하 구간의 피크의 폭이 일반적인 정도일 때, 중간부하 구간의 피크는 어느 정도 낮추되 최대부하 구간의 피크에 비해서는 높게 유지하는 것이 전력 요금 측면에서 가장 유리할 수 있음을 알 수 있다. When the peak width of the mid-load section is extremely wide, maintaining the peak power of the mid-load at P2 (not lowering the peak of the mid-load section) is most advantageous in terms of power rates (see FIG. 12), and the mid-load When the width of the peak of the section is extremely narrow, it may be most advantageous in terms of power rate to lower the peak power of the intermediate load equal to the peak of the peak load section (see FIG. 13 ). Therefore, it can be seen that when the width of the peak in the middle load section is a general degree, it may be most advantageous in terms of power rates to lower the peak in the middle load section to a certain extent, but to keep it higher than the peak in the maximum load section.

이와 같이, 전력 요금의 최적화는 중간부하 구간의 목표 피크 전력이 P2(중간부하 구간에서의 피크 감축을 하지 않는 경우)와 P3b(전체 구간에서의 최대 피크를 최소화하는 경우)의 중간 지점(P2a)에 설정되는 경우에 달성될 수 있다(도 11 참조). 다른 관점에서 보면, 중간부하 구간의 목표 피크 전력(P2a)이 최대부하 구간의 목표 피크 전력(P3c)에 비해 상대적으로 큰 경우에 전력 요금의 최적화가 달성될 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 중간부하 구간의 목표 피크(P2a)와 최대부하 구간의 목표 피크(P3c)의 차이는 중간부하 구간의 피크의 폭과 최대부하 구간의 피크의 폭의 상대적인 비율, 각 구간별 전력량 요율과 기본 요율, 에너지 저장 장치의 용량(We) 등에 따라 달라질 수 있다.In this way, the optimization of the power rate is the midpoint (P2a) of the target peak power of the mid-load section P2 (if the peak is not reduced in the mid-load section) and P3b (if the maximum peak in the entire section is minimized) It can be achieved when set in (see Fig. 11). From another point of view, it can be understood that the optimization of the power rate can be achieved when the target peak power P2a in the middle load section is relatively larger than the target peak power P3c in the maximum load section. The difference between the target peak (P2a) in the middle load section and the target peak (P3c) in the maximum load section is the relative ratio of the width of the peak in the middle load section to the peak width in the maximum load section, the power rate and basic rate for each section, It may vary depending on the capacity (We) of the energy storage device.

이상 간략화된 도면과 수식을 통해 본 실시예의 전력 제어 방법을 살펴보았으나, 실제 목표 프로파일의 설정은 좀 더 복잡한 연산을 통해 설정될 수 있을 것이다. 예시적으로, 부하의 전력 패턴을 예측한 예측 프로파일이 생성되면 에너지 저장 장치의 용량(We)과 예측 프로파일의 형상(피크 전력의 개수, 크기, 폭 등)에 따라 에너지 저장 장치의 용량을 투입(즉, 에너지 저장 장치의 방전)할 피크들이 결정되면서 목표 프로파일이 설정될 수 있다. 이 때, 전술한 바와 같이 전체 구간에서의 최대 피크를 낮추는 방법(도 10 참조)을 사용하거나 또는 전력 요금을 최소화하는 방법(도 11 참조)을 사용할 수 있다. 전력 요금을 최소화하는 방법을 사용하는 경우, 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이, 각 구간에서의 피크의 상대적인 폭과 크기에 따라 각 구간에 투입되는 전력량의 배분이 달라질 수 있다. 이에 따라 중간부하 또는 경부하 구간에서 피크를 낮추기 위해 에너지 저장 장치의 용량의 일부를 투입하면서도 목표 프로파일의 최대 피크는 최대부하 구간이 아닌 중간부하 구간 또는 경부하 구간에서 발생하도록 설정될 수 있다.Although the power control method of the present embodiment has been described through the simplified drawings and formulas, the actual target profile may be set through a more complicated calculation. For example, when a prediction profile predicting a power pattern of a load is generated, the capacity of the energy storage device is input according to the capacity We of the energy storage device and the shape of the prediction profile (number, size, width of peak power, etc.) That is, the target profile may be set while peaks to be discharged) of the energy storage device are determined. At this time, as described above, a method of lowering the maximum peak in the entire section (see FIG. 10) may be used, or a method of minimizing power charges (see FIG. 11) may be used. When using a method of minimizing the power rate, as described with reference to FIG. 11, the distribution of the amount of power input to each section may vary according to the relative width and size of the peak in each section. Accordingly, the maximum peak of the target profile may be set to occur in the middle load section or the light load section, not the maximum load section, while putting a portion of the capacity of the energy storage device in order to lower the peak in the middle load or light load section.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 방법을 개략적으로 예시하는 도면이다. 본 실시예의 전력 제어 방법은 전술한 전력 제어 장치에 의해 수행될 수 있다.14 is a diagram schematically illustrating a power control method according to an embodiment of the present invention. The power control method of this embodiment may be performed by the above-described power control device.

S1401 단계에서, 전력 제어 장치는 환경 데이터와 부하 전력소비패턴 정보를 수집할 수 있다. 환경 데이터는 계절, 날짜, 요일 및 시간에 따른 기상 데이터를 포함할 수 있다.In step S1401, the power control device may collect environmental data and load power consumption pattern information. The environmental data may include weather data according to season, date, day and time.

S1403 단계에서, 전력 제어 장치는 수집된 환경 데이터와 부하 전력소비패턴 정보로부터 부하 소비전력에 대한 예측 프로파일을 생성할 수 있다. 본 실시예에서는 한 가지 방법으로 전력 요금을 목적함수로 설정하고 그 최적화를 위한 목표 프로파일을 생성할 수 있으므로, 예측 프로파일은 전력 요금을 계산할 수 있을 정도의 정보를 포함할 수 있다. 예시적으로, 예측 프로파일은 경부하 구간, 중간부하 구간 및 최대 부하 구간에서의 피크들의 패턴(크기 및 폭 등)에 대한 정보, 각 구간에서의 전력량에 대한 정보를 포함할 수 있다. In step S1403, the power control device may generate a prediction profile for load power consumption from the collected environmental data and load power consumption pattern information. In this embodiment, since the power rate can be set as a target function in one way and a target profile can be generated for its optimization, the prediction profile may include enough information to calculate the power charge. For example, the prediction profile may include information on patterns (size and width, etc.) of peaks in a light load section, a middle load section, and a maximum load section, and information on the amount of power in each section.

S1405 단계에서, 전력 제어 장치는 목적함수를 설정할 수 있다. 목적함수는 경부하 구간, 중간부하 구간 및 최대부하 구간을 포함하는 전체 구간에서의 최대 피크 전력으로 설정되거나, 또는 전력 요금을 구성하는 기본 요금과 전력량 요금의 합으로 설정될 수 있다.In step S1405, the power control device may set the objective function. The objective function may be set as the maximum peak power in all sections including the light load section, the middle load section, and the maximum load section, or may be set as a sum of basic charges and power charges constituting the power charge.

S1407 단계에서, 전력 제어 장치는 예측 프로파일에 기초하여 목표 프로파일을 설정할 수 있다. 예시적으로, 목표 프로파일은 에너지 저장 장치의 용량을 고려하여 S1405 단계에서 설정한 목적함수를 최적화하도록 설정될 수 있다. 목적함수가 전력 요금을 구성하는 기본 요금과 전력량 요금의 합으로 설정되는 경우, 전술한 바와 같이, 상황에 따라 목표 프로파일은 중간부하 또는 경부하 구간에서 최대부하 구간보다 더 큰 피크 전력이 발생하도록 설정될 수 있다.In step S1407, the power control device may set a target profile based on the prediction profile. For example, the target profile may be set to optimize the objective function set in step S1405 in consideration of the capacity of the energy storage device. When the objective function is set as the sum of the basic fee constituting the electricity rate and the electricity rate, as described above, the target profile is set to generate a peak power greater than the maximum load section in the middle load or light load section, depending on the situation. Can be.

S1409 단계에서, 전력 제어 장치는 예측 프로파일과 목표 프로파일에 기초하여 충방전 프로파일을 결정할 수 있다. 충방전 프로파일은 중간부하 구간 또는 경부하 구간에서 에너지 저장 장치로부터 전력망으로의 방전을 포함할 수 있다.In step S1409, the power control device may determine the charge/discharge profile based on the prediction profile and the target profile. The charge/discharge profile may include discharge from the energy storage device to the power grid in the middle load section or the light load section.

S1411 단계에서, 전력 제어 장치는 충방전 프로파일에 기초하여 에너지 저장 장치로 충방전되는 전력을 제어할 수 있다. 이를 위해, 전력 제어 장치는 에너지 저장 장치의 충방전 전력에 대한 정보를 전력 변환 장치로 전송할 수 있다.In step S1411, the power control device may control power charged and discharged to the energy storage device based on the charge/discharge profile. To this end, the power control device may transmit information on charge/discharge power of the energy storage device to the power conversion device.

도 15는 전력 제어 장치의 구성을 하드웨어 관점에서 예시한 블록도이다. 도 15를 참조하면, 전력 제어 장치(1530)는 입력부(1531), 프로세서(1532) 및 메모리(1533)를 포함할 수 있다. 메모리(1533) 내에는 전력 제어 장치의 동작을 위한 프로그램(1534)이 저장될 수 있다.15 is a block diagram illustrating a configuration of a power control device from a hardware perspective. Referring to FIG. 15, the power control device 1530 may include an input unit 1531, a processor 1532, and a memory 1533. A program 1534 for operating the power control device may be stored in the memory 1533.

입력부(1531)는 부하의 과거 전력 사용 데이터 및 과거 및 현재의 환경 데이터를 입력받는 수단일 수 있다.The input unit 1531 may be a means for receiving past power usage data of the load and past and present environmental data.

메모리(1533)는 전술한 전력 제어 방법을 수행하는 프로그램(1534)을 저장할 수 있다. The memory 1533 may store a program 1534 that performs the above-described power control method.

프로그램(1534)은 적어도 하나의 프로세서(1532)를 통해 구동될 수 있다. 프로그램(1534)은 전술한 전력 제어 장치(1530)의 동작들을 수행하기 위한 명령어를 포함할 수 있다. 예시적으로, 프로그램(1534)은 부하의 전력 사용량을 예측하는 예측 프로파일을 생성하고, 예측 프로파일과 에너지 저장 장치의 용량에 기초하여 목표 프로파일을 설정하며, 예측 프로파일과 목표 프로파일의 차이에 기초하여 결정되는 충방전 프로파일에 따라 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하는 명령어를 포함할 수 있다.The program 1534 can be driven through at least one processor 1532. The program 1534 may include instructions for performing the operations of the power control device 1530 described above. Illustratively, the program 1534 generates a prediction profile that predicts the power usage of the load, sets a target profile based on the prediction profile and the capacity of the energy storage device, and determines based on the difference between the prediction profile and the target profile It may include a command for controlling the charge and discharge of the energy storage device according to the charge and discharge profile.

한편, 본 발명의 실시예들 중의 일부 구성은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함할 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. Meanwhile, some of the embodiments of the present invention may be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium may include any kind of recording device in which data readable by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tapes, floppy disks, optical data storage devices, etc., and also implemented in the form of carrier waves (for example, transmission via the Internet). Includes. In addition, the computer-readable recording medium can be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. And functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention pertains.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.The terms "comprise", "compose" or "have" as described above mean that the component can be inherent, unless otherwise stated, and do not exclude other components. It should be interpreted that it may further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and are not to be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (21)

부하(load) 측에 전력을 공급하는 전력망에 연결된 에너지 저장 시스템에 있어서,
전력망으로부터 공급받은 에너지를 저장하는 에너지 저장 장치;
상기 전력망과 상기 에너지 저장 장치 사이에서 전력을 전달하는 전력 변환 장치; 및
상기 전력망과 상기 에너지 저장 장치 사이의 전력 전달을 제어하는 전력 제어 장치;를 포함하되,
상기 전력 제어 장치는 상기 부하의 전력 사용량을 예측하는 예측 프로파일을 생성하고, 상기 예측 프로파일과 상기 에너지 저장 장치의 용량에 기초하여 목표 프로파일을 설정하며, 상기 예측 프로파일과 상기 목표 프로파일의 차이에 기초하여 결정되는 충방전 프로파일에 따라 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
In the energy storage system connected to the power grid to supply power to the load (load) side,
An energy storage device that stores energy supplied from a power grid;
A power conversion device that transfers power between the power grid and the energy storage device; And
It includes; a power control device for controlling the power transfer between the power grid and the energy storage device;
The power control device generates a prediction profile predicting the power consumption of the load, sets a target profile based on the capacity of the prediction profile and the energy storage device, and based on a difference between the prediction profile and the target profile Energy storage system characterized in that for controlling the charge and discharge of the energy storage device according to the determined charge and discharge profile.
청구항 1에 있어서,
상기 목표 프로파일은 경부하 구간, 중간부하 구간 및 최대부하 구간을 포함하는 전체 구간에서 최대 피크 전력을 목적함수로 설정하여 결정되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
The method according to claim 1,
The target profile is determined by setting the maximum peak power as a target function in all sections including the light load section, the middle load section and the maximum load section.
청구항 1에 있어서,
상기 목표 프로파일은 전력 요금을 구성하는 기본 요금과 전력량 요금의 합을 목적함수로 설정하여 결정되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
The method according to claim 1,
The target profile is an energy storage system characterized in that it is determined by setting the sum of the basic charges and the amount of electricity charges constituting the electricity rate as an objective function.
청구항 3에 있어서,
상기 충방전 프로파일은 중간부하 구간 또는 경부하 구간에서 상기 에너지 저장 장치로부터 상기 전력망으로의 방전을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
The method according to claim 3,
The charging and discharging profile is characterized in that it comprises a discharge from the energy storage device to the power grid in the middle load section or light load section.
청구항 4에 있어서,
상기 목표 프로파일은 중간부하 또는 경부하 구간에서 최대부하 구간보다 더 큰 피크 전력이 발생하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
The method according to claim 4,
The target profile is an energy storage system characterized in that it is set to generate a peak power greater than the maximum load section in the middle load or light load section.
청구항 1에 있어서,
상기 전력 제어 장치는 상기 부하로 공급되는 실제 전력을 검출하고, 상기 검출된 실제 전력이 예측 프로파일과 차이가 큰 경우, 실시간으로 예측 프로파일을 수정하고, 상기 수정된 예측 프로파일에 따라 상기 목표 프로파일을 실시간으로 재설정하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
The method according to claim 1,
The power control device detects the actual power supplied to the load, and if the detected actual power is largely different from the prediction profile, corrects the prediction profile in real time and real-time the target profile according to the modified prediction profile. Energy storage system, characterized in that to reset.
청구항 1에 있어서,
상기 전력 제어 장치는 환경 데이터와 부하의 전력소비패턴 정보를 수집하고, 상기 수집된 환경 데이터와 부하의 전력소비패턴 정보로부터 상기 예측 프로파일을 생성하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
The method according to claim 1,
The power control device collects environmental data and power consumption pattern information of the load, and the energy storage system, characterized in that for generating the prediction profile from the collected environmental data and power consumption pattern information of the load.
청구항 7에 있어서,
상기 환경 데이터는 계절, 날짜, 요일 및 시간에 따른 기상 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장 시스템.
The method according to claim 7,
The environment data is energy storage system, characterized in that it comprises weather data according to the season, date, day and time.
에너지 저장 장치를 포함하고 부하(load) 측에 전력을 공급하는 전력망에 연결된 에너지 저장 시스템의 전력 제어 방법으로서,
환경 데이터와 부하 전력소비패턴 정보를 수집하는 단계;
상기 환경 데이터와 상기 부하 전력소비패턴 정보로부터 부하 소비전력에 대한 예측 프로파일을 생성하는 단계;
상기 예측 프로파일에 기초하여 목표 프로파일을 설정하는 단계;
상기 예측 프로파일과 상기 목표 프로파일에 기초하여 충방전 프로파일을 결정하는 단계;
상기 충방전 프로파일에 기초하여 에너지 저장 장치로 충방전되는 전력을 제어하는 단계;
를 포함하는 전력 제어 방법.
A power control method of an energy storage system including an energy storage device and connected to a power grid supplying power to a load side,
Collecting environmental data and load power consumption pattern information;
Generating a prediction profile for power consumption from the environment data and the load power consumption pattern information;
Setting a target profile based on the prediction profile;
Determining a charge/discharge profile based on the prediction profile and the target profile;
Controlling power charged and discharged to an energy storage device based on the charge/discharge profile;
Power control method comprising a.
청구항 9에 있어서,
상기 목표 프로파일을 설정하는 단계는 목적함수를 설정하고 상기 목적함수를 최적화하는 단계를 포함하는 전력 제어 방법.
The method according to claim 9,
The step of setting the target profile includes setting a target function and optimizing the target function.
청구항 9에 있어서,
상기 목표 프로파일은 상기 에너지 저장 장치의 용량을 고려하여 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
The method according to claim 9,
The target profile is a power control method characterized in that it is set in consideration of the capacity of the energy storage device.
청구항 10에 있어서,
상기 목적함수는 경부하 구간, 중간부하 구간 및 최대부하 구간을 포함하는 전체 구간에서의 최대 피크 전력으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
The method according to claim 10,
The objective function is a power control method characterized in that it is set to the maximum peak power in all sections including the light load section, the intermediate load section and the maximum load section.
청구항 10에 있어서,
상기 목적함수는 전력 요금을 구성하는 기본 요금과 전력량 요금의 합으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
The method according to claim 10,
The objective function is a power control method characterized in that it is set to the sum of the basic charge constituting the power charge and the power charge.
청구항 13에 있어서,
상기 충방전 프로파일은 중간부하 구간 또는 경부하 구간에서 상기 에너지 저장 장치로부터 상기 전력망으로의 방전을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
The method according to claim 13,
The charging/discharging profile includes a discharge from the energy storage device to the power grid in an intermediate load section or a light load section.
청구항 9에 있어서,
상기 목표 프로파일은 중간부하 또는 경부하 구간에서 최대부하 구간보다 더 큰 피크 전력이 발생하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
The method according to claim 9,
The target profile is a power control method characterized in that it is set to generate a peak power greater than the maximum load section in the middle load or light load section.
에너지 저장 장치를 포함하고 부하(load) 측에 전력을 공급하는 전력망에 연결된 에너지 저장 시스템을 제어하기 위한 전력 제어 장치에 있어서,
상기 부하의 전력 사용량을 예측하는 예측 프로파일을 생성하는 부하 프로파일 예측부;
상기 예측 프로파일과 상기 에너지 저장 장치의 용량에 기초하여 목표 프로파일을 설정하는 목표 프로파일 설정부; 및
상기 예측 프로파일과 상기 목표 프로파일의 차이에 기초하여 결정되는 충방전 프로파일에 따라 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하는 전력변환장치 제어부;
를 포함하는 전력 제어 장치.
A power control device for controlling an energy storage system connected to a power grid that includes an energy storage device and supplies power to a load side,
A load profile prediction unit generating a prediction profile for predicting the power consumption of the load;
A target profile setting unit for setting a target profile based on the prediction profile and the capacity of the energy storage device; And
A power conversion device control unit controlling charging/discharging of the energy storage device according to a charging/discharging profile determined based on a difference between the prediction profile and the target profile;
Power control device comprising a.
청구항 16에 있어서,
상기 목표 프로파일은 목적함수를 설정하고 상기 설정된 목적함수의 최적화를 통해 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
The method according to claim 16,
The target profile is a power control device, characterized in that is set by setting the target function and optimizing the set target function.
청구항 17에 있어서,
상기 목적함수는 경부하 구간, 중간부하 구간 및 최대부하 구간을 포함하는 전체 구간에서의 최대 피크 전력으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
The method according to claim 17,
The target function is a power control device characterized in that it is set to the maximum peak power in the entire section including the light load section, the intermediate load section and the maximum load section.
청구항 17에 있어서,
상기 목적함수는 전력 요금을 구성하는 기본 요금과 전력량 요금의 합으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
The method according to claim 17,
The objective function is a power control device, characterized in that it is set as the sum of the basic charge constituting the power charge and the power charge.
청구항 16에 있어서,
상기 충방전 프로파일은 중간부하 구간 또는 경부하 구간에서 상기 에너지 저장 장치로부터 상기 전력망으로의 방전을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
The method according to claim 16,
The charge/discharge profile comprises a discharge from the energy storage device to the power grid in an intermediate load section or a light load section.
청구항 16에 있어서,
상기 목표 프로파일은 중간부하 또는 경부하 구간에서 최대부하 구간보다 더 큰 피크 전력이 발생하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
The method according to claim 16,
The target profile is a power control device characterized in that it is set to generate a peak power greater than the maximum load section in the middle load or light load section.
KR1020190005663A 2019-01-16 2019-01-16 Energy storage system, power control device and power control method for energy cost reduction KR102235667B1 (en)

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