KR20200105800A - Energy conversion contol device between electric power system and district heating system using reserve information of electric power system - Google Patents

Energy conversion contol device between electric power system and district heating system using reserve information of electric power system Download PDF

Info

Publication number
KR20200105800A
KR20200105800A KR1020200112660A KR20200112660A KR20200105800A KR 20200105800 A KR20200105800 A KR 20200105800A KR 1020200112660 A KR1020200112660 A KR 1020200112660A KR 20200112660 A KR20200112660 A KR 20200112660A KR 20200105800 A KR20200105800 A KR 20200105800A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
power system
amount
information
energy
Prior art date
Application number
KR1020200112660A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102310876B1 (en
Inventor
박래용
엄태선
장동환
전영환
김성은
김우중
이유석
Original Assignee
한국지역난방공사
홍익대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020180164661A external-priority patent/KR102210599B1/en
Application filed by 한국지역난방공사, 홍익대학교 산학협력단 filed Critical 한국지역난방공사
Priority to KR1020200112660A priority Critical patent/KR102310876B1/en
Publication of KR20200105800A publication Critical patent/KR20200105800A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102310876B1 publication Critical patent/KR102310876B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems
    • Y02B30/625—Absorption based systems combined with heat or power generation [CHP], e.g. trigeneration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

According to the present invention, provided is an energy conversion control device of an electric power system and a group energy system which comprises: an electric power system information receiving unit receiving electric power system information from an electric power system; and an energy conversion control unit controlling an energy exchange between the electric power system and a group energy system based on the electric power system information. Accordingly, a frequency change of the electric power system due to constraint conditions of the electric power system and variable power is minimized, an electric power supply and demand imbalance problem of the electric power system is solved, and reserve power of the electric power system is secured.

Description

전력계통의 예비력량 정보를 이용한 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치{ENERGY CONVERSION CONTOL DEVICE BETWEEN ELECTRIC POWER SYSTEM AND DISTRICT HEATING SYSTEM USING RESERVE INFORMATION OF ELECTRIC POWER SYSTEM}Energy conversion control device of the power system and the collective energy system using the power system reserve power information {ENERGY CONVERSION CONTOL DEVICE BETWEEN ELECTRIC POWER SYSTEM AND DISTRICT HEATING SYSTEM USING RESERVE INFORMATION OF ELECTRIC POWER SYSTEM}

본 발명은 전력계통의 예비력량 정보를 이용한 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for controlling energy conversion of a power system and a collective energy system using information on reserve power of the power system.

전력시스템은 전력을 안정적으로 공급할 수 있도록 계통주파수를 일정하게 유지시키고 전력수급 불균형을 최소화여야 한다. 그리고, 전력시스템은 전력계통에 필요한 예비력을 적절하게 확보하여야 하며, 과도 안정도 및 전압 안정도 등과 같은 전력계통의 제약조건을 고려해서 전력계통을 상시, 지속적으로 안정되게 운영할 필요가 있다. 이러한 전력계통에 연계된 발전기들은 발전기의 증감발 속도, 최소 기동시간 및 정지시간 등의 제약조건을 가지고 있다.The power system must keep the grid frequency constant and minimize the power supply and demand imbalance so that power can be stably supplied. In addition, the power system must properly secure the reserve power required for the power system, and it is necessary to operate the power system at all times and continuously stably in consideration of the constraints of the power system such as transient stability and voltage stability. Generators connected to these power systems have constraints such as increase/deceleration speed, minimum starting time and stopping time of the generator.

기존의 전력계통은 발전기의 제약조건을 충족시키기 위해서 발전 비용 순으로 발전기들에 출력을 배분하지 못하는 어려움이 있다. 또한, 기존의 전력계통은 전력계통의 제약조건을 충족시켜 전력계통을 안정적으로 운영하거나 계통에 필요한 예비력을 확보하기 위해서, 발전 단가가 낮은 발전기들의 출력을 줄이면서 발전 단가가 높은 발전기들을 구동해야만 하는 어려움이 있다.The existing power system has a difficulty in distributing output to generators in the order of generation cost in order to meet the constraints of the generator. In addition, in order to stably operate the power system by satisfying the constraints of the power system or to secure the reserve power required for the system, the existing power system must drive generators with high power generation costs while reducing the output of generators with low power generation costs. There are difficulties.

그리고, 최근에는 화석 연료 고갈과 에너지난으로 신재생 에너지원의 비중이 전세계적으로 꾸준히 증가하고 있다. 하지만, 신재생 에너지원과 같은 변동성 전원은 기후 및 날씨 등에 따라 발전기의 출력이 결정되는 에너지원들로 이뤄져 있어 발전원들의 출력 제어가 어려우며, 순간적으로 발생하는 출력 변동성으로 인해 전력수급의 불균형을 초래한다. And, recently, the proportion of renewable energy sources has been steadily increasing worldwide due to the depletion of fossil fuels and energy shortages. However, since variable power sources such as renewable energy sources are composed of energy sources whose output of the generator is determined according to climate and weather, it is difficult to control the output of the power generation sources, and an imbalance in power supply and demand is caused by the momentary output fluctuations. do.

또한, 변동성 전원의 발전 특성은 기존의 발전기와 달라 계통의 관성 에너지와 응동 자원 감소를 야기한다. 이러한 변동성 전원은 전력계통에 동기화되어 있지 않아 기존의 발전원을 대체하여 계통에 투입될 시에 계통의 관성을 저하시키기 때문에, 계통에 전력수급 불균형에 따른 주파수 변화가 더욱 크게 나타난다. In addition, the power generation characteristic of the variable power source is different from that of the conventional generator, causing the system's inertial energy and response resources to decrease. Since such a volatile power source is not synchronized with the power system, it replaces the existing power generation source and reduces the inertia of the system when it is put into the system. Therefore, the frequency change due to the power supply and demand imbalance appears more in the system.

이러한 전력계통의 특성상 변동성 전원의 출력 변동성에 의한 문제는 더욱 크게 나타날 것이므로, 미래 전력계통의 전력수급 안정성을 위한 대책이 시급한 실정이다.Due to the characteristics of the power system, the problem caused by the fluctuation in the output of the volatile power supply will appear even greater, and therefore, a measure for the stability of power supply and demand in the future power system is urgently needed.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in this background are prepared to enhance an understanding of the background of the invention, and may include matters not known in the prior art to those of ordinary skill in the field to which this technology belongs.

본 발명은 전력계통의 제약조건 및 변동성 전원으로 인한 전력계통의 주파수 변화를 최소화하고, 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하며, 전력계통에 필요한 예비력을 확보할 수 있는 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치 및 에너지 변환 제어 방법을 제안하고자 한다.The present invention minimizes the frequency change of the power system due to the constraints and fluctuating power of the power system, solves the power supply and demand imbalance problem of the power system, and secures the reserve power necessary for the power system. An energy conversion control device and an energy conversion control method are proposed.

본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치는 전력계통으로부터 전력계통 정보를 수신하는 전력계통 정보 수신부, 그리고 상기 전력계통 정보를 기초로 상기 전력계통의 전력을 소모하도록 상기 전력계통과 집단에너지계통 사이의 에너지 교환을 제어하는 에너지변환 제어부를 포함한다.An energy conversion control apparatus for a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention includes a power system information receiving unit receiving power system information from a power system, and consuming power of the power system based on the power system information. And an energy conversion control unit for controlling energy exchange between the power system and the collective energy system.

상기 에너지변환 제어부는, 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성을 기초로 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 에너지 교환량을 제어하거나, 상기 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단의 전력소모량을 제어하는 발전효율 제어부를 포함할 수 있다.The energy conversion control unit controls the amount of energy exchange between the power system and the collective energy system based on a ramp rate characteristic of the generator, or controls the power consumption of the power consumption means disposed in the collective energy system. It may include a power generation efficiency control unit.

상기 발전효율 제어부는, 상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기 또는 상기 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단의 열생산량을 조정하거나, 상기 전력 소모 수단에서 생성된 열을 상기 열병합발전기에 제공하여 상기 열병합발전기의 발전효율을 향상시키도록 제어할 수 있다.The power generation efficiency control unit may adjust the amount of heat produced by a cogeneration generator disposed in the collective energy system or a power consuming means disposed in the collective energy system, or provide heat generated by the power consuming unit to the cogeneration generator, and the cogeneration It can be controlled to improve the power generation efficiency of the generator.

상기 발전효율 제어부는, 상기 전력계통에 연계된 발전기가 상기 전력계통에서 생산된 전력을 이용해 열을 생산하거나, 상기 전력계통에 연계된 전력 소모 수단이 열을 생산해 발전기에 공급하도록 제어할 수 있다.The power generation efficiency control unit may control a generator connected to the power system to generate heat by using the power generated from the power system, or a power consumption means connected to the power system to produce heat and supply it to the generator.

상기 에너지변환 제어부는, 상기 전력계통의 계통주파수 또는 주파수 변화율을 주파수 설정값과 비교하는 주파수 비교부, 그리고 상기 비교 결과를 기초로, 상기 전력계통으로부터 상기 집단에너지계통에 공급되는 전력소비량을 결정하는 전력소비량 제어부를 포함할 수 있다.The energy conversion control unit, a frequency comparison unit for comparing the system frequency or frequency change rate of the power system with a frequency set value, and based on the comparison result, determining the amount of power consumption supplied from the power system to the collective energy system It may include a power consumption control unit.

상기 에너지변환 제어부는, 상기 전력계통의 계통주파수 또는 주파수 변화율을 주파수 설정값과 비교하는 주파수 비교부, 그리고 상기 비교 결과를 기초로, 상기 집단에너지계통으로부터 상기 전력계통에 공급되는 전력공급량을 결정하는 전력공급량 제어부를 포함할 수 있다.The energy conversion control unit, a frequency comparison unit for comparing the system frequency or frequency change rate of the power system with a frequency set value, and based on the comparison result, determining the amount of power supplied to the power system from the collective energy system It may include a power supply amount control unit.

상기 에너지변환 제어부는, 전력계통의 주파수 변화율이 설정값보다 커져 계통주파수가 급증하는 경우, 상기 집단에너지계통에서의 전력소비량을 증가시키고, 발전기 탈락 또는 대규모 부하 급증으로 인해 상기 계통주파수가 급감하는 경우, 상기 집단에너지계통에서의 전력소비량을 감소시키거나 상기 집단에너지계통에서 상기 전력계통으로의 전력공급량을 증가시키도록 제어하는 할 수 있다.The energy conversion control unit, when the frequency change rate of the power system is greater than a set value and the system frequency increases rapidly, increases the amount of power consumption in the collective energy system, and when the system frequency decreases sharply due to a generator dropout or a large-scale load increase , Control may be performed to reduce the amount of power consumption in the collective energy system or increase the amount of power supplied from the collective energy system to the power system.

상기 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 상기 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하는 전력수급 예측부를 더 포함할 수 있다.It may further include a power supply and demand predictor for predicting the power supply and demand imbalance of the power system by analyzing the power supply and demand information of the power system.

상기 전력계통의 전력수급 불균형은, 상기 전력계통에 연계된 발전기의 탈락, 상기 전력계통의 전력수요 급변, 또는 상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동 급변 중 적어도 하나에 의해서 전력계통의 전력 공급과 전력 수요 사이의 편차가 전력수급 설정값을 초과할 수 있다.The power supply and demand imbalance of the power system is the power supply of the power system by at least one of a dropout of a generator connected to the power system, a sudden change in power demand of the power system, or a sudden change in output fluctuation of a volatile power source connected to the power system. The deviation between the power supply and demand may exceed the power supply and demand setting.

상기 에너지변환 제어부는, 상기 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 상기 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단을 통해서 상기 전력계통에서 초과 생산되거나 초과 생산될 것으로 예상되는 전력을 열에너지로 변환하도록 제어하는 전력수급 제어부를 포함할 수 있다.When the power supply of the power system is greater than the power demand, the energy conversion control unit converts the power that is over-produced or expected to be over-produced in the power system into thermal energy through a power consuming means disposed in the collective energy system. It may include a power supply and demand control unit to control.

상기 에너지변환 제어부는, 상기 전력계통에서의 전력 공급이 전력 수요보다 작거나 전력계통에서의 전력 수요 상승률이 설정값 보다 큰 경우, 상기 집단에너지계통에 배치된 발전기에 의해 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 제어하거나 전력 소모 수단의 전력 소모량을 감소시키도록 제어하하는 전력수급 제어부를 포함할 수 있다.The energy conversion control unit, when the power supply from the power system is less than the power demand or the power demand increase rate in the power system is greater than a set value, the power generated by the generator arranged in the collective energy system to the power system. It may include a power supply and demand control unit that controls to be supplied to or to reduce the power consumption of the power consumption means.

상기 집단에너지계통의 열수급 정보, 축열조의 가용용량, 열수요 예측정보, 열생산 정보 또는 열소비 정보 중 적어도 하나를 포함하는 집단에너지계통 정보를 수집하는 집단에너지계통 정보 수신부를 더 포함할 수 있다.It may further include a collective energy system information receiving unit for collecting collective energy system information including at least one of heat supply and demand information of the collective energy system, available capacity of the heat storage tank, heat demand prediction information, heat production information, or heat consumption information.

상기 에너지변환 제어부는, 상기 집단에너지계통 정보 및 상기 전력계통 정보를 복합적으로 고려해서 상기 집단에너지계통에서의 열생산량 또는 상기 집단에너지계통에서의 열저장량을 제어하는 열변환 제어부를 포함할 수 있다.The energy conversion control unit may include a heat conversion control unit that controls the amount of heat produced in the collective energy system or the amount of heat stored in the collective energy system by considering the collective energy system information and the power system information in combination.

상기 에너지변환 제어부는, 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 종합적으로 고려해서, 상기 전력계통에서 상기 집단에너지계통으로 공급되는 전력소비량 또는 상기 집단에너지계통에서 상기 전력계통으로 공급되는 전력공급량을 제어하는 경제성 제어부를 포함할 수 있다.The energy conversion control unit comprehensively considers the economy of the power system and the economy of the collective energy system, and calculates the amount of power consumption supplied from the power system to the collective energy system or the amount of power supplied from the collective energy system to the power system. It may include an economical control unit to control.

본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치는 전력계통 정보를 수신하는 전력계통 정보 수신부, 그리고 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 의한 상기 전력계통 정보의 변화를 분석하고, 분석된 결과를 기초로 상기 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력소비량 또는 전력공급량을 제어하는 에너지변환 제어부를 포함한다.An energy conversion control device for a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention includes a power system information receiving unit for receiving power system information, and a change in the power system information due to fluctuations in the output of a volatile power source linked to the power system. And an energy conversion control unit for controlling the amount of power consumption or power supply between the power system and the collective energy system based on the analyzed result.

상기 전력계통 정보의 변화는, 순부하량 정보, 응동량 정보, 또는 신재생 출력 정보 중 적어도 하나의 변화를 포함할 수 있다.The change in the power system information may include a change in at least one of net load information, response amount information, or new and renewable output information.

상기 순부하량 정보는, 상기 전력계통의 총부하량에서 상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력량을 차감한 전력계통의 순부하량을 포함할 수 있다.The net load amount information may include a net load amount of the power system obtained by subtracting an output amount of a variable power source linked to the power system from the total load amount of the power system.

상기 에너지변환 제어부는, 상기 변동성 전원의 출력 변동에 따른 순부하량을 순부하량 설정값과 비교하여 상기 집단에너지계통이 소모하는 전력소비량을 제어하되, 상기 순부하량이 순부하량 설정값 미만인 경우에, 상기 전력소비량을 증가시키도록 제어하는 순부하량 제어부를 포함할 수 있다.The energy conversion control unit controls the amount of power consumed by the collective energy system by comparing the net load according to the fluctuation in the output of the volatile power source with a set net load amount, and when the net load is less than the net load set value, the It may include a net load control unit that controls to increase the amount of power consumption.

상기 응동량 정보는, 상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동량 또는 변동성 전원의 출력 변동에 대응하여 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동 속도를 포함할 수 있다.The response amount information is the amount of response that generators linked to the power system can additionally generate in order to respond to the fluctuation in the output of the variable power connected to the power system, or the generators can generate additional power in response to the fluctuation in the output of the variable power supply. It may include an actuation speed.

상기 에너지변환 제어부는, 상기 변동성 전원의 출력 변동에 따른 응동량 또는 상기 응동 속도를 이용해서 상기 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력소비량 또는 전력공급량을 제어하되, 상기 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위해 전력계통에 추가적으로 필요한 발전량보다 상기 응동량이 작거나 상기 응동 속도가 느려 상기 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 어려운 경우, 상기 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통으로 공급하거나 전력 소모 수단의 전력소비량을 감소시키도록 제어하는 응동량 제어부를 포함할 수 있다.The energy conversion control unit controls the amount of power consumption or power supply between the power system and the collective energy system by using the response amount or the response speed according to the fluctuation in the output of the variable power source, and responds to the fluctuation in the output of the variable power source. If it is difficult to cope with the fluctuations in the output of the volatile power source because the amount of response is smaller than the amount of generation additionally required for the power system, or the response speed is slow, the power generated from the collective energy system is supplied to the power system or It may include a response amount control unit that controls to reduce the amount of power consumption.

상기 에너지변환 제어부는, 상기 전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동에 의한 상기 전력계통의 주파수 변동을 방지하도록 상기 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 상기 전력소비량 또는 상기 전력공급량을 제어하는 신재생 출력변동 제어부를 포함할 수 있다.The energy conversion control unit controls the power consumption amount or the power supply amount based on the fluctuation of the output of the renewable energy source so as to prevent a frequency fluctuation of the power system due to fluctuations in the output of the renewable energy source linked to the power system. It may include a renewable output variation control unit.

본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치는 전력계통의 예비력량 정보를 수신하는 전력계통 정보 수신부, 그리고 상기 전력계통의 예비력량 정보를 기초로 상기 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력소비량 또는 전력공급량을 제어하는 에너지변환 제어부를 포함한다.An energy conversion control device for a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention includes a power system information receiving unit for receiving information on reserve power of the power system, and the power system and group based on the reserve power information of the power system. It includes an energy conversion control unit for controlling the amount of power consumption or power supply between energy systems.

상기 에너지변환 제어부는, 상기 전력계통의 예비력량을 예비력 설정값과 비교하는 예비력 비교부, 그리고 상기 비교 결과를 기초로, 상기 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단의 출력을 조정하여 상기 전력계통의 예비력량을 확보하도록 제어하는 예비력 제어부를 포함할 수 있다.The energy conversion control unit includes a reserve power comparison unit that compares the amount of reserve power of the power system with a set reserve power value, and based on the comparison result, the output of the power consumption means disposed in the collective energy system is adjusted to It may include a reserve force control unit for controlling to secure the amount of reserve force.

상기 예비력 제어부는, 상기 전력계통의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기의 출력을 조정하도록 제어할 수 있다.The reserve power control unit may control to adjust the output of the cogeneration generator disposed in the collective energy system when the reserve power amount of the power system is less than a set reserve power value.

상기 예비력 제어부는, 상기 전력계통의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 상기 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단의 전력소모량을 증가시키도록 제어할 수 있다.When the amount of reserve power of the power system is less than a set value of the reserve power, the reserve power controller may control to increase the power consumption amount of the power consumption means disposed in the collective energy system.

상기 예비력량 정보는, 주파수 추종 예비력, 주파수 조정 예비력, 순동예비력, 또는 운전 상태의 예비력 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The information on the amount of reserve force may include at least one of a frequency following reserve force, a frequency adjustment reserve force, a pure reserve force, or a reserve force in a driving state.

본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치는 전력계통에 연계된 기저발전기의 출력 정보를 수신하는 전력계통 정보 수신부, 그리고 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단이 상기 기저발전기에서 생산된 전력의 일부를 소모하도록 제어하되, 상기 전력계통의 계통주파수를 기초로 상기 전력 소모 수단의 전력소모량을 제어하는 에너지 변환 제어부를 포함한다.An energy conversion control apparatus for a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention includes a power system information receiving unit for receiving output information of a base generator connected to the power system, and a power consumption means disposed in the collective energy system. It controls to consume a part of the power produced by the base generator, but includes an energy conversion control unit for controlling the power consumption amount of the power consumption means based on the system frequency of the power system.

상기 기저발전기는, 전력계통의 주파수 변화에 따른 발전기의 출력 변화를 나타내는 속도 조정율이 없거나, 상기 속도 조정율이 설정값 미만인 발전기를 포함할 수 있다.The base generator may include a generator having no speed adjustment rate indicating a change in output of the generator according to a change in frequency of the power system, or having the speed adjustment rate less than a set value.

상기 기저발전기는, 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하거나 주파수 응동 속도가 설정값 미만인 발전기를 포함할 수 있다.The base generator may include a generator that cannot perform a frequency following operation in the power system or has a frequency response speed less than a set value.

상기 에너지 변환 제어부는, 상기 기저발전기에서 출력된 전력의 일부를 상기 전력 소모 수단에 할당하는 기저발전기 출력 할당부를 포함할 수 있다.The energy conversion control unit may include a base generator output allocation unit that allocates a part of the power output from the base generator to the power consumption means.

상기 에너지 변환 제어부는, 상기 전력계통의 계통주파수를 주파수 설정값과 비교하는 주파수 비교부, 그리고 상기 기저발전기에서 생산된 전력의 일부가 상기 계통주파수의 변화에 응동하도록, 상기 주파수 비교 결과를 기초로 상기 전력 소모 수단의 상기 전력소모량을 제어하는 기저발전기 주파수응동 제어부를 포함할 수 있다.The energy conversion control unit includes a frequency comparison unit that compares the system frequency of the power system with a frequency set value, and a part of the power generated by the base generator is responsive to the change of the system frequency, based on the frequency comparison result. It may include a base generator frequency responsive control unit for controlling the power consumption of the power consumption means.

본 발명의 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 방법은 전력계통 정보 또는 전력계통 분석 정보를 수신하는 단계, 상기 전력계통 정보 또는 상기 전력계통 분석 정보를 바탕으로 상기 전력계통과 집단에너지계통 사이의 에너지 교환량을 결정하는 단계, 그리고 상기 에너지 교환량을 기초로 상기 집단에너지계통에서 상기 전력계통으로 공급되는 전력공급량을 제어하거나, 상기 전력계통에서 상기 집단에너지계통으로 공급되는 전력소비량을 제어하는 단계를 포함한다.The method for controlling energy conversion between a power system and a collective energy system of the present invention includes the steps of receiving power system information or power system analysis information, and between the power system and the collective energy system based on the power system information or the power system analysis information. Determining an amount of energy exchange, and controlling an amount of power supplied from the collective energy system to the power system based on the amount of energy exchanged, or controlling an amount of power consumption supplied from the power system to the collective energy system Includes.

상기 전력계통 정보 또는 상기 전력계통 분석 정보는, 전력계통에 연계된 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 상기 전력계통의 주파수 정보, 상기 전력계통의 전력수급 정보, 변동성 전원에 의한 순부하량 정보, 상기 변동성 전원에 의한 응동량 정보, 상기 전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동 정보, 상기 전력계통의 예비력량 정보, 또는 상기 전력계통에 연계된 기저발전기의 출력 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The power system information or the power system analysis information includes information on a ramp rate characteristic of a generator linked to a power system, frequency information of the power system, power supply and demand information of the power system, net load information due to variable power , Including at least one of response amount information by the variable power supply, output fluctuation information of a renewable energy source linked to the power system, reserve power amount information of the power system, or output information of a base generator linked to the power system can do.

상기 전력공급량 또는 전력소비량을 제어하는 단계는, 발전기의 램프레이트 특성 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 열 생산 수단의 열생산량을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling of the amount of power supply or power consumption may include adjusting the amount of heat produced by the heat generating means disposed in the collective energy system based on information on the ramp rate characteristic of the generator.

상기 전력공급량 또는 전력소비량을 제어하는 단계는, 상기 전력계통의 계통주파수 또는 주파수 변화율을 주파수 설정값과 비교하는 단계, 상기 계통주파수 또는 주파수 변화율이 주파수 설정값 보다 큰 경우, 상기 집단에너지계통에서 소비하는 상기 전력소비량을 결정하는 단계, 그리고 상기 전력소비량을 이용하여 상기 집단에너지계통의 열생산량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling of the power supply amount or power consumption may include comparing the system frequency or frequency change rate of the power system with a frequency set value, and when the system frequency or frequency change rate is greater than a frequency set value, consumption in the collective energy system Determining the amount of power consumption, and controlling the amount of heat produced by the collective energy system using the amount of power consumption.

상기 전력공급량 또는 전력소비량을 제어하는 단계는, 상기 전력계통의 계통주파수 또는 주파수 변화율을 주파수 설정값과 비교하는 단계, 상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기의 발전량 또는 상기 열병합발전기의 열생산량을 결정하는 단계, 그리고 상기 계통주파수가 주파수 설정값 보다 작거나 주파수 변화율이 상기 주파수 설정값 보다 큰 경우, 상기 열병합발전기의 발전량의 일부 또는 전부를 상기 전력계통에 공급하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling of the power supply amount or power consumption may include comparing the system frequency or frequency change rate of the power system with a frequency set value, determining the power generation amount of the cogeneration generator arranged in the collective energy system or the heat production amount of the cogeneration unit And when the system frequency is less than the frequency set value or the frequency change rate is greater than the frequency set value, controlling a part or all of the power generation amount of the cogeneration generator to be supplied to the power system.

상기 전력공급량 또는 전력소비량을 제어하는 단계는, 상기 전력계통의 전력수급 정보를 바탕으로 상기 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하는 단계, 그리고 상기 전력수급 불균형으로 인해 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 상기 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단을 통해서 상기 전력계통에 초과 생산되거나 초과 생산될 것으로 예상되는 전력을 열에너지로 변환하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling of the power supply amount or power consumption may include estimating the power supply and demand imbalance of the power system based on the power supply and demand information of the power system, and the power supply of the power system is more than the power demand due to the power supply and demand imbalance. In a large case, it may include the step of controlling to convert the power over-produced or expected to be over-produced in the power system into thermal energy through the power consumption means disposed in the collective energy system.

상기 전력공급량 또는 전력소비량을 제어하는 단계는, 상기 전력계통의 전력수급 정보를 바탕으로 상기 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하는 단계, 그리고 상기 전력수급 불균형으로 인해 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 작은 경우, 상기 집단에너지계통에 배치된 발전기에 의해 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling of the power supply amount or power consumption may include estimating the power supply and demand imbalance of the power system based on the power supply and demand information of the power system, and the power supply of the power system is more than the power demand due to the power supply and demand imbalance. In the small case, it may include controlling to supply the electric power produced by the generator arranged in the collective energy system to the power system.

상기 전력계통의 총부하량에서 상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력량을 차감한 전력계통의 순부하량을 순부하량 설정값과 비교하는 단계, 그리고 상기 순부하량이 순부하량 설정값 미만인 경우에, 상기 집단에너지계통에서의 전력소비량을 증가시키도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Comparing the net load amount of the power system obtained by subtracting the output amount of the variable power connected to the power system from the total load amount of the power system with the net load amount set value, and when the net load amount is less than the net load amount set value, the group It may further include controlling to increase the amount of power consumption in the energy system.

상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동량 또는 발전기들의 응동 속도를 계산하는 단계, 그리고 상기 응동량이 상기 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통에 필요한 추가 발전량보다 작거나 상기 응동 속도가 느려 상기 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 어려운 경우, 상기 집단에너지계통에서 상기 전력계통으로 전력을 공급하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.In order to respond to the fluctuation in the output of the variable power connected to the power system, calculating the response amount or the response speed of the generators that the generators connected to the power system can additionally generate, and the amount of response, the output fluctuation of the variable power supply In order to respond to, when it is difficult to cope with the fluctuation of the output of the variable power because it is less than the amount of additional generation required for the power system or the response speed is slow, controlling to supply power from the collective energy system to the power system. I can.

집단에너지계통 정보를 수신하고, 상기 집단에너지계통 정보를 분석하는 단계, 그리고 상기 전력계통 정보 및 상기 집단에너지계통 정보를 이용해서 상기 집단에너지계통에서의 열생산량 또는 열변환량을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Receiving collective energy system information, analyzing the collective energy system information, and controlling the amount of heat production or heat conversion in the collective energy system by using the power system information and the collective energy system information. Can include.

상기 전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동 정보를 취득하는 단계, 그리고 상기 전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동에 따라 상기 집단에너지계통의 열변환량을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of acquiring output variation information of the renewable energy source linked to the power system, and adjusting the amount of heat conversion of the collective energy system according to the output variation of the renewable energy source linked to the power system. can do.

상기 전력계통의 예비력량 정보를 분석하는 단계, 그리고 상기 전력계통의 예비력량을 예비력 설정값과 비교하고, 상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기의 출력을 증가시켜 전력계통에 공급하거나, 상기 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단의 출력을 조정하여 상기 전력계통의 예비력량을 확보하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Analyzing the reserve power amount information of the power system, and comparing the reserve power amount of the power system with a reserve power setting value, increasing the output of the cogeneration generator arranged in the collective energy system and supplying it to the power system, or the collective energy It may further include controlling an output of the power consuming means disposed in the system to secure an amount of reserve power of the power system.

상기 전력계통에 연계된 기저발전기의 출력 정보를 취득하는 단계, 그리고 상기 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단이 상기 기저발전기의 출력 중 일부를 소모하도록 제어하되, 전력계통의 계통주파수의 변화에 응동하여 상기 전력계통의 전력을 소모하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Acquiring output information of the base generator connected to the power system, and controlling the power consumption means disposed in the collective energy system to consume some of the output of the base generator, but responding to changes in the system frequency of the power system Thus, it may further include controlling to consume the power of the power system.

상기 전력계통의 경제성 및 상기 집단에너지계통의 경제성을 종합적으로 고려해서 상기 전력공급량 또는 상기 전력소비량을 조정하는 단계를 더 포함하며, 상기 전력계통의 경제성 또는 상기 집단에너지계통의 경제성은 발전기별 발전 단가를 고려해서 산정될 수 있다.Comprehensively considering the economics of the power system and the collective energy system, the step of adjusting the power supply amount or the power consumption amount, wherein the economical efficiency of the power system or the economicality of the collective energy system is the power generation cost per generator. Can be calculated by taking into account.

본 발명에 따르면, 전력계통 정보와 집단에너지계통 정보를 분석하고, 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단을 통해 전력계통에서 생산된 전력의 소비량을 조절하여 전력계통의 계통주파수를 소정 범위 이내로 유지시킴으로써, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.According to the present invention, the system frequency of the power system is maintained within a predetermined range by analyzing the power system information and the collective energy system information, and adjusting the consumption amount of power produced in the power system through the power consumption means arranged in the collective energy system. , It provides an environment that can stably maintain the frequency of the power system.

또한, 본 발명은 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보를 기초로 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 이용해 발전기가 열을 생산해 전력 생산에 사용하도록 제어하거나, 열 생산 수단의 열생산량을 조정하도록 제어함으로써, 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시키고, 변동성 전원의 출력 변동으로 인한 전력계통의 계통주파수 급변을 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the generator to generate heat and use it for power generation by using excess power produced in the power system or surplus power expected to be over-produced in the power system based on the information on the ramp rate characteristics of the generator. Or, by controlling the heat production amount of the heat production means to be adjusted, the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators are improved, and an environment capable of preventing a sudden change in the system frequency of the power system due to fluctuations in the output of variable power is provided.

또한, 본 발명은 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킴으로써, 변동성 전원의 출력이 급감하거나 전력부하가 급증하는 경우에도 발전기들이 전력부하의 수요곡선을 따라 전력을 생산할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention improves the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators, thereby providing an environment in which the generators can produce power according to the demand curve of the power load even when the output of the variable power source decreases or the power load increases rapidly.

또한, 본 발명은 전력계통의 계통주파수를 주파수 설정값과 비교하고, 비교결과를 기초로 전력계통에서 집단에너지계통으로 공급되는 전력소비량을 제어하거나 집단에너지계통에서 전력계통으로 공급되는 전력공급량을 제어함으로써, 전력계통의 전력수급을 유지하고 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention compares the system frequency of the power system with a frequency set value, and controls the amount of power consumption supplied from the power system to the collective energy system based on the comparison result, or controls the amount of power supplied from the collective energy system to the power system. By doing so, it provides an environment in which the power supply and demand of the power system can be maintained and the frequency of the power system can be stably maintained.

또한, 본 발명은 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하고, 예측 결과를 기초로 전력계통의 전력 공급과 전력 수요를 비교하거나 전력계통에서의 전력 수요 상승률을 설정값과 비교하여 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력소비량 및 전력공급량을 제어함으로써, 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 이를 통해 전력계통의 안정성 악화를 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention predicts the power supply and demand imbalance of the power system by analyzing the power supply and demand information of the power system, and compares the power supply and power demand of the power system based on the prediction result, or sets the increase rate of power demand in the power system. By controlling the amount of power consumption and power supply between the power system and the collective energy system compared to, it solves the problem of unbalanced power supply and demand in the power system, thereby providing an environment that can prevent the deterioration of the stability of the power system.

또한, 본 발명은 전력계통의 정보 및 전력계통 분석 정보와 집단에너지계통 정보 및 집단에너지계통 분석 정보를 복합적으로 고려해서 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력소비량 및 전력공급량을 제어함으로써, 전력계통의 주파수 변화를 최소화시키고 전력수급 불균형 문제를 해소할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention is a combination of power system information and power system analysis information, collective energy system information, and collective energy system analysis information to control the amount of power consumption and power supply between the power system and the collective energy system, thereby controlling the frequency of the power system. It provides an environment in which changes can be minimized and the power supply and demand imbalance problem can be resolved.

또한, 본 발명은 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 종합적으로 고려해서 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력소비량 및 전력공급량을 조정함으로써, 국가 전체적인 에너지 비용을 절감시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention provides an environment in which the overall energy cost of the country can be reduced by adjusting the amount of power consumption and power supply between the power system and the collective energy system by comprehensively considering the economy of the power system and the collective energy system.

또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변화에 의한 전력계통의 순부하량 정보를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력소비량 및 전력공급량을 제어함으로써, 변동성 전원의 영향으로 인한 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the amount of power consumption and power supply between the power system and the collective energy system based on the net load information of the power system due to the change in the output of the variable power connected to the power system. It solves the imbalance problem and provides an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained.

또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통의 응동량 정보를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력소비량 및 전력공급량을 제어함으로써, 변동성 전원 영향으로 인한 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the amount of power consumption and power supply between the power system and the collective energy system based on the response amount information of the power system in order to respond to the fluctuation in the output of the volatile power source linked to the power system. It solves the problem of unbalanced power supply and demand of the system and provides an environment that can stably maintain the frequency of the power system.

또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통에서의 전력소비량 또는 전력계통으로의 전력공급량을 제어함으로써, 신재생 에너지원의 순간적인 출력 변동에 의한 전력계통의 주파수 변화를 최소화하고, 전력계통의 주파수 변동을 방지하여 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the amount of power consumption in the collective energy system or the amount of power supplied to the power system based on the change in the output of the renewable energy source linked to the power system, It minimizes the frequency change of the system and prevents the frequency change of the power system, thereby providing an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained.

또한, 본 발명은 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통에서의 전력소비량을 제어함으로써, 결과적으로 신재생 에너지원의 출력이 평탄화되어 전력계통에 제공되는 것과 같은 효과를 제공할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the amount of power consumption in the collective energy system based on fluctuations in the output of the renewable energy source, and as a result, the output of the renewable energy source is flattened to provide the same effect as provided to the power system. Provide the environment.

또한, 본 발명은 전력계통의 예비력량 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단의 출력을 조정하거나 집단에너지계통에서 생산된 전력을 전력계통에 공급함으로써, 전력계통의 예비력량을 확보하고, 전력계통의 전력수급을 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention secures the reserve power of the power system by adjusting the output of the power consumption means arranged in the collective energy system based on the reserve power amount information of the power system or supplying the power produced from the collective energy system to the power system. , Provides an environment that can stably maintain the power supply and demand of the power system.

또한, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단이 기저발전기에서 생산된 전력의 일부를 소모할 때, 전력계통 정보를 기초로 전력 소모 수단의 전력소비량을 제어함으로써, 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하거나 주파수 응동 속도가 낮은 발전기의 출력 제어를 가능하게 하여 전력계통의 주파수 불안정성을 해소시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power consumption amount of the power consumption means based on the power system information when the power consumption means disposed in the collective energy system consumes part of the power produced by the base generator, thereby performing a frequency following operation in the power system. It provides an environment in which the frequency instability of the power system can be eliminated by enabling the output control of a generator that cannot be operated or has a low frequency response speed.

또한, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단의 전력소비량을 조절하여 전력계통의 부하를 증가시키거나 감소시키는 형태로 전력계통에 기여하므로, 전력계통의 전력수급을 조절하며, 배터리나 양수발전기와 달리 전력계통에 필요한 예비력을 지속적으로 제공할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention contributes to the power system in the form of increasing or decreasing the load of the power system by adjusting the amount of power consumption of the power consumption means arranged in the collective energy system, thus controlling the power supply and demand of the power system, and Unlike a generator, it provides an environment that can continuously provide the reserve power required for the power system.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 시스템을 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 구성을 간략히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따라 에너지 변환 제어 장치가 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력공급량과 전력소비량을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따라 발전기의 램프레이트 특성 정보를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환 및 집단에너지계통에서의 전력소모량을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따라 전력계통의 계통주파수를 이용해 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따라 전력계통의 전력수급 정보를 이용해 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제5실시예에 따라 전력계통과 집단에너지계통의 경제성을 분석해 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 제6실시예에 따라 전력계통의 순부하량 정보를 이용해 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 13은 전력계통에서 일반적인 일일 전력수요곡선을 도시한 그래프이다.
도 14는 변동성 전원의 출력 증가로 인한 순부하량의 변화를 도시한 그래프이다.
도 15는 본 발명의 제7실시예에 따라 전력계통의 응동량 정보를 이용해 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 16는 본 발명의 제8실시예에 따라 전력계통의 예비력량 정보를 이용해 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 제9실시예에 따라 기저발전기에서 생산된 전력의 일부가 계통주파수의 변화에 응동하도록 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 18은 발전 비용순으로 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.
도 19는 발전기의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.
도 20은 최소 예비력 확보를 위해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.
도 21은 전력계통의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따라 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어한 경우에 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 도시한 그래프이다.1 is a diagram schematically illustrating an energy conversion control system of a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing the configuration of a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a schematic configuration of an energy conversion control apparatus for a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a schematic configuration of an energy conversion control apparatus for a power system and a collective energy system according to another embodiment of the present invention.
5 is a block diagram showing a schematic configuration of an apparatus for controlling energy conversion of a power system and a collective energy system according to another embodiment of the present invention.
6 is a block diagram showing a schematic configuration of an energy conversion control apparatus for a power system and a collective energy system according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart schematically illustrating a process in which the energy conversion control device controls the amount of power supplied and the amount of power consumption between the power system and the collective energy system according to the first embodiment of the present invention.
8 is a flowchart schematically illustrating a process of converting energy between the power system and the collective energy system and controlling the amount of power consumption in the collective energy system based on the ramp rate characteristic information of the generator according to the second embodiment of the present invention.
9 is a flowchart schematically showing a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system using the system frequency of the power system according to the third embodiment of the present invention.
10 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system using power supply and demand information of the power system according to the fourth embodiment of the present invention.
11 is a flowchart briefly showing a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system by analyzing the economic feasibility of the power system and the collective energy system according to the fifth embodiment of the present invention.
12 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system using net load information of the power system according to the sixth embodiment of the present invention.
13 is a graph showing a general daily power demand curve in the power system.
14 is a graph showing changes in net load due to an increase in output of a variable power supply.
15 is a flowchart briefly showing a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system using information on the amount of response of the power system according to the seventh embodiment of the present invention.
16 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system using information on the reserve power of the power system according to the eighth embodiment of the present invention.
17 is a flowchart schematically showing a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system so that a part of the power produced by the base generator according to the ninth embodiment of the present invention responds to the change of the system frequency.
18 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators in the order of generation cost.
19 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators by reflecting the constraints of the generator.
20 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators to secure a minimum reserve power.
21 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators by reflecting the constraints of the power system.
22 is a graph showing the priority and output distribution of generators when energy conversion between the power system and the collective energy system is controlled according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the embodiments. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, terms such as "... unit", "... group", and "module" described in the specification mean units that process at least one function or operation, which can be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.

여기서, 전력계통은 발전소에서 생산한 전기를 전기사용자에게 공급하기 위하여 물리적으로 상호 연결된 전기설비, 즉, 발전설비, 송변전설비, 배전설비, 기타 부대설비 등을 포함한다.Here, the power system includes electrical facilities that are physically interconnected to supply electricity generated by the power plant to electric users, that is, power generation facilities, transmission and distribution facilities, distribution facilities, and other auxiliary facilities.

그리고, 집단에너지계통은 열병합발전소, 열전용보일러, 열저장 및 자원회수시설 등의 에너지 생산시설에서 생산되는 복수의 에너지(예를 들어, 열과 전기)를 주거ㅇ상업 또는 산업단지내의 다수의 사용자에게 공급해주는 계통을 포함한다. 예를 들어, 집단에너지계통은 열계통, 열병합계통, 열생산계통, 열저장계통, 열교환계통, 열공급계통, 지역난방계통, 또는 지역냉방계통 중 적어도 하나를 포함한다. In addition, the collective energy system provides multiple energies (eg, heat and electricity) produced in energy production facilities such as cogeneration plants, heat-only boilers, heat storage and resource recovery facilities to multiple users in residential, commercial or industrial complexes. It includes the supplying system. For example, the collective energy system includes at least one of a heat system, a cogeneration system, a heat production system, a heat storage system, a heat exchange system, a heat supply system, a district heating system, or a district cooling system.

이때, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치는 전력계통과 집단에너지계통의 각 계통에 배치되거나, 전력계통과 집단에너지계통 사이에 배치되어 양 계통 간의 에너지 변환을 제어할 수 있으나, 본 발명의 권리범위가 이러한 배치 구조에 의해 한정되는 것은 아니다.At this time, the energy conversion control device of the present invention is disposed in each system of the power system and the collective energy system, or is disposed between the power system and the collective energy system to control energy conversion between the two systems, but the scope of the present invention It is not limited by this arrangement structure.

이제 도 1 내지 도 22를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치 및 에너지 변환 제어 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Now, an energy conversion control apparatus and an energy conversion control method of a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 22.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 시스템을 간략히 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 구성을 간략히 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 이때, 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.1 is a schematic diagram showing an energy conversion control system of a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a configuration of a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of an apparatus for controlling energy conversion of a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention. In this case, the apparatus 100 for controlling energy conversion of the power system and the collective energy system 100 only shows a schematic configuration necessary for explanation according to an embodiment of the present invention, but is not limited thereto.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보 또는 집단에너지계통 정보를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 에너지 교환량을 결정하고, 양 계통 사이의 에너지 교환량을 제어한다. 1 to 3, the energy conversion control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is based on the power system information or collective energy system information between the power system 10 and the collective energy system 20 Determine the amount of energy exchanged and control the amount of energy exchanged between both systems.

여기서, 에너지 교환량은 전력계통(10)에서 집단에너지계통(20)으로 공급되는 전력소비량 및, 집단에너지계통(20)에서 전력계통(10)으로 공급되는 전력공급량을 포함한다. 그리고, 전력소비량은 집단에너지계통(20)에 공급되어 소비되는 전력계통(10)의 생산 전력량을 포함하며, 전력공급량은 전력계통(10)에 공급되는 집단에너지계통(20)의 생산 전력량을 포함한다.Here, the amount of energy exchange includes the amount of power consumption supplied from the power system 10 to the collective energy system 20 and the amount of power supplied from the collective energy system 20 to the power system 10. And, the amount of power consumption includes the amount of power produced by the power system 10 supplied to and consumed by the collective energy system 20, and the amount of power supply includes the amount of power produced by the collective energy system 20 supplied to the power system 10. do.

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보 수신부(102), 집단에너지계통 정보 수신부(104), 그리고 에너지 변환 제어부(106)를 포함한다.In addition, the energy conversion control device 100 of the power system and the collective energy system according to an embodiment of the present invention includes a power system information receiving unit 102, a collective energy system information receiving unit 104, and an energy conversion control unit 106. Include.

전력계통 정보 수신부(102)는 전력계통(10)으로부터 전력계통 정보 또는 전력계통 분석 정보를 수신하거나, 전력계통 정보를 분석해 전력계통 분석 정보를 생성한다. 이때, 전력계통(10)은 기저발전기(12), 주파수 응동 발전기(14), 변동성 전원(16), 및 부하(18)을 포함할 수 있다. 기저발전기(12)는 전력계통(10)에서 주파수 추종운전을 하지 못하거나 또는 주파수 응동 속도가 설정값 미만인 발전기 등을 포함한다. 그리고, 주파수 응동 발전기(14)는 전력계통(10)에서 주파수 추종운전을 하며 주파수 응동 속도가 설정값 이상인 발전기를 포함한다. 또한, 변동성 전원(16)은 외부요인에 의해서 발전가능 여부가 결정되거나 전력 생산량이 증감 변동되는 전원을 포함한다.The power system information receiving unit 102 receives power system information or power system analysis information from the power system 10 or analyzes power system information to generate power system analysis information. At this time, the power system 10 may include a base generator 12, a frequency responsive generator 14, a variable power supply 16, and a load 18. The base generator 12 includes a generator that cannot perform a frequency following operation in the power system 10 or has a frequency response speed less than a set value. Further, the frequency responsive generator 14 includes a generator having a frequency responsiveness speed greater than or equal to a set value while performing a frequency following operation in the power system 10. In addition, the variable power supply 16 includes a power source whose power generation is determined by an external factor or whose amount of power is increased or decreased.

그리고, 전력계통 정보 및 전력계통 분석 정보는 전력계통(10)에 연계된 발전기들(12,14)의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 전력계통(10)의 주파수 정보, 전력계통(10)의 전력수급 정보를 포함한다. 또한, 전력계통 정보 및 전력계통 분석 정보는 변동성 전원(16)에 의한 순부하량 정보, 변동성 전원(16)에 의한 응동량 정보, 전력계통(10)에 연계된 신재생 출력 변동 정보, 전력계통(10)의 예비력량 정보, 및 전력계통(10)에 연계된 기저발전기(12)의 출력 정보 등을 포함한다. 여기서, 램프레이트 특성 정보는 1분당 발전기출력의 변동이며, 발전기의 증발속도, 발전기의 감발속도, 또는 발전기의 속도 조정율을 포함한다.And, the power system information and the power system analysis information is ramp rate characteristic information of the generators 12 and 14 connected to the power system 10, frequency information of the power system 10, and the power system 10 Includes information on power supply and demand. In addition, the power system information and power system analysis information include net load information by the variable power source 16, information on the amount of response by the variable power source 16, information on the variation of new and renewable outputs linked to the power system 10, and the power system ( 10), and information on the output of the base generator 12 linked to the power system 10, and the like. Here, the ramp rate characteristic information is a fluctuation of the generator output per minute, and includes the evaporation rate of the generator, the deceleration rate of the generator, or the speed adjustment rate of the generator.

예를 들어, 전력계통 정보 수신부(102)는 전력계통(10)으로부터 전력계통(10)의 주파수 정보 또는 전력계통(10)의 전력수급 정보를 수신하고, 수신된 정보를 분석하여 에너지 변환 제어부(106)에 제공한다.For example, the power system information receiving unit 102 receives frequency information of the power system 10 or power supply and demand information of the power system 10 from the power system 10, analyzes the received information, and an energy conversion control unit ( 106).

집단에너지계통 정보 수신부(104)는 집단에너지계통 정보를 수집하거나 집단에너지계통 정보를 분석해 집단에너지계통 분석 정보를 생성한다. 여기서, 집단에너지계통 정보 및 집단에너지계통 분석 정보는 집단에너지계통(20)에 배치된 열병합발전기(28)의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 집단에너지계통(20)의 열수급 정보, 축열조의 가용용량, 열수요 예측정보, 현재의 열생산 정보, 현재의 열소비 정보, 및 집단에너지계통(20)의 전력 수급 정보를 포함한다. The collective energy system information receiving unit 104 collects collective energy system information or analyzes the collective energy system information to generate collective energy system analysis information. Here, the collective energy system information and the collective energy system analysis information are information on the characteristics of the ramp rate of the cogeneration generator 28 disposed in the collective energy system 20, information on the heat supply and demand of the collective energy system 20, and the availability of the heat storage tank. It includes capacity, heat demand prediction information, current heat production information, current heat consumption information, and power supply and demand information of the collective energy system 20.

이때, 집단에너지계통(20)은 열 생산 수단(22), 열 저장 수단(24), 열교환 수단(26), 및 열병합발전기(28)을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 집단에너지계통(20)의 전력 소모 수단은 열 생산 수단(22), 열 저장 수단(24), 및 열교환 수단(26)을 포함한다. 예를 들어, 열 생산 수단(22)은 보일러 또는 전열기 등을 포함하고, 열 저장 수단(24)는 축열조 등을 포함하며, 열교환 수단(26)은 히트펌프 등을 포함할 수 있으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 집단에너지계통(20)의 전력 생산 수단은 열병합발전기(28)를 포함할 수 있다.At this time, the collective energy system 20 includes a heat production means 22, a heat storage means 24, a heat exchange means 26, and a cogeneration generator 28. In addition, the power consumption means of the collective energy system 20 according to an embodiment of the present invention includes a heat generating means 22, a heat storage means 24, and a heat exchange means 26. For example, the heat production means 22 includes a boiler or an electric heater, the heat storage means 24 includes a heat storage tank, and the like, and the heat exchange means 26 may include a heat pump, etc. The configuration is not limited thereto. In addition, the means for generating power of the collective energy system 20 may include a combined heat and power generator 28.

그리고, 열수급 정보는 열 생산 수단(22)의 열생산 정보, 열 저장 수단(24)의 열저장 정보, 열교환 수단(26)의 열교환 정보, 및 열병합발전기(28)의 전기 생산 및 열생산 정보 등을 포함한다. 또한, 열수급 정보는 열 생산 수단(22), 열 저장 수단(24), 열교환 수단(26), 및 열병합발전기(28) 등에서 생산되거나 저장된 열에너지를 주거ㅇ상업 또는 산업단지내의 다수의 사용자에게 공급하는 열수송 정보 등을 포함할 수 있다.In addition, the heat supply and demand information includes heat production information of the heat production means 22, heat storage information of the heat storage means 24, heat exchange information of the heat exchange means 26, electricity production and heat production information of the cogeneration generator 28, etc. Includes. In addition, the heat supply and demand information provides heat energy produced or stored in the heat production means 22, the heat storage means 24, the heat exchange means 26, and the combined heat and power generator 28 to a number of users in a residential, commercial or industrial complex. Heat transport information and the like may be included.

에너지 변환 제어부(106)는 전력계통(10)의 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 소모하도록 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 간의 에너지 변환 및 에너지 교환을 제어한다. 에너지 변환 제어부(106)는 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 간의 에너지 교환량을 제어하거나, 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 기초로 집단에너지계통(20)에서의 에너지 변환량을 제어한다. The energy conversion control unit 106 converts energy between the power system 10 and the collective energy system 20 to consume excess power produced by the power system 10 or surplus power expected to be over-produced in the power system 10. And control energy exchange. The energy conversion control unit 106 controls the amount of energy exchange between the power system 10 and the collective energy system 20 based on the information on the power system and the collective energy system, or collects the energy based on the information on the power system and the collective energy system. The amount of energy conversion in the energy system 20 is controlled.

여기서, 집단에너지계통(20)에서의 에너지 변환량은 전력계통(10)의 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 공급받아 집단에너지계통(20)의 전력 소모 수단이 소비하는 전력소모량을 포함한다. 그리고, 잉여전력은 전력계통(10)에서 생성된 총발전량이 전력계통(10)의 총부하량을 초과할 것으로 예상되는 경우에 상기 총발전량에서 상기 총부하량을 차감한 전력량을 포함한다. 또한, 잉여전력은 변동성전원의 출력변동이나 전력계통(10)의 제약조건 등으로 인해 전력계통(10)을 불안정하게 하는 전력을 포함한다.Here, the amount of energy conversion in the collective energy system 20 is the power of the collective energy system 20 by receiving the excess power produced by the power system 10 or the surplus power expected to be over-produced in the power system 10. Includes the amount of power consumed by the consuming means. Further, the surplus power includes an amount of power obtained by subtracting the total load amount from the total amount of power generation when it is expected that the total amount of power generated by the power system 10 exceeds the total load amount of the power system 10. In addition, the surplus power includes power that makes the power system 10 unstable due to variations in the output of the variable power supply or constraints on the power system 10.

에너지 변환 제어부(106)는 전력계통(10)에 연계된 발전기들의 램프레이트 특성 정보 또는 집단에너지계통(20)에 연계된 열병합발전기(28)의 램프레이트 특성 정보를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 에너지 교환량을 제어한다. The energy conversion control unit 106 is based on the ramp rate characteristic information of the generators linked to the power system 10 or the ramp rate characteristic information of the cogeneration generator 28 linked to the collective energy system 20. Controls the amount of energy exchanged between the collective energy systems (20).

그리고, 에너지 변환 제어부(106)는 발전기들의 램프레이트 특성 정보를 기초로 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단의 전력소모량을 제어함으로써, 발전기들의 램프레이트를 향상시키거나, 상기 전력계통의 계통주파수를 소정 범위 이내로 유지시킬 수 있다.And, the energy conversion control unit 106 controls the power consumption of the power consumption means arranged in the collective energy system 20 based on the ramp rate characteristic information of the generators, thereby improving the ramp rate of the generators or The system frequency can be maintained within a predetermined range.

예를 들어, 에너지 변환 제어부(106)는 열병합발전기(28)의 램프레이트 특성 정보를 기초로 집단에너지계통(20)의 열 생산 수단(22)의 전력소모량을 제어함으로써, 열병합발전기(28)의 램프레이트 특성을 향상시킬 수 있다. For example, the energy conversion control unit 106 controls the power consumption of the heat production means 22 of the collective energy system 20 based on the ramp rate characteristic information of the combined heat and power generator 28. Ramp rate characteristics can be improved.

또한, 에너지 변환 제어부(106)는 열 생산 수단(22)에서 생산된 열을 열병합발전기(28)에 공급하도록 제어하여 열병합발전기(28)의 램프레이트를 향상시킬 수 있다. 그리고, 에너지 변환 제어부(106)는 전력계통(10)에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 이용해 열병합발전기(28)의 열 생산량을 조절함으로써, 열병합발전기(28)의 램프레이트 특성을 향상시킬 수도 있다.In addition, the energy conversion control unit 106 may control the heat produced by the heat generating means 22 to be supplied to the cogeneration unit 28 to improve the ramp rate of the cogeneration unit 28. In addition, the energy conversion control unit 106 controls the amount of heat produced by the cogeneration generator 28 by using the excess power produced by the power system 10 or the surplus power expected to be over produced by the power system 10. It is also possible to improve the ramp rate characteristic of (28).

그리고, 에너지 변환 제어부(106)는 전력계통(10)의 주파수 정보를 이용해서 상기 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 에너지 교환량 또는 상기 집단에너지계통(20)에서의 에너지 변환량을 제어한다. 여기서, 주파수 정보는 실시간 계통주파수, 계통주파수 예측값, 주파수 변화율, 또는 주파수 민감도 등을 포함한다. 주파수 변화율이나 주파수 민감도는 시간의 변화에 따른 계통주파수의 변화율 또는 변화 정도를 포함한다. 그리고, 주파수 변화율은 양의 값(+)을 갖거나, 음의 값(-)을 가질 수 있다. 예를 들어, 주파수 변화율이 양수 인 경우는 계통주파수가 급증하는 경우를 포함한다. 그리고, 주파수 변화율이 음수인 경우에는 계통주파수가 급감하는 경우를 포함한다.Further, the energy conversion control unit 106 uses the frequency information of the power system 10 to convert the amount of energy exchanged between the power system 10 and the collective energy system 20 or the energy conversion in the collective energy system 20 Control the amount. Here, the frequency information includes real-time system frequency, system frequency predicted value, frequency change rate, or frequency sensitivity. The frequency change rate or frequency sensitivity includes the rate of change or degree of change in the system frequency according to time. In addition, the frequency change rate may have a positive value (+) or a negative value (-). For example, when the frequency change rate is positive, it includes the case where the system frequency increases rapidly. And, when the frequency change rate is negative, it includes a case where the system frequency decreases rapidly.

그리고, 에너지 변환 제어부(106)는 전력계통(10)의 계통주파수를 주파수 설정값과 비교한다. 에너지 변환 제어부(106)는 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키거나 전력계통(10)의 계통주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 전력계통(10)에서 집단에너지계통(20)으로 공급되는 전력소비량을 제어하고, 집단에너지계통(20)에서 전력계통(10)으로 공급되는 전력공급량을 제어한다.Then, the energy conversion control unit 106 compares the system frequency of the power system 10 with a frequency set value. The energy conversion control unit 106 is supplied from the power system 10 to the collective energy system 20 to stably maintain the power supply and demand of the power system 10 or to keep the system frequency of the power system 10 within a predetermined range. The amount of power consumption is controlled, and the amount of power supplied from the collective energy system 20 to the power system 10 is controlled.

또한, 에너지 변환 제어부(106)는 상기 전력계통(10)의 전력수급 정보를 이용해서 상기 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 에너지 교환량 또는 상기 집단에너지계통(20)에서의 에너지 변환량을 제어한다.In addition, the energy conversion control unit 106 uses the power supply and demand information of the power system 10 to determine the amount of energy exchanged between the power system 10 and the collective energy system 20 or in the collective energy system 20. It controls the amount of energy conversion.

그리고, 에너지 변환 제어부(106)는 전력계통(10)의 전력수급 정보를 분석하여 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 예측한다. 여기서, 전력계통(10)의 전력수급 불균형은 전력계통(10)에 연계된 발전기의 탈락, 전력계통(10)의 전력수요 급변, 또는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동 급변 등에 의해서 전력계통(10)의 전력 공급과 전력 수요 사이의 편차가 전력수급 설정값을 초과하는 경우를 포함한다. Then, the energy conversion control unit 106 analyzes the power supply and demand information of the power system 10 to predict the power supply and demand imbalance of the power system 10. Here, the power supply and demand imbalance of the power system 10 is the dropout of the generator connected to the power system 10, the sudden change in power demand of the power system 10, or the output of the volatile power supply 16 connected to the power system 10 It includes a case where the deviation between the power supply of the power system 10 and the power demand exceeds the set value of power supply and demand due to sudden change or the like.

그리고, 에너지 변환 제어부(106)는 집단에너지계통(20)의 열수급 정보, 전력계통(10)의 주파수 정보 또는 전력수급 정보를 복합적으로 고려해서 집단에너지계통(20)에서의 열생산량 또는 집단에너지계통(20)에서의 열저장량을 제어한다.In addition, the energy conversion control unit 106 combines the heat supply and demand information of the collective energy system 20, the frequency information of the power system 10, or the power supply and demand information, and the heat production amount or the collective energy system in the collective energy system 20 The amount of heat storage at (20) is controlled.

또한, 에너지 변환 제어부(106)는 전력계통(10)의 경제성 및 집단에너지계통(20)의 경제성을 종합적으로 고려해서, 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력소비량 및 전력공급량을 제어한다. In addition, the energy conversion control unit 106 comprehensively considers the economic feasibility of the power system 10 and the collective energy system 20, and the amount of power consumption and power supply between the power system 10 and the collective energy system 20 Control.

그리고, 에너지 변환 제어부(106)는 본 발명의 한 실시예에 따라 발전효율 제어부(108), 주파수 비교부(110), 전력소비량 제어부(112), 전력공급량 제어부(114), 전력수급 예측부(116), 전력수급 제어부(118), 열변환 제어부(120), 및 경제성 제어부(122)를 포함한다.In addition, the energy conversion control unit 106 is the power generation efficiency control unit 108, the frequency comparison unit 110, the power consumption control unit 112, the power supply amount control unit 114, the power supply and demand prediction unit according to an embodiment of the present invention ( 116), power supply and demand control unit 118, heat conversion control unit 120, and economic efficiency control unit 122.

발전효율 제어부(108)는 발전기의 발전효율 및 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성을 향상시키도록 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 에너지 교환량을 제어하거나, 집단에너지계통(20)에 연계된 발전기의 램프레이트 특성 정보를 기초로 집단에너지계통(20)에서의 전력소모량을 제어한다. The power generation efficiency controller 108 controls the amount of energy exchange between the power system 10 and the collective energy system 20 to improve the power generation efficiency of the generator and the ramp rate characteristics of the generator, or The power consumption in the collective energy system 20 is controlled based on the ramp rate characteristic information of the generator linked to 20).

발전효율 제어부(108)는 전력계통(10)에 연계된 발전기의 램프레이트 특성 정보 또는 집단에너지계통(20)에 연계된 발전기의 램프레이트 특성 정보을 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 에너지 교환량을 제어하거나, 집단에너지계통(20)에 연계된 발전기의 램프레이트 특성 정보를 기초로 집단에너지계통(20)에서의 전력소모량을 제어할 수 있다.The power generation efficiency control unit 108 is based on the ramp rate characteristic information of the generator linked to the power system 10 or the ramp rate characteristic information of the generator linked to the collective energy system 20, the power system 10 and the collective energy system 20 ), it is possible to control the amount of energy exchange between, or control the amount of power consumption in the collective energy system 20 based on information on the ramp rate characteristics of the generator connected to the collective energy system 20.

예를 들어, 발전효율 제어부(108)는 전력계통(10)에 연계된 발전기의 램프레이트를 램프레이트 설정값과 비교한다. 그리고, 발전효율 제어부(108)는 상기 발전기의 램프레이트가 상기 램프레이트 설정값보다 작은 경우, 발전기가 직접 추가적으로 열을 생산하고, 이때 생산된 열을 전력 생산에 사용하도록 제어한다. 또한, 발전효율 제어부(108)는 집단에너지계통(20)의 열 생산 수단(22)의 열생산량을 조정하도록 제어함으로써, 상기 발전기의 발전효율을 향상시키고, 상기 발전기의 램프레이트를 증가시키도록 제어할 수 있다. For example, the power generation efficiency control unit 108 compares the ramp rate of the generator connected to the power system 10 with a set ramp rate value. In addition, when the ramp rate of the generator is smaller than the set value of the ramp rate, the power generation efficiency control unit 108 directly generates additional heat, and controls the generated heat to be used for power generation. In addition, the power generation efficiency control unit 108 controls to adjust the heat production amount of the heat production means 22 of the collective energy system 20, thereby improving the power generation efficiency of the generator and increasing the ramp rate of the generator. can do.

예를 들어, 발전효율 제어부(108)는 스팀발전기가 열을 추가적으로 생산하도록 제어한다. 또한, 발전효율 제어부(108)는 전력계통(10)이나 집단에너지계통(20)에 연계된 전력 소모 수단에서 생산된 열을 발전소의 예열라인이나 급수라인에 공급해서 스팀의 온도를 높이도록 제어함으로써, 해당 스팀발전기의 발전효율 및 램프레이트를 향상시킬 수 있다.For example, the power generation efficiency control unit 108 controls the steam generator to additionally produce heat. In addition, the power generation efficiency control unit 108 controls to increase the temperature of the steam by supplying the heat produced by the power consumption means linked to the power system 10 or the collective energy system 20 to the preheating line or the water supply line of the power plant. , It is possible to improve the power generation efficiency and ramp rate of the steam generator.

또한, 발전효율 제어부(108)는 열병합발전기(28)의 램프레이트 특성 정보를 기초로 집단에너지계통(20)에 배치된 열병합발전기(28)의 발전량 또는 열병합발전기(28)의 열생산량을 제어한다. 그리고, 발전효율 제어부(108)는 열병합발전기(28)의 램프레이트 특성 정보를 기초로 열 생산 수단(22)의 전력소모량을 조정하거나, 램프레이트 특성 정보를 기초로 열병합발전기(28)의 열생산량 또는 발전량을 조정하도록 제어함으로써, 열병합발전기(28)의 발전효율 및 램프레이트를 향상시킬 수도 있다.In addition, the power generation efficiency control unit 108 controls the power generation amount of the cogeneration generator 28 disposed in the collective energy system 20 or the heat production amount of the cogeneration unit 28 based on the ramp rate characteristic information of the cogeneration unit 28 . And, the power generation efficiency control unit 108 adjusts the power consumption of the heat generating means 22 based on the ramp rate characteristic information of the cogeneration generator 28, or the heat production amount of the cogeneration generator 28 based on the ramp rate characteristic information. Alternatively, the power generation efficiency and ramp rate of the combined heat and power generator 28 may be improved by controlling the power generation amount to be adjusted.

예를 들어, 발전효율 제어부(108)는 열병합발전기(28)의 램프레이트를 램프레이트 설정값과 비교하고, 열병합발전기(28)의 램프레이트가 램프레이트 설정값보다 작은 경우, 열병합발전기(28)가 열을 추가적으로 생산해서 전력 생산에 사용하도록 제어한다. 또한, 발전효율 제어부(108)는 집단에너지계통(20)에 배치된 열 생산 수단(22)에서 생산된 열을 열병합발전기(28)에 제공하도록 제어함으로써, 열병합발전기(28)의 발전효율 및 램프레이트를 향상시킬 수 있다.For example, the power generation efficiency control unit 108 compares the ramp rate of the cogeneration generator 28 with a ramp rate set value, and when the ramp rate of the cogeneration generator 28 is less than the ramp rate set value, the cogeneration generator 28 It generates additional heat and controls it to be used for power generation. In addition, the power generation efficiency control unit 108 controls the heat generated by the heat production means 22 disposed in the collective energy system 20 to be provided to the cogeneration generator 28, so that the power generation efficiency and the lamp of the cogeneration generator 28 The rate can be improved.

이와 같이, 본 발명은 전력계통의 초과 생산되는 전력 또는 잉여전력을 이용해 발전기들의 발전효율 및 램프레이트를 향상시키도록 제어함으로써, 변동성 전원의 출력 변동으로 인한 전력계통의 계통주파수 급변을 방지할 수 있는 환경을 제공한다. As described above, the present invention controls the power generation efficiency and ramp rate of generators to be improved by using excessively produced power or surplus power from the power system, thereby preventing sudden changes in the system frequency of the power system due to fluctuations in the output of the volatile power source. Provide the environment.

또한, 본 발명은 발전기들의 발전효율 및 램프레이트를 향상시킴으로써, 변동성 전원의 출력이 급감하거나 전력부하가 급증하는 경우에도 발전기들이 전력부하의 수요곡선을 따라 전력을 생산해 전력계통에 공급할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention improves the power generation efficiency and ramp rate of the generators, thereby providing an environment in which the generators can produce power according to the demand curve of the power load and supply it to the power system even when the output of the variable power source decreases rapidly or the power load increases rapidly. to provide.

주파수 비교부(110)는 전력계통(10)의 계통주파수 또는 주파수 변화율을 주파수 설정값과 비교하고, 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 에너지 교환량 및 에너지 변환량을 결정한다.The frequency comparison unit 110 compares the system frequency or frequency change rate of the power system 10 with a frequency set value, and determines the amount of energy exchange and energy conversion between the power system 10 and the collective energy system 20 .

전력소비량 제어부(112)는 주파수 비교부(110)에서의 비교 결과를 기초로, 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키고 전력계통(10)의 주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 전력계통(10)으로부터 집단에너지계통(20)에 공급되는 전력소비량을 결정한다.Based on the comparison result of the frequency comparison unit 110, the power consumption control unit 112 stably maintains the power supply and demand of the power system 10 and maintains the frequency of the power system 10 within a predetermined range. From (10), the amount of power consumption supplied to the collective energy system (20) is determined.

전력소비량 제어부(112)는 주파수 변화율이 설정값보다 커져 계통주파수가 급증하는 경우, 집단에너지계통(20)에서의 전력소비량을 증가시키도록 제어한다. 또한, 발전기 탈락 또는 대규모 부하 급증으로 인해 상기 계통주파수가 급감하는 비상시의 경우, 전력소비량 제어부(112)는 집단에너지계통(20)에서의 전력소비량을 감소시키도록 제어할 수 있다.The power consumption control unit 112 controls to increase the amount of power consumption in the collective energy system 20 when the frequency change rate is greater than the set value and the system frequency increases rapidly. In addition, in case of an emergency in which the system frequency sharply decreases due to a generator dropout or a large-scale load surge, the power consumption control unit 112 may control to reduce the amount of power consumption in the collective energy system 20.

전력공급량 제어부(114)는 주파수 비교부(110)에서의 비교 결과를 기초로, 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키고 전력계통(10)의 주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 집단에너지계통(20)에서 전력계통(10)으로 공급되는 전력공급량을 결정한다.Based on the comparison result of the frequency comparison unit 110, the power supply amount control unit 114 stably maintains the power supply and demand of the power system 10 and maintains the frequency of the power system 10 within a predetermined range. The amount of power supplied from the system 20 to the power system 10 is determined.

전력공급량 제어부(114)는 주파수 변화율이 설정값보다 커져 계통주파수가 급증하는 경우, 집단에너지계통(20)에서 전력계통(10)으로의 전력공급량을 감소시키도록 제어한다. 또한, 발전기 탈락 또는 대규모 부하 급증으로 인해 상기 계통주파수가 급감하는 비상시의 경우, 전력공급량 제어부(114)는 집단에너지계통(20)에서 전력계통(10)으로의 전력공급량을 증가시키도록 제어할 수 있다.The power supply amount control unit 114 controls to reduce the amount of power supplied from the collective energy system 20 to the power system 10 when the system frequency increases rapidly because the frequency change rate is greater than the set value. In addition, in the case of an emergency in which the system frequency sharply decreases due to a generator dropout or a large-scale load surge, the power supply amount control unit 114 can control to increase the amount of power supply from the collective energy system 20 to the power system 10. have.

예를 들어, 전력계통의 주파수 변화율은 음의 값을 갖을 수 있다. 그리고, 음의 값을 갖는 주파수 변화율이 설정값보다 작아져서 계통주파수가 급감하는 경우, 전력공급량 제어부(114)는 집단에너지계통(20)의 열병합발전기에서 생산된 발전량의 일부 또는 전부를 전력계통(10)으로 공급하도록 제어할 수 있다.For example, the frequency change rate of the power system may have a negative value. And, when the system frequency decreases sharply because the rate of change of the frequency having a negative value becomes smaller than the set value, the power supply amount control unit 114 converts some or all of the generation amount produced by the cogeneration generator of the collective energy system 20 into the power system ( 10) can be controlled to supply.

전력수급 예측부(116)는 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 전력수급 정보를 분석하고, 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 예측한다. 전력수급 예측부(116)는 발전기의 탈락, 전력수요 급변, 또는 변동성 전원의 출력 변동 급변 등으로 인한 전력계통(10)의 전력 공급과 전력 수요 사이의 편차가 전력수급 설정값을 초과하는 경우하거나 계통주파수 급변하는 상황 등을 미리 예측할 수 있다.The power supply/demand prediction unit 116 analyzes power supply and demand information of the power system 10 from the power system information, and predicts the power supply and demand imbalance of the power system 10. The power supply and demand prediction unit 116 may be used when the deviation between the power supply and the power demand of the power system 10 due to the dropout of a generator, a sudden change in power demand, or a sudden change in the output fluctuation of a volatile power supply exceeds the set value of power supply and demand, It is possible to predict in advance the situation of sudden change in system frequency.

전력수급 제어부(118)는 전력계통(10)의 전력수급 불균형으로 인해 전력계통(10)의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단을 통해서 전력계통(10)에서 초과 생산된 잉여전력을 열에너지로 변환하도록 제어한다.When the power supply of the power system 10 is greater than the power demand due to the power supply and demand imbalance of the power system 10, the power supply and demand control unit 118 uses the power consumption means disposed in the collective energy system 20 to provide the power system ( Control to convert excess power produced in 10) into thermal energy.

또한, 전력계통(10)의 전력수급 불균형으로 인해 전력계통(10)에서의 전력 공급이 전력 수요보다 작거나 전력계통(10)에서의 전력 수요 상승률이 설정값 보다 큰 경우, 전력수급 제어부(118)는 집단에너지계통(20)에 배치된 열병합발전기(28)에 의해 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 제어할 수 있다. 여기서, 전력 수요 상승률은 전력계통(10)의 부하(15) 또는 전력 수요가 증가하는 변화율을 포함한다.In addition, when the power supply from the power system 10 is less than the power demand due to the power supply and demand imbalance of the power system 10 or the power demand increase rate in the power system 10 is greater than the set value, the power supply and demand control unit 118 ) Can be controlled to supply power produced by the cogeneration generator 28 disposed in the collective energy system 20 to the power system 10. Here, the power demand increase rate includes the load 15 of the power system 10 or a change rate at which the power demand increases.

그리고, 열변환 제어부(120)는 집단에너지계통(20)의 열수급 정보, 전력계통 정보 및 전력계통 분석 정보를 복합적으로 고려해서 집단에너지계통(20)의 열 생산 수단(22)에 의한 열생산량을 제어하거나, 열 저장 수단(24)에 의한 열저장량을 제어한다.In addition, the heat conversion control unit 120 calculates the amount of heat produced by the heat production means 22 of the collective energy system 20 by considering the heat supply and demand information, the power system information, and the power system analysis information of the collective energy system 20. Control or control the amount of heat storage by the heat storage means 24.

경제성 제어부(122)는 전력계통(10)의 경제성 및 집단에너지계통(20)의 경제성을 종합적으로 고려해서 전력계통(10)으로부터 집단에너지계통(20)에 공급되는 전력소비량을 결정하거나, 집단에너지계통(20)으로부터 전력계통(10)에 공급되는 전력공급량을 결정한다. 예를 들어, 경제성 제어부(122)는 전력계통(10)의 경제성 및 집단에너지계통(20)의 경제성을 비교 및 분석하고, 이를 통해서 국가 전체적으로 에너지 비용이 절감되는 방향으로 전력소비량 또는 전력공급량을 결정할 수 있다.The economic feasibility control unit 122 comprehensively considers the economic feasibility of the power system 10 and the collective energy system 20 to determine the amount of power consumption supplied to the collective energy system 20 from the power system 10, or The amount of power supplied from the system 20 to the power system 10 is determined. For example, the economic efficiency control unit 122 compares and analyzes the economic feasibility of the power system 10 and the collective energy system 20, and determines the amount of power consumption or power supply in the direction of reducing energy costs throughout the country. I can.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록 도이다. 이때, 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.4 is a block diagram showing a schematic configuration of an energy conversion control apparatus for a power system and a collective energy system according to another embodiment of the present invention. In this case, the apparatus 100 for controlling energy conversion of the power system and the collective energy system 100 only shows a schematic configuration necessary for explanation according to an embodiment of the present invention, but is not limited thereto.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보로부터 변동성 전원(16)의 출력 변화를 분석하고, 분석된 결과를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력소비량 또는 전력공급량을 제어한다. 여기서, 변동성 전원(16)은 기상조건과 같은 외부요인에 의해서 발전가능 여부가 결정되거나 전력 생산량이 증감 변동되는 전원을 포함한다. 4, the energy conversion control device 100 according to another embodiment of the present invention analyzes the change in the output of the variable power supply 16 from the power system information, and based on the analyzed result, the power system 10 and Controls the amount of power consumption or power supply between the collective energy system 20. Here, the variable power supply 16 includes a power source whose power generation is determined or fluctuates according to an external factor such as a weather condition.

다시 말해서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동에 의한 전력계통 정보의 변화를 분석하고, 분석된 결과를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력소비량 또는 전력공급량을 제어한다. 여기서, 상기 전력계통 정보의 변화는 순부하량 정보, 응동량 정보, 또는 신재생 출력 정보 중 적어도 하나의 변화를 포함한다. In other words, the energy conversion control device 100 according to another embodiment of the present invention analyzes the change in power system information due to the fluctuation in the output of the variable power supply 16 linked to the power system 10, and analyzes the analyzed result. The amount of power consumption or power supply between the power system 10 and the collective energy system 20 is controlled as a basis. Here, the change in the power system information includes a change in at least one of net load information, response amount information, and new and renewable output information.

에너지 변환 제어부(106)는 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 순부하량 정보, 응동량 정보, 및 신재생 에너지원의 출력 정보 등의 변화를 분석한다. 또한, 에너지 변환 제어부(106)는 순부하량 정보, 상기 응동량 정보, 또는 상기 신재생 에너지원의 출력 정보 중 적어도 하나를 설정값과 비교해서 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력소비량 및 전력공급량을 제어한다.The energy conversion control unit 106 analyzes changes in net load information, response amount information, and output information of a new and renewable energy source of the power system 10 from the power system information. In addition, the energy conversion control unit 106 compares at least one of the net load information, the response amount information, or the output information of the new and renewable energy source with a set value, so that there is no difference between the power system 10 and the collective energy system 20. Controls power consumption and power supply.

에너지 변환 제어부(106)는 본 발명의 다른 실시예에 따라 순부하량 비교부(124), 순부하량 제어부(126), 응동량 비교부(128), 응동량 제어부(130), 및 신재생 출력 변동 제어부(132)를 더 포함할 수 있다.The energy conversion control unit 106 is a net load comparison unit 124, a net load control unit 126, a response amount comparison unit 128, a response amount control unit 130, and a new and renewable output variation according to another embodiment of the present invention. It may further include a control unit 132.

순부하량 비교부(124)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변화에 따른 전력계통(10)의 순부하량을 계산하고, 순부하량의 변화를 예측한다. 순부하량 비교부(124)는 계산된 순부하량 또는 예측된 순부하량을 순부하량 설정값과 비교한다. 여기서, 순부하량 정보는 전력계통(10)의 총부하량에서 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 출력량을 차감한 값을 포함한다.The net load comparison unit 124 calculates a net load of the power system 10 according to a change in the output of the variable power supply 16 linked to the power system 10 and predicts a change in the net load. The net load comparison unit 124 compares the calculated net load or the predicted net load with a set net load. Here, the net load amount information includes a value obtained by subtracting an output amount of a variable power source (eg, a renewable energy source) linked to the power system 10 from the total load amount of the power system 10.

그리고, 순부하량 제어부(126)는 순부하량 비교부(124)의 비교 결과를 기초로 집단에너지계통(20)이 전력계통(10)으로부터 전력을 공급받아 소모하는 전력소비량을 제어한다. In addition, the net load control unit 126 controls the amount of power consumption that the collective energy system 20 receives by receiving power from the power system 10 based on the comparison result of the net load amount comparison unit 124.

예를 들어, 순부하량 제어부(126)는 순부하량이 순부하량 설정값 미만인 경우에, 집단에너지계통(20)에서 소비하는 전력소비량을 증가시키도록 제어할 수 있다. 또한, 순부하량 제어부(126)는 순부하량이 순부하량 설정값을 초과하는 경우에, 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 제어할 수도 있다.For example, when the net load amount is less than the net load amount set value, the net load amount control unit 126 may control to increase the amount of power consumption consumed by the collective energy system 20. In addition, when the net load amount exceeds the net load amount set value, the net load amount control unit 126 may control to supply the power generated by the collective energy system 20 to the power system 10.

응동량 비교부(128)는 전력계통 정보를 이용해 전력계통(10)의 응동량을 계산하고, 응동량의 변화를 예측한다. 여기서, 응동량 정보는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동량 값 또는 상기 변동성 전원의 출력 변동에 대응하여 발전기가 추가적으로 발전할 수 있는 응동 속도를 포함한다.The response amount comparison unit 128 calculates the response amount of the power system 10 by using the power system information, and predicts a change in the response amount. Here, the response amount information is the response amount value that the generators connected to the power system can additionally generate in order to respond to the fluctuations in the output of the variable power source (for example, a renewable energy source) connected to the power system 10 Includes the response speed at which the generator can generate additional power in response to fluctuations in the output of the variable power supply.

그리고, 응동량 비교부(128)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변화에 따른 전력계통(10)의 응동량을 계산하고, 응동량의 변화를 예측한다. 또한, 응동량 비교부(128)는 상기 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 위해 전력계통(10)에서 추가적으로 필요한 발전량을 산출한다. In addition, the response amount comparison unit 128 calculates the response amount of the power system 10 according to the change in the output of the variable power supply 16 connected to the power system 10, and predicts the change in the response amount. In addition, the response amount comparison unit 128 calculates the amount of generation additionally required by the power system 10 in order to respond to the fluctuation in the output of the variable power supply 16.

그리고, 응동량 비교부(128)는 계산된 응동량 또는 예측된 응동량을 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 위해 전력계통(10)에 추가적으로 필요한 발전량과 비교한다. 또한, 응동량 비교부(128)는 전력계통 정보로부터 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하여 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동 속도를 분석하고, 분석된 응동 속도를 설정값과 비교할 수 있다.In addition, the response amount comparison unit 128 compares the calculated amount of response or the predicted amount of response with the amount of generation additionally required in the power system 10 in order to correspond to the fluctuation in the output of the variable power supply 16. In addition, the response amount comparison unit 128 may analyze the response speed at which the generators can additionally generate electricity in response to the fluctuation in the output of the variable power supply 16 from the power system information, and compare the analyzed response speed with a set value.

응동량 제어부(130)는 응동량 비교부(128)의 비교 결과를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력소비량 또는 전력공급량을 제어한다. 예를 들어, 신재생 에너지원의 출력 변동에 대응하기 위해 전력계통(10)에 추가적으로 필요한 발전량보다 상기 응동량이 작은 경우, 응동량 제어부(130)는 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 제어한다. The response amount control unit 130 controls the amount of power consumption or power supply between the power system 10 and the collective energy system 20 based on the comparison result of the response amount comparison unit 128. For example, when the amount of responsiveness is smaller than the amount of generation additionally required in the power system 10 in order to cope with the fluctuations in the output of a renewable energy source, the responsiveness control unit 130 controls the power generated by the collective energy system 20. It controls to be supplied to the power system 10.

또한, 응동량 제어부(130)는 상기 응동량과 상기 필요한 발전량의 차이가 큰 경우, 집단에너지계통(20)에서 전력계통(10)으로의 전력공급량을 증가시키도록 제어할 수 있다. 그리고, 발전기들의 응동 속도가 느려 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 어려운 경우, 응동량 제어부(130)는 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)으로 공급하도록 제어할 수 있다. 이때, 응동량 제어부(130)는 전력 소모 수단의 전력소비량을 감소시키도록 제어할 수도 있다.In addition, the response amount control unit 130 may control to increase the amount of power supplied from the collective energy system 20 to the power system 10 when the difference between the response amount and the required power generation amount is large. And, when the response speed of the generators is slow and it is difficult to cope with the output fluctuation of the variable power supply 16, the response amount control unit 130 controls to supply the power produced by the collective energy system 20 to the power system 10. I can. In this case, the response amount control unit 130 may control to reduce the amount of power consumption of the power consumption means.

신재생 출력 변동 제어부(132)는 전력계통(10)에 연계된 신재생 에너지원의 출력량 및 신재생 에너지원의 출력 변화를 분석한다. 여기서, 신재생 에너지원은 풍력 발전기, 태양광 발전기, 지열발전기, 연료전지, 바이오 에너지, 그리고 해양에너지 등을 포함한다.The renewable output variation control unit 132 analyzes the output amount of the renewable energy source connected to the power system 10 and the output variation of the new renewable energy source. Here, the renewable energy sources include wind power generators, solar power generators, geothermal power generators, fuel cells, bio energy, and marine energy.

그리고, 신재생 출력 변동 제어부(132)는 전력계통(10)에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동에 의한 전력계통(10)의 주파수 변동을 방지하거나 전력계통(10)에서의 전력수급 불균형을 방지하도록 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 소비량 또는 전력공급량을 제어한다. In addition, the renewable output fluctuation control unit 132 prevents the frequency fluctuation of the power system 10 due to fluctuations in the output of the renewable energy source linked to the power system 10 or prevents the power supply and demand imbalance in the power system 10. To prevent, the amount of power consumption or power supply between the power system 10 and the collective energy system 20 is controlled.

예를 들어, 신재생 출력 변동 제어부(132)는 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통(20)에서의 전력소비량 또는 열변환량을 제어한다. 또한, 신재생 출력 변동 제어부(132)는 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통(20)의 열병합발전기(28)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 제어할 수 있다. For example, the new and renewable output fluctuation control unit 132 controls the amount of power consumption or heat conversion in the collective energy system 20 based on fluctuations in the output of the renewable energy source. In addition, the renewable output fluctuation control unit 132 may control to supply the power generated by the cogeneration generator 28 of the collective energy system 20 to the power system 10 based on the fluctuation in the output of the renewable energy source. .

따라서, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통에서(20)의 전력소비량 또는 전력계통(10)으로의 전력소비량을 제어함으로써, 신재생 에너지원의 순간적인 출력 변동에 의한 전력계통(10)의 주파수 변화를 최소화할 수 있다.Therefore, the energy conversion control device 100 of the present invention is based on the output variation of the renewable energy source linked to the power system 10, the amount of power consumption in the collective energy system 20 or the power to the power system 10 By controlling the consumption amount, it is possible to minimize the frequency change of the power system 10 due to the instantaneous output fluctuation of the renewable energy source.

또한, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통(20)에서의 전력소비량을 제어함으로써, 결과적으로 신재생 에너지원의 출력이 평탄화되어 전력계통(10)에 제공되는 것과 같은 효과를 제공한다.In addition, the energy conversion control device 100 of the present invention controls the amount of power consumption in the collective energy system 20 based on the fluctuation in the output of the renewable energy source, and as a result, the output of the renewable energy source is flattened and the power system Provides the same effect as provided in (10).

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 이때, 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.5 is a block diagram showing a schematic configuration of an apparatus for controlling energy conversion of a power system and a collective energy system according to another embodiment of the present invention. In this case, the apparatus 100 for controlling energy conversion of the power system and the collective energy system 100 only shows a schematic configuration necessary for explanation according to an embodiment of the present invention, but is not limited thereto.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 예비력량 정보 및 예비력량의 변화를 분석한다. 그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 예비력량 정보 및 예비력량의 변화를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력소비량 또는 전력공급량을 제어한다. 여기서, 예비력량 정보는 주파수 추종 예비력, 주파수 조정 예비력, 순동예비력, 또는 운전 상태의 예비력 등을 포함한다. Referring to FIG. 5, the energy conversion control apparatus 100 according to another embodiment of the present invention analyzes information on a reserve power amount of the power system 10 and a change in the amount of reserve power from the power system information. In addition, the energy conversion control device 100 controls the amount of power consumption or the amount of power supply between the power system 10 and the collective energy system 20 based on the information on the amount of reserve power of the power system 10 and the change in the amount of reserve power. Here, the reserve power amount information includes a frequency following reserve power, a frequency adjustment reserve power, a pure reserve power, or a reserve power in a driving state.

주파수 추종 예비력 또는 주파수 조정 예비력은 전력계통(10)에 배치된 발전기들이 설정 시간(예를 들어, 1초) 동안 발전량을 증감발할 수 있는 예비력을 포함한다. 또한, 주파수 추종 예비력은 전력계통에 연계된 발전기의 자동발전제어 또는 주파수추종운전에 따라 순시에 자동으로 응동할 수 있는 예비력을 포함한다. 그리고, 주파수 조정 예비력은 미소수요변화 대응 및 계통 주파수 조정을 위한 예비력 등을 포함한다.The frequency tracking reserve power or the frequency adjustment reserve power includes a reserve power capable of increasing or decreasing the amount of power generated by the generators disposed in the power system 10 for a set time (eg, 1 second). In addition, the frequency tracking reserve power includes a reserve power capable of automatically responding instantaneously according to the automatic generation control or frequency following operation of a generator linked to the power system. In addition, the frequency adjustment reserve power includes reserve power for response to small demand changes and system frequency adjustment.

그리고, 순동예비력은 순간적인 부하변동이나 발전기 탈락 등의 사고 등에 의한 급격한 주파수 저하에 대비하여 순시(예를 들어, 10초)에 응동하고 출력을 증가시켜 자동발전이 가능한 예비력으로, 자동발전제어(AGC) 또는 조속기의 주파수조정(Governor Free) 운전에 따라 자동으로 응동할 수 있는 발전기의 출력 여유분을 포함한다.In addition, the pure power reserve is a reserve power capable of automatic power generation by increasing the output and responding to an instantaneous (for example, 10 seconds) in preparation for a sudden frequency drop due to an accident such as an instantaneous load change or a generator dropout. AGC) or the output margin of the generator that can be automatically operated according to the governor free operation of the governor.

그리고, 운전 상태의 예비력은 전력계통(10)에서 출력을 내고 있는 모든 발전기가 낼 수 있는 예비력을 포함한다.In addition, the reserve power in the operating state includes the reserve power that can be generated by all generators outputting from the power system 10.

그리고, 에너지 변환 제어부(106)는 전력계통(10)의 예비력량을 예비력 설정값과 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키거나 상기 전력계통(10)의 주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력소비량 및 전력공급량을 제어한다. In addition, the energy conversion control unit 106 compares the amount of reserve power of the power system 10 with a set value of the reserve power, and stably maintains the power supply and demand of the power system 10 based on the comparison result or the power system 10 The amount of power consumption and power supply between the power system 10 and the collective energy system 20 are controlled to keep the frequency of) within a predetermined range.

예를 들어, 에너지 변환 제어부(106)는 전력계통(10)의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 집단에너지계통(20)에 배치된 열병합발전기(28)의 출력을 증가시키거나, 상기 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단의 전력소모량을 증가시키도록 제어한다.For example, the energy conversion control unit 106 increases the output of the cogeneration generator 28 disposed in the collective energy system 20 when the reserve power of the power system 10 is less than the set reserve power value, or It controls to increase the amount of power consumption of the power consumption means disposed in the energy system 20.

에너지 변환 제어부(106)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 예비력 분석부(134), 예비력 비교부(126), 및 예비력 제어부(138)를 더 포함할 수 있다.The energy conversion control unit 106 may further include a reserve force analysis unit 134, a reserve force comparison unit 126, and a reserve force control unit 138 according to another embodiment of the present invention.

예비력 분석부(134)는 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 예비력량 정보 및 예비력량의 변화를 분석한다. 예비력 분석부(134)는 과거 데이터 및 현재의 변동성 전원의 출력 변화를 기초로 전력계통(10)의 예비력량 변화를 예측할 수 있다.The reserve power analysis unit 134 analyzes the change in reserve power amount information and reserve power amount of the power system 10 from the power system information. The reserve power analysis unit 134 may predict a change in the amount of reserve power of the power system 10 based on past data and an output change of the current variable power.

그리고, 예비력 비교부(126)는 전력계통(10)의 예비력량을 예비력 설정값과 비교한다.Then, the reserve power comparison unit 126 compares the amount of reserve power of the power system 10 with a set reserve power value.

예비력 제어부(138)는 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단의 출력을 조정하여 전력계통(10)의 예비력량을 확보하도록 제어한다. The reserve power control unit 138 controls the output of the power consuming means disposed in the collective energy system 20 to secure an amount of reserve power of the power system 10.

예를 들어, 예비력 제어부(138)는 전력계통(10)의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 집단에너지계통(20)에 배치된 열병합발전기(28)를 출력을 증가시키도록 제어한다. 또한, 예비력 제어부(138)는 전력계통(10)의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 집단에너지계통(20)에 배치된 열 생산 수단(22)의 전력소모량 및 열생산량을 증가시키도록 제어할 수 있다.For example, when the reserve power amount of the power system 10 is smaller than the set reserve power value, the reserve power controller 138 controls the cogeneration generator 28 disposed in the collective energy system 20 to increase the output. In addition, the reserve power control unit 138 controls to increase the amount of power consumption and heat production of the heat generating means 22 disposed in the collective energy system 20 when the reserve power amount of the power system 10 is less than the set reserve power value. can do.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 이때, 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.6 is a block diagram showing a schematic configuration of an energy conversion control apparatus for a power system and a collective energy system according to another embodiment of the present invention. In this case, the apparatus 100 for controlling energy conversion of the power system and the collective energy system 100 only shows a schematic configuration necessary for explanation according to an embodiment of the present invention, but is not limited thereto.

도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)에 연계된 기저발전기(12)의 출력 정보를 분석하고, 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부를 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단에 할당한다. 그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 전력계통(10)의 계통주파수의 변화에 응동하도록 전력 소모 수단의 전력 소모를 제어한다. 6, the energy conversion control device 100 according to another embodiment of the present invention analyzes the output information of the base generator 12 connected to the power system 10, and is produced by the base generator 12 A part of the generated power is allocated to the power consumption means arranged in the collective energy system 20. Further, the energy conversion control device 100 controls the power consumption of the power consumption means so that a part of the power produced by the base generator 12 responds to a change in the system frequency of the power system 10.

여기서, 기저발전기는 전력계통의 주파수 변화에 따른 발전기의 출력 변화를 나타내는 속도 조정율(DROOP)이 없거나 상기 속도 조정율이 설정값 미만인 발전기를 포함한다. 또한, 기저발전기는 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하는 발전기(예를 들어, 원자력발전기) 또는 주파수 응동 속도가 설정값 미만인 발전기(예를 들어, 석탄발전기) 등을 포함한다. Here, the base generator includes a generator in which there is no speed adjustment ratio (DROOP) representing a change in the output of the generator according to the frequency change of the power system or the speed adjustment ratio is less than a set value. In addition, the base generator includes a generator that cannot perform a frequency following operation in the power system (for example, a nuclear power generator) or a generator whose frequency response speed is less than a set value (for example, a coal generator).

그리고, 에너지 변환 제어부(106)는 전력계통(10)의 계통주파수를 주파수 설정값과 비교하고, 비교 결과를 기초로 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 상기 계통주파수의 변화에 응동하도록 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력소비량 및 전력공급량을 제어한다. In addition, the energy conversion control unit 106 compares the system frequency of the power system 10 with a frequency set value, and based on the comparison result, a part of the power produced by the base generator 12 responds to the change in the system frequency. It controls the amount of power consumption and power supply between the power system 10 and the collective energy system 20.

에너지 변환 제어부(106)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 전력계통정보 분석부(140), 기저발전기 출력 할당부(142), 및 기저발전기 주파수응동 제어부(144)를 더 포함할 수 있다.The energy conversion control unit 106 may further include a power system information analysis unit 140, a base generator output allocation unit 142, and a base generator frequency response control unit 144 according to another embodiment of the present invention.

전력계통정보 분석부(140)는 전력계통 정보 수신부(102)로부터 전력계통 정보를 전달받아 전력계통 정보를 분석한다. 전력계통정보 분석부(140)는 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 전력계통(10)의 계통주파수 변화에 응동하도록 전력계통(10)의 주파수 정보 및 전력계통의 전력수급 정보 등을 분석한다.The power system information analysis unit 140 receives power system information from the power system information receiving unit 102 and analyzes the power system information. The power system information analysis unit 140 collects frequency information of the power system 10 and power supply and demand information of the power system so that part of the power produced by the base generator 12 responds to the change in the system frequency of the power system 10. Analyze.

기저발전기 출력 할당부(142)는 전력계통(10)에 연계된 기저발전기(12)의 출력 정보를 수신하고, 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부를 집단에너지계통(20)의 전력 소모 수단에 할당한다.The base generator output allocation unit 142 receives output information of the base generator 12 linked to the power system 10, and consumes some of the power produced by the base generator 12 from the collective energy system 20 Allocate to means.

기저발전기 주파수응동 제어부(144)는 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 상기 계통주파수의 변화에 응동하도록, 주파수 비교 결과를 기초로 전력 소모 수단의 전력소모량을 제어한다. The base generator frequency responsive control unit 144 controls the power consumption of the power consumption means based on a frequency comparison result so that a part of the power produced by the base generator 12 responds to the change in the system frequency.

예를 들어, 기저발전기 주파수응동 제어부(144)는 전력계통(10)의 계통주파수가 주파수 설정값보다 크면, 열 생산 수단(22)에 할당된 전력의 사용을 증가시키도록, 열 생산 수단(22)의 열생산량을 증가시킨다. 그리고, 기저발전기 주파수응동 제어부(144)는 전력계통(10)의 계통주파수가 주파수 설정값보다 작으면, 열 생산 수단(22)에 할당된 전력의 사용을 감소시키도록, 열 생산 수단(22)의 열생산량을 감소시킬 수 있다. For example, the base generator frequency responsive control unit 144, when the system frequency of the power system 10 is greater than the frequency set value, to increase the use of the power allocated to the heat production means 22, heat generating means 22 ) To increase the heat production. And, the base generator frequency responsive control unit 144, when the grid frequency of the power system 10 is less than the frequency set value, to reduce the use of the power allocated to the heat generating means 22, heat generating means 22 Can reduce the heat production of

이를 통해서, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하는 발전기들이나 주파수 응동 속도가 낮은 발전기들의 출력 제어가 가능하게 함으로써, 기존의 기저발전기 또는 변동성 전원에 의한 전력계통의 주파수 불안정성을 해소시킬 수 있는 환경을 제공한다.Through this, the energy conversion control device 100 of the present invention enables the output control of generators that cannot perform a frequency following operation in the power system or generators having a low frequency response speed, and thus the power system by a conventional base generator or a variable power source. It provides an environment that can resolve the frequency instability of

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따라 에너지 변환 제어 장치가 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력공급량과 전력소비량을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 6의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.7 is a flowchart schematically illustrating a process in which the energy conversion control device controls the amount of power supplied and consumed between the power system and the collective energy system according to the first embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 6.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 에너지 관리 시스템(Energy Management System, EMS)로부터 전력계통 정보를 수신하고, 수신된 전력계통 정보를 분석한다(S102, S104). Referring to FIG. 7, the apparatus 100 for controlling energy conversion of the power system and the collective energy system according to the first embodiment of the present invention includes power system information from an energy management system (EMS) of the power system 10. And analyzes the received power system information (S102, S104).

이때, 전력계통 정보 및 전력계통 분석 정보는 전력계통에 연계된 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 전력계통의 주파수 정보, 전력계통의 전력수급 정보, 변동성 전원(16)에 의한 순부하량 정보, 변동성 전원(16)에 의한 응동량 정보, 전력계통에 연계된 신재생 출력 변동 정보, 전력계통의 예비력량 정보, 또는 전력계통에 연계된 기저발전기의 출력 정보 등을 포함한다.At this time, the power system information and power system analysis information include information on the characteristics of the ramp rate of the generator connected to the power system, information on the frequency of the power system, information on the power supply and demand of the power system, and information on the net load by the variable power supply 16. , Response amount information by the variable power supply 16, new and renewable output fluctuation information linked to the power system, reserve capacity information of the power system, or output information of a base generator linked to the power system.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 집단에너지계통(20)의 에너지 관리 시스템(Energy Management System, EMS)로부터 집단에너지계통 정보를 수신하고, 수신된 집단에너지계통 정보를 분석한다(S106, S108). Then, the energy conversion control device 100 receives collective energy system information from the energy management system (EMS) of the collective energy system 20, and analyzes the received collective energy system information (S106, S108). .

이때, 집단에너지계통 정보 및 집단에너지계통 분석 정보는 집단에너지계통(20)에 연계된 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 집단에너지계통(20)의 열수급 정보, 축열조의 가용용량, 열수요 예측정보, 현재의 열생산 정보, 현재의 열소비 정보, 및 집단에너지계통(20)의 전력 수급 정보를 포함한다.At this time, the collective energy system information and the collective energy system analysis information include information on the characteristics of the ramp rate of the generator linked to the collective energy system 20, information on the heat supply and demand of the collective energy system 20, the usable capacity of the heat storage tank, and the heat demand. It includes predicted information, current heat production information, current heat consumption information, and power supply and demand information of the collective energy system 20.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 기초로 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 복합적으로 고려해서 전력계통(10)과 집단에너지계통(20)의 에너지 변환량을 결정한다(S110). 여기서, 에너지 교환량은 전력계통(10)에서 집단에너지계통(20)으로 공급되는 전력소비량 및, 집단에너지계통(20)에서 전력계통(10)으로 공급되는 전력공급량을 포함한다.And, the energy conversion control device 100 is based on the power system information and collective energy system information, based on the power system information and the collective energy system information in combination, the energy conversion amount of the power system 10 and the collective energy system 20 It is determined (S110). Here, the amount of energy exchange includes the amount of power consumption supplied from the power system 10 to the collective energy system 20 and the amount of power supplied from the collective energy system 20 to the power system 10.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 결정된 에너지 변환량을 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20)의 전력공급량 및 전력소비량을 제어한다(S112). 이때, 전력공급량은 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)으로 공급하는 전력량을 포함한다. 그리고, 전력소비량은 전력계통(10)에서 생산된 전력을 집단에너지계통(20)에 공급하고, 집단에너지계통(20)에서 소비되는 전력량을 포함한다. Then, the energy conversion control device 100 controls the power supply amount and the power consumption amount of the power system 10 and the collective energy system 20 based on the determined energy conversion amount (S112). At this time, the amount of power supplied includes the amount of power supplied to the power system 10 with the power produced by the collective energy system 20. And, the amount of power consumption supplies the power produced by the power system 10 to the collective energy system 20 and includes the amount of power consumed by the collective energy system 20.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따라 발전기의 램프레이트 특성 정보를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환 및 집단에너지계통에서의 전력소모량을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 6의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.8 is a flowchart schematically illustrating a process of converting energy between the power system and the collective energy system and controlling the amount of power consumption in the collective energy system based on the ramp rate characteristic information of the generator according to the second embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 6.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보를 수신하고, 수신된 램프레이트 특성 정보를 분석한다(S202, S204). 여기서, 발전기의 램프레이트 특성 정보는 전력계통(10)에 연계된 발전기들(12,14)의 램프레이트 특성 정보 및 집단에너지계통(20)에 배치된 열병합발전기(28)의 램프레이트 특성 정보를 포함한다. 그리고, 램프레이트 특성 정보는 1분당 발전기출력의 변동이며, 발전기의 증발속도, 발전기의 감발속도, 또는 발전기의 속도 조정율을 포함한다.Referring to FIG. 8, the apparatus 100 for controlling energy conversion of a power system and a collective energy system according to a second embodiment of the present invention receives ramp rate characteristic information of a generator, and received ramp rate characteristic information. Analyze (S202, S204). Here, the ramp rate characteristic information of the generator includes ramp rate characteristic information of the generators 12 and 14 linked to the power system 10 and the ramp rate characteristic information of the cogeneration generator 28 disposed in the collective energy system 20. Include. In addition, the ramp rate characteristic information is a variation of the generator output per minute, and includes the evaporation rate of the generator, the deceleration rate of the generator, or the rate adjustment rate of the generator.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 발전기의 램프레이트를 램프레이트 설정값과 비교한다(S206). 전력계통(10)에 연계된 발전기의 램프레이트를 램프레이트 설정값과 비교하거나, 열병합발전기(28)의 램프레이트를 램프레이트 설정값과 비교할 수 있다.Then, the energy conversion control device 100 compares the ramp rate of the generator with the ramp rate set value (S206). The ramp rate of the generator connected to the power system 10 may be compared with the ramp rate set value, or the ramp rate of the cogeneration generator 28 may be compared with the ramp rate set value.

에너지 변환 제어 장치(100)는 상기 비교 결과를 기초로, 열 생산 수단(22)의 전력소모량 및 열생산량을 조정하도록 제어한다(S208). 예를 들어, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)에 연계된 발전기의 램프레이트가 낮거나 열병합발전기(28)의 램프레이트가 낮은 경우, 열 생산 수단(22)의 열생산량을 감소시킴으로써, 전력계통(10)의 전체 부하를 줄이는 효과를 제공하고, 결과적으로 전력계통(10)에 연계된 발전기의 램프레이트 또는 열병합발전기(28)의 램프레이트가 증가되는 것과 같은 효과를 제공한다.The energy conversion control device 100 controls to adjust the amount of power consumption and the amount of heat produced by the heat generating means 22 based on the comparison result (S208). For example, when the ramp rate of the generator connected to the power system 10 is low or the ramp rate of the cogeneration generator 28 is low, the energy conversion control device 100 reduces the amount of heat produced by the heat generating means 22 By doing so, it provides an effect of reducing the overall load of the power system 10, and consequently provides an effect such as an increase in the ramp rate of the generator connected to the power system 10 or the ramp rate of the cogeneration generator 28.

또한, 에너지 변환 제어 장치(100)는 열병합발전기(28)의 램프레이트가 램프레이트 낮은 경우, 열 생산 수단(22)에서 생산된 열을 열병합발전기(28)에 제공하도록 제어함으로써, 열병합발전기(28)의 발전효율을 향상시키고 열병합발전기(28)의 램프레이트를 증가시킬 수 있다.In addition, the energy conversion control device 100 controls to provide the heat produced by the heat generating means 22 to the cogeneration generator 28 when the ramp rate of the cogeneration generator 28 is low, so that the cogeneration generator 28 ), it is possible to improve the power generation efficiency and increase the ramp rate of the cogeneration generator 28.

또한, 에너지 변환 제어 장치(100)는 상기 비교 결과를 기초로, 발전기의 열생산량을 조정할 수 있다(S210). 예를 들어, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)에 연계된 발전기의 램프레이트가 낮은 경우, 발전기가 직접 열을 추가적으로 생산하고 생산된 열을 전력 생산에 사용하도록 제어함으로써, 전력계통(10)에 연계된 발전기의 발전효율을 향상시키고 상기 발전기의 램프레이트 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, the energy conversion control device 100 may adjust the amount of heat produced by the generator based on the comparison result (S210). For example, when the lamp rate of the generator connected to the power system 10 is low, the energy conversion control device 100 controls the generator to directly additionally produce heat and use the generated heat for power generation, It is possible to improve the power generation efficiency of the generator linked to (10) and improve the ramp rate characteristics of the generator.

또한, 에너지 변환 제어 장치(100)는 열병합발전기(28)의 램프레이트가 작은 경우, 열병합발전기(28)가 열을 추가적으로 생산하고, 추가적으로 생산된 열을 전력 생산에 사용하도록 제어함으로써, 열병합발전기(28)의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킬 수 있다(S212).In addition, when the ramp rate of the cogeneration generator 28 is small, the energy conversion control device 100 controls the cogeneration generator 28 to additionally produce heat and to use the additionally produced heat for power generation, so that the cogeneration generator ( The power generation efficiency and ramp rate characteristics of 28) may be improved (S212).

이때, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 복합적으로 고려해서 전력계통(10)과 집단에너지계통(20)의 전력공급량 및 전력소비량을 제어함과 동시에, 발전기들의 램프레이트 정보를 기초로 열 생산 수단(22)나 열병합발전기(28)의 열생산량을 조절할 수도 있다.At this time, the energy conversion control device 100 of the present invention controls the amount of power supply and power consumption of the power system 10 and the collective energy system 20 in combination with the power system information and the collective energy system information, The amount of heat produced by the heat generating means 22 or the cogeneration generator 28 may be adjusted based on the ramp rate information of the generators.

이와 같이, 본 발명은 발전기의 램프레이트 특성 정보를 기초로 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 이용해 발전기가 열을 생산해 전력 생산에 사용하도록 제어하거나, 또는 열 생산 수단의 열생산량을 조정하도록 제어함으로써, 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시키고, 변동성 전원의 출력 변동으로 인한 전력계통의 계통주파수 급변을 방지할 수 있는 환경을 제공한다. As described above, the present invention controls the generator to generate heat and use it for power generation by using excess power produced in the power system or surplus power expected to be over-produced in the power system based on the ramp rate characteristic information of the generator, or By controlling to adjust the amount of heat produced by the heat generating means, the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators are improved, and an environment capable of preventing sudden changes in the grid frequency of the power system due to fluctuations in the output of variable power is provided.

또한, 본 발명은 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킴으로써, 변동성 전원의 출력이 급감하거나 전력부하가 급증하는 경우에도 발전기들이 전력부하의 수요곡선(예를 들어, 덕커브)을 따라 전력을 생산할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention improves the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators, so that even when the output of the variable power source sharply decreases or the power load increases, the generators generate power according to the demand curve (for example, a duck curve) of the power load. Provide an environment that can be produced.

도 9는 본 발명의 제3실시예에 따라 전력계통의 계통주파수를 이용해 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 6의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.9 is a flowchart schematically showing a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system using the system frequency of the power system according to the third embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 6.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보를 수신하고, 수신된 전력계통 정보를 분석한다(S302, S304). 이때, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통의 주파수 정보를 분석하고, 변동성 전원의 출력 변화로 인한 계통주파수 변화를 예측할 수 있다. 여기서, 주파수 정보는 실시간 계통주파수, 계통주파수 예측값, 주파수 변화율, 주파수 민감도 등을 포함한다. 그리고, 주파수 변화율은 양의 값(+)을 갖거나, 음의 값(-)을 가질 수 있다. 예를 들어, 주파수 변화율이 양수 인 경우는 계통주파수가 급증하는 경우를 포함한다. 그리고, 주파수 변화율이 음수인 경우에는 계통주파수가 급감하는 경우를 포함한다.Referring to FIG. 9, the apparatus 100 for controlling energy conversion of a power system and a collective energy system according to a third embodiment of the present invention receives power system information and analyzes the received power system information (S302, S304). . In this case, the energy conversion control apparatus 100 may analyze frequency information of the power system and predict a change in system frequency due to a change in output of the variable power supply. Here, the frequency information includes real-time system frequency, system frequency predicted value, frequency change rate, frequency sensitivity, and the like. In addition, the frequency change rate may have a positive value (+) or a negative value (-). For example, when the frequency change rate is positive, it includes the case where the system frequency increases rapidly. And, when the frequency change rate is negative, it includes a case where the system frequency decreases rapidly.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 계통주파수를 모니터링하고, 전력계통(10)의 계통주파수를 주파수 설정값과 비교한다(S306). 물론, 에너지 변환 제어 장치(100)는 계통주파수 예측값, 주파수 변화율 또는 주파수 민감도를 주파수 설정값과 비교하고, 이때의 비교결과를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20)간의 전력소비량 및 전력공급량을 제어할 수 있다.Then, the energy conversion control device 100 monitors the system frequency of the power system 10, and compares the system frequency of the power system 10 with a frequency set value (S306). Of course, the energy conversion control device 100 compares the system frequency prediction value, the frequency change rate, or the frequency sensitivity with the frequency set value, and based on the comparison result at this time, the power consumption between the power system 10 and the collective energy system 20 The amount of power supply can be controlled.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 계통주파수가 제1 주파수 설정값보다 큰 경우, 전력계통(10)의 계통주파수를 소정범위 이내로 유지될 수 있도록 전력계통(10)에서 생산된 전력을 집단에너지계통(20)에 공급하기로 결정한다(S308, S310).In addition, when the system frequency of the power system 10 is greater than the first frequency set value, the energy conversion control device 100 is provided in the power system 10 so that the system frequency of the power system 10 can be maintained within a predetermined range. It is determined to supply the generated power to the collective energy system 20 (S308, S310).

또한, 에너지 변환 제어 장치(100)는 계통주파수와 제1 주파수 설정값의 차이를 기초로 전력소비량을 산정하고, 산정된 전력소비량을 전력계통(10)에서 집단에너지계통(20)으로 공급하도록 제어한다(S312). 이때, 에너지 변환 제어 장치(100)는 계통주파수와 제1 주파수 설정값의 차이를 이용해 집단에너지계통(20)에서의 전력소비량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 계통주파수와 제1 주파수 설정값의 차이가 증가하는 경우, 집단에너지계통(20)에서의 전력소비량이 증가되도록 제어할 수도 있다.In addition, the energy conversion control device 100 calculates the power consumption based on the difference between the system frequency and the first frequency set value, and controls to supply the calculated power consumption from the power system 10 to the collective energy system 20 Do (S312). In this case, the energy conversion control device 100 may control the amount of power consumption in the collective energy system 20 by using the difference between the system frequency and the first frequency set value. For example, when the difference between the system frequency and the first frequency set value increases, the power consumption in the collective energy system 20 may be controlled to increase.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 계통주파수를 상기 제1 주파수 설정값 보다 작은 제2 주파수 설정값과 비교한다. 그리고, 계통주파수가 제2 주파수 설정값 보다 작은 경우, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 계통주파수가 소정범위 이내로 안정화 되도록 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하기로 결정한다(S314, S316). In addition, the energy conversion control device 100 compares the system frequency of the power system 10 with a second frequency set value smaller than the first frequency set value. And, when the system frequency is less than the second frequency set value, the energy conversion control device 100 to stabilize the system frequency of the power system 10 within a predetermined range, the power produced in the collective energy system 20 to the power system ( It is decided to supply to 10) (S314, S316).

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 계통주파수와 제2 주파수 설정값의 차이를 기초로 전력공급량을 산정하고, 해당 전력공급량을 집단에너지계통(20)에서 전력계통(10)으로 공급하도록 제어한다(S318).And, the energy conversion control device 100 calculates the power supply amount based on the difference between the system frequency and the second frequency set value, and controls the power supply amount from the collective energy system 20 to the power system 10. (S318).

즉, 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치 및 에너지 변환 제어 방법은 전력계통(10)의 주파수 정보를 기초로 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단의 동작을 제어한다. 또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치 및 에너지 변환 제어 방법은 집단에너지계통(20)의 전력 소모 수단으로 전력계통(10)에서 생산된 전력의 소비량을 조절하여 전력계통(10)의 계통주파수를 소정 범위 이내로 유지시킴으로써, 전력계통(10)의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.That is, the energy conversion control apparatus and energy conversion control method of the power system and the collective energy system according to an embodiment of the present invention is a power consumption means disposed in the collective energy system 20 based on the frequency information of the power system 10 Control the operation of In addition, the energy conversion control apparatus and energy conversion control method of the power system and the collective energy system according to an embodiment of the present invention is a means of power consumption of the collective energy system 20 to determine the consumption amount of power produced in the power system 10. By adjusting the system frequency of the power system 10 to be within a predetermined range, an environment in which the frequency of the power system 10 can be stably maintained is provided.

또한, 에너지 변환 제어 장치(100)는 주파수 변화율이 설정값보다 커져 계통주파수가 급증하는 경우, 집단에너지계통(20)에서의 전력소비량을 증가시키도록 제어할 수 있다. 그리고, 발전기 탈락 또는 대규모 부하 급증으로 인해 상기 계통주파수가 급감하는 비상시의 경우, 에너지 변환 제어 장치(100)는 집단에너지계통(20)에서의 전력소비량을 감소시키도록 제어할 수도 있다. 여기서, 주파수 변화율은 양의 값(+)을 갖거나, 음의 값(-)을 가질 수 있다. 예를 들어, 주파수 변화율이 양수 인 경우는 계통주파수가 급증하는 경우를 포함한다. 그리고, 주파수 변화율이 음수인 경우에는 계통주파수가 급감하는 경우를 포함한다.In addition, the energy conversion control apparatus 100 may control to increase the amount of power consumption in the collective energy system 20 when the system frequency increases rapidly because the frequency change rate is greater than the set value. And, in the case of an emergency in which the system frequency sharply decreases due to a generator dropout or a large-scale load surge, the energy conversion control device 100 may control to reduce the amount of power consumption in the collective energy system 20. Here, the frequency change rate may have a positive value (+) or a negative value (-). For example, when the frequency change rate is positive, it includes the case where the system frequency increases rapidly. And, when the frequency change rate is negative, it includes a case where the system frequency decreases rapidly.

마찬가지로, 에너지 변환 제어 장치(100)는 주파수 변화율이 설정값보다 커져 전력계통(10)의 계통주파수가 급증하는 경우, 집단에너지계통(20)에서 전력계통(10)으로의 전력공급량을 감소시키도록 제어할 수 있다. 또한, 발전기 탈락 또는 대규모 부하 급증으로 인해 상기 계통주파수가 급감하는 비상시의 경우, 에너지 변환 제어 장치(100)는 집단에너지계통(20)에서 전력계통(10)으로의 전력공급량을 증가시키도록 제어할 수도 있다.Likewise, the energy conversion control device 100 reduces the amount of power supplied from the collective energy system 20 to the power system 10 when the frequency change rate is greater than the set value and the system frequency of the power system 10 increases rapidly. Can be controlled. In addition, in the case of an emergency in which the system frequency sharply decreases due to a generator dropout or a large-scale load surge, the energy conversion control device 100 controls to increase the amount of power supplied from the collective energy system 20 to the power system 10. May be.

다시 말해서, 전력계통(10)에서 발전량이 증가해 계통주파수가 증가하는 경우에는 집단에너지계통(20)의 전력 소비를 증가시켜 전력계통(10)의 계통주파수를 낮출 수 있다. 또한, 전력계통(10)의 발전량이 감소해 계통주파수가 감소하는 경우에는 집단에너지계통(20)의 전력 소비를 감소시키거나, 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 제공하여 전력계통(10)의 계통주파수를 높일 수 있는 환경을 제공한다.In other words, when the power generation amount in the power system 10 increases and the system frequency increases, the power consumption of the collective energy system 20 may be increased to lower the system frequency of the power system 10. In addition, when the power generation amount of the power system 10 decreases and the system frequency decreases, the power consumption of the collective energy system 20 is reduced or the power generated from the collective energy system 20 is transferred to the power system 10. By providing an environment that can increase the system frequency of the power system 10 is provided.

도 10은 본 발명의 제4실시예에 따라 전력계통의 전력수급 정보를 이용해 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 6의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.10 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system using power supply and demand information of the power system according to the fourth embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 6.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보를 수신하고, 수신된 전력계통 정보를 분석한다(S402,S404). Referring to FIG. 10, the apparatus 100 for controlling energy conversion of a power system and a collective energy system according to a fourth embodiment of the present invention receives power system information and analyzes the received power system information (S402, S404). .

이때, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 전력수급 정보를 분석하고, 이를 기초로 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 예측할 수 있다(S406). 여기서, 전력계통(10)의 전력수급 불균형은 전력계통(10)에 연계된 발전기의 탈락, 전력계통(10)의 전력수요 급변, 또는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동 급변 등에 의해서 전력계통(10)의 전력 공급과 전력 수요 사이의 편차가 전력수급 설정값을 초과하는 경우를 포함한다. In this case, the energy conversion control apparatus 100 may analyze the power supply and demand information of the power system 10 and predict the power supply and demand imbalance of the power system 10 based on this (S406). Here, the power supply and demand imbalance of the power system 10 is the dropout of the generator connected to the power system 10, the sudden change in power demand of the power system 10, or the output of the volatile power supply 16 connected to the power system 10 It includes a case where the deviation between the power supply of the power system 10 and the power demand exceeds the set value of power supply and demand due to sudden change or the like.

그리고, 전력계통(10)의 전력수급 불균형으로 인해 전력계통(10)의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)에서 초과 생산되거나 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 집단에너지계통(20)에 공급하도록 제어한다(S408, S410).And, if the power supply of the power system 10 is greater than the power demand due to the power supply and demand imbalance of the power system 10, the energy conversion control device 100 is expected to be over-produced or over-produced in the power system 10. The surplus power is controlled to be supplied to the collective energy system 20 (S408, S410).

예를 들어, 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단은 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시킬 수 있도록 전력계통(10)에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 공급받아 열에너지로 변환한다(S412). For example, the power consumption means arranged in the collective energy system 20 is the power generated in the power system 10 or exceeded in the power system 10 so that the power supply and demand of the power system 10 can be stably maintained. The surplus power expected to be produced is supplied and converted into thermal energy (S412).

또한, 전력계통(10)의 전력수급 불균형으로 전력계통(10)에서의 전력 공급이 전력 수요보다 작은 경우, 에너지 변환 제어 장치(100)는 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)으로 공급하도록 제어한다(S414).In addition, when the power supply from the power system 10 is less than the power demand due to the unbalanced power supply and demand of the power system 10, the energy conversion control device 100 converts the power produced from the collective energy system 20 into the power system ( Control to supply to 10) (S414).

예를 들어, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시킬 수 있도록 집단에너지계통(20)의 열병합발전기(28)에서 전력을 추가적으로 더 생산하고, 생성된 전력을 전력계통(10)에 공급한다(S416).For example, the energy conversion control device 100 additionally produces power in the cogeneration generator 28 of the collective energy system 20 so that the power supply and demand of the power system 10 can be stably maintained, and the generated power Is supplied to the power system 10 (S416).

도 11은 본 발명의 제5실시예에 따라 전력계통과 집단에너지계통의 경제성을 분석해 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 6의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.11 is a flowchart briefly illustrating a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system by analyzing the economic feasibility of the power system and the collective energy system according to the fifth embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 6.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보를 수신하고, 수신된 전력계통 정보를 이용해 전력계통의 경제성을 분석한다(S502, S504).Referring to FIG. 11, the apparatus 100 for controlling energy conversion of the power system and the collective energy system according to the fifth embodiment of the present invention receives power system information and analyzes the economics of the power system using the received power system information. Do (S502, S504).

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 집단에너지계통 정보를 수신하고, 집단에너지계통 정보를 이용해 집단에너지계통(20)의 경제성을 분석한다(S506, S508). 이때, 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성은 각 계통에 배치된 발전기별 발전 단가 및 열변환 단가 등을 고려해서 산정된다.Then, the energy conversion control device 100 receives the collective energy system information, and analyzes the economic feasibility of the collective energy system 20 by using the collective energy system information (S506, S508). At this time, the economic feasibility of the power system and the collective energy system are calculated in consideration of the power generation cost and heat conversion cost of each generator arranged in each system.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통의 경제성과 집단에너지계통의 경제성을 비교하고, 비교 결과를 기초로 전력계통(10)으로부터 집단에너지계통(20)에 공급되는 전력소비량 및 집단에너지계통(20)으로부터 전력계통(10)에 공급되는 전력공급량을 제어한다(S510, S512).And, the energy conversion control device 100 compares the economics of the power system and the collective energy system, and based on the comparison result, the amount of power consumption and the collective energy system supplied to the collective energy system 20 from the power system 10 Controls the amount of power supplied to the power system 10 from (20) (S510, S512).

예를 들어, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10) 및 집단에너지계통(20)의 안정성을 제약조건으로 하며, 전력계통(10) 및 집단에너지계통(20)의 안정성이 만족되는 경우에 전력계통(10)의 경제성과 집단에너지계통(20)의 경제성을 고려하여 양 계통 간의 에너지 변환을 제어할 수 있다. For example, the energy conversion control device 100 of the present invention has the stability of the power system 10 and the collective energy system 20 as a constraint, and the stability of the power system 10 and the collective energy system 20 If satisfied, it is possible to control the energy conversion between the two systems in consideration of the economics of the power system 10 and the collective energy system 20.

이때, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 국가 전체적으로 에너지 비용이 절감되는 방향으로 전력소비량 또는 전력공급량을 제어한다. 예를 들어, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 발전단가가 집단에너지계통(20)의 발전단가 보다 높아 전력계통(10)의 경제성이 집단에너지계통(20)의 경제성 보다 작은 경우, 집단에너지계통(20)에서의 전력생산량을 증가시키고, 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 제어할 수 있다. At this time, the energy conversion control apparatus 100 of the present invention controls the amount of power consumption or the amount of power supply in the direction of reducing energy costs throughout the country. For example, in the energy conversion control device 100, the power generation cost of the power system 10 is higher than the power generation cost of the collective energy system 20, and the economicality of the power system 10 is less than that of the collective energy system 20. In this case, it is possible to increase the amount of power produced in the collective energy system 20 and control to supply the power produced in the collective energy system 20 to the power system 10.

또한, 전력계통(10)의 발전단가가 집단에너지계통(20)의 발전단가 보다 낮아서 전력계통(10)의 경제성이 집단에너지계통(20)의 경제성 보다 큰 경우에는 전력계통(10)에서의 전력생산량을 증가시키도록 제어할 수 있다. 물론, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)에서의 전력생산량 증가로 인해서 전력계통(10)의 안정성이 요구되는 경우, 전력계통(10)에서 생산된 전력을 집단에너지계통(20)으로 공급하도록 제어할 수도 있다.In addition, when the power generation cost of the power system 10 is lower than the power generation cost of the collective energy system 20 and the economicality of the power system 10 is greater than that of the collective energy system 20, the power in the power system 10 It can be controlled to increase production. Of course, when the stability of the power system 10 is required due to an increase in the amount of power produced in the power system 10, the energy conversion control device 100 of the present invention converts the power produced from the power system 10 into a collective energy system. It can also be controlled to supply to (20).

도 12는 본 발명의 제6실시예에 따라 전력계통의 순부하량 정보를 이용해 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 6의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.12 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system using net load information of the power system according to the sixth embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 6.

도 12를 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보를 수신하고, 변동성 전원(16)으로 인한 전력계통(10)의 출력 변동을 모니터링한다(S602, S604). 여기서, 변동성 전원(16)은 기상조건과 같은 외부요인에 의해서 발전가능 여부가 결정되거나 전력 생산량이 증감 변동되는 전원을 포함한다.Referring to FIG. 12, the apparatus 100 for controlling energy conversion of the power system and the collective energy system according to the sixth embodiment of the present invention receives power system information, and the power system 10 due to the variable power 16 The output fluctuation is monitored (S602, S604). Here, the variable power supply 16 includes a power source whose power generation is determined or fluctuates according to an external factor such as a weather condition.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 순부하량을 계산하고, 순부하량의 변화를 예측한다(S606). 여기서, 순부하량 정보는 전력계통(10)의 총부하량에서 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 출력량을 차감한 값을 포함한다. Then, the energy conversion control device 100 calculates the net load amount of the power system 10 and predicts a change in the net load amount (S606). Here, the net load amount information includes a value obtained by subtracting an output amount of a variable power source (eg, a renewable energy source) linked to the power system 10 from the total load amount of the power system 10.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 순부하량을 순부하량 설정값과 비교하여 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 간의 전력소비량 및 전력공급량을 제어한다(S608).Then, the energy conversion control apparatus 100 controls the amount of power consumption and the amount of power supply between the power system 10 and the collective energy system 20 by comparing the net load amount with the net load amount set value (S608).

예를 들어, 순부하량이 순부하량 설정값보다 작은 경우에는 전력계통(10)에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 집단에너지계통(20)에 공급하도록 제어한다. 그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 해소하거나 전력계통(10)의 계통주파수가 안정화되도록 집단에너지계통(20)에서 소비되는 전력소비량을 제어한다(S610, S612).For example, when the net load is less than the set value of the net load, it is necessary to supply the collective energy system 20 with the power over-produced in the power system 10 or the surplus power expected to be over-produced in the power system 10. Control. In addition, the energy conversion control device 100 controls the amount of power consumed in the collective energy system 20 so that the power supply and demand imbalance of the power system 10 is resolved or the system frequency of the power system 10 is stabilized (S610, S612).

또한, 순부하량이 순부하량 설정값보다 큰 경우에는 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)으로 공급하도록 제어한다. 그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 해소하거나 전력계통(10)의 계통주파수가 안정화되도록 전력계통(10)으로 공급되는 전력공급량을 제어한다(S614, S616).In addition, when the net load amount is greater than the net load amount set value, the power produced by the collective energy system 20 is controlled to be supplied to the power system 10. In addition, the energy conversion control device 100 controls the amount of power supplied to the power system 10 so that the power supply and demand imbalance of the power system 10 is resolved or the system frequency of the power system 10 is stabilized (S614, S616). ).

도 13은 전력계통에서 일반적인 일일 전력수요곡선을 도시한 그래프이고, 도 14는 변동성 전원의 출력 증가로 인한 순부하량의 변화를 도시한 그래프이다.13 is a graph showing a general daily power demand curve in the power system, and FIG. 14 is a graph showing a change in net load due to an increase in output of a variable power supply.

도 13 및 도 14을 참조하면, 변동성 전원(16)의 출력 변동성 증가시에 순부하량은 덕커브 형태로 형성된다. 특히, 전력계통(10)에 연계되는 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 비중이 증가될 경우, 일출 후 전력부하가 급감하고, 일몰 후 전력부하가 급증하는 현상으로 인해서, 전력수요곡선이 기존의 전력수요곡선과는 다른 패턴으로 변화될 것으로 예상된다. 또한, 덕커브 현상이 심화되는 경우에는 전력수요예측 오차가 증가되고, 제약비용이 증가되는 어려움이 예상된다.13 and 14, when the output variability of the variable power supply 16 increases, the net load is formed in a form of a duck curve. In particular, when the proportion of variable power sources (for example, renewable energy sources) connected to the power system 10 increases, the power load sharply decreases after sunrise and the power load increases sharply after sunset. It is expected that the curve will change to a pattern different from the existing power demand curve. In addition, if the duck-curve phenomenon intensifies, it is expected that the error in power demand prediction increases and the constraint cost increases.

예를 들어, 신재생 에너지원인 풍력 발전기는 풍속에 의해서 출력이 크게 좌우되며, 태양광 발전기는 태양광 모듈의 일사량에 의해서 출력이 좌우된다. 그리고, 풍력 및 태양광 같은 신재생 에너지원은 낮 시간대에 출력이 증가되며, 이로 인해서 전력계통(10)의 총부하량에서 신재생 에너지원의 출력량을 차감한 전력계통(10)의 순부하량이 크게 감소된다. For example, the output of a wind power generator, which is a renewable energy source, is largely influenced by wind speed, and the output of a solar power generator is influenced by the amount of insolation of a solar module. In addition, the output of new and renewable energy sources such as wind and solar power is increased during the day, and as a result, the net load of the power system 10 obtained by subtracting the output of the renewable energy source from the total load of the power system 10 is large. Is reduced.

특히, 신재생 에너지원의 출력 변동성이 큰 계절의 낮 시간대에 신재생 에너지원이 전력계통(10)에 연계되어 있는 경우, 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 야기하고, 전력계통(10)의 주파수가 불안정해지는 문제가 발생된다.In particular, when the renewable energy source is connected to the power system 10 during the daytime of the season when the output variability of the renewable energy source is large, it causes an imbalance in the power supply and demand of the power system 10, and the power system 10 There is a problem that the frequency of is unstable.

따라서, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 순부하량을 설정값과 비교하여 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 간의 전력소비량 및 전력공급량을 제어함으로써, 변동성 전원(16)의 영향으로 인한 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통(10)의 계통주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.Therefore, the energy conversion control apparatus 100 of the present invention compares the net load with a set value and controls the amount of power consumption and the amount of power supply between the power system 10 and the collective energy system 20, so that the influence of the variable power supply 16 It provides an environment in which the power supply and demand imbalance problem can be solved and the system frequency of the power system 10 can be stably maintained.

도 15는 본 발명의 제7실시예에 따라 전력계통의 응동량 정보를 이용해 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 6의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.15 is a flowchart briefly showing a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system using information on the amount of response of the power system according to the seventh embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 6.

도 15를 참조하면, 본 발명의 제7실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보를 수신하고, 변동성 전원(16)으로 인한 전력계통(10)의 출력 변동을 모니터링한다(S702, S704).Referring to FIG. 15, the apparatus 100 for controlling energy conversion of the power system and the collective energy system according to the seventh embodiment of the present invention receives power system information, and the power system 10 due to the variable power 16 The output fluctuation is monitored (S702, S704).

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변화에 따라 전력계통(10)의 발전기들이 발전해야 하는 전력계통(10)의 응동량 또는 응동 속도를 계산한다(S706). In addition, the energy conversion control device 100 is a response amount or response speed of the power system 10 to be generated by the generators of the power system 10 according to the change in the output of the variable power supply 16 linked to the power system 10 Is calculated (S706).

여기서, 응동량은 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통(10)에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 발전량을 포함한다. 그리고, 응동 속도는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하여 전력계통(10)에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 발전 속도를 포함한다.이때, 이러한 응동량 및 응동 속도는 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보를 포함할 수 있다.Here, the amount of response includes the amount of generation that the generators connected to the power system 10 can generate additionally in order to respond to the fluctuations in the output of the variable power source (for example, a renewable energy source) connected to the power system 10. do. In addition, the response speed includes a power generation speed at which the generators connected to the power system 10 can generate additional power in response to the fluctuation in the output of the variable power supply 16 connected to the power system 10. In this case, such response amount And the response speed may include information on characteristics of a ramp rate of the generator.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 위해 전력계통(10)에서 추가적으로 필요한 발전량을 산출하고, 상기 응동량과 전력계통(10)에 필요한 발전량을 비교한다(S708). In addition, the energy conversion control device 100 calculates the amount of generation additionally required by the power system 10 to respond to the fluctuation in the output of the variable power supply 16, and compares the amount of response and the amount of generation required for the power system 10. (S708).

예를 들어, 전력계통(10)에 필요한 발전량보다 상기 응동량이 작은 경우에는 집단에너지계통(20)의 열병합발전기(28)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 제어한다(S710, S712). 이때, 에너지 변환 제어 장치(100)는 상기 응동 속도를 설정값과 비교하고, 발전기들의 응동 속도가 느려 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 어려운 경우, 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 제어할 수도 있다. 또한, 에너지 변환 제어 장치(100)는 집단에너지계통(20)에 배치된 열병합발전기(28)의 응동량 정보를 기초로 열 생산 수단(22)이나 열병합발전기(28)의 열생산량을 제어하거나, 열병합발전기(28)의 발전량을 제어할 수도 있다.For example, when the amount of response is smaller than the amount of power required for the power system 10, the power generated by the cogeneration generator 28 of the collective energy system 20 is controlled to be supplied to the power system 10 (S710, S712). At this time, the energy conversion control device 100 compares the response speed with a set value, and when it is difficult to respond to the output fluctuation of the variable power supply 16 due to the slow response speed of the generators, the power generated by the collective energy system 20 It may be controlled to supply to the power system 10. In addition, the energy conversion control device 100 controls the heat production amount of the heat production means 22 or the cogeneration generator 28 based on the response amount information of the cogeneration generator 28 disposed in the collective energy system 20, or It is also possible to control the amount of power generation of the combined heat and power generator 28.

예를 들어, 풍력 및 태양광 같은 신재생 에너지원은 아침 시간대에는 출력이 크게 증가되고, 이로 인해서 전력계통(10)의 발전기들이 발전해야 하는 응동량이 급감한다. 반대로, 저녁 시간대에는 신재생 에너지원의 출력이 크게 감소되며, 이로 인해서 전력계통(10)의 발전기들이 발전해야 하는 응동량이 급증한다. For example, the output of renewable energy sources such as wind power and solar power is greatly increased in the morning hours, and thus, the amount of response that the generators of the power system 10 must generate power is sharply reduced. Conversely, in the evening, the output of the renewable energy source is greatly reduced, and as a result, the amount of response that the generators of the power system 10 must generate power increases rapidly.

하지만, 전력계통(10)에 연계된 발전기들은 상기와 같은 변동성 전원(16)의 급격한 출력 변화에 따라 전력 생산을 증가시키거나 전력 생산을 감소시키지 못하는 어려움이 있다. 그로 인해서, 신재생 에너지원과 같은 변동성 전원(16)의 출력 변화는 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 야기하고, 전력계통(10)의 계통주파수가 불안정해지는 문제를 야기한다.However, the generators connected to the power system 10 have difficulty in increasing power production or reducing power production according to the sudden change in output of the volatile power supply 16 as described above. Accordingly, a change in the output of the volatile power source 16 such as a renewable energy source causes an imbalance in power supply and demand of the power system 10, and causes a problem that the system frequency of the power system 10 becomes unstable.

하지만, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 위해 전력계통(10)에 추가적으로 필요한 발전량보다 응동량이 작은 경우, 집단에너지계통(20)에서 전력계통(10)으로 전력을 공급하도록 제어함으로써, 전력계통(10)의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통(10)의 계통주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.However, when the energy conversion control device 100 of the present invention is smaller than the amount of generation additionally required to the power system 10 in order to cope with the fluctuation in the output of the variable power supply 16, the power system in the collective energy system 20 By controlling to supply power to (10), the problem of power supply and demand imbalance of the power system 10 is solved, and an environment in which the system frequency of the power system 10 can be stably maintained is provided.

도 16은 본 발명의 제8실시예에 따라 전력계통의 예비력량 정보를 이용해 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 6의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.16 is a flowchart briefly showing a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system using information on the reserve power of the power system according to the eighth embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 6.

도 16을 참조하면, 본 발명의 제8실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보를 수신하고, 수신된 전력계통 정보를 분석한다(S802, S804). Referring to FIG. 16, the apparatus 100 for controlling energy conversion of a power system and a collective energy system according to an eighth embodiment of the present invention receives power system information and analyzes the received power system information (S802, S804). .

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 예비력량 정보 및 예비력량의 변화를 모니터링한다(S806). 여기서, 예비력량은 주파수 추종 예비력, 주파수 조정 예비력, 순동예비력, 또는 운전 상태의 예비력 등을 포함한다.Then, the energy conversion control apparatus 100 monitors the change of the reserve power amount information and the reserve power amount of the power system 10 from the power system information (S806). Here, the amount of reserve power includes a frequency following reserve force, a frequency adjustment reserve force, a pure reserve force, or a reserve force in a driving state.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 예비력량을 예비력 설정값과 비교하고, 비교 결과를 기초로 상기 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키거나 상기 전력계통(10)의 주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 에너지 변환량을 제어한다(S808).In addition, the energy conversion control device 100 compares the amount of reserve power of the power system 10 with a set value of reserve power, and stably maintains the power supply and demand of the power system 10 based on the comparison result, or the power system ( The amount of energy conversion between the power system 10 and the collective energy system 20 is controlled to keep the frequency of 10) within a predetermined range (S808).

예를 들어, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 집단에너지계통(20)에 배치된 열병합발전기(28)를 출력을 증가시키도록 제어한다(S810). 그리고, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)으로 공급되는 전력공급량을 증가시키고, 이로 인해서 전력계통(10)의 예비력량을 확보할 수 있는 환경을 제공한다.For example, the energy conversion control device 100 controls the cogeneration generator 28 disposed in the collective energy system 20 to increase the output when the reserve power of the power system 10 is less than the set reserve power value. (S810). In addition, the energy conversion control device 100 of the present invention increases the amount of power supplied to the power system 10, thereby providing an environment in which the amount of reserve power of the power system 10 can be secured.

또한, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 상기 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단의 전력소모량을 증가시키도록 제어한다(S812). In addition, the energy conversion control apparatus 100 controls to increase the power consumption of the power consumption means disposed in the collective energy system 20 when the reserve power of the power system 10 is less than the set reserve power (S812). ).

예를 들어, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단의 전력소모량을 증가시킴으로써, 전력계통(10)의 계통주파수에 응동하는 발전기들의 발전량 증가를 야기하고, 이로 인해 전력계통(10)의 예비력량을 증가시키는 효과를 제공한다.For example, the energy conversion control apparatus 100 of the present invention increases the amount of power generation of generators responsive to the system frequency of the power system 10 by increasing the power consumption of the power consumption means disposed in the collective energy system 20. And thereby provides an effect of increasing the amount of reserve power of the power system 10.

또한, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)에 예비력이 부족할 것으로 예상되면, 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단의 전력소모량을 증가시킨다. 그리고 나서, 전력계통(10)의 예비력을 증가시킬 필요가 있는 경우에는 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단의 전력 소모량을 감소시키거나, 전력 소모 동작을 중단시킨다. 또한, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)에서 집단에너지계통(20)으로의 전력 공급을 감소시킬 수 있다.In addition, the energy conversion control apparatus 100 of the present invention increases the amount of power consumption of the power consumption means disposed in the collective energy system 20 when it is expected that the power system 10 will have insufficient reserve power. Then, when it is necessary to increase the reserve power of the power system 10, the amount of power consumption of the power consumption means arranged in the collective energy system 20 is reduced or the power consumption operation is stopped. In addition, the energy conversion control device 100 of the present invention can reduce the supply of power from the power system 10 to the collective energy system 20.

이를 통해서, 본 발명은 상기 전력 소모 수단의 전력 소모량을 감소시킨 만큼 전력계통(10)의 예비력을 확보하거나, 전력계통(10)에서 집단에너지계통(20)으로의 전력 공급을 감소시킨 만큼 전력계통(10)의 예비력을 확보할 수 있는 효과를 제공한다. Through this, the present invention secures the reserve power of the power system 10 as much as the amount of power consumption of the power consumption means is reduced, or reduces the power supply from the power system 10 to the collective energy system 20. It provides the effect of securing the reserve of (10).

도 17은 본 발명의 제9실시예에 따라 기저발전기에서 생산된 전력의 일부가 계통주파수의 변화에 응동하도록 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 6의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.17 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling energy conversion between the power system and the collective energy system so that a part of the power produced by the base generator according to the ninth embodiment of the present invention responds to changes in the system frequency. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 6.

도 17을 참조하면, 본 발명의 제9실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)에 연계된 기저발전기(12)의 출력 정보를 분석하고, 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부를 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단에 할당한다(S902, S904). Referring to FIG. 17, the apparatus 100 for controlling energy conversion of a power system and a collective energy system according to a ninth embodiment of the present invention analyzes output information of the base generator 12 connected to the power system 10, A part of the power produced by the base generator 12 is allocated to the power consumption means disposed in the collective energy system 20 (S902 and S904).

여기서, 기저발전기(12)는 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하는 발전기 또는 주파수 응동 속도가 설정값 미만인 발전기 등을 포함한다. 이때, 주파수 추종운전을 하지 못하는 발전기는 원자력 발전기를 포함할 수 있으나, 본 발명의 보호 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 주파수 응동 속도가 설정값 미만인 발전기는 석탄발전기를 포함할 수 있으나, 본 발명의 보호 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the base generator 12 includes a generator that cannot perform a frequency following operation in the power system or a generator whose frequency response speed is less than a set value. In this case, the generator that cannot perform the frequency following operation may include a nuclear power generator, but the protection scope of the present invention is not limited thereto. In addition, a generator having a frequency response speed less than a set value may include a coal generator, but the protection scope of the present invention is not limited thereto.

그리고, 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)의 계통주파수 변화를 분석하고, 계통주파수를 주파수 설정값과 비교하여 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 전력계통(10)의 상기 계통주파수 변화에 응동하도록 제어한다(S906, S908). In addition, the energy conversion control device 100 analyzes the change in the grid frequency of the power system 10, compares the grid frequency with the frequency set value, and a part of the power produced by the base generator 12 is Control to respond to the system frequency change (S906, S908).

예를 들어, 전력계통(10)의 계통주파수가 주파수 설정값보다 큰 경우, 에너지 변환 제어 장치(100)는 집단에너지계통(20)의 전력 소모 수단에 할당된 전력의 사용을 증가시키도록 제어한다(S910). 이를 통해서, 본 발명은 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 전력계통(10)의 계통주파수의 변화에 응동하여 주파수 추종운전을 하는 것과 같은 효과를 제공한다(S912).For example, when the system frequency of the power system 10 is greater than the frequency set value, the energy conversion control device 100 controls to increase the use of power allocated to the power consumption means of the collective energy system 20 (S910). Through this, the present invention provides the same effect as performing a frequency following operation in response to a change in the system frequency of the power system 10 in response to part of the power produced by the base generator 12 (S912).

하지만, 전력계통(10)의 계통주파수가 주파수 설정값보다 작은 경우에는 집단에너지계통(20)의 전력 소모 수단에 할당된 전력의 사용을 감소시키도록 제어한다(S914). 이를 통해서, 에너지 변환 제어 장치(100)는 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부가 전력계통(10)의 계통주파수의 변화에 응동하여 주파수 추종운전을 하도록 제어할 수 있다(S916).However, when the system frequency of the power system 10 is less than the frequency set value, the control is performed to reduce the use of power allocated to the power consumption means of the collective energy system 20 (S914). Through this, the energy conversion control apparatus 100 may control a part of the power produced by the base generator 12 to perform a frequency following operation in response to a change in the system frequency of the power system 10 (S916).

예를 들어, 국내의 전력계통은 타국가와의 계통 연계가 어려워 전기적인 섬의 특성을 가지고 있으며, 주파수 추종 운전을 하지 않는 원자력 발전기의 비중이 높아서 주파수 안정도 유지 측면에서 불리한 여건에 있다. 하지만, 본 발명은 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단이 전력계통(10)의 계통주파수 변화에 응동하여 원자력 발전기에서 생산된 전력의 일부를 소모함으로써, 원자력 발전기가 주파수 추종운전을 하는 것과 같은 효과를 제공한다.For example, the domestic power system has the characteristics of an electric island because it is difficult to connect the grid with other countries, and the proportion of nuclear power generators that do not operate according to frequency is high, which is disadvantageous in terms of maintaining frequency stability. However, in the present invention, the power consumption means disposed in the collective energy system 20 consumes part of the power produced by the nuclear power generator in response to the change in the system frequency of the power system 10, so that the nuclear power generator performs a frequency following operation. It provides the same effect.

다시 말해서, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단이 기저발전기(12)에서 생산된 전력의 일부를 소모할 때, 전력계통(10)의 주파수 정보를 기초로 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 수단의 전력소비량을 제어함으로써, 전력계통(10)에서 주파수 추종운전을 하지 못하거나 주파수 응동 속도가 낮은 발전기의 출력 제어를 가능하게 하여 전력계통(10)의 주파수 불안정성을 해소시킬 수 있는 환경을 제공한다.In other words, when the power consumption means disposed in the collective energy system 20 consumes part of the power produced by the base generator 12, the energy conversion control device 100 of the present invention is By controlling the amount of power consumption of the power consuming means arranged in the collective energy system 20 based on the information, it is possible to control the output of a generator that cannot perform a frequency following operation in the power system 10 or has a low frequency response speed. It provides an environment in which the frequency instability of the system 10 can be eliminated.

즉, 본 발명의 에너지 변환 제어 장치(100)는 전력계통(10)에서 주파수 추종운전을 하지 못하는 원자력발전기나 주파수 응동 속도가 낮은 석탄발전기로 인해서 전력계통(10)의 주파수가 불안정해지는 문제를 해소시킬 수 있는 환경을 제공한다.That is, the energy conversion control device 100 of the present invention solves the problem that the frequency of the power system 10 becomes unstable due to a nuclear power generator that cannot perform a frequency following operation in the power system 10 or a coal power generator with a low frequency response speed. Provide an environment that can be made.

도 18은 발전 비용순으로 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다. 18 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators in the order of generation cost.

전력계통에 연계된 발전기들의 발전 단가는 발전기(a)가 가장 낮고, 발전기(h)로 갈수록 발전 단가가 높다. 기존에는 발전 비용이 제일 낮은 발전기순(a<b<c<d<e<f<g<h)으로 발전기들의 우선순위를 정하고, 각 시간대별로 수요곡선(x)을 충족시킬 수 있도록 발전기들에 출력을 배분한다. The power generation cost of the generators connected to the power system is the lowest at the generator (a), and the higher the power generation cost goes to the generator (h). Previously, the generators were prioritized in the order of generators with the lowest power generation cost (a<b<c<d<e<f<g<h), and the generators were assigned to meet the demand curve (x) for each time period Distribute the output.

도 18을 참조하면, 발전 비용순으로 발전기들의 우선순위를 정하여 전력계통을 운영하는 경우에는 발전비용이 낮은 발전기들(a,b,c,d)을 하루 종일 최대 출력으로 운영하고, 각 시간대별로 수요곡선(x)과 맞닿는 부분의 발전기들(e,f,g,h)만 수요곡선(x)을 따라 발전기 출력을 증감발하도록 제어할 수 있다. 즉, 도 18은 전력계통(10)을 가장 저렴하게 운영할 있는 이상적인 발전 계획이다.Referring to FIG. 18, in the case of operating the power system by setting the priority of generators in the order of power generation cost, generators (a, b, c, d) with low power generation costs are operated at maximum output throughout the day, and for each time period. Only the generators (e, f, g, h) in contact with the demand curve (x) can be controlled to increase or decrease the generator output along the demand curve (x). That is, FIG. 18 is an ideal power generation plan for operating the power system 10 at the lowest cost.

하지만, 발전기(e)는 도 18에서와 같은 새벽 시간대의 수요곡선(x)를 따라 발전량을 증감발하지 못하는 어려움이 있다. 예를 들어, 이때의 발전기(e)는 석탄 발전기일 수 있다.However, the generator (e) has a difficulty in not increasing or decreasing the amount of power generation according to the demand curve (x) in the early morning as shown in FIG. For example, the generator e at this time may be a coal generator.

도 19은 발전기의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다. 19 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators by reflecting the constraints of the generator.

도 19을 참조하면, 발전기(f)는 발전기(e)가 맞추지 못하는 수요곡선(x)를 따라 발전량을 증감할 수 있다. 이때의 발전기(f)는 가스 발전기일 수 있다.Referring to FIG. 19, the generator (f) may increase or decrease the amount of power generation along the demand curve (x) that the generator (e) cannot meet. The generator (f) at this time may be a gas generator.

즉, 기존의 전력계통은 새벽 시간대에 발전기(f)를 켜고, 발전기(e)를 꺼야 하는 제약조건이 존재한다. 또한, 발전기(e)는 발전기의 출력을 신속하게 온오프시킬 수 없는 제약이 있는 경우, 최소 발전량을 적정하게 유지하도록 제어해야 하는 어려움이 있다. That is, in the existing power system, there is a constraint to turn on the generator (f) and turn off the generator (e) at dawn. In addition, when there is a limitation in that the generator e is not able to quickly turn on and off the output of the generator, there is a difficulty in controlling to properly maintain the minimum amount of power generation.

그러므로, 기존의 전력계통은 도 19에서와 같이 발전기의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 조정해야만 한다.Therefore, the conventional power system must adjust the priority and output distribution of the generators by reflecting the constraints of the generator as shown in FIG. 19.

도 20는 최소 예비력 확보를 위해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.20 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators to secure a minimum reserve power.

도 20를 참조하면, 기존의 전력계통은 최소 예비력 확보를 위해서 발전 단가가 발전기(h) 보다 비싼 발전기(i)를 가동해야 한다. 또한, 기존에는 전력계통의 예비력 확보를 위해서 발전기들(d,e,f,g)의 발전량을 일정하게 감발(d1,e1,f1,g1)하고, 감발된 발전량만큼 발전기들(f,g,h,i)의 발전량을 증발(f2,g2,h2,i2)시켜 운영해야 하는 어려움이 있다.Referring to FIG. 20, in order to secure a minimum reserve power, the existing power system must operate a generator (i) having a power generation cost higher than that of the generator (h). In addition, conventionally, in order to secure the reserve power of the power system, the power generation amount of the generators (d, e, f, g) is constantly decelerated (d1, e1, f1, g1), and the generators (f, g, There is a difficulty in operating by evaporating the power generation amount of h,i) (f2,g2,h2,i2).

도 21은 전력계통의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.21 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators by reflecting the constraints of the power system.

도 21을 참조하면, 기존의 전력계통은 선로 과부하, 과도 안정도, 또는 전압 안정도 등과 같은 전력계통의 제약조건을 고려해서 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 수정해야 한다.Referring to FIG. 21, in the existing power system, the priority and output distribution of generators should be modified in consideration of the constraints of the power system such as line overload, transient stability, or voltage stability.

따라서, 기존에는 상기와 같은 제약조건을 해소하고 전력계통을 안정적으로 운영하기 위해서 발전 단가가 가장 비싼 발전기(k)를 가동한다. 그리고, 기존의 전력계통은 발전기들(d,e,f,g,h)의 발전량을 일정하게 감발(d1,e1,f1,g1,h1)하고, 감발된 발전량만큼 발전기들(f,g,h,i,k)의 발전량을 증발(f2,g2,h2,i2,k2)시켜 운영해야 한다. 즉, 기존의 전력계통은 전력계통의 안정성 확보를 위해서 전력계통의 제약조건을 고려해서 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 수정하여 운영하는 어려움이 있다.Therefore, conventionally, in order to solve the above constraints and stably operate the power system, the generator (k) having the highest power generation cost is operated. In addition, the existing power system constantly degenerates (d1,e1,f1,g1,h1) the amount of power generated by the generators (d,e,f,g,h), and the generators (f,g, The generation of h,i,k) must be evaporated (f2,g2,h2,i2,k2). That is, in the existing power system, it is difficult to operate by modifying the priority and output distribution of generators in consideration of the constraints of the power system in order to secure the stability of the power system.

이와 같이, 도 18 내지 도 21을 비교 검토한 결과, 기존의 전력계통은 발전기의 제약조건 및 전력계통의 제약조건을 충족시키고, 전력계통의 최소 예비력 확보를 위해서, 발전 단가가 높은 발전기들로 우선순위를 수정하여 운영해야 하므로, 국가 전체적으로 에너지 비용이 증가하는 어려움이 있다. As a result of comparing and reviewing FIGS. 18 to 21 as described above, the existing power system satisfies the constraints of the generator and the constraints of the power system, and in order to secure the minimum reserve power of the power system, it is preferred to generators with high power generation costs. Since the ranking must be revised and operated, there is a difficulty in increasing energy costs across the country.

도 22는 본 발명의 실시예에 따라 전력계통과 집단에너지계통 간의 에너지 변환을 제어한 경우에 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 도시한 그래프이다.22 is a graph showing the priority and output distribution of generators when energy conversion between the power system and the collective energy system is controlled according to an embodiment of the present invention.

도 22를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 변환 제어 장치 및 에너지 변환 제어 방법은 집단에너지계통(20)의 전력 소모 수단을 통해서 전력계통(10)의 잉여 전력을 일정하게 소모하도록 제어함으로써, 기존의 수요곡선(x)을 본 발명의 수요곡선(y)와 같이 증가시키는 효과를 제공한다. Referring to FIG. 22, the energy conversion control apparatus and energy conversion control method according to the embodiment of the present invention are controlled to constantly consume excess power of the power system 10 through the power consumption means of the collective energy system 20. , It provides an effect of increasing the existing demand curve (x) like the demand curve (y) of the present invention.

예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 에너지 변환 제어 장치 및 에너지 변환 제어 방법은 집단에너지계통(20)의 열 생산 수단(22)이 전력계통(10)의 전력을 일정하게 소모하도록 제어하거나, 열병합발전기(28)에서 생산된 전력으로 전력계통(10)에 부족한 전력을 공급하도록 제어함으로써, 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 해소하고, 전력계통(10)의 계통주파수를 안정적으로 유지할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.For example, the energy conversion control device and the energy conversion control method according to an embodiment of the present invention control the heat production means 22 of the collective energy system 20 to constantly consume the power of the power system 10, or By controlling the power produced by the cogeneration generator 28 to supply insufficient power to the power system 10, it is possible to solve the power supply and demand imbalance of the power system 10 and stably maintain the system frequency of the power system 10. You can provide an environment that is there.

다시 말해서, 본 발명은 발전 단가가 낮은 발전기순으로 출력을 배분하도록 하면서도 발전기의 제약조건 및 전력계통의 제약조건을 충족시키고, 전력계통의 최소 예비력을 확보할 수 있는 환경을 제공한다. 그리고, 이를 통해서 본 발명은 국가 전체적으로 에너지 비용을 최소화하여 전력계통 및 집단에너지계통의 경제성을 확보할 수 있는 환경을 제공한다.In other words, the present invention provides an environment in which power is distributed in the order of generators with low power generation costs, while satisfying the constraints of the generator and the constraints of the power system, and securing the minimum reserve power of the power system. And, through this, the present invention provides an environment in which the economy of the power system and the collective energy system can be secured by minimizing energy costs throughout the country.

또한, 전기자동차와 같은 충전부하의 확대로 인해서 전력계통의 전력수요가 증가하여 전력수요의 불확실성이 증가될 수 있다. 하지만, 본 발명은 발전기들의 램프레이트를 향상시키고, 집단에너지계통의 전력 소모 수단 및 열병합발전기를 통해서 전력계통의 부하를 조정하거나 전력계통에 필요한 예비력을 확보함으로써, 전기자동차 확대로 인한 전력수요의 불확실성을 해소하고, 전력계통의 안정성 악화를 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, due to the expansion of the charging load such as an electric vehicle, the power demand of the power system may increase, thereby increasing the uncertainty of the power demand. However, the present invention improves the ramp rate of the generators, adjusts the load of the power system through the power consumption means of the collective energy system and the cogeneration generator, or secures the reserve power necessary for the power system, thereby increasing the uncertainty of power demand due to the expansion of electric vehicles. It provides an environment that can solve the problem and prevent the deterioration of the stability of the power system.

이와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치 및 에너지 변환 제어 방법은 전력계통 정보와 집단에너지계통 정보를 분석하고, 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단을 통해 전력계통에서 생산된 전력의 소비량을 조절하여 전력계통의 계통주파수를 소정 범위 이내로 유지시킴으로써, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.As described above, the energy conversion control apparatus and energy conversion control method of the power system and the collective energy system according to an embodiment of the present invention analyzes the power system information and the collective energy system information, and uses the power consumption means arranged in the collective energy system. Through this, it provides an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained by controlling the consumption amount of power produced in the power system and maintaining the system frequency of the power system within a predetermined range.

또한, 본 발명은 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보를 기초로 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 이용해 발전기가 열을 생산해 전력 생산에 사용하도록 제어하거나, 또는 열 생산 수단의 열생산량을 조정하도록 제어함으로써, 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시키고, 변동성 전원의 출력 변동으로 인한 전력계통의 계통주파수 급변을 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the generator to generate heat and use it for power generation by using excess power produced in the power system or surplus power expected to be over-produced in the power system based on the information on the ramp rate characteristics of the generator. Or, by controlling the heat production amount of the heat production means to be adjusted, the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators are improved, and an environment capable of preventing a sudden change in the system frequency of the power system due to fluctuations in the output of the volatile power source is provided.

또한, 본 발명은 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킴으로써, 변동성 전원의 출력이 급감하거나 전력부하가 급증하는 경우에도 발전기들이 전력부하의 수요곡선을 따라 전력을 생산할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention improves the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators, thereby providing an environment in which the generators can produce power according to the demand curve of the power load even when the output of the variable power source decreases or the power load increases rapidly.

또한, 본 발명은 전력계통의 계통주파수를 주파수 설정값과 비교하고, 비교결과를 기초로 전력계통에서 집단에너지계통으로 공급 되는 전력소비량을 제어하거나 집단에너지계통에서 전력계통으로 공급되는 전력공급량을 제어함으로써, 전력계통의 전력수급을 유지하고 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention compares the system frequency of the power system with a frequency set value, and controls the amount of power consumption supplied from the power system to the collective energy system based on the comparison result, or controls the amount of power supplied from the collective energy system to the power system. By doing so, it provides an environment in which the power supply and demand of the power system can be maintained and the frequency of the power system can be stably maintained.

또한, 본 발명은 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하고, 예측 결과를 기초로 전력계통의 전력 공급과 전력 수요를 비교하거나 전력계통에서의 전력 수요 상승률을 설정값과 비교하여 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력소비량 및 전력공급량을 제어함으로써, 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 이를 통해 전력계통의 안정성 악화를 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention predicts the power supply and demand imbalance of the power system by analyzing the power supply and demand information of the power system, and compares the power supply and power demand of the power system based on the prediction result, or sets the increase rate of power demand in the power system. By controlling the amount of power consumption and power supply between the power system and the collective energy system compared to, it solves the problem of unbalanced power supply and demand in the power system, thereby providing an environment that can prevent the deterioration of the stability of the power system.

또한, 본 발명은 전력계통의 정보 및 전력계통 분석 정보와 집단에너지계통 정보 및 집단에너지계통 분석 정보를 복합적으로 고려해서 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력소비량 및 전력공급량을 제어함으로써, 전력계통의 주파수 변화를 최소화시키고 전력수급 불균형 문제를 해소할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention is a combination of power system information and power system analysis information, collective energy system information, and collective energy system analysis information to control the amount of power consumption and power supply between the power system and the collective energy system, thereby controlling the frequency of the power system. It provides an environment in which changes can be minimized and the power supply and demand imbalance problem can be resolved.

또한, 본 발명은 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 종합적으로 고려해서 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력소비량 및 전력공급량을 조정함으로써, 국가 전체적인 에너지 비용을 절감시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention provides an environment in which the overall energy cost of the country can be reduced by adjusting the amount of power consumption and power supply between the power system and the collective energy system by comprehensively considering the economy of the power system and the collective energy system.

또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변화에 의한 전력계통의 순부하량 정보를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력소비량 및 전력공급량을 제어함으로써, 변동성 전원의 영향으로 인한 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the amount of power consumption and power supply between the power system and the collective energy system based on the net load information of the power system due to the change in the output of the variable power connected to the power system. It solves the imbalance problem and provides an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained.

또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통의 응동량 정보를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력소비량 및 전력공급량을 제어함으로써, 변동성 전원 영향으로 인한 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the amount of power consumption and power supply between the power system and the collective energy system based on the response amount information of the power system in order to respond to the fluctuation in the output of the volatile power source linked to the power system. It solves the problem of unbalanced power supply and demand of the system and provides an environment that can stably maintain the frequency of the power system.

또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통에서의 전력소비량 또는 전력계통으로의 전력공급량을 제어함으로써, 신재생 에너지원의 순간적인 출력 변동에 의한 전력계통의 주파수 변화를 최소화하고, 전력계통의 주파수 변동을 방지하여 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the amount of power consumption in the collective energy system or the amount of power supplied to the power system based on the change in the output of the renewable energy source linked to the power system, It minimizes the frequency change of the system and prevents the frequency change of the power system, thereby providing an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained.

또한, 본 발명은 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 집단에너지계통에서의 전력소비량을 제어함으로써, 결과적으로 신재생 에너지원의 출력이 평탄화되어 전력계통에 제공되는 것과 같은 효과를 제공할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the amount of power consumption in the collective energy system based on fluctuations in the output of the renewable energy source, and as a result, the output of the renewable energy source is flattened to provide the same effect as provided to the power system. Provide the environment.

또한, 본 발명은 전력계통의 예비력량 정보를 기초로 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단의 출력을 조정하거나 집단에너지계통에서 생산된 전력을 전력계통에 공급함으로써, 전력계통의 예비력량을 확보하고, 전력계통의 전력수급을 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention secures the reserve power of the power system by adjusting the output of the power consumption means arranged in the collective energy system based on the reserve power amount information of the power system or supplying the power produced from the collective energy system to the power system. , Provides an environment that can stably maintain the power supply and demand of the power system.

또한, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단이 기저발전기에서 생산된 전력의 일부를 소모할 때, 전력계통 정보를 기초로 전력 소모 수단의 전력소비량을 제어함으로써, 전력계통에서 주파수 추종운전을 하지 못하거나 주파수 응동 속도가 낮은 발전기의 출력 제어를 가능하게 하여 전력계통의 주파수 불안정성을 해소시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power consumption amount of the power consumption means based on the power system information when the power consumption means disposed in the collective energy system consumes part of the power produced by the base generator, thereby performing a frequency following operation in the power system. It provides an environment in which the frequency instability of the power system can be eliminated by enabling the output control of a generator that cannot be operated or has a low frequency response speed.

또한, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단의 전력소비량을 조절하여 전력계통의 부하를 증가시키거나 감소시키는 형태로 전력계통에 기여하므로, 전력계통의 전력수급을 조절하며, 배터리나 양수발전기와 달리 전력계통에 필요한 예비력을 지속적으로 제공할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention contributes to the power system in the form of increasing or decreasing the load of the power system by adjusting the amount of power consumption of the power consumption means arranged in the collective energy system, thus controlling the power supply and demand of the power system, and Unlike a generator, it provides an environment that can continuously provide the reserve power required for the power system.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다. 이러한 기록 매체는 서버뿐만 아니라 사용자 단말에서도 실행될 수 있다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only through an apparatus and a method, but may be implemented through a program that realizes a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. Such a recording medium can be executed not only in the server but also in the user terminal.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (5)

전력계통의 예비력량 정보를 수신하는 전력계통 정보 수신부, 그리고
상기 전력계통의 예비력량 정보를 기초로 상기 전력계통을 불안정하게 하는 상기 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 전력을 집단에너지계통의 전력 소모 수단에서 소모하도록 상기 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력소비량 또는 전력공급량을 제어하는 에너지변환 제어부
를 포함하는 전력계통의 예비력량 정보를 이용한 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치.A power system information receiving unit that receives information on the reserve capacity of the power system, and
The power system so that the power consumption means of the collective energy system consumes the power over-produced in the power system or the power expected to be over-produced in the power system based on the reserve power amount information of the power system. An energy conversion control unit that controls the amount of power consumption or power supply between the energy and the collective energy system.
Energy conversion control device of the power system and the collective energy system using the reserve power information of the power system comprising a. 제1항에서,
상기 에너지변환 제어부는,
상기 전력계통의 예비력량을 예비력 설정값과 비교하는 예비력 비교부, 그리고
상기 비교 결과를 기초로, 상기 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단의 출력을 조정하여 상기 전력계통의 예비력량을 확보하도록 제어하는 예비력 제어부
를 포함하는 전력계통의 예비력량 정보를 이용한 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치.In claim 1,
The energy conversion control unit,
A reserve force comparison unit that compares the amount of reserve power of the power system with a reserve power set value, and
Based on the comparison result, a reserve power control unit for controlling to secure an amount of reserve power of the power system by adjusting the output of the power consumption means disposed in the collective energy system
Energy conversion control device of the power system and the collective energy system using the reserve power information of the power system comprising a. 제2항에서,
상기 예비력 제어부는,
상기 전력계통의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 상기 집단에너지계통에 배치된 열병합발전기의 출력을 조정하도록 제어하는 전력계통의 예비력량 정보를 이용한 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치. In paragraph 2,
The reserve force control unit,
When the amount of reserve power of the power system is less than the set value of reserve power, the power system and the collective energy system energy conversion control device using information on the reserve power amount of the power system that controls to adjust the output of the cogeneration generator arranged in the collective energy system. 제2항에서,
상기 예비력 제어부는,
상기 전력계통의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 상기 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 수단의 전력소모량을 증가시키도록 제어하는 전력계통의 예비력량 정보를 이용한 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치.In paragraph 2,
The reserve force control unit,
When the amount of reserve power of the power system is less than the set value of reserve power, energy conversion between the power system and the collective energy system using information on the reserve power amount of the power system that controls to increase the power consumption of the power consumption means arranged in the collective energy system controller. 제1항에서,
상기 예비력량 정보는,
주파수 추종 예비력, 주파수 조정 예비력, 순동예비력, 또는 운전 상태의 예비력 중 적어도 하나를 포함하는 전력계통의 예비력량 정보를 이용한 전력계통과 집단에너지계통의 에너지 변환 제어 장치.
In claim 1,
The reserve capacity information,
An energy conversion control device for the power system and the collective energy system using information on the amount of reserve power of the power system including at least one of a frequency following reserve, a frequency adjustment reserve, a pure reserve, or a reserve power in an operating state.
KR1020200112660A 2018-12-19 2020-09-03 Energy conversion contol device between electric power system and district heating system using reserve information of electric power system KR102310876B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200112660A KR102310876B1 (en) 2018-12-19 2020-09-03 Energy conversion contol device between electric power system and district heating system using reserve information of electric power system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180164661A KR102210599B1 (en) 2018-12-19 2018-12-19 Energy conversion contol device between electric power system and district heating system, and energy conversion contol method using the same
KR1020200112660A KR102310876B1 (en) 2018-12-19 2020-09-03 Energy conversion contol device between electric power system and district heating system using reserve information of electric power system

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180164661A Division KR102210599B1 (en) 2018-12-19 2018-12-19 Energy conversion contol device between electric power system and district heating system, and energy conversion contol method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200105800A true KR20200105800A (en) 2020-09-09
KR102310876B1 KR102310876B1 (en) 2021-10-08

Family

ID=72434394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200112660A KR102310876B1 (en) 2018-12-19 2020-09-03 Energy conversion contol device between electric power system and district heating system using reserve information of electric power system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102310876B1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008095691A (en) * 2006-10-12 2008-04-24 General Electric Co <Ge> Method and device for stabilizing power network frequency
KR100964297B1 (en) * 2009-12-15 2010-06-16 한국전력거래소 An automatic generation control and generation scheduling system
JP2013198197A (en) * 2012-03-16 2013-09-30 Chugoku Electric Power Co Inc:The Output stabilization system
KR101324483B1 (en) * 2012-05-09 2013-11-08 한국전기연구원 Cogeneration and energy storage hybrid system for customers and optimal operation method thereof
JP2016092865A (en) * 2014-10-30 2016-05-23 アイシン精機株式会社 Surplus power integration system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008095691A (en) * 2006-10-12 2008-04-24 General Electric Co <Ge> Method and device for stabilizing power network frequency
KR100964297B1 (en) * 2009-12-15 2010-06-16 한국전력거래소 An automatic generation control and generation scheduling system
JP2013198197A (en) * 2012-03-16 2013-09-30 Chugoku Electric Power Co Inc:The Output stabilization system
KR101324483B1 (en) * 2012-05-09 2013-11-08 한국전기연구원 Cogeneration and energy storage hybrid system for customers and optimal operation method thereof
JP2016092865A (en) * 2014-10-30 2016-05-23 アイシン精機株式会社 Surplus power integration system

Also Published As

Publication number Publication date
KR102310876B1 (en) 2021-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102210599B1 (en) Energy conversion contol device between electric power system and district heating system, and energy conversion contol method using the same
US10666047B2 (en) Power management concept in DC distributed systems
EP4092861A1 (en) Virtual power plant system using renewable cogeneration power plant, and method for operating virtual power plant by using same
KR102437934B1 (en) Power trading system of virtual power plahnt and power trading method of virtual power plahnt using the same
KR102210909B1 (en) Energy management device between electric power system and district heating system, and energy management method using the same
KR102503382B1 (en) Method for power management of Energy Storage System connected renewable energy
US9912153B2 (en) Method for controlling the ratio between supplied and drawn electric energy in an electric energy supply network
EP4092860A1 (en) Virtual power plant system utilizing heat conversion device, and method for operating virtual power plant using same
KR102148579B1 (en) Electric power trading system between electric power system and district heating system, and electric power trading method using the same
KR102210612B1 (en) Device for stablizing output fluctuation of electric power system, and method for stablizing output fluctuation of electric power system using the same
KR102310873B1 (en) Energy conversion contol device between electric power system and district heating system using change of electric power system information
KR102310876B1 (en) Energy conversion contol device between electric power system and district heating system using reserve information of electric power system
KR102310877B1 (en) Energy conversion contol device between electric power system and district heating system using output information of base generator connected to electric power system
KR102310875B1 (en) Energy conversion contol method between electric power system and district heating system using information of electric power system
KR102210598B1 (en) Thermal energy production device of district heating system and thermal energy production contol method using the same
KR102210605B1 (en) District heating system control method for frequency control of electric power system
KR102192685B1 (en) Power comsumption device for stabiliziing of electric power system and power comsumption contol method using the same
KR102210606B1 (en) District heating system for frequency control of electric power system
US20240022079A1 (en) Hybrid electrical power generation system and method of simulating the same
AU2022271493A1 (en) Power management concept in dc distributed systems

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right