KR20200116271A - Power plant linked multi-purpose energy storage system and method for operating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발전소 연계형 에너지 저장 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 특히 발전소에 이상이 생겨 비정상 운전상태가 된 경우 발전소에 비상전력을 공급하기 위한 목적, 그리고 발전소가 정상 운전상태인 경우에는 당해 발전소로부터 생산 및 공급되는 전력의 주파수 품질을 유지시키기 위해 예비적으로 전력을 제공하기 위한 목적과 같이 다목적으로 활용될 수 있는 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power plant-linked energy storage system and a control method thereof, particularly for the purpose of supplying emergency power to a power plant when a power plant is in an abnormal operating state, and when the power plant is in a normal operating state, the power plant It relates to a multi-purpose power plant-linked energy storage system and a control method thereof that can be used for multiple purposes, such as for the purpose of providing preliminary power in order to maintain the frequency quality of power produced and supplied from
발전소에 문제가 발생하여 비정상 운전상태가 되는 경우, 발전소 내에는 일반적으로 비상 디젤 제너레이터(EDG)를 두어 이러한 문제상황에 대비하도록 하고 있다. 즉, 발전소는 전력을 생산 및 공급하는 시설이나, 정전 등의 상황에 의해 발전소 자체를 운전시킬 수 없는 소위 비정상 운전상태가 되는 경우 발전소에서는 예비적으로 전력을 공급할 수 있는 수단을 마련해 둠으로써 발전소 운전이 빠르게 정상화 될 수 있도록 한 것이다. 도 1에는 발전소에 비상 디젤 제너레이터(200)가 구비된 모습을 쉽게 이해하기 위해 도시한 것으로, 정상 운전시에는 비상 디젤 제너레이터(200)가 오프 상태에 있고, 비정상 운전상태시에는 비상 디젤 제너레이터(200)가 작동(온) 되어 당해 발전소, 더 정확하게는 당해 발전소 제어부(100)에 대해 필요한 비상 전력을 제공하는 모습이 도시되어 있다. 이 때 발전소 제어부(100)란 발전소 내 각종 설비들(터빈, 에어벤트 등)을 제어하기 위한 구성을 통칭하는 것으로 이해될 수 있는데, 비록 도면에서는 발전소 제어부(100)만 도시하였으나 상기 비상 디젤 제너레이터(200)의 작동에 의해서는 발전소 내 각 설비들에도 개별적으로 전력이 공급될 수 있음도 이해한다. When a problem occurs in a power plant and becomes an abnormal operation state, an emergency diesel generator (EDG) is generally installed in the power plant to prepare for such a problem. In other words, a power plant is a facility that produces and supplies power, or if the power plant itself becomes in an abnormal operating state where it cannot be operated due to a power outage, etc., the power plant operates by providing a means to supply power in a preliminary manner. It was done so that it could be normalized quickly. 1 is a diagram for easy understanding of a state in which an
한편, 종래 비상 디젤 제너레이터(200)의 경우 평상시에는 가동이 되지 않기 때문에 이의 작동이 실제 제대로 이루어질 지에 대한 판별이 어려운 문제가 있으며, 특히 실제 비상 전력이 필요한 상황이 되었을 때 비상 디젤 제너레이터가 작동하지 않는 경우 발전소로서는 큰 손해를 입게 될 뿐만 아니라 계통 전체에도 문제를 일으킬 수가 있어 비상 디젤 제너레이터(200)에 대한 점검은 매우 중요한 사항이라 할 수 있다. 그러나, 비상 디젤 제너레이터(200)가 기계적 구조물이기 때문에 해당 구조물에 대한 점검이 쉽지 않은 문제점이 있으며, 또한 기계적 구조물의 경우 수많은 부품들로 구성되어 있기 때문에 한번 점검에 많은 비용이 들어가는 문제점도 있다. On the other hand, in the case of the conventional
이에 본 발명에서는 종래 비상 디젤 제너레이터(200)를 대체할 수 있는 새로운 수단으로 발전소 연계형 에너지 저장 시스템을 제안하며, 특히 본 상세한 설명에서 제안하는 발전소 연계형 에너지 저장 시스템은 비단 비상 전력 공급시에만 활용되는 것이 아니라, 발전소 정상 운전시 계통의 주파수 품질을 안정화 시키기 위한 목적으로도 활용될 수 있도록, 즉 다목적으로 활용될 수 있는 발전소 연계형 에너지 저장 시스템을 제안한다. Accordingly, the present invention proposes a power plant-linked energy storage system as a new means that can replace the conventional
본 발명은 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 특히 발전소가 비정상 운전상태일 시 비상전력을 공급할 수 있는 에너지 저장 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하며, 또한 발전소가 정상 운전상태일 때에는 발전소에서 공급되는 전력의 주파수 품질을 유지하는 데에 활용될 수 있는 에너지 저장 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a multi-purpose power plant-linked energy storage system and a control method thereof, and in particular, an object of the present invention is to provide an energy storage system capable of supplying emergency power when a power plant is in an abnormal operating state, and the power plant is in a normal operating state. In this case, the aim is to provide an energy storage system that can be used to maintain the frequency quality of power supplied from a power plant.
또한 본 발명은 비상 전력을 제공할 때에 또는 주파수 품질 제어를 위한 전력을 제공할 때에 단주기 배터리 및 장주기 배터리를 혼용함으로써 전력이 필요한 상황에 맞추어 다양한 형태의 전력 공급이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide various types of power according to a situation where power is required by mixing short-cycle batteries and long-cycle batteries when providing emergency power or when providing power for frequency quality control.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템은, 발전소로 비상전력을 공급하기 위해 방전을 하는 전기 에너지 저장부; 및 상기 전기 에너지 저장부 내 포함된 배터리의 충전 또는 방전을 제어하는 전력조절부;를 포함하되, 상기 전력조절부는, 상기 발전소가 외부 전력 공급을 필요로 하는 상태로 판단된 경우 상기 전기 에너지 저장부 내 배터리를 방전시켜 당해 발전소로 비상전력을 공급하도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the multi-purpose power plant-linked energy storage system according to the present invention includes: an electric energy storage unit that discharges to supply emergency power to the power plant; And a power control unit for controlling charging or discharging of the battery included in the electric energy storage unit, wherein the power control unit includes the electric energy storage unit when it is determined that the power plant requires external power supply. It is characterized by discharging my battery and supplying emergency power to the power plant.
또한, 상기 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 전력조절부는, 상기 발전소가 정상 운전상태로 판단된 경우 당해 발전소 출력의 주파수를 기 설정된 범위 내로 유지시키기 위해 상기 전기 에너지 저장부 내 적어도 하나 이상의 배터리를 충전 또는 방전시키는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, in the multipurpose power plant-linked energy storage system, the power control unit, when the power plant is determined to be in a normal operating state, to maintain the frequency of the power plant output within a preset range, at least one or more in the electric energy storage unit. It may be characterized by charging or discharging the battery.
이 때, 상기 전기 에너지 저장부는 단주기 배터리 및 장주기 배터리를 포함할 수 있다.In this case, the electric energy storage unit may include a short cycle battery and a long cycle battery.
또한, 상기 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 발전소 내에는 비상 디젤 제너레이터(EDG)가 구비되고, 상기 전력조절부는, 상기 발전소가 외부 전력 공급을 필요로 하는 상태로 판단된 경우 상기 비상 디젤 제너레이터의 운전상태에 따라 상기 전기 에너지 저장부 내 단주기 배터리 및 장주기 배터리 중 적어도 하나를 방전시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the multi-purpose power plant-linked energy storage system, an emergency diesel generator (EDG) is provided in the power plant, and the power control unit includes the emergency diesel when it is determined that the power plant requires external power supply. It may be characterized in that at least one of a short cycle battery and a long cycle battery in the electric energy storage unit is discharged according to an operation state of the generator.
또한 이 때, 상기 전력조절부는 상기 비상 디젤 제너레이터의 출력량을 모니터링하고, 상기 비상 디젤 제너레이터로부터의 출력량과 상기 전기 에너지 저장부로부터의 방전량의 합이 기 설정된 값 이상이 되도록 상기 전기 에너지 저장부 내 단주기 배터리 및 장주기 배터리 중 적어도 하나를 방전시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In this case, the power control unit monitors the output amount of the emergency diesel generator, and the electric energy storage unit includes a sum of the output amount from the emergency diesel generator and the discharge amount from the electric energy storage unit to be equal to or greater than a preset value. It may be characterized in that at least one of a short-cycle battery and a long-cycle battery is discharged.
또한, 상기 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 발전소가 외부 전력 공급을 필요로 하는 상태는, 발전소 대정전시, 발전소 재기동시, 또는 발전소 시운전시의 운전상태를 포함할 수 있다.In addition, in the multipurpose power plant-linked energy storage system, the state in which the power plant requires external power supply may include an operation state during a major power outage, a power plant restart, or a power plant commissioning.
또한, 상기 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템에 있어서, 상기 전력조절부는, 상기 발전소가 정상 운전상태인 경우, 상기 발전소 내 발전소 제어부와 연동하여 상기 전기 에너지 저장부 내 포함된 배터리들의 충전 또는 방전을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the multipurpose power plant-linked energy storage system, the power control unit controls charging or discharging of batteries included in the electric energy storage unit by interlocking with the power plant control unit in the power plant when the power plant is in a normal operating state. It can be characterized by that.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법은 (a) 전력조절부가, 발전소의 운전상태를 판단하는 단계; (b) 상기 발전소의 운전상태가 외부 전력 공급을 필요로 하는 상태로 판단된 경우, 상기 전력조절부가 에너지 저장부 내 배터리를 방전시켜 당해 발전소로 비상전력을 공급하도록 제어하는 단계; 를 포함한다.Meanwhile, a control method of a multipurpose power plant-linked energy storage system according to another embodiment of the present invention includes the steps of: (a) determining, by a power controller, an operating state of the power plant; (b) when it is determined that the operating state of the power plant is a state requiring external power supply, controlling the power controller to discharge the battery in the energy storage unit to supply emergency power to the power plant; Includes.
또한, 상기 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법은 (c) 상기 발전소의 운전상태가 정상 운전상태로 판단된 경우, 상기 전력조절부가 당해 발전소 출력의 주파수를 기 설정된 범위 내로 유지시키기 위해 상기 전기 에너지 저장부 내 적어도 하나 이상의 배터리를 충전 또는 방전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the control method of the multi-purpose power plant-linked energy storage system includes (c) when the operating state of the power plant is determined to be a normal operating state, the power control unit maintains the frequency of the power plant output within a preset range. It may further include charging or discharging at least one battery in the energy storage unit.
또한, 상기 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법에 있어서 상기 에너지 저장부는 단주기 배터리 및 장주기 배터리를 포함하는 것을 특징으로할 수 있다.In addition, in the control method of the multipurpose power plant-linked energy storage system, the energy storage unit may include a short-cycle battery and a long-cycle battery.
또한, 상기 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법에 있어서 상기 발전소 내에는 비상 디젤 제너레이터(EDG)가 구비되고, 상기 (b)단계는, 상기 전력조절부가 상기 발전소가 외부 전력 공급을 필요로 하는 상태로 판단된 경우 상기 비상 디젤 제너레이터의 운전상태에 따라 상기 전기 에너지 저장부 내 단주기 배터리 및 장주기 배터리 중 적어도 하나를 방전시키는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, in the control method of the multi-purpose power plant-linked energy storage system, an emergency diesel generator (EDG) is provided in the power plant, and in step (b), the power control unit requires the power plant to supply external power. When it is determined as a state, it may be characterized in that the step of discharging at least one of a short-cycle battery and a long-cycle battery in the electric energy storage unit according to an operation state of the emergency diesel generator.
또한 이 때, 상기 (b)단계는, 상기 전력조절부가 상기 비상 디젤 제너레이터의 출력량을 모니터링하고, 상기 비상 디젤 제너레이터로부터의 출력량과 상기 전기 에너지 저장부로부터의 방전량의 합이 기 설정된 값 이상이 되도록 상기 전기 에너지 저장부 내 단주기 배터리 및 장주기 배터리 중 적어도 하나를 방전시키는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다. In this case, in step (b), the power control unit monitors the output amount of the emergency diesel generator, and the sum of the output amount from the emergency diesel generator and the discharge amount from the electric energy storage unit is equal to or greater than a preset value. It may be characterized in that the step of discharging at least one of a short cycle battery and a long cycle battery in the electric energy storage unit as possible.
또한, 상기 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법에 있어서상기 발전소가 외부 전력 공급을 필요로 하는 상태는, 발전소 대정전시, 발전소 재기동시, 또는 발전소 시운전시의 운전상태를 포함할 수 있다.In addition, in the control method of the multipurpose power plant-linked energy storage system, the state in which the power plant requires external power supply may include an operation state during a major power outage, a power plant restart, or a power plant commissioning.
또한, 상기 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법에 있어서 상기 (c)단계는, 상기 전력조절부가 상기 발전소 내 발전소 제어부와 연동하여 상기 전기 에너지 저장부 내 포함된 배터리들의 충전 또는 방전을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the control method of the multi-purpose power plant-linked energy storage system, step (c), wherein the power control unit controls charging or discharging of the batteries included in the electric energy storage unit in connection with the power plant control unit in the power plant. It can be characterized.
본 발명에 따르면 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 구비만으로 발전소가 정상 운전상태일 때 및 비정상 운전상태일 때 모두에 대하여 필요한 전력을 제공할 수 있는 효과가 있으며, 특히 비정상 운전상태일 때에는 기존 비상 디젤 제너레이터를 대체할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, only the provision of a multipurpose power plant-linked energy storage system has the effect of providing necessary power to both when the power plant is in a normal operation state and in an abnormal operation state. There is an effect that can replace the generator.
또한 본 발명에 따르면 기계적 구조물인 비상 디젤 제너레이터에 비해 안정성 및 안전성이 높은 배터리들을 활용할 수 있게 되므로, 정기적인 점검에 소요되는 노력, 시간 및 비용이 절감되는 효과가 있으며, 나아가 실제 비상 전력이 필요한 상황이 도래할 시 가동률에 대한 신뢰도도 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to utilize batteries having higher stability and safety compared to the emergency diesel generator, which is a mechanical structure, so that the effort, time and cost required for regular inspection are reduced, and further, a situation where actual emergency power is required. When this arrives, there is an effect of increasing the reliability of the utilization rate.
또한 본 발명에 따르면 장주기 배터리 및 단주기 배터리를 혼용함으로써 상황에 따라 필요한 전력을 다양한 방식으로 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide power required according to the situation in various ways by mixing long-cycle batteries and short-cycle batteries.
도 1은 발전소에 종래 비상 디젤 제너레이터가 구비된 모습을 도시한 것이다.
도 2는 발전소에 본 발명에 따른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템에 구비된 모습을 도시한 것이다.
도 3 및 도 4는 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템을 이용하여 발전소가 정상 운전상태일 시 계통 주파수를 제어하는 모습을 도시한 것이다.
도 5는 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템을 이용하여 발전소가 비정상 운전상태일 시 비상 전력을 공급하는 모습을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 형태의 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템 구현 모습을 도시한 것으로, 비상 디젤 제너레이터가 구비된 상태의 발전소에 상기 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템이 연계되어 구비된 모습을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법을 순서에 따라 도시한 것이다.1 shows a conventional emergency diesel generator provided in a power plant.
2 is a view showing a state provided in the multipurpose power plant-linked energy storage system according to the present invention in the power plant.
3 and 4 illustrate a state in which a power plant is in a normal operating state and a system frequency is controlled using a multipurpose power plant-linked energy storage system.
5 is a diagram illustrating a state in which emergency power is supplied when a power plant is in an abnormal operation state using a multipurpose power plant-linked energy storage system.
6 is a diagram showing another embodiment of the implementation of the multipurpose power plant-linked energy storage system according to the present invention, and shows a state in which the multi-purpose power plant-linked energy storage system is connected to a power plant equipped with an emergency diesel generator. I did it.
7 is a flowchart illustrating a method of controlling an energy storage system linked to a multipurpose power plant according to the present invention.
본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.Details of the object and the technical configuration of the present invention and the effects of the operation thereof will be more clearly understood by the following detailed description based on the accompanying drawings in the specification of the present invention. An embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 이용되지 않아야 할 것이다. 이 분야의 통상의 기술자에게 본 명세서의 실시예를 포함한 설명은 다양한 응용을 갖는다는 것이 당연하다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에 기재된 임의의 실시예들은 본 발명을 보다 잘 설명하기 위한 예시적인 것이며 본 발명의 범위가 실시예들로 한정되는 것을 의도하지 않는다.The embodiments disclosed herein should not be construed or used as limiting the scope of the present invention. It is natural to those skilled in the art that the description including the embodiments of the present specification has various applications. Accordingly, any of the embodiments described in the detailed description of the present invention are illustrative for better describing the present invention, and it is not intended that the scope of the present invention be limited to the embodiments.
도면에 표시되고 아래에 설명되는 기능 블록들은 가능한 구현의 예들일 뿐이다. 다른 구현들에서는 상세한 설명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 기능 블록들이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 이상의 기능 블록이 개별 블록들로 표시되지만, 본 발명의 기능 블록들 중 하나 이상은 동일 기능을 실행하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성들의 조합일 수 있다.The functional blocks shown in the drawings and described below are only examples of possible implementations. In other implementations, other functional blocks may be used without departing from the spirit and scope of the detailed description. Further, while one or more functional blocks of the present invention are represented as individual blocks, one or more of the functional blocks of the present invention may be a combination of various hardware and software configurations that perform the same function.
또한, 어떤 구성요소들을 포함한다는 표현은 “개방형”의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.In addition, the expression to include certain elements is an expression of “open type” and simply refers to the existence of the corresponding elements, and should not be understood as excluding additional elements.
나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.Furthermore, when a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it should be understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. do.
이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 시스템 및 방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a system and method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명이 제안하는 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 구성을 도시한 것이다. 본격적인 설명에 앞서, 먼저 에너지 저장 시스템의 기본 개요에 대해 살펴본다.2 shows the configuration of a multipurpose power plant-linked energy storage system proposed by the present invention. Before the full explanation, let's first look at the basic outline of the energy storage system.
산업의 발달과 함께 전력 수요는 지속적으로 증가하고 있는 반면 전력을 생산해 내기 위한 자원들은 점차 한계에 이르고 있는 현실에서, 최근 전력의 수급을 효율적으로 관리하기 위한 시스템들이 다각적으로 연구되고 있다. 에너지 저장 시스템(Energy Storage System) 역시 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 노력의 일환에서 제안된 것으로, 특히 계통 내에서 전력의 공급과 수요가 불균형을 이룸에 따른 에너지 낭비와 소비자 불편을 해소하기 위해 에너지를 계획적으로 생산 및 소비할 수 있는 환경을 제공하고자 최근에는 에너지 저장 시스템에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.With the development of the industry, the demand for electricity is continuously increasing, while the resources for generating electricity are gradually reaching their limits. Recently, systems for efficiently managing the supply and demand of electricity have been studied in various ways. The Energy Storage System is also proposed as part of an effort to solve the above problems.In particular, energy is used to eliminate energy waste and consumer inconvenience due to an imbalance between the supply and demand of power within the system. In order to provide an environment that can be produced and consumed intentionally, research on energy storage systems has been actively conducted in recent years.
에너지 저장 시스템이란, 기본적으로 에너지원으로부터 생산된 전력을 저장한 후 필요한 시점에 이를 활용하게 하는 시스템을 이르는 것으로, 에너지 저장 시스템의 기본 구성들을 살펴볼 때, 에너지 저장 시스템은 에너지를 저장하기 위한 전기 에너지 저장부 이외에 상기 전기 에너지 저장부의 충전 또는 방전을 제어하는 전력조절부(301)를 포함할 수 있으며, 그 외에도 배터리관리부(305), 에너지관리부 등을 더 포함할 수 있다. 구성들에 대한 더 자세한 설명은 후술하기로 한다.An energy storage system basically refers to a system that stores power produced from an energy source and then uses it at a necessary time. When looking at the basic configurations of an energy storage system, the energy storage system is an electric energy for storing energy. In addition to the storage unit, a power control unit 301 for controlling charging or discharging of the electric energy storage unit may be included. In addition, a battery management unit 305 and an energy management unit may be further included. A more detailed description of the components will be described later.
도 2에 따르면, 본 발명에 따른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)은 핵심적인 구성으로서 전기 에너지 저장부(단주기 배터리(302) 및 장주기 배터리(303)) 및 전력조절부(301)를 포함할 수 있으며, 그 외에 부수적으로는 발전소 제어부(100)와 연계되어 통신을 하기 위한 통신부(304), 전기 에너지 저장부 내 구비되는 각 배터리들의 관리를 위한 배터리관리부(305) 등을 더 포함할 수 있다.2, the multipurpose power plant-linked energy storage system 300 according to the present invention includes an electric energy storage unit (short-
먼저 전기 에너지 저장부는, 앞서 언급한 발전소에 대해 계통 주파수 품질을 유지하기 위한 전력을 공급하기 위해, 그리고 발전소가 외부로부터의 전력 공급을 필요로 하는 상태, 즉 비정상 운전상태일 시에는 비상 전력을 공급하기 위해 충전 또는 방전이 가능한 배터리들을 포함하는 것으로, 이 때 상기 둘 이상의 배터리는 단주기 배터리(302) 및 장주기 배터리(303), 즉 충방전의 주기가 서로 상이한 것으로서 어느 하나는 상대적으로 짧은, 그리고 다른 하나는 상대적으로 긴 것들을 포함한다. 또한, 본 상세한 설명에서 언급되는 배터리는 플로우 배터리, 이차전지와 같은 다양한 것들 것 포함할 수 있으며, 예를 들어 플라이휠, NAS, 전고체전지 등의 종류가 포함될 수 있다. 참고로, 본 상세한 설명에서는 단주기 배터리(302)의 대표 예시로 리튬이온배터리(LiB)를, 그리고 장주기 배터리(303)의 대표 예시로 바나듐 산화환원 흐름 축전지(Vanadium Redox Flow Battery)를 언급할 것이나, 단주기 배터리(302) 및 장주기 배터리(303)는 이러한 실시예에 한정되지 않으며 충방전 주기의 상대적인 차이에 의해 정의될 수 있는 한 그 종류에는 제한이 없다 할 것이다.First, the electrical energy storage unit supplies power to the aforementioned power plant to maintain the grid frequency quality, and when the power plant requires external power supply, that is, in an abnormal operation state, it supplies emergency power. In order to include batteries capable of charging or discharging, in this case, the two or more batteries are a short-
다음으로 전력조절부(301)(Power Conditioning System)는 전력변환부라고도 불리우는 구성으로, 기본적으로는 앞서 언급한 전기 에너지 저장부 내 배터리들의 충방전을 제어하는 역할을 하되, 구체적으로는 교류와 직류간의 변환 및 전압, 전류, 주파수를 변환시키는 역할을 한다. 전력조절부(301)(PCS)는 전력망을 통해 발전소로부터 공급되는 에너지를 부하단에 공급하거나 배터리에 충전시키기 되며, 배터리의 충방전은 배터리의 종류 및 특성을 고려하여 이루어진다. 특히, 본 발명에서의 전력조절부(301)는 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)이라는 본 발명의 특성에 맞추어 발전소 제어부(100), 즉 발전소 내부에 자체적인 출력 제어에 활용되는 설비들(터빈 등)을 제어하는 발전소 제어부(100)와 연동될 수 있으며, 상기 발전소 제어부(100)로부터 수신한 데이터를 더 참조하여 상기 단주기 배터리(302) 및 장주기 배터리(303)의 충방전을 제어할 수 있다. 이 때, 전력조절부(301)가 상기 발전소 제어부(100)로부터 수신할 수 있는 데이터에는 계통 주파수의 실시간 변동 값, 발전소 내 임의 설비의 운전량(예: 터빈 속도, 증기량), 발전소의 실시간 순시전력량 등 현재 발전소의 운전 현황을 알 수 있는 데이터들이 포함될 수 있다. 한편, 전력조절부(301)는 위 데이터들을 기초로 현재 발전소가 비정상 운전상태인지 또는 정상 운전상태인지에 대한 판단을 할 수 있도록 구현할 수도 있다. 예를 들어, 상기 발전소 내 임의 설비의 운전량이 기 설정된 값 이하로 떨어지는 경우, 발전소의 실시간 순시전력량 등이 기 설정된 값 이하로 떨어지는 경우 등은 비정상 운전상태로 판단하고, 그 외의 경우에는 정상상태로 판단할 수 있다. Next, the power conditioning unit 301 (Power Conditioning System) is a configuration also referred to as a power conversion unit, and basically serves to control the charging and discharging of the batteries in the aforementioned electric energy storage unit, but specifically AC and DC It plays a role of converting between and converting voltage, current, and frequency. The power control unit 301 (PCS) supplies energy supplied from the power plant through the power grid to the load end or charges the battery, and charging and discharging of the battery is performed in consideration of the type and characteristics of the battery. In particular, the power control unit 301 in the present invention is a power
이상 본 발명에 따른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)의 주요 구성들에 대해 살펴보았다. The main configurations of the multipurpose power plant-linked energy storage system 300 according to the present invention have been described above.
한편, 본 발명에 따른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)은 위 구성들 외에도 통신부(304), 배터리관리부(305)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the multipurpose power plant-linked energy storage system 300 according to the present invention may further include a
통신부(304)란 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)이 발전소 내부에 구비된 발전소 제어부(100)와 연동하기 위해 데이터를 송수신하는 구성으로 이해될 수 있으며, 다만 이러한 통신부(304)의 구성은 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)과 발전소 제어부(100)가 상호 독립되어 구현되는지 또는 일체의 것으로 구현되는지에 따라 필요 여부가 결정될 수 있다. 본 상세한 설명에서는 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)과 발전소 제어부(100)가 서로 독립적인 것임을 전제로, 즉, 기존에 발전소 제어부(100)가 존재할 때에 여기에 따로 구현된 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)을 부가하는 것임을 전제로 통신부(304)의 존재를 설명하였으나, 애초 발전소의 처음 설계 단계에서부터 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)과 발전소 제어부(100)를 구별하지 않고 일체형으로 설계하는 경우에는 굳이 통신부(304)의 구성이 필요 없다 할 것이다. The
한편, 배터리관리부(305)(BMS)는 배터리의 전압, 전류, 온도 등을 감지하고 배터리의 충방전량을 적정한 수준으로 제어하는 구성으로, 배터리의 셀 밸런싱을 수행함과 동시에 배터리의 잔여 용량을 모니터링하는 역할도 수행한다. 또한, 배터리관리부(305)는 위험상황이 발생하는 경우 비상 동작을 함으로써 배터리를 보호하기도 한다. 본 배터리관리부(305)는 앞서 설명한 전력조절부(301)와는 별개의 기능을 수행하지만 각각 배터리에 대한 제어권을 가지고 있다는 점에서는 공통점이 있으며, 설계에 따라 상기 전력조절부(301) 및 본 배터리관리부(305)는 하나의 서버로도 구현될 수 있다.Meanwhile, the battery management unit 305 (BMS) senses the voltage, current, and temperature of the battery and controls the charge/discharge amount of the battery to an appropriate level. It performs cell balancing of the battery and monitors the remaining capacity of the battery at the same time. It also plays a role. In addition, the battery management unit 305 protects the battery by performing an emergency operation when a dangerous situation occurs. The battery management unit 305 performs a separate function from the power control unit 301 described above, but has a common point in that each has control rights for the battery, and according to the design, the power control unit 301 and the battery management unit 305 may be implemented as a single server.
한편, 도 2에서 특기할 만한 사항으로 발전소에는 비상 디젤 제너레이터(200)가 구비되지 않은 것을 확인할 수 있다. 서두에서도 언급하였듯, 본 발명에 따른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템은 종래의 기계식 구조물인 비상 디젤 제너레이터(200)를 대체하는 것을 하나의 목적으로 하며, 발전소에 비상 전력이 필요할 시 단주기 배터리 및 장주기 배터리의 방전을 통해 필요 전력을 공급하도록 한 것인 바, 도 2에 도시된 발전소에서는 비상 디젤 제너레이터(200)가 구비되지 않을 수 있다. On the other hand, it can be seen that the
또 다른 한편, 도 2에서 특기할 만한 또 다른 사항으로, 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템은 발전소 제어부(100) 쪽에 직접 전력을 공급할 수도, 그리고 발전소가 변전소를 향해 공급하는 계통 전력에도 추가전력을 공급할 수도 있음을 확실히 표시하기 위해 전력조절부로부터의 화살표가 두 개 표시되어 있음을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템은 발전소가 정상 운전상태일 시에는 계통 전력의 품질을 위해 발전소의 출력 측에 전력을 공급하며, 발전소가 비정상 운전상태일 시에는 발전소 자체에, 즉 발전소 제어부(100) 측에 직접 전력을 공급하게 된다.On the other hand, as another noteworthy item in FIG. 2, the multi-purpose power plant-linked energy storage system may directly supply power to the power
이하에서는 본 발명에 따른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템이 두 가지 목적, 즉 정상 운전상태일 시 계통의 주파수 품질 제어를 위해 전력을 공급하는 것과 비정상 운전상태일 시 발전소에 비상전력을 공급하는 것을 위해 어떻게 가동되는지에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the multipurpose power plant-linked energy storage system according to the present invention has two purposes, namely, for supplying power for frequency quality control of the system during normal operation and for supplying emergency power to the power plant during abnormal operation. Let's look at how it works in detail.
먼저 도 3 및 도 4는 발전소가 정상적으로 운전할 때에 계통의 주파수를 일정 범위 내로 유지시킴으로써 주파수 품질을 제어하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다. First, FIGS. 3 and 4 are views for explaining an embodiment of controlling the frequency quality by maintaining the frequency of the system within a certain range when the power plant is normally operated.
일반적으로 발전소에서는 송전망을 통해 공급되는 전력의 주파수를 60Hz에 맞추어 제공하도록 하고 있으며, 특히 주파수가 59.2Hz ~ 60.8Hz의 범위를 벗어나지 않도록 발전소 자체적으로 발전소 제어 수단을 구비하고 있다. 계통 주파수의 변동은 전력 수요에 따라 일어나게 되는데, 구체적으로 주파수는 유효전력의 공급량 및 수요량에 의해 영향을 받게 된다. 예를 들어, 전력 수요량이 급증하는 경우 계통에서의 주파수가 하강하게 되며, 반대로 전력 수요량이 급감하는 경우 주파수가 상승하게 된다. 한편, 발전소에서는 이러한 주파수 변동을 대비하여 자체적으로 주파수 제어 수단을 구비하고 있다. 예를 들어, 종래의 발전소는 출력을 조절함으로써 주파수를 조정하여 왔다. 즉, 발전소는 평시에는 발전소의 최대 출력에 맞추어 운전되는 것이 아니라 미리 정해진 만큼 출력을 낮추어 운전되도록 제어되고 이에 따라 남은 전력을 주파수 제어를 위해 사용할 수 있도록 한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 발전소가 500MW의 전력을 충분히 부하단에 공급할 수 있는 용량으로 설계되었음에도 불구하고, 발전소 제어부(100)에서는 475MW의 (순시)전력만을 부하단으로 공급하도록 제어하고, 나머지 25MW는 계통 주파수의 품질 제어를 위해 예비 전력으로 남겨둘 수 있다. In general, power plants provide the frequency of power supplied through the transmission grid in accordance with 60 Hz, and in particular, the power plant itself has a power plant control means so that the frequency does not exceed the range of 59.2 Hz to 60.8 Hz. The fluctuation of the grid frequency occurs according to the power demand. Specifically, the frequency is affected by the amount of supply and demand of active power. For example, when the demand for power increases, the frequency in the system decreases, and when the demand for power decreases, the frequency increases. On the other hand, power plants are equipped with their own frequency control means in preparation for such frequency fluctuations. For example, conventional power plants have adjusted their frequency by adjusting their output. In other words, the power plant is not operated in accordance with the maximum power of the power plant in peacetime, but is controlled to be operated by lowering the output by a predetermined amount, and accordingly, the remaining power can be used for frequency control. For example, although the power plant shown in FIG. 1 is designed with a capacity capable of sufficiently supplying 500 MW of power to the load end, the power
또한, 종래의 발전소는 공급되는 전력의 주파수가 59Hz 미만으로 하강하게 되면 자체적으로 적어도 2 단계에 걸쳐 주파수 제어, 예를 들어 거버너 프리(G/F) 제어에 해당하는 1차 주파수 제어, 그리고 자동발전제어(Automatic Generator Control)에 해당하는 2차 주파수 제어를 수행하여 왔다. 일반적으로 주파수가 기준 범위를 벗어날 정도로 떨어지는 경우 발전소 제어부(100)는 자체적으로 1차 주파수 제어를 수행하고 그럼에도 주파수가 정상 범위 내로 회복되지 않는 경우 2차 주파수 제어를 수행하게 되는데, 이 때 각각의 주파수 제어는 발전소 내부 설비들을 제어함으로써 터빈 운전량, 증기량 등을 제어하여 출력량을 조절하는 것을 의미하며, 이러한 출력량 조절은 전술한 예비 전력 25MW 범위 내에서 이루어지게 된다. In addition, in the conventional power plant, when the frequency of the supplied power falls below 59Hz, the frequency control itself takes at least two steps, for example, the primary frequency control corresponding to the governor-free (G/F) control, and automatic power generation. Secondary frequency control corresponding to the control (Automatic Generator Control) has been performed. In general, when the frequency falls to an extent beyond the reference range, the power
그러나 종래 발전소에서의 계통 주파수 제어 방식은 여러 문제점을 가지고 있는데, 그 중에서도 가장 큰 문제점은 발전소를 운영하는 주체의 입장에서 위와 같은 주파수 제어 때문에 소요되는 비용이 상당히 많다는 것이다. 즉, 발전소 운영사 입장에서는 발전소를 더 높은 출력으로 운전시킬 수 없게 되므로 그 만큼 손해를 보아 가면서 발전소를 운영하여야 하는 문제점이 있으며, 비단 발전소 운영사뿐만 아니라 국가적으로도 전력 수요량에 맞추어 더 많은 발전소를 건설하여야만 하는 부담이 생기게 되는 등 경제적으로 매우 비효율적인 발전소 운영 형태가 되는 문제점이 존재하여 왔다. However, the conventional system frequency control method in a power plant has several problems, and the biggest problem among them is that the cost required due to the frequency control as described above is considerably high from the standpoint of the subject operating the power plant. In other words, the power plant operator cannot operate the power plant at a higher output, so there is a problem in that the power plant must be operated with the loss of that amount, and not only the power plant operator but also the country must build more power plants in accordance with the power demand. There has been a problem in that the power plant operation is economically very inefficient, such as a burden that occurs.
본 발명이 제안하고자 하는 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 첫 번째 목적은 바로 위와 같은 종래 발전소의 계통 주파수 제어를 개선시키기 위한 것이다.The first object of the multipurpose power plant-linked energy storage system proposed by the present invention is to improve the grid frequency control of the conventional power plant as described above.
도 3은 본 발명에 따른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)을 이용하여 계통의 주파수 품질을 유지하는 하나의 실시예를 도시한 것으로, 단주기 배터리(302)와 장주기 배터리(303)의 충방전 상태를 시간에 따른 출력량 변화로 도시한 것이다.3 shows an embodiment of maintaining the frequency quality of the system by using the multipurpose power plant-linked energy storage system 300 according to the present invention, and charging the short-
도 3의 실시예는 발전소가 최초에 운전을 시작하여 일정 수준의 순시전력을 유지할 때까지의 구간(단절선 이전 구간)과 일정 수준의 순시전력을 유지하던 중 부하단에서의 수요량 변동에 따라 주파수 변동이 발생하여 장주기 배터리(303) 및 단주기 배터리(302)의 방전 또는 충전이 병행되는 구간(단절선 이후 구간)을 도시한 것이다. In the embodiment of Figure 3, the frequency of the period until the power plant first starts operation and maintains a certain level of instantaneous power (the section before the disconnection line) and the change in demand at the load end while maintaining a certain level of instantaneous power. It shows a section (a section after the disconnection line) in which the fluctuation occurs and discharge or charge of the long-cycle battery 303 and the short-
참고로, 도 3의 실시예에서는 발전소가 부하단 측으로 공급할 수 있는 최대량의 순시전력을 출력하고 있는 것을 전제로 하며, 예를 들어 발전소가 500MW의 순시전력을 출력할 수 있다고 가정하였을 때 주파수 품질제어를 위한 예비 전력 없이 500MW의 순시전력을 출력하고 있는 상황을 가정한 것임을 이해한다. For reference, in the embodiment of Fig. 3, it is assumed that the power plant outputs the maximum amount of instantaneous power that can be supplied to the load side, and frequency quality control, for example, assuming that the power plant can output 500MW of instantaneous power. Understand that it is assumed that 500MW of instantaneous power is being output without reserve power for.
먼저 단절선 이전 구간을 살펴볼 때, 일반적으로 발전소에서 최초 운전을 시작하여 일정 수준의 순시 전력량에 도달하게 위해서는 다소간의 시간이 필요하게 되는데, 이 과정에서 본 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)에서는 단주기 배터리(302) 및 장주기 배터리(303)를 방전시킴으로써 최초 운전시부터 일정 수준의 순시 전력량에 도달하기까지의 시간동안 계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있다. 또한 이 때, 방전에 상대적으로 긴 시간이 걸리는 장주기 배터리(303)에 비하여 단주기 배터리(302)의 방전량을 크게 증가시킴으로써 발전소에서 부하단까지 공급되는 전력의 품질을 비교적 빠르게 안정화 시킬 수 있는 효과가 있으며, 이에 따라 보다 빠른 시간 내에 부하단까지 안정된 순시 전력을 공급할 수 있게 되어 저품질의 전력 공급 시간을 가능한 한 줄일 수 있는 효과가 있다. 참고로, 도 4에는 (본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)이 출력하는 순시 전력 외에) 발전소가 자체적으로 출력하는 순시 전력에 대해서는 별도로 도시하지 않았으나, 도시된 출력량은 발전소의 자체 출력에 장주기 배터리(303) 및 단주기 배터리(302)의 출력량이 합산된 것임을 이해한다. 본 상세한 설명에서는 발명의 이해를 돕기 위하여 발전소가 자체적으로 출력하는 순시 전력을 제1 전력, 그리고 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300), 더 구체적으로는 장주기 배터리(303) 또는 단주기 배터리(302)에 의해 출력되는 순시 전력을 제2 전력이라 칭하기로 한다. First, when looking at the section before the disconnection line, in general, it takes some time to reach a certain level of instantaneous power by starting the first operation at the power plant. In this process, the power plant-linked energy storage system 300 By discharging the
다음으로 단절선 이후 구간을 살펴볼 때, 단절선 이후 구간은 부하단에서의 전력 수요 변동에 따라 주파수가 흔들리고 있는 상황을 가정한 것으로, 주파수가 기 설정된 범위를 벗어나게 되더라도 각각 상이한 충방전 주기를 가지는 배터리들을 병용하여 주파수를 안정된 범위 내에서 유지시키는 모습을 도시한 것이다. 도 3을 다시 참조할 때, 주파수 변동은 전력 수요에 따라 상이할 수 있으나, 과거로부터의 누적된 전력 수요량 데이터를 참조하면 해당 주파수 변동이 어느 기준 값 위에서 급격하게 변한다는 사실을 알 수 있는데, 본 실시예에서는 어느 기준 값까지는 장주기 배터리(303)의 방전량을 이용하여 기저 전력을 제공하고, 주파수 변동이 비교적 빠르고 급격하게 일어나는 영역에 대해서는 단주기 배터리(302)의 방전량을 이용함으로써 주파수 조정을 하는 모습을 도시한 것이다. 즉, 도 3에서는 장주기 배터리(303)의 방전량이 시간에 따라 변하지 않은 채 동일한 기준 값, 즉 기저 전력을 유지함을 알 수 있고, 기저 전력 상에서는 단주기 배터리(302)가 빠른 충방전 특성을 이용하여 급격한 변동에 대응되는 충방전을 수행함을 알 수 있다. Next, when looking at the section after the disconnection line, the section after the disconnection line assumes a situation in which the frequency fluctuates according to the fluctuation of power demand at the load end.Even if the frequency is out of the preset range, each battery has a different charge/discharge cycle. These are shown to maintain the frequency within a stable range by using them together. Referring back to FIG. 3, the frequency fluctuation may vary depending on the power demand, but referring to the accumulated power demand data from the past, it can be seen that the frequency fluctuation changes rapidly above a certain reference value. In the embodiment, the base power is provided by using the discharge amount of the long-period battery 303 up to a certain reference value, and frequency adjustment is performed by using the discharge amount of the short-
한편, 도 4는 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)을 이용하여 계통의 주파수 품질을 유지하는 또 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 3과 달리, 도 4는 장주기 배터리(303)가 충방전을 실시하는 구간, 그리고 단주기 배터리(302)가 충방전을 실시하는 구간이 나뉘어 있는 상태인 것을 전제로 하며, 예를 들어 순시 전력의 공급이 500MW라 가정할 때에 전력 수요가 450MW ~ 550MW로 변동하여 주파수에 흔들림이 발생하는 경우, 470MW ~ 530MW의 범위에서의 변동에 의한 주파수 제어는 장주기 배터리(303)의 충방전에 의해, 그리고 470MW미만 및 530MW 초과 범위에서의 변동의 의한 주파수 제어는 단주기 배터리(302)의 충방전에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 때, 위 수치범위는 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 위 범위에 본 발명이 한정되는 것은 아님을 이해한다.Meanwhile, FIG. 4 shows another embodiment of maintaining the frequency quality of the system by using the multipurpose power plant-linked energy storage system 300. Unlike FIG. 3, FIG. 4 assumes that a section in which the long-cycle battery 303 performs charging and discharging and a section in which the short-
도 3 및 도 4의 실시예에서 살펴보았듯, 본 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)을 이용하는 경우 발전소가 자체적으로 생산 및 공급하는 전력(제1 전력)에 더하여 장주기 배터리(303) 및 단주기 배터리(302)로부터의 전력(제2 전력)을 더 제공함으로써 계통에서의 주파수 품질을 기 설정된 범위 내에서 유지할 수 있다. 3 and 4, in the case of using the power plant-linked energy storage system 300, in addition to the power (first power) produced and supplied by the power plant itself, a long cycle battery 303 and a short cycle By further providing power (second power) from the
한편, 일반적으로 발전소는 순시전력을 공급할 때에 운전의 안전성 및 안정성을 위하여 해당 발전소의 최대출력치에 비하여 일정정도의 마진을 남겨둔 채 운전을 하게 되는데, 이러한 마진을 고려할 때, 본 상세한 설명에 언급된 실시예를 구현하기 위해서는 발전소가 출력가능한 최대 전력값의 95% 내지 105%의 범위 내에서 순시 전력을 출력하는 것을 전제로 할 수 있으며, 위와 같은 출력 범위의 제1 전력에 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)으로부터의 제2 전력이 더하여져 최종적으로 부하단에 공급되는 것으로 이해될 수 있다. On the other hand, in general, a power plant operates with a margin of a certain degree compared to the maximum output value of the power plant for safety and stability of operation when supplying instantaneous power. Considering this margin, the power plant mentioned in this detailed description In order to implement the embodiment, it may be premised that the power plant outputs instantaneous power within the range of 95% to 105% of the maximum power value that can be output, and the multipurpose power plant-linked energy seen in the first power in the above output range. It can be understood that the second power from the storage system 300 is added and finally supplied to the load end.
또한, 앞서의 실시예에서도 드러나 있듯 장주기 배터리(303) 및 단주기 배터리(302)는 두 종류의 배터리가 반드시 동시에 충전 또는 방전되어야만 하는 것은 아니며, 전력 수요 변동량에 따라 단주기 배터리(302) 또는 장주기 배터리(303) 중 어느 하나의 배터리만 충방전을 수행할 수도 있다. In addition, as shown in the previous embodiment, the long-cycle battery 303 and the short-
다른 한편, 상기 전기 에너지 저장부 내 포함된 단주기 배터리(302) 및 장주기 배터리(303)는 상호 간에도 전력이 공급이 가능하도록 구현할 수 있다. 즉, 단주기 배터리(302) 및 장주기 배터리(303)는 충방전 시간 및 충방전량이 서로 달라 어느 한 쪽의 전기 에너지 저장량이 많이 낮아질 수 있는데, 상호 간 전기 에너지의 교환이 가능하게 구현함으로써 두 종류 배터리 간 전기 에너지 저장량의 균형을 맞추도록 할 수 있다. On the other hand, the short-
또 다른 한편, 앞선 설명에서는 실시간으로 변동하는 전력 수요에 맞추어 계통 주파수 품질을 실시간으로 유지하는 것에 초점을 맞추어 설명하였으나, 본 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300), 더 구체적으로 상기 전력조절부(301)는 부하단에서의 전력 수요량을 미리 예측함으로써 상기 단주기 배터리(302) 및 장주기 배터리(303)의 충방전 스케줄을 설정할 수도 있다. 이는 특히 장주기 배터리(303)를 활용하는 데에 있어서 큰 도움이 되는데, 충방전에 비교적 긴 시간을 요하는 장주기 배터리(303)를 과거의 전력 수요량 데이터에 비추어 충방전 시키는 경우 미리 예측된 수요에 대해 적절하게 대응을 할 수 있게 되므로 주파수 안정도를 유지시키는 데에 효율성을 더할 수 있다. 나아가 단주기 배터리(302)에 대해서도 과거 누적된 전력 수요량에 비추어 충방전 스케줄을 정함으로써 전력 수요의 변동에 적절히 대응하도록 할 수 있다. 한편, 이는 하나의 실시예에 불과한 것이며, 상기 전력조절부(301)는 과거의 전력 수요량 데이터를 기초로 장주기 배터리(303)에 대해서만 충방전 스케줄링을 정할 수 있고, 단주기 배터리(302)에 대해서는 실시간으로 변동하는 전력 수요량에 맞추어 충방전을 제어하도록 할 수도 있음을 이해한다. On the other hand, the previous description focused on maintaining the system frequency quality in real time according to the power demand fluctuating in real time, but the power plant-linked energy storage system 300, more specifically, the power control unit 301 ) May set the charging/discharging schedule of the short-
한편, 도시하지는 않았으나 발전소 제어부(100)와 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)은 상호 연계하여 계통 주파수 품질을 개선시키기 위해 운전할 수도 있다. 이 경우, 발전소 제어부(100)는 계통에서의 수요 변동이 있어 주파수가 기 설정된 범위를 벗어나는 경우 1차 주파수 제어(G/F 제어 또는 조속기 제어)를 수행할 수 있으며, 이 때 본 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)은 단주기 배터리(302) 및 장주기 배터리(303)의 충방전을 제어하여 상기 발전소 제어부(100)와 함께 주파수 제어에 기여하도록 할 수 있다. 또한, 1차 주파수 제어에도 불구하고 여전히 계통 주파수가 적정 범위 내로 유지되지 않는 경우 발전소 제어부(100)와 본 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)은 2차 주파수 제어(AGC 제어), 단주기 배터리(302) 및 장주기 배터리(303) 충방전을 병행함으로써 상기 계통 주파수를 적정 범위 내로 유지시킬 수 있다. On the other hand, although not shown, the power
이렇듯 발전소 제어부(100)와 본 발전소 연계형 에너지 저장 시스템(300)이 상호 연동하여 주파수 제어를 실시하는 경우, 양 구성 중 적어도 하나의 구성은 1차 주파수 제어, 2차 주파수 제어, 단주기 배터리(302) 및 장주기 배터리(303) 충방전의 비율을 상호 간 얼마의 비율로 실시할 것인지에 대해 연산을 할 수 있으며, 연산 결과를 공유함으로써 발전소 자체적인 주파수 제어 또는 배터리 충방전 중 적어도 하나를 실시할 수 있도록 할 수 있다. In this way, when the power
이상 도 3과 도 4를 참조하여 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템이 계통 주파수의 품질을 제어하는 데에 이용되는 실시예를 살펴보았다.An embodiment in which the present multipurpose power plant-linked energy storage system is used to control the quality of the grid frequency has been described with reference to FIGS. 3 and 4 above.
도 5는 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템이 두 번째 목적, 즉 발전소가 비정상 운전상태일 시 해당 발전소로 비상전력을 공급하는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining an embodiment in which the present multi-purpose power plant-linked energy storage system supplies emergency power to the power plant when the power plant is in an abnormal operation state for a second purpose.
도 5를 참조할 때, 그래프의 가로축은 시간의 흐름에 따라 발전소의 운전상태가 변하는 과정을 표시하기 위한 것이고, 그래프의 세로축은 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템 내 전기 에너지 저장부의 배터리 충전량을 표시한 것이다. 5, the horizontal axis of the graph is for displaying the process of changing the operating state of the power plant over time, and the vertical axis of the graph represents the battery charge amount of the electric energy storage unit in the multipurpose power plant-linked energy storage system. I did it.
최초 발전소가 정상운전 상태일 때((1)구간)부터 발전소 가동중지((2)구간), (3)발전소 재기동 될 때까지((3)구간)의 구간들에서 배터리 충전량을 살펴보면, 가장 먼저 발전소가 정상운전 상태일 때에는 앞서 도 3 및 도 4에서 설명한 것과 같이 계통에서의 수요 변동에 따라 배터리 충전량이 달라질 수 있음을 확인할 수 있다. 다음으로, 발전소가 가동중지가 되는 경우는 예를 들어 발전소에 대한 정기적인 점검을 수행하거나 그 밖에 다른 사유에 의해 발전소의 운전을 임의적으로 중지시키는 경우를 들 수 있는데, 이 때 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템에서는 특별한 사정이 없는 이상 해당 발전소로 전력을 공급하지 않도록 제어될 수 있다. 즉, 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템은 상기 발전소 제어부(100)와 당해 발전소의 운전상태에 대해 정보를 공유할 수 있는데, 임의로 발전소를 중지시키는 경우에 있어 상기 발전소 제어부(100)는 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템 측(예: 전력조절부(301) 측)으로 전력공급을 하지 않도록 제어신호를 송신할 수 있으며, 이에 따라 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템은 상기 제어신호에 따라 현재의 상황을 특별히 비정상 운전상태로 판단하지 않고 대기상태에 머무를 수 있다. 한편, 발전소에 대한 점검이 마쳐진 후, 해당 발전소를 재기동하는 구간에서는 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템이 배터리에 충전되어 있던 전력을 제공함으로써 상기 발전소의 재기동에 기여할 수 있다. 즉, 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템은, 상기 발전소가 비정상 운전상태라는 정보를 상기 발전소 제어부(100)로부터 공유받은 후, 전기 에너지 저장부 내 전력을 상기 발전소 측으로 공급하도록 할 수 있다. 참고로, 발전소의 비정상 운전상태란 애초 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템을 설계할 시 정의될 수 있는 것이며, 반드시 정전사태 또는 발전소 내 설비 고장에 따른 발전소의 이상 동작상태만을 비정상 운전상태라 정의하는 것은 아님을 이해한다. 또한, 상기 발전소의 현재 운전상태는 발전소 제어부(100)로부터 수신되는 제어신호, 발전소 운전현황에 대한 데이터, 또는 그 밖에 상기 발전소의 운전상태를 모니터링 할 수 있는 다른 수단들로부터의 모니터링 결과 등을 참조하여 당해 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템이 직접 판단할 수도 있으며, 반드시 발전소 제어부(100)의 제어신호에 따라 발전소의 운전상태가 결정되는 것이 아님을 이해한다.If you look at the battery charge in the sections from when the initial power plant is in normal operation ((1) section) to the power plant shutdown ((2) section) and (3) the power plant is restarted ((3) section), the first thing When the power plant is in a normal operating state, it can be seen that the amount of battery charge may vary according to a change in demand in the system as described with reference to FIGS. 3 and 4 above. Next, when the power plant is shut down, for example, periodic inspection of the power plant is performed or the operation of the power plant is arbitrarily stopped due to other reasons. In this case, the multipurpose power plant connection type In the energy storage system, it can be controlled not to supply power to the power plant unless special circumstances exist. That is, the multi-purpose power plant-linked energy storage system can share information about the operation state of the power plant with the power
다시 위 예시로 돌아가, 발전소를 재기동 할 때에는 초기에 상당량의 전력을 필요로 하는데, 프리히터, 펌프, 터빈(로터) 등을 최초로 구동시키는 데에 많은 전력을 필요로 한다. 특히, 터빈(로터)을 재구동 시킬 때에는 전기모터를 이용하여 토크를 생성하여 왔으며, 이 때에는 비상 디젤 제너레이터(200)로부터의 전력이 이용되기도 하였는데, 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템을 이용하는 경우 터빈(로터)의 재구동 시 배터리로부터 전력을 공급할 수 있다. Returning to the example above, when the power plant is restarted, a considerable amount of power is initially required, but a large amount of power is required to initially drive the preheater, pump, and turbine (rotor). In particular, when re-driving the turbine (rotor), torque has been generated using an electric motor, and in this case, power from the
다시 도 5를 참조할 때, 발전소 재기동 이후 발전소가 정상 운전상태를 유지하는 경우((4) 구간) 배터리 충전량은 도 3 및 도 4에서의 실시예를 따름을 알 수 있으며, 그 후 대정전 사고가 발생한 (5) 구간에서는 전기 에너지 저장부의 배터리 충전량이 줄어드는 모습, 즉 발전소 측으로 비상전력이 공급되고 있음을 알 수 있다. 대정전 사고 구간에서, 당해 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템은 상기 발전소가 비정상적으로 운전되고 있는 것으로 판단할 수 있으며, 이러한 판단은 앞서 언급한 바와 같이 발전소 제어부(100)로부터 수신되는 제어신호, 발전소 운전현황에 대한 데이터, 그 밖에 상기 발전소의 운전상태를 모니터링할 수 있는 다른 수단들로부터의 모니터링 결과 등을 기초로 이루어질 수 있다. Referring back to FIG. 5, when the power plant maintains a normal operating state after restarting the power plant (section (4)), it can be seen that the amount of battery charge follows the embodiment in FIGS. 3 and 4, after which a major power outage accident In the section (5) where is generated, it can be seen that the amount of battery charge in the electric energy storage unit decreases, that is, emergency power is being supplied to the power plant. In the section of a major power outage accident, the multipurpose power plant-linked energy storage system may determine that the power plant is operating abnormally, and this determination is a control signal received from the power
참고로, 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템 내 전기 에너지 저장부는 평시에 배터리 충전량을 기준량(예: 50%)에 맞추어 유지하도록 충전 및 방전되는데, 기준량으로부터 일정 범위 내의 배터리 충전량은 콘트롤 영역으로, 위 콘트롤 영역보다 낮은 충전량에 대해서는 과방전 영역으로, 위 콘트롤 영역보다 높은 충전량에 대해서는 과충전 영역으로 나누어 관리 및 제어될 수 있다. 즉, 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템은 콘트롤 영역 내에서 배터리 충전량이 유지되고 있음을 전제로, 앞서 설명한 것과 같은 비정상 운전상태일 때에 남은 배터리 충전량을 상기 발전소 측으로 공급할 수 있다. For reference, the electric energy storage unit in the multipurpose power plant-linked energy storage system is charged and discharged to maintain the battery charge amount in accordance with the reference amount (e.g. 50%) in peacetime.The battery charge amount within a certain range from the reference amount is the control area, and the above control A charge amount lower than the area may be divided into an overdischarge area, and a charge amount higher than the above control area may be divided into an overcharge area, and managed and controlled. That is, the multipurpose power plant-linked energy storage system can supply the remaining battery charge amount to the power plant in the abnormal operation state as described above, assuming that the battery charge amount is maintained in the control area.
또한, 상기 전기 에너지 저장부는 단주기 배터리(302) 및 장주기 배터리(303)를 포함하고 있는데, 상기 발전소의 운전상태에 따라 필요한 배터리만을 방전시킴으로써 전력을 공급할 수도 있다. 즉, 발전소가 비정상적으로 운전 중이라 하더라도 해당 비정상 운전상태는 다양한 형태의 것으로 나타날 수 있는데, 가령 전력 강하가 급격하게 일어나는 경우에는 단주기 배터리(302)의 방전만을 이용하거나 또는 단주기 배터리(302)의 방전량을 늘림으로써, 그리고 전력 강하가 완만하게 일어나는 경우에는 장주기 배터리(303)의 방전만을 이용하거나 또는 장주기 배터리(303)의 방전량을 늘림으로써 다양한 비정상 운전상태에 대응시킬 수 있다. In addition, the electric energy storage unit includes a short-
한편, 도 6은 또 다른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 구현 모습을 도시한 것이다. 도 6은 발전소 내에 종래의 비상 디젤 제너레이터(200)를 그대로 구비한 채 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템을 더 구비한 구현 모습을 도시한 것으로, 여기서는 발전소의 비상 전력 필요시 기계적 구조물인 비상 디젤 제너레이터(200)와 전기적 구조물인 에너지 저장 시스템을 모두 활용할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.On the other hand, Figure 6 shows the implementation of another multi-purpose power plant-linked energy storage system. FIG. 6 is a diagram showing an implementation of a multipurpose power plant-linked energy storage system as seen with the conventional
비상 디젤 제너레이터(200)와 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템이 병존하는 경우, 발전소가 비정상적으로 운전 중인 것으로 판단되면 위 두 개의 예비적 수단 중 적어도 하나를 구동시킴으로써 발전소의 정상화에 기여하도록 할 수 있다. 예를 들어, 발전소 비정상 운전시 1차적으로는 비상 디젤 제너레이터(200)를 구동시켜 비상 전력을 공급하게 한 후, 그럼에도 전력이 부족할 시, 즉 비상 디젤 제너레이터(200)가 정상적으로 구동되지 않거나 구동이 되더라도 필요한 전력량을 출력해 내지 못할 경우에는 2차적으로 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 전기 에너지 저장부를 구동시킴으로써 발전소의 정상화를 도모할 수 있으며, 또는 위와 반대로 1차적으로는 본 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템을 구동시킨 후 2차적으로 비상 디젤 제너레이터(200)를 구동시킬 수도 있다.When the
한편, 도 7은 본 발명에 따른 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법을 순서에 따라 간략히 나타낸 것이다.On the other hand, Figure 7 is a simplified sequence of the control method of the multi-purpose power plant-linked energy storage system according to the present invention.
도 7에 따를 때, 제어방법은 가장 먼저 당해 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 전력조절부가 상기 발전소의 운전상태를 판단하는 단계(S101)로부터 시작된다. 참고로, 도면에서는 전력조절부가 해당 단계를 수행하는 것으로 표시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템 내 또 다른 제어구성이 존재하는 경우 해당 구성에 의해 수행될 수도 있음을 이해한다. 또한, 본 단계는 발전소의 운전상태가 정상 운전상태인지 또는 비정상 운전상태인지를 판단할 수 있는 한 그 구체적인 과정들에 있어서는 제한이 없다 할 것이나, 바람직하게는 상기 발전소 내 구비되어 있는 발전소 제어부로부터 수신한 제어신호 또는 발전소 운전현황 관련 데이터를 기초로 이루어질 수 있으며, 또는 그 외 상기 발전소의 운전현황을 파악할 수 있는 모니터링 수단들로부터 수신된 모니터링 결과를 기초로도 이루어질 수 있다. According to FIG. 7, the control method first starts with a step (S101) in which the power controller of the multipurpose power plant-linked energy storage system determines the operating state of the power plant. For reference, in the drawings, although the power control unit is indicated to perform the corresponding step, it is not necessarily limited thereto, and it is understood that if another control configuration exists in the multipurpose power plant-linked energy storage system, it may be performed by the corresponding configuration. . In addition, in this step, as long as it is possible to determine whether the operation state of the power plant is a normal operation state or an abnormal operation state, there is no limitation in the specific processes, but it is preferably received from the power plant control unit provided in the power plant. It may be made based on one control signal or data related to the operation status of the power plant, or may be made based on monitoring results received from monitoring means capable of grasping the operation status of the power plant.
한편, S101단계 이후, 상기 발전소의 운전상태가 비정상 운전상태로 판단된 경우, 상기 전력조절부는 에너지 저장부 내 적어도 하나 이상의 배터리를 방전시킴으로써 당해 발전소로의 비상전력 공급이 이루어지도록 제어(S103)할 수 있다. 이 때 상기 배터리의 종류에는 단주기 배터리 및 장주기 배터리가 포함될 수 있음에 대해서는 전술한 바 있으며, 여기서는 중복된 설명을 생략하기로 한다.On the other hand, after step S101, when the operation state of the power plant is determined to be an abnormal operation state, the power control unit discharges at least one battery in the energy storage unit to control the emergency power supply to the power plant (S103). I can. In this case, it has been described above that the type of the battery may include a short-cycle battery and a long-cycle battery, and redundant descriptions will be omitted here.
한편, S101단계에서 상기 발전소가 정상상태로 판단되는 경우, 상기 전력조절부는 당해 발전소 출력의 주파수를 기 설정된 범위 내로 유지시키기 위해, 즉 계통 주파수의 품질을 제어하기 위해 상기 전기 에너지 저장부 내 배터리들을 충전 또는 방전시킬 수 있다. (S105)On the other hand, when the power plant is determined to be in a normal state in step S101, the power control unit controls the batteries in the electric energy storage unit to maintain the frequency of the power plant output within a preset range, that is, to control the quality of the grid frequency. Can be charged or discharged. (S105)
참고로, S103단계에 의해 발전소가 정상 운전상태를 회복한 이후, 상기 전력조절부는 지속적으로 상기 발전소의 운전상태에 대한 모니터링을 지속할 수 있으며, 재차 S101단계로 회귀하여 발전소 운전상태에 대한 판단을 수행할 수 있다. For reference, after the power plant has restored the normal operating state by step S103, the power controller can continuously monitor the operating state of the power plant, and return to step S101 to determine the power plant operating state. Can be done.
이상 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템 및 이의 제어방법에 대해 살펴보았다. 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 구별되어 이해되어서는 안 될 것이다.Above, the multipurpose power plant-linked energy storage system and its control method were examined. The present invention is not limited to the specific embodiments and application examples described above, and various modifications can be implemented by those of ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, these modified implementations should not be understood as being distinguished from the technical idea or perspective of the present invention.
100 발전소 제어부
200 비상 디젤 제너레이터(EDG)
300 다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템
301 전력조절부 302 단주기 배터리 303 장주기 배터리
304 통신부 305 배터리관리부100 power plant control unit
200 Emergency Diesel Generator (EDG)
300 Multipurpose Power Plant Linked Energy Storage System
301
304 Communication Department 305 Battery Management Department
Claims (14)
발전소로 비상전력을 공급하기 위해 방전을 하는 전기 에너지 저장부; 및
상기 전기 에너지 저장부 내 포함된 배터리의 충전 또는 방전을 제어하는 전력조절부;
를 포함하되,
상기 전력조절부는, 상기 발전소가 외부 전력 공급을 필요로 하는 상태로 판단된 경우 상기 전기 에너지 저장부 내 배터리를 방전시켜 당해 발전소로 비상전력을 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템.
In the multipurpose power plant linked energy storage system,
An electric energy storage unit that discharges to supply emergency power to a power plant; And
A power control unit controlling charging or discharging of the battery included in the electric energy storage unit;
Including,
When it is determined that the power plant requires external power supply, the power control unit discharges the battery in the electric energy storage unit to supply emergency power to the power plant,
Multipurpose power plant linked energy storage system.
상기 전력조절부는, 상기 발전소가 정상 운전상태로 판단된 경우 당해 발전소 출력의 주파수를 기 설정된 범위 내로 유지시키기 위해 상기 전기 에너지 저장부 내 적어도 하나 이상의 배터리를 충전 또는 방전시키는 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템.
The method of claim 1,
The power control unit is characterized in that charging or discharging at least one battery in the electric energy storage unit to maintain a frequency of the power plant output within a preset range when the power plant is determined to be in a normal operating state,
Multipurpose power plant linked energy storage system.
상기 전기 에너지 저장부는 단주기 배터리 및 장주기 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템.
The method of claim 2,
The electrical energy storage unit, characterized in that comprising a short-cycle battery and a long-cycle battery,
Multipurpose power plant linked energy storage system.
상기 발전소 내에는 비상 디젤 제너레이터(EDG)가 구비되고,
상기 전력조절부는, 상기 발전소가 외부 전력 공급을 필요로 하는 상태로 판단된 경우 상기 비상 디젤 제너레이터의 운전상태에 따라 상기 전기 에너지 저장부 내 단주기 배터리 및 장주기 배터리 중 적어도 하나를 방전시키는 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템.
The method of claim 1,
An emergency diesel generator (EDG) is provided in the power plant,
The power control unit, when it is determined that the power plant requires external power supply, discharges at least one of a short-cycle battery and a long-cycle battery in the electric energy storage unit according to an operating state of the emergency diesel generator. doing,
Multipurpose power plant linked energy storage system.
상기 전력조절부는, 상기 비상 디젤 제너레이터의 출력량을 모니터링하고, 상기 비상 디젤 제너레이터로부터의 출력량과 상기 전기 에너지 저장부로부터의 방전량의 합이 기 설정된 값 이상이 되도록 상기 전기 에너지 저장부 내 단주기 배터리 및 장주기 배터리 중 적어도 하나를 방전시키는 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템.
The method of claim 4,
The power control unit monitors the output amount of the emergency diesel generator, and a short-cycle battery in the electric energy storage unit so that the sum of the output amount from the emergency diesel generator and the discharge amount from the electric energy storage unit is equal to or greater than a preset value. And characterized in that discharging at least one of the long-cycle battery,
Multipurpose power plant linked energy storage system.
상기 발전소가 외부 전력 공급을 필요로 하는 상태는, 발전소 대정전시, 발전소 재기동시, 또는 발전소 시운전시의 운전상태를 포함하는 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템.
The method of claim 1,
The state in which the power plant requires external power supply, characterized in that it includes an operation state during a major power outage, a power plant restart, or a power plant commissioning,
Multipurpose power plant linked energy storage system.
상기 전력조절부는, 상기 발전소가 정상 운전상태인 경우, 상기 발전소 내 발전소 제어부와 연동하여 상기 전기 에너지 저장부 내 포함된 배터리들의 충전 또는 방전을 제어하는 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템.
The method of claim 2,
The power controller, when the power plant is in a normal operating state, controls charging or discharging of the batteries included in the electric energy storage unit in connection with a power plant control unit in the power plant,
Multipurpose power plant linked energy storage system.
(a) 전력조절부가, 발전소의 운전상태를 판단하는 단계;
(b) 상기 발전소의 운전상태가 외부 전력 공급을 필요로 하는 상태로 판단된 경우, 상기 전력조절부가 에너지 저장부 내 배터리를 방전시켜 당해 발전소로 비상전력을 공급하도록 제어하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법.
In the control method of a multipurpose power plant-linked energy storage system,
(a) determining, by the power control unit, an operating state of the power plant;
(b) when it is determined that the operating state of the power plant is a state requiring external power supply, controlling the power controller to discharge the battery in the energy storage unit to supply emergency power to the power plant;
Characterized in that it comprises a,
Multipurpose power plant-linked energy storage system control method.
(c) 상기 발전소의 운전상태가 정상 운전상태로 판단된 경우, 상기 전력조절부가 당해 발전소 출력의 주파수를 기 설정된 범위 내로 유지시키기 위해 상기 전기 에너지 저장부 내 적어도 하나 이상의 배터리를 충전 또는 방전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법.
The method of claim 8,
(c) charging or discharging at least one battery in the electric energy storage unit so that the power control unit maintains the frequency of the power plant output within a preset range when the operation state of the power plant is determined to be a normal operation state. It characterized in that it further comprises,
Multipurpose power plant-linked energy storage system control method.
상기 에너지 저장부는 단주기 배터리 및 장주기 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법.
The method of claim 9,
The energy storage unit, characterized in that it comprises a short cycle battery and a long cycle battery,
Multipurpose power plant-linked energy storage system control method.
상기 발전소 내에는 비상 디젤 제너레이터(EDG)가 구비되고,
상기 (b)단계는, 상기 전력조절부가 상기 발전소가 외부 전력 공급을 필요로 하는 상태로 판단된 경우 상기 비상 디젤 제너레이터의 운전상태에 따라 상기 전기 에너지 저장부 내 단주기 배터리 및 장주기 배터리 중 적어도 하나를 방전시키는 단계인 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법.
The method of claim 8,
An emergency diesel generator (EDG) is provided in the power plant,
In step (b), when the power control unit determines that the power plant requires external power supply, at least one of a short-cycle battery and a long-cycle battery in the electric energy storage unit according to an operation state of the emergency diesel generator. Characterized in that the step of discharging,
Multipurpose power plant-linked energy storage system control method.
상기 (b)단계는, 상기 전력조절부가 상기 비상 디젤 제너레이터의 출력량을 모니터링하고, 상기 비상 디젤 제너레이터로부터의 출력량과 상기 전기 에너지 저장부로부터의 방전량의 합이 기 설정된 값 이상이 되도록 상기 전기 에너지 저장부 내 단주기 배터리 및 장주기 배터리 중 적어도 하나를 방전시키는 단계인 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법.
The method of claim 11,
In the step (b), the power control unit monitors the output amount of the emergency diesel generator, and the electric energy so that the sum of the output amount from the emergency diesel generator and the discharge amount from the electric energy storage unit is equal to or greater than a preset value. It characterized in that the step of discharging at least one of a short-cycle battery and a long-cycle battery in the storage unit,
Multipurpose power plant-linked energy storage system control method.
상기 발전소가 외부 전력 공급을 필요로 하는 상태는, 발전소 대정전시, 발전소 재기동시, 또는 발전소 시운전시의 운전상태를 포함하는 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법.
The method of claim 8,
The state in which the power plant requires external power supply, characterized in that it includes an operation state during a major power outage, a power plant restart, or a power plant commissioning,
Multipurpose power plant-linked energy storage system control method.
상기 (c)단계는, 상기 전력조절부가 상기 발전소 내 발전소 제어부와 연동하여 상기 전기 에너지 저장부 내 포함된 배터리들의 충전 또는 방전을 제어하는 것을 특징으로 하는,
다목적 발전소 연계형 에너지 저장 시스템의 제어방법.
The method of claim 9,
In the step (c), the power control unit controls charging or discharging of the batteries included in the electric energy storage unit in connection with the power plant control unit in the power plant,
Multipurpose power plant-linked energy storage system control method.
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001103679A (en) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Emergency power supply device |
| KR100972279B1 (en) | 2008-06-30 | 2010-07-23 | 한국서부발전 주식회사 | System of controlling power plant |
| JP2011234563A (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Toshiba Corp | Storage battery control system and storage battery control method |
| KR20130070952A (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-28 | 주식회사 케이티 | A method of power supply using backup battery and apparatus for it |
| KR20150037138A (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-08 | 한국전력공사 | Apparatus and method for controlling drive of energy storage system considering both long term and short term characteristics |
| KR101727060B1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-04-17 | 네오피스 주식회사 | Intergarated power management system including emergency diesel generator and energy storage system |
| KR20170076129A (en) * | 2015-12-24 | 2017-07-04 | 한국전기연구원 | Hybrid Energy Storage Apparatus for Diesel Generator and Method therefor |
| KR101824400B1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-02-01 | 한국플랜트서비스 주식회사 | Method for Internal Power Saving and Control in power plants and System thereof |
| KR20180106398A (en) * | 2017-03-20 | 2018-10-01 | 엘에스산전 주식회사 | Method for replacing emergency generator with energy storage system(ESS) and system comprising the same |
-
2019
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001103679A (en) * | 1999-09-28 | 2001-04-13 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Emergency power supply device |
| KR100972279B1 (en) | 2008-06-30 | 2010-07-23 | 한국서부발전 주식회사 | System of controlling power plant |
| JP2011234563A (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Toshiba Corp | Storage battery control system and storage battery control method |
| KR20130070952A (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-28 | 주식회사 케이티 | A method of power supply using backup battery and apparatus for it |
| KR20150037138A (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-08 | 한국전력공사 | Apparatus and method for controlling drive of energy storage system considering both long term and short term characteristics |
| KR20170076129A (en) * | 2015-12-24 | 2017-07-04 | 한국전기연구원 | Hybrid Energy Storage Apparatus for Diesel Generator and Method therefor |
| KR101727060B1 (en) * | 2016-06-22 | 2017-04-17 | 네오피스 주식회사 | Intergarated power management system including emergency diesel generator and energy storage system |
| KR20180106398A (en) * | 2017-03-20 | 2018-10-01 | 엘에스산전 주식회사 | Method for replacing emergency generator with energy storage system(ESS) and system comprising the same |
| KR101824400B1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-02-01 | 한국플랜트서비스 주식회사 | Method for Internal Power Saving and Control in power plants and System thereof |
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