KR20200129555A - System and method for controlling charging rate - Google Patents

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KR20200129555A KR1020190054138A KR20190054138A KR20200129555A KR 20200129555 A KR20200129555 A KR 20200129555A KR 1020190054138 A KR1020190054138 A KR 1020190054138A KR 20190054138 A KR20190054138 A KR 20190054138A KR 20200129555 A KR20200129555 A KR 20200129555A
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Abstract

The present invention relates to an energy storage system and a control method thereof. More specifically, the present invention relates to an energy storage system which establishes a charging or discharging plan based on a power production amount of renewable energy, and particularly monitors and corrects the power production amount of the renewable energy in real time, thereby adjusting a charging rate so that batteries in the energy storage system are fully charged, and a control method thereof.

Description

충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템 및 이의 제어 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING CHARGING RATE}Energy storage system capable of charging rate control and its control method {SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING CHARGING RATE}

본 발명은 에너지 저장 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 신재생 에너지의 전력 생산량을 기반으로 충전 또는 방전 계획을 수립하고, 특히 실시간으로 신재생 에너지의 전력 생산량을 모니터링 및 보정함으로써 에너지 저장 시스템 내 배터리들이 원하는 특정 시점에 완충이 되도록 충전율을 조절하는 것까지 가능한 에너지 저장 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an energy storage system and a control method thereof, and more specifically, by establishing a charging or discharging plan based on the power production amount of renewable energy, and in particular, by monitoring and correcting the power production amount of renewable energy in real time. The present invention relates to an energy storage system capable of adjusting a charging rate so that batteries in the storage system are fully charged at a specific point in time and a control method thereof.

신재생 에너지란, 기존의 화석 연료를 재활용하거나 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지를 일컫는 것으로, 인구의 증가, 산업의 발달에 따라 화석 연료에 대한 수요가 증가하고 있는 것에 대응하여 대안으로 제시되고 있는 것이다. 이러한 신재생 에너지의 종류에는 풍력 에너지, 태양광 에너지, 바이오 에너지, 조류 에너지, 지열 에너지 등이 존재하며, 이러한 신재생 에너지는 화석 연료와 달리 재생이 가능하기 때문에 고갈의 염려가 없다는 점, 오염 물질이나 이산화탄소 배출이 적어 친환경적이라는 점 등에서 장점이 있는 반면, 신재생 에너지를 생산하기 위한 구조물들(발전소)을 설치할 시 자연환경의 영향을 많이 받는다는 점, 개발 초기에 투자 비용이 많이 들고 경제성이 낮다는 점 등에서 단점이 존재하기도 한다.Renewable energy refers to the energy used by recycling existing fossil fuels or converting renewable energy, and is proposed as an alternative in response to the increasing demand for fossil fuels as the population increases and the development of industry. will be. Wind energy, solar energy, bio energy, algae energy, geothermal energy, etc. are present in the types of renewable energy. Unlike fossil fuels, these renewable energy are renewable, so there is no fear of depletion. However, it has advantages in that it is eco-friendly due to low carbon dioxide emissions, but it is highly influenced by the natural environment when installing structures (power plants) to produce new and renewable energy. There are also disadvantages such as points.

한편, 에너지원으로서의 신재생 에너지 생산과 관련된 기술에 대한 관심과 더불어, 생성된 전력을 제공하는 시설물들에 대하여도 기술적 관심이 지속적으로 높아지고 있는데, 특히 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)은 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.On the other hand, in addition to the interest in technology related to the production of renewable energy as an energy source, technological interest is constantly increasing in facilities that provide generated power. In particular, the demand for electricity is continuously increasing with the development of the industry. On the other hand, in the reality that resources for generating electricity are gradually reaching their limits, systems for efficiently managing the supply and demand of electricity are being studied in various ways. The Energy Storage System was proposed as part of an effort to solve the above problems.In particular, energy is used to reduce 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, 특히 최근 신재생 에너지로의 에너지원 전환이 불가피한 시점에서 공급의 변동성, 불안정성, 불균형성 특징을 가지는 신재생 에너지를 효율적으로 활용하기 위해 에너지 저장 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다.An energy storage system basically refers to a system that stores power generated from an energy source and then utilizes it when necessary.In particular, supply fluctuations, instability, and imbalance are inevitable at the time when energy source conversion to renewable energy is inevitable. Interest in energy storage systems is increasing in order to efficiently utilize new and renewable energies having characteristics.

특히, 신재생 에너지원은 공급의 변동성이 심하기 때문에 이로부터 전력을 공급 받는 에너지 저장 시스템의 경우 충방전 계획을 수립하기에 어려운 점이 있어 왔는데, 본 발명에서는 신재생 에너지원의 생산량을 참조하여 충방전 계획을 수립하는 과정, 나아가 에너지 저장 시스템 내 구비되는 배터리들의 수명을 극대화 할 수 있도록, 그리고 충전된 전력의 전력 누수를 최소화 할 수 있도록 충방전 계획을 수립하되 충전율까지 제어할 수 있는 과정에 대해 논하고자 한다.In particular, since the supply of new and renewable energy sources is highly volatile, it has been difficult to establish a charge/discharge plan in the case of an energy storage system that receives power from it. In the present invention, charging and discharging by referring to the production amount of the renewable energy source The process of establishing a plan, furthermore, to maximize the life of the batteries provided in the energy storage system, and to minimize power leakage from charged power, establish a charge/discharge plan, but discuss the process of controlling the charging rate. I want to.

공개특허공보 제10-2018-0114272A호 (2018.10.18. 공개)Unexamined Patent Publication No. 10-2018-0114272A (published on October 18, 2018)

본 발명은 신재생 에너지원의 생산량을 지속적으로 모니터링하고, 이를 기반으로 실시간으로 생산량에 따른 충방전 계획을 조정함으로써 에너지 저장 시스템의 충방전 효율성을 높이는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to increase the charging/discharging efficiency of the energy storage system by continuously monitoring the production amount of renewable energy sources and adjusting the charging/discharging plan according to the production amount in real time based on this.

또한, 본 발명은 충방전 계획 조정에 의해 충전율 제어가 가능하게 함으로써 에너지 저장 시스템의 완충 시점을 임의의 시점으로 정할 수 있게 하는 것을 목적으로 하며, 이에 따라 에너지 저장 시스템 내 배터리부가 완충 후 대기함에 의해 전력이 누수되는 시간을 최소화 할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to enable the charging rate control by adjusting the charging/discharging plan so that the charging point of the energy storage system can be determined at an arbitrary point, and accordingly, the battery unit in the energy storage system is fully charged and then waits. The purpose is to minimize the time for power leakage.

위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템은, 신재생 에너지원으로부터의 전력 생산량을 예측하고, 상기 예측에 기반하여 배터리부의 충방전 계획을 수립하며, 상기 신재생 에너지원으로부터의 실제 전력 생산량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 예측된 전력 생산량을 보정하고, 상기 보정된 전력 생산량 및 현재 배터리부의 용량을 참조하여 당해 배터리부의 충전 여부를 결정하는 에너지 관리부; 상기 에너지 관리부의 결정에 따라 충전을 수행하는 배터리부; 상기 배터리부의 충전을 제어하는 전력 변환부;를 포함한다.In order to solve the above problems, the energy storage system capable of controlling the charging rate according to the present invention predicts the amount of power production from a renewable energy source, establishes a charge/discharge plan of the battery unit based on the prediction, and An energy management unit that monitors an actual amount of power output from an energy source, corrects the predicted amount of power generation according to a monitoring result, and determines whether to charge the battery unit by referring to the corrected amount of power generation and current capacity of the battery unit; A battery unit that performs charging according to the determination of the energy management unit; And a power conversion unit for controlling charging of the battery unit.

또한, 상기 충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템에 있어서 상기 에너지 관리부는, 상기 배터리부의 충전율을 결정하되, 상기 배터리부의 완충 시각과 기 설정된 방전 시작 시각 간 완충 유지 시간을 최소화 하도록 상기 배터리부의 충전율을 결정할 수 있다.In addition, in the energy storage system capable of controlling the charging rate, the energy management unit may determine the charging rate of the battery unit, but may determine the charging rate of the battery unit to minimize a full charge maintenance time between the charging time of the battery unit and a preset discharge start time. have.

또한, 상기 충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템에 있어서 상기 에너지 관리부는, 상기 보정된 전력 생산량 및 현재 배터리부의 용량을 참조하여 당해 배터리부의 방전 여부를 더 결정할 수 있다.In addition, in the energy storage system capable of controlling the charging rate, the energy management unit may further determine whether the battery unit is discharged by referring to the corrected power generation amount and the current capacity of the battery unit.

또한, 상기 충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템에 있어서 상기 에너지 관리부는, 상기 신재생 에너지원으로부터의 전력 생산량을 예측한 이후, 기 설정된 주기마다 상기 신재생 에너지원의 전력 생산량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 전력 생산량을 보정할 수도 있다.In addition, in the energy storage system capable of controlling the charging rate, the energy management unit, after predicting the amount of power produced from the renewable energy source, monitors the amount of power produced by the renewable energy source at preset periods, and Accordingly, the amount of power generation may be corrected.

또한, 상기 충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템에 있어서 상기 에너지 관리부는, 상기 신재생 에너지원으로부터의 전력 생산량을 예측한 이후, 기 설정된 조건의 상태가 감지될 때마다 상기 전력 생산량을 보정할 수 있으며, 이 때 상기 기 설정된 조건은, 상기 신재생 에너지원의 전력 생산량 변동이 기 설정된 범위를 초과한 경우, 상기 신재생 에너지원의 전력 생산량 변동에 의해 배터리의 충전율 변화가 감지된 경우, 또는 상기 신재생 에너지원이 설치된 지역의 기상변화가 감지된 경우 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, in the energy storage system capable of controlling the charging rate, the energy management unit may predict the amount of power produced from the renewable energy source, and then correct the amount of power produced whenever a state of a preset condition is detected, At this time, the preset condition is, when the change in the amount of power produced by the renewable energy source exceeds a preset range, when a change in the charging rate of the battery is detected due to the change in the amount of power produced by the renewable energy source, or the new renewable energy source It may include at least any one of the cases in which the weather change in the area where the energy source is installed is detected.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예인 충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템을 제어하는 방법은 에너지 관리부가, 신재생 에너지원으로부터의 전력 생산량을 예측하는 단계; 에너지 관리부가, 상기 예측에 기반하여 배터리부의 충방전 계획을 수립하는 단계; 에너지 관리부가, 상기 신재생 에너지원으로부터의 실제 전력 생산량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 예측된 전력 생산량을 보정하는 단계; 에너지 관리부가, 현재 배터리부의 용량을 모니터링 하는 단계; 에너지 관리부가, 상기 보정된 전력 생산량 및 현재 배터리부의 용량을 참조하여 당해 배터리부의 충전 여부를 결정하는 단계; 를 포함한다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, a method of controlling an energy storage system capable of controlling a charging rate includes: predicting, by an energy management unit, an amount of power produced from a renewable energy source; Establishing, by the energy management unit, a charge/discharge plan of the battery unit based on the prediction; An energy management unit monitoring an actual amount of power production from the renewable energy source and correcting the predicted amount of power production according to a monitoring result; An energy management unit monitoring the capacity of the current battery unit; Determining, by an energy management unit, whether to charge the battery unit by referring to the corrected power generation amount and the current capacity of the battery unit; Includes.

또한, 상기 충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템을 제어하는 방법은 상기 에너지 관리부가 상기 배터리부의 충전율을 결정하는 단계를 더 포함하되, 상기 에너지 관리부는, 상기 배터리부의 완충 시각과 기 설정된 방전 시작 시각 간 완충 유지 시간을 최소화 하도록 상기 배터리부의 충전율을 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the method of controlling an energy storage system capable of controlling the charging rate further includes the step of determining, by the energy management unit, a charging rate of the battery unit, wherein the energy management unit is configured to charge a charge between a charging time of the battery unit and a preset discharge start time. It may be characterized in that the charging rate of the battery unit is determined to minimize the holding time.

또한, 상기 충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템을 제어하는 방법에 있어서는 상기 에너지 관리부가, 상기 보정된 전력 생산량 및 현재 배터리부의 용량을 참조하여 당해 배터리부의 방전 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, in the method of controlling the energy storage system capable of controlling the charging rate, the energy management unit may further include determining whether to discharge the battery unit by referring to the corrected power production amount and the current capacity of the battery unit.

또한, 상기 충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템을 제어하는 방법에 있어서 상기 에너지 관리부는, 상기 신재생 에너지원으로부터의 전력 생산량을 예측한 이후, 기 설정된 주기마다 상기 신재생 에너지원의 전력 생산량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 전력 생산량을 보정하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the method of controlling an energy storage system capable of controlling the charging rate, the energy management unit monitors the power production amount of the renewable energy source at every preset period after predicting the amount of power production from the renewable energy source, and , It may be characterized in that the power production is corrected according to the monitoring result.

또한, 상기 충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템을 제어하는 방법에 있어서 상기 에너지 관리부는, 상기 신재생 에너지원으로부터의 전력 생산량을 예측한 이후, 기 설정된 조건의 상태가 감지될 때마다 상기 전력 생산량을 보정하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 때 상기 기 설정된 조건은, 상기 신재생 에너지원의 전력 생산량 변동이 기 설정된 범위를 초과한 경우, 상기 신재생 에너지원의 전력 생산량 변동에 의해 배터리의 충전율 변화가 감지된 경우, 또는 상기 신재생 에너지원이 설치된 지역의 기상변화가 감지된 경우 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, in the method of controlling an energy storage system capable of controlling the charging rate, the energy management unit predicts the amount of power produced from the renewable energy source, and then corrects the amount of power generated whenever a state of a preset condition is detected. It can be characterized by that. At this time, the preset condition is, when the change in the amount of power produced by the renewable energy source exceeds a preset range, when a change in the charging rate of the battery is detected due to the change in the amount of power produced by the renewable energy source, or the new renewable energy source It may include at least any one of the cases in which the weather change in the area where the energy source is installed is detected.

본 발명에 따르면 충방전 계획 수립 시 신재생 에너지원의 실시간 전력 생산량을 모니터링 한 결과를 기초로 할 수 있으므로 종래 신재생 에너지의 과거 생산량 데이터만을 가지고 충방전 계획을 수립하던 것에 비해 더 효율적으로 충방전 계획을 수립할 수 있게 되는 효과가 있다.According to the present invention, the charging/discharging plan can be based on the result of monitoring the real-time power production of a renewable energy source when establishing a charging/discharging plan, so charging and discharging more efficiently than the conventional charging/discharging plan was established using only past production data of renewable energy It has the effect of being able to establish a plan.

특히, 충방전 계획의 수립에는 에너지 저장 시스템 내 구비되는 배터리부의 충전율 제어도 포함될 수 있는 바, 본 발명에 따르면 사용자(운용자)가 원하는 시점에 배터리부의 완충이 이루어지도록 유도할 수 있어 배터리부의 수명 극대화 및 에너지 저장 시스템 운용 전반의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.In particular, the establishment of the charge/discharge plan may include controlling the charging rate of the battery unit provided in the energy storage system.According to the present invention, it is possible to induce the user (operator) to fully charge the battery unit at a desired time, maximizing the life of the battery unit. And there is an effect of increasing the overall efficiency of the operation of the energy storage system.

도 1은 본 발명이 제안하고자 하는 에너지 저장 시스템의 개략적인 구성 및 에너지 저장 시스템 주변의 구성들을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템의 충방전 제어 방법, 더 정확하게는 에너지 관리부가 배터리부의 충방전을 제어하는 방법을 순서에 따라 도시한 것이다.
도 3은 신재생 에너지원의 예측된 전력 생산량과 배터리부의 충전율을 하나의 그래프에 도시한 것이다.
도 4는 에너지 저장 시스템이 충방전을 계획하는 실시예, 더 정확하게는 충전율을 제어하는 실시예를 도시한 것이다.
도 5는 에너지 저장 시스템이 또 다른 실시예에 따라 충전율을 제어하는 것을 도시한 것이다.
1 shows a schematic configuration of an energy storage system proposed by the present invention and configurations around the energy storage system.
2 is a flowchart illustrating a method of controlling charge and discharge of an energy storage system according to the present invention, more precisely, a method of controlling the charge and discharge of a battery unit by an energy management unit according to the present invention.
3 is a graph showing the predicted power production amount of the renewable energy source and the charging rate of the battery unit in one graph.
4 illustrates an embodiment in which the energy storage system plans charging and discharging, more precisely, an embodiment in which the charging rate is controlled.
5 shows an energy storage system controlling a charging rate according to another embodiment.

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.

도 1은 본 발명에서 제안하고자 하는 에너지 저장 시스템(100), 그리고 에너지 저장 시스템(100) 주변의 구성들에 대한 개략적인 설명을 하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a diagram for schematically illustrating an energy storage system 100 proposed in the present invention and configurations around the energy storage system 100.

도 1을 참조할 때, 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템(100)은 신재생 에너지원(200)과 그리드(300)에 동시에 연결되는 것으로, 기본적으로 에너지 저장 시스템(100)은 신재생 에너지원(200)으로부터 생산된 전력을 공급받아 저장을 하거나 또는 이를 그리드(300) 측에 다시 공급하는 역할을 한다. Referring to FIG. 1, the energy storage system 100 according to the present invention is connected to a renewable energy source 200 and a grid 300 at the same time, and basically, the energy storage system 100 is a renewable energy source ( It serves to receive and store the power generated from 200) or to supply it back to the grid 300 side.

본 상세한 설명에서 언급되는 신재생 에너지원이라는 용어는, 더 구체적으로는 신재생 에너지를 이용하여 에너지, 즉 전력을 생산할 수 있는 설비들을 의미하는 것으로 이해될 수 있으며, 여기에는 풍력 발전소, 지열 발전소, 태양광 발전소, 바이오에너지 발전소, 조력 발전소 등이 포함될 수 있다. 참고로, 본 상세한 설명에서는 발명의 이해를 돕기 위해 태양광 발전소를 신재생 에너지원의 대표적인 예로 삼아 설명하기로 한다. The term renewable energy source referred to in this detailed description may be understood to mean facilities capable of producing energy, that is, power using renewable energy more specifically, including wind power plants, geothermal power plants, May include solar power plants, bioenergy power plants, tidal power plants, etc. For reference, in this detailed description, a solar power plant is used as a representative example of a renewable energy source to aid understanding of the invention.

한편, 그리드(300)는 발전소에서 생산된 전기를 소비자에게 전달하는 전력망을 의미하는 것으로, 여기에는 송전선, 변전소 등 전력을 개별 부하단에 공급하는 데에 필요한 구성요소들이 포함될 수 있다. On the other hand, the grid 300 refers to a power grid that delivers electricity generated in a power plant to a consumer, and this may include components necessary for supplying power to individual loads, such as a transmission line and a substation.

에너지 저장 시스템(100)은 도 1에 도시되어 있는 것과 같이 에너지 관리부(110), 배터리부(120), 전력 변환부(130)를 기본 구성으로 포함할 수 있으며, 여기에 추가적으로 배터리 관리부(140)가 더 포함될 수 있다. The energy storage system 100 may include an energy management unit 110, a battery unit 120, and a power conversion unit 130 as a basic configuration as shown in FIG. 1, and additionally, the battery management unit 140 May be further included.

먼저 에너지 관리부(110)(Energy Management System)는 계통 내에서의 에너지 사용 패턴을 분석하고 분석된 사용 패턴을 기초로 에너지의 공급을 조절할 수 있게 한 것으로, 전체 전력공급 계통에 대한 상시 정보 수집 및 부하 주파수 감시를 통하여 계통에 연계된 발전 설비의 운전을 최적으로 제어하며, 전력계통의 효율적인 관리로 경제급전을 수행하는 구성을 의미한다. 에너지 관리부(110)는 계통 내 사용자들의 소비전력 수요, 현재 전력 상황 등의 정보를 수집하고, 과거로부터 최근까지의 소비 전력 패턴을 분석하는 것을 하나의 주된 기능으로 하며, 또한 분석된 소비 전력 패턴을 기초로 향후 전력 소비량 예측하고, 이에 따라 에너지 저장 시스템(100)에서의 충/방전 스케줄을 조정하는 것을 또 다른 기능으로 한다.First, the energy management unit 110 (Energy Management System) analyzes the energy use pattern within the system and allows the supply of energy to be adjusted based on the analyzed use pattern.It collects and loads information on the entire power supply system at all times. It means a configuration that optimally controls the operation of power generation facilities connected to the system through frequency monitoring, and performs economic power supply through efficient management of the power system. The energy management unit 110 collects information such as power consumption demand and current power situation of users in the system, and analyzes the power consumption pattern from the past to the latest, as one main function, and also uses the analyzed power consumption pattern. Another function is to predict future power consumption based on the future, and adjust the charge/discharge schedule in the energy storage system 100 accordingly.

또한, 본 발명에서의 에너지 관리부(110)는 신재생 에너지원(200)으로부터 공급되는 전력량을 상시 모니터링 할 수 있으며, 그에 따라 후술하게 될 도면에서의 실시예에서와 같이 배터리부(120) 및 전력 변환부(130)를 제어함으로써 배터리들의 충방전을 제어할 수도 있다. In addition, the energy management unit 110 in the present invention can monitor the amount of power supplied from the renewable energy source 200 at all times, and accordingly, as in the embodiment in the drawings to be described later, the battery unit 120 and the power Charging and discharging of the batteries may be controlled by controlling the conversion unit 130.

다음으로 전력 변환부(130)(Power Conditioning System)는, 기본적으로는 에너지원으로부터 생산된 전력을 전력 계통과 연계시키는 중간 단계의 시스템으로, 교류와 직류 간의 변환, 전압/전류/주파수 변환 등을 수행한다. 예를 들어 신재생 에너지원(200)으로부터 공급되는 에너지는 전력 변환 시스템을 통해 배터리부(120)에 충전될 수 있으며, 또는 배터리부(120)로부터 방전된 에너지는 전력 변환부(130)를 통해 계통으로 공급될 수 있다. Next, the power conversion unit 130 (Power Conditioning System) is an intermediate-stage system that basically connects the power produced from an energy source with the power system, and performs conversion between AC and DC, voltage/current/frequency conversion, etc. Perform. For example, energy supplied from the renewable energy source 200 may be charged in the battery unit 120 through a power conversion system, or the energy discharged from the battery unit 120 may be charged through the power conversion unit 130. Can be supplied to the system.

다음으로 배터리부(120)는, 상기 전력 변환부(130)를 통해 배터리를 충전 또는 방전시키는 주체가 되는 것으로, 상기 배터리부(120)는 어느 한 종류의 배터리 또는 다양한 종류의 배터리들로 구성될 수 있다. 참고로, 상기 배터리부(120) 내에 구비되는 배터리들은 상이한 충방전 주기를 가지는 둘 이상의 배터리들일 수 있으며, 바람직하게는, 상기 둘 이상의 배터리는 단주기 배터리 및 장주기 배터리, 즉 충방전의 주기가 서로 상이한 것으로서 어느 하나는 상대적으로 짧은, 그리고 다른 하나는 상대적으로 긴 것들을 포함할 수 있다. 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 배터리의 대표 예시로 리튬이온배터리를, 그리고 장주기 배터리의 대표 예시로 바나듐 산화환원 흐름 축전지(Vanadium Redox Flow Battery)를 언급할 것이나, 단주기 배터리 및 장주기 배터리는 이러한 실시예에 한정되지 않으며 충방전 주기의 상대적인 차이에 의해 정의될 수 있는 한 그 종류에는 제한이 없다 할 것이다.Next, the battery unit 120 is a main body for charging or discharging a battery through the power conversion unit 130, and the battery unit 120 is composed of any one type of battery or various types of batteries. I can. For reference, the batteries provided in the battery unit 120 may be two or more batteries having different charge/discharge cycles, and preferably, the two or more batteries are a short cycle battery and a long cycle battery, that is, a charge/discharge cycle. As different, one may include relatively short and the other relatively long. In addition, the batteries mentioned in this detailed description may include various things such as a flow battery and a secondary battery, and for example, a flywheel, a NAS, an all-solid-state battery, and the like may be included. For reference, in this detailed description, a lithium ion battery will be referred to as a representative example of a short-cycle battery and a vanadium redox flow battery as a representative example of a long-cycle battery, but short-cycle batteries and long-cycle batteries are It is not limited to the embodiment, and the type is not limited as long as it can be defined by a relative difference in charge/discharge cycles.

마지막으로, 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템(100)은 배터리 관리부(140)(Battery Management System)를 더 포함할 수 있다. 배터리 관리부(140)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, 배터리관리부는 위험상황이 발생하는 경우 비상 동작을 함으로써 배터리를 보호하기도 한다. 본 배터리관리부는 앞서 설명한 전력 변환부(130)와는 별개의 기능을 수행하지만 각각 배터리에 대한 제어권을 가지고 있다는 점에서는 공통점이 있으며, 설계에 따라 상기 전력 변환부(130) 및 본 배터리 관리부(140)는 하나의 서버로도 구현될 수 있다.Finally, the energy storage system 100 according to the present invention may further include a battery management unit 140 (Battery Management System). The battery management unit 140 senses the voltage, current, temperature, etc. of the battery and controls the charge/discharge amount of the battery to an appropriate level. It also performs cell balancing of the battery and monitors the remaining capacity of the battery. In addition, the battery management unit protects the battery by performing an emergency operation when a dangerous situation occurs. The battery management unit performs a separate function from the power conversion unit 130 described above, but has a common point in that each has control rights for the battery, and the power conversion unit 130 and the battery management unit 140 are according to design. Can also be implemented as a single server.

이상 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템(100)의 주요 구성들에 대해 살펴보았다. The main components of the energy storage system 100 according to the present invention have been described above.

한편, 본 상세한 설명에서는 발명의 이해를 돕기 위하여 먼저 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템(100), 그 중에서도 특히 에너지 관리부(110)가 배터리부(120)의 충방전 계획을 수립하는 과정에 대해 설명하기로 한다.Meanwhile, in the detailed description, in order to aid understanding of the invention, the energy storage system 100 according to the present invention, in particular, the energy management unit 110 establishes a charge/discharge plan of the battery unit 120 with reference to FIG. 2. Let's explain the process.

도 2를 참조할 때, 에너지 저장 시스템(100)의 제어 방법은 가장 먼저 신재생 에너지원(200)으로부터의 전력 생산량을 예측하는 것으로부터 시작될 수 있다. (S101) 전력 생산량을 예측한다는 것의 의미는 임의의 시간 동안 얼마나 많은 양의 전력을 생산해 낼 수 있는지에 대한 값을 연산해 내는 것으로 이해될 수 있으며, 해당 단계에서는 과거 상기 신재생 에너지원(200)이 생산해 내었던 전력량을 기반으로 한 것이거나, 또는 해당 신재생 에너지원(200)이 존재하는 지역의 주변 환경, 날씨에 대한 정보를 기반으로 한 것이거나, 또는 위의 정보들을 모두 참조하여 이루어질 수 있는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 언급된 정보들 외에도 상기 신재생 에너지원(200)의 전력 생산량을 연산하는 데에 필요한 모든 정보들이 포함될 수 있으며, 해당 단계에서는 다양한 통계 기법들이 활용될 수 있어 상기 전력 생산량을 확률 기반으로 예측해 낼 수 있다. 예를 들어, 상기 신재생 에너지원(200)이 태양광 발전소라 가정할 때에 전력 생산량을 예측하는 단계는 상기 태양광 발전소의 과거 임의의 기간 중 생산된 전력량, 또는 상기 태양광 발전소가 설치된 지역의 주변 날씨에 대한 정보들(구름, 비 예보)을 중 적어도 하나를 기반으로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 2, the control method of the energy storage system 100 may begin with predicting the amount of power produced from the renewable energy source 200 first. (S101) The meaning of predicting the amount of power produced can be understood as calculating a value for how much power can be produced for an arbitrary time, and in this step, the renewable energy source 200 in the past It is based on the amount of electricity produced, or based on information on the surrounding environment and weather in the region where the renewable energy source 200 exists, or can be achieved by referring to all of the above information. Can be understood as In addition, in addition to the mentioned information, all information necessary to calculate the power production amount of the renewable energy source 200 may be included, and various statistical techniques may be used in this step, so that the power production amount is predicted based on probability. I can do it. For example, assuming that the renewable energy source 200 is a solar power plant, the step of estimating the amount of power produced during the past arbitrary period of the solar power plant or the area in which the solar power plant is installed It may be made based on at least one of information about the surrounding weather (cloud, rain forecast).

한편, 전력 생산량에 대한 예측이 이루어진 후, 본 발명에 따른 에너지 관리부(110)는 배터리부(120)의 충방전 계획을 수립할 수 있다.(S102) 본 단계는 배터리부(120)가 저장할 수 있는 전력 용량을 기초로 상기 배터리부(120)의 충전 시간, 시간 당 충전량을 결정하는 단계로 이해될 수 있으며, 이는 곧 해당 에너지 저장 시스템(100)의 충전율을 결정하는 것으로도 이해될 수 있다. 에너지 저장 시스템(100)의 충전율을 결정하는 것은 전체 시스템의 효율성을 위해서도, 그리고 배터리부(120)의 수명을 극대화 하는 데에 있어서도 매우 중요한 단계라 할 수 있는데, 특히 배터리는 완충이 이루어진 후 방전을 위해 대기하는 동안 일부 전력의 누수가 발생한다는 점, 또한 완충 상태로 배터리를 오랜 시간 유지하는 경우 배터리의 수명이 단축될 수 있다는 점에서 배터리의 완충 유지 시간을 가급적 짧게 하는 것이 중요하다 할 수 있다. 즉, 과거 전력 수요량의 예측에 따라 배터리의 방전 시간대가 정해져 있다고 가정할 때에, 해당 배터리의 완충 시각은 가급적이면 상기 방전 시간대에 근접한 시점이 되도록 충전율을 조절함으로써 배터리의 완충 유지 시간이 가능한 한 짧아지도록 하는 것이 바람직하다. Meanwhile, after prediction of the amount of power produced is made, the energy management unit 110 according to the present invention may establish a charge/discharge plan of the battery unit 120 (S102). This step can be stored by the battery unit 120. It may be understood as a step of determining the charging time and the amount of charge per hour of the battery unit 120 based on the existing power capacity, which may be understood as determining the charging rate of the corresponding energy storage system 100. Determining the charging rate of the energy storage system 100 is a very important step for the efficiency of the entire system and in maximizing the life of the battery unit 120. In particular, the battery is discharged after being fully charged. It is important to shorten the time to fully charge the battery as short as possible because some power leakage occurs while waiting for the battery, and the life of the battery may be shortened if the battery is maintained in a fully charged state for a long time. That is, assuming that the discharge time period of the battery is determined according to the prediction of the electric power demand in the past, the charge rate of the battery is adjusted so that the charging rate is as close as possible to the discharging time period, so that the full charge maintenance time of the battery is as short as possible. It is desirable to do.

한편 S102단계에서 배터리부(120)의 충방전 계획이 수립된 후, 상기 에너지 관리부(110)는 실제 신재생 에너지원(200)으로부터의 출력, 즉 전력 생산량을 모니터링 할 수 있으며, 이러한 모니터링 결과를 기반으로 앞서 S101단계에서 연산되었던 전력 생산량 예측치를 실시간으로 보정할 수 있다. (S103) 즉, 본 단계는 이미 배터리에 대한 충방전 계획이 일응 수립된 후 임의의 시점에 신재생 에너지의 실제 전력 생산량을 모니터링하고, 모니터링 된 현재 시점의 전력 생산량을 앞서 예측된 전력 생산량 대신 활용할 수 있게 한 단계로 이해될 수 있다. 한편, 본 S103단계는 시스템 운영자가 정한 주기에 따라 주기적으로 실행될 수 있거나, 또는 시스템 상에서 기 정해진 조건의 상태가 감지될 때에 자동적으로 실행될 수 있도록 구현할 수 있는데, 이에 대해서는 후술하기로 한다.Meanwhile, after the charge/discharge plan of the battery unit 120 is established in step S102, the energy management unit 110 may monitor the actual output from the renewable energy source 200, that is, the amount of power produced, and the monitoring result Based on this, it is possible to correct in real time the predicted power output calculated in step S101. (S103) That is, in this step, the actual power production of new and renewable energy is monitored at an arbitrary time after the charging/discharging plan for the battery has already been established, and the monitored current power production is used instead of the previously predicted power production. It can be understood as one step to enable. Meanwhile, the step S103 may be periodically executed according to a cycle determined by the system operator, or may be implemented to be automatically executed when a state of a predetermined condition is detected on the system, which will be described later.

다음으로, S103단계 이후에 에너지 관리부(110)는 현재 배터리의 남은 용량을 확인(S104)하여 앞으로 충전 가능한 전력량이 얼마나 남았는지를 파악하며, 그에 따라 충전 여부를 결정하고 실제 충전을 수행하게 된다. (S105 및 S106) 또한, 배터리 충전이 수행 중이거나 또는 기 정해진 시간 동안 수행된 후, 에너지 관리부(110)는 재차 배터리의 용량을 확인한 후 (S107) 남은 용량에 따라 충방전 계획을 수립하는 단계로 회귀할 수 있다.Next, after step S103, the energy management unit 110 checks the remaining capacity of the current battery (S104) to determine how much power is remaining to be charged in the future, determines whether to charge accordingly, and performs actual charging. (S105 and S106) In addition, after the battery charging is being performed or has been performed for a predetermined time, the energy management unit 110 checks the capacity of the battery again (S107) and establishes a charge/discharge plan according to the remaining capacity. You can regress.

한편, S105단계는 충전 여부를 결정하는 단계인데, 만일 충전의 필요성이 없어 충전을 하지 않는 것으로 결정된 경우, 에너지 관리부(110)는 여기서 그치는 것이 아니라 방전의 필요성이 있는지에 대한 판단, 즉 방전 여부를 결정하는 단계(S108)를 더 진행할 수도 있다. 본 발명이 배터리의 충전율, 즉 정해진 시간 동안 정해진 양 만큼의 전력을 수용하는 비율을 결정하기 위한 것임을 고려할 때에, 그리고 배터리란 반드시 충전만 가능한 것이 아니라 방전도 가능한 구성임을 고려할 때에, 충전율을 제어함에 있어서는 충전뿐 아니라 방전 역시 하나의 제어 파라미터가 될 수 있음은 물론이며, 본 발명에서는 이와 같은 사정에 기인하여 방전 역시 충전율 제어의 한 수단으로 활용할 수 있다. 방전 여부를 결정하는 단계(S108)에서 방전이 필요하다고 결정된 경우, 에너지 관리부(110)는 전력 변환부(130) 또는 배터리부(120)를 직접 제어함으로써 해당 배터리부(120)의 방전이 수행되도록 할 수 있다. (S109) 반대로, S108단계에서 방전이 필요 없다고 결정된 경우, 해당 배터리는 대기 상태에 머무르게 될 것(S110)이며, 일정 시간 동안 대기 상태에 있은 후 에너지 관리부(110)는 다시 배터리의 용량을 확인하는 단계에 이어 충방전 계획 수립 단계로 회귀할 수 있다.Meanwhile, step S105 is a step of determining whether to charge. If it is determined not to charge because there is no need for charging, the energy management unit 110 does not stop here, but determines whether there is a need for discharge, that is, whether or not to discharge. The determining step (S108) may be further performed. Considering that the present invention is for determining the charging rate of the battery, that is, the rate of accommodating a predetermined amount of power for a predetermined period of time, and when considering that the battery is a configuration capable of not only charging but also discharging, in controlling the charging rate Not only charging but also discharging may be one control parameter, and in the present invention, discharging may also be utilized as a means of charging rate control due to such circumstances. When it is determined that discharging is necessary in the step of determining whether to discharge (S108), the energy management unit 110 directly controls the power conversion unit 130 or the battery unit 120 so that the discharge of the corresponding battery unit 120 is performed. can do. (S109) Conversely, when it is determined that discharge is not necessary in step S108, the battery will remain in the standby state (S110), and after being in the standby state for a certain time, the energy management unit 110 checks the capacity of the battery again. Following the phase, it can return to the charging/discharging plan establishment phase.

이상 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템(100), 더 정확하게는 에너지 관리부(110)에 의한 충방전 제어 방법에 대해 살펴보았다.The energy storage system 100 according to the present invention, more precisely, the charge/discharge control method by the energy management unit 110 according to the present invention has been described with reference to FIG. 2.

도 3은 내지 도 5는 신재생 에너지원(200)의 예측된 생산량 그래프, 그리고 에너지 저장 시스템(100)의 충전율을 하나의 도표 상에 나타낸 것이다. 3 to 5 show a graph of the predicted production amount of the renewable energy source 200 and the charging rate of the energy storage system 100 on one diagram.

먼저 도 3은 예측된 신재생 에너지원(200)으로부터의 전력 생산량, 에너지 저장 시스템(100)의 충방전 계획에 따른 충전율을 나타낸 것이다. 앞서도 언급하였지만, 본 발명은 이미 예측된 전력 생산량을 기초로 충방전 계획을 수립한 이후에도 수시로 현재 시점의 전력 생산량을 모니터링 함으로써 충방전 계획을 새로이 수립하는 것을 하나의 특징으로 하며, 특히 이에 의해 제어될 수 있는 충전율은 배터리의 완충 유지 시간을 가능한 한 짧게 하기 위한 것임을 전술한 바 있다. 도 3의 실선은 예측된 전력 생산량의 그래프를 나타낸 것이며, 점선은 충전율을 나타낸 것인데, 도 3은 일응 과거의 정보들 또는 환경 정보들을 기초로 예측된 전력 생산량을 참조하여 충전율이 결정된 상태의 모습을 나타낸 것이며, 이 때의 충전율은 완충이 될 때까지 유지되고 있음을 확인할 수 있다. 또한, 임의의 방전 시작 시각이 정해져 있다고 가정할 때에, 상기 완충이 된 시점부터 방전 시작 시각까지의 완충 유지 시간은 FT로 표시하였으며, 본 발명은 이러한 FT를 가능한 한 짧게 하는 것을 하나의 목적으로 한다는 점은 전술하였다. First, FIG. 3 shows a predicted amount of power produced from the renewable energy source 200 and a charging rate according to a charging/discharging plan of the energy storage system 100. Although mentioned above, the present invention has one feature of establishing a new charge/discharge plan by monitoring the current power production from time to time even after establishing a charge/discharge plan based on the already predicted power production, and in particular, it can be controlled by this. It has been described above that the possible charging rate is to shorten the time to keep the battery fully charged. The solid line in FIG. 3 shows a graph of the predicted power production, and the dotted line shows the charging rate. FIG. 3 shows the state in which the charging rate is determined with reference to the estimated power production amount based on information from the past or environmental information. It is shown, and it can be seen that the filling rate at this time is maintained until fully charged. In addition, assuming that an arbitrary discharge start time is determined, the buffer maintenance time from the time when the buffer is charged to the discharge start time is expressed as FT, and the present invention aims to make such FT as short as possible. The point was described above.

도 4는 앞서 도 2의 S103단계, 즉 실제 신재생 에너지원(200)으로부터의 전력 생산량을 모니터링 하는 단계가 기 설정된 주기마다 실행되는 실시예를 도시한 것이다. 이에 따를 때, 본 발명에 따른 에너지 저장 시스템(100)은 정해진 주기 T마다 모니터링 단계를 수행할 수 있으며, 이 경우 (a)구간은 과거의 전력 생산량 정보 또는 주변 지역의 날씨 정보 등을 기초로 최초 결정된 충전율에 따라 배터리가 충전되는 구간을, (b)구간 내지 (d)구간은 각각 모니터링 단계가 수행된 이후 재설정된 충전율에 따라 배터리가 충전되는 실시예를 나타낸 것이다. 참고로 (b)구간은 (a)구간에 비해 충전율이 더 낮은 값을 가지는 것으로 도시되었는데, 이렇게 충전율이 이전 구간보다 낮게 설정되는 경우는 해당 시점에서 모니터링 된 전력 생산량의 추이를 볼 때에 전력 생산량이 충분하여 예정된 시각까지 완충이 충분히 이루어질 수 있는 것으로 판단된 경우, 또는 배터리 내부에 전력이 이미 일정 정도 충전이 되어 있어서 빠른 충전이 필요 없는 경우 등이 포함될 수 있다. 이와 달리 (c)구간은 (b)구간에 비해 충전율이 더 높고, (d)구간은 (c)구간에 비해 충전율이 더 높음을 볼 수 있는데, 이렇게 이전 구간보다 충전율이 높아지는 경우는 앞선 예시와 반대로 모니터링 된 전력 생산량의 추이를 볼 때에 향후 전력 생산량이 부족할 것으로 예상되는 경우, 또는 앞으로 예상되는 전력 생산량에 비해 현재 배터리 충전량이 낮은 경우 등이 포함될 수 있다.FIG. 4 illustrates an embodiment in which the step S103 of FIG. 2, that is, the step of monitoring the amount of power produced from the actual renewable energy source 200, is executed every preset cycle. When this is followed, the energy storage system 100 according to the present invention may perform a monitoring step every predetermined period T, in this case, the section (a) is initially based on information on the amount of electricity generated in the past or weather information of the surrounding area. A section in which the battery is charged according to the determined charging rate, and sections (b) to (d) each show an embodiment in which the battery is charged according to the reset rate after the monitoring step is performed. For reference, section (b) is shown to have a lower charging rate compared to section (a). If the charging rate is set lower than that of the previous section, the amount of power produced when looking at the trend of the monitored power production at that point This may include a case where it is determined that it is sufficient and sufficient to be fully charged by a predetermined time, or a case where fast charging is not necessary because power has already been charged to a certain degree in the battery. In contrast, the (c) section has a higher charging rate than the (b) section, and the (d) section has a higher charging rate than the (c) section. In this case, the charging rate is higher than the previous section, as in the previous example. Conversely, when looking at the trend of the monitored power production, it may include a case where the future power production is expected to be insufficient, or a case where the current battery charge is low compared to the expected power production in the future.

한편, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 것으로, 도 5에서는 앞서 도 2의 S103단계, 즉 전력 생산량을 모니터링 하는 단계가 기 정해진 조건의 상태가 감지될 때마다 자동적으로 실행되는 예시를 나타낸 것이다. On the other hand, FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In FIG. 5, step S103 of FIG. 2, that is, the step of monitoring the power production amount, is automatically executed whenever a state of a predetermined condition is detected. Is shown.

도 5를 살펴볼 때, (e)구간에서 최초의 충전율이 결정된 후, 그 다음 모니터링 단계는 T시간이 경과한 후 이루어짐을 알 수 있으며, 그 다음 모니터링 단계는 다시 T′시간이 경과한 후, 그 다음 모니터링 단계는 다시 T''시간이 경과한 후, 그 다음 모니터링 단계는 다시 T'''시간이 경과한 후에 이루어짐을 알 수 있다. 즉, 도 5에서는 일정하게 정해진 시간마다 모니터링 단계가 수행되는 것이 아니라 임의의 시점마다 해당 단계가 수행되는 것을 하나의 특징으로 함을 알 수 있다. 이와 같은 모니터링 단계를 트리거 시키기 위한 조건으로는, 예를 들어 신재생 에너지원(200)의 갑작스러운 전력 생산량 변동이 감지되었을 때, 또는 이러한 갑작스러운 전력 생산량 변동으로 인해 배터리의 충전율 변화까지 감지되었을 때, 신재생 에너지원(200)이 설치된 지역에의 기상변화가 감지되었을 때, 계통에서의 수요에서 갑작스러운 변동이 감지되었을 때 등이 포함될 수 있다.5, it can be seen that after the initial charging rate is determined in section (e), the next monitoring step is performed after T time has elapsed, and the next monitoring step is again after T'time has elapsed, It can be seen that the next monitoring step is again after T'' time has elapsed, and the next monitoring step is again after T''' time has passed. That is, in FIG. 5, it can be seen that the monitoring step is not performed at a fixed time, but is performed at an arbitrary time point. Conditions for triggering such a monitoring step are, for example, when a sudden change in the amount of power production of the renewable energy source 200 is detected, or when a change in the charging rate of the battery is detected due to such sudden change in the amount of power production. , When a weather change in a region where the renewable energy source 200 is installed is detected, when a sudden change in demand in the system is detected, and the like.

한편, 도 5를 참조할 때, 해당 실시예에서는 배터리가 방전이 되는 시점도 포함되어 있음을 확인할 수 있다. 즉, 앞서 도 2에 대한 설명에서는 방전 여부를 결정하는 단계인 S108단계 및 방전을 수행하는 단계인 S109단계에 대해서도 논하였는데, 도 5의 (f)구간 및 (g)구간 사이에서는 에너지 관리부(110)가 배터리부(120)가 방전되도록 함으로써 충전량을 떨어뜨리는 모습이 도시되어 있다.Meanwhile, referring to FIG. 5, it can be seen that the time point at which the battery is discharged is also included in the embodiment. That is, in the previous description of FIG. 2, step S108, which is a step of determining whether to discharge, and step S109, which is a step of performing discharge, were also discussed. Between sections (f) and (g) of FIG. 5, the energy management unit 110 ) Is shown to reduce the amount of charge by causing the battery unit 120 to be discharged.

이상 신재생 에너지원의 전력 생산량을 수시로 모니터링 함으로써 배터리부의 충방전 계획을 수립하고 나아가 충전율을 제어하는 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.The above described an energy storage system and a control method for establishing a charging/discharging plan for the battery unit by monitoring the amount of electricity produced by the renewable energy source from time to time and further controlling the charging rate. 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 에너지 저장 시스템
110 에너지 관리부
120 배터리부
130 전력 변환부
140 배터리 관리부
200 신재생 에너지원
300 그리드
100 energy storage systems
110 Energy Management Department
120 battery part
130 power converter
140 Battery Management Department
200 renewable energy sources
300 grid

Claims (12)

충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템에 있어서,
신재생 에너지원으로부터의 전력 생산량을 예측하고, 상기 예측에 기반하여 배터리부의 충방전 계획을 수립하며, 상기 신재생 에너지원으로부터의 실제 전력 생산량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 예측된 전력 생산량을 보정하고, 상기 보정된 전력 생산량 및 현재 배터리부의 용량을 참조하여 당해 배터리부의 충전 여부를 결정하는 에너지 관리부;
상기 에너지 관리부의 결정에 따라 충전을 수행하는 배터리부;
상기 배터리부의 충전을 제어하는 전력 변환부;
를 포함하는,
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템.
In the energy storage system capable of charging rate control,
Predict the amount of power production from a renewable energy source, establish a charge/discharge plan of the battery unit based on the prediction, monitor the actual amount of power production from the renewable energy source, and calculate the predicted power production amount according to the monitoring result. An energy management unit that corrects and determines whether to charge the battery unit by referring to the corrected power generation amount and the current capacity of the battery unit;
A battery unit that performs charging according to the determination of the energy management unit;
A power conversion unit controlling charging of the battery unit;
Containing,
Energy storage system with charge rate control.
제1항에 있어서
상기 에너지 관리부는,
상기 배터리부의 충전율을 결정하되,
상기 배터리부의 완충 시각과 기 설정된 방전 시작 시각 간 완충 유지 시간을 최소화 하도록 상기 배터리부의 충전율을 결정하는 것을 특징으로 하는,
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템.
According to claim 1
The energy management unit,
Determine the charging rate of the battery unit,
It characterized in that determining the charging rate of the battery unit to minimize a full charge maintenance time between the full charge time of the battery unit and a preset discharge start time
Energy storage system with charge rate control.
제2항에 있어서
상기 에너지 관리부는,
상기 보정된 전력 생산량 및 현재 배터리부의 용량을 참조하여 당해 배터리부의 방전 여부를 더 결정하는 것을 특징으로 하는,
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템.
According to claim 2
The energy management unit,
It characterized in that further determining whether to discharge the battery unit by referring to the corrected power production amount and the current capacity of the battery unit,
Energy storage system with charge rate control.
제2항에 있어서,
상기 에너지 관리부는,
상기 신재생 에너지원으로부터의 전력 생산량을 예측한 이후, 기 설정된 주기마다 상기 신재생 에너지원의 전력 생산량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 전력 생산량을 보정하는 것을 특징으로 하는,
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템.
The method of claim 2,
The energy management unit,
After predicting the amount of power produced from the renewable energy source, monitoring the amount of power produced by the new and renewable energy source every preset period, and correcting the amount of power produced according to the monitoring result,
Energy storage system with charge rate control.
제2항에 있어서,
상기 에너지 관리부는,
상기 신재생 에너지원으로부터의 전력 생산량을 예측한 이후, 기 설정된 조건의 상태가 감지될 때마다 상기 전력 생산량을 보정하는 것을 특징으로 하는,
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템.
The method of claim 2,
The energy management unit,
After predicting the amount of power production from the renewable energy source, it characterized in that the power production amount is corrected whenever a state of a preset condition is detected,
Energy storage system with charge rate control.
제5항에 있어서,
상기 기 설정된 조건은,
상기 신재생 에너지원의 전력 생산량 변동이 기 설정된 범위를 초과한 경우,
상기 신재생 에너지원의 전력 생산량 변동에 의해 배터리의 충전율 변화가 감지된 경우, 또는
상기 신재생 에너지원이 설치된 지역의 기상변화가 감지된 경우 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템.
The method of claim 5,
The preset condition is,
When the change in the amount of electricity produced by the renewable energy source exceeds a preset range,
When a change in the charging rate of the battery is detected due to the change in the amount of power produced by the renewable energy source, or
It characterized in that it comprises at least one of the cases where the weather change in the region where the renewable energy source is installed is detected,
Energy storage system with charge rate control.
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템을 제어하는 방법에 있어서,
에너지 관리부가, 신재생 에너지원으로부터의 전력 생산량을 예측하는 단계;
에너지 관리부가, 상기 예측에 기반하여 배터리부의 충방전 계획을 수립하는 단계;
에너지 관리부가, 상기 신재생 에너지원으로부터의 실제 전력 생산량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 예측된 전력 생산량을 보정하는 단계;
에너지 관리부가, 현재 배터리부의 용량을 모니터링 하는 단계;
에너지 관리부가, 상기 보정된 전력 생산량 및 현재 배터리부의 용량을 참조하여 당해 배터리부의 충전 여부를 결정하는 단계;
를 포함하는,
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
In a method for controlling an energy storage system capable of controlling a charging rate,
Predicting, by the energy management unit, the amount of power produced from the renewable energy source;
Establishing, by the energy management unit, a charge/discharge plan of the battery unit based on the prediction;
An energy management unit monitoring an actual amount of power production from the renewable energy source and correcting the predicted amount of power production according to a monitoring result;
An energy management unit monitoring the capacity of the current battery unit;
Determining, by the energy management unit, whether to charge the battery unit by referring to the corrected power generation amount and the current capacity of the battery unit;
Containing,
Control method of energy storage system capable of charging rate control.
제7항에 있어서
상기 에너지 관리부가 상기 배터리부의 충전율을 결정하는 단계를 더 포함하되,
상기 에너지 관리부는, 상기 배터리부의 완충 시각과 기 설정된 방전 시작 시각 간 완충 유지 시간을 최소화 하도록 상기 배터리부의 충전율을 결정하는 것을 특징으로 하는,
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
According to claim 7
The energy management unit further comprises determining a charging rate of the battery unit,
The energy management unit, characterized in that to determine the charging rate of the battery unit to minimize a full charge maintenance time between the charging time of the battery unit and a preset discharge start time,
Control method of energy storage system capable of charging rate control.
제8항에 있어서
상기 에너지 관리부가, 상기 보정된 전력 생산량 및 현재 배터리부의 용량을 참조하여 당해 배터리부의 방전 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
According to claim 8
The energy management unit further comprising the step of determining whether to discharge the battery unit by referring to the corrected power production amount and the current capacity of the battery unit,
Control method of energy storage system capable of charging rate control.
제8항에 있어서,
상기 에너지 관리부는, 상기 신재생 에너지원으로부터의 전력 생산량을 예측한 이후, 기 설정된 주기마다 상기 신재생 에너지원의 전력 생산량을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 상기 전력 생산량을 보정하는 것을 특징으로 하는,
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
The method of claim 8,
The energy management unit, after predicting the amount of power produced from the new and renewable energy source, monitors the amount of power produced by the new and renewable energy source every preset period, and corrects the amount of power produced according to the monitoring result,
Control method of energy storage system capable of charging rate control.
제8항에 있어서,
상기 에너지 관리부는, 상기 신재생 에너지원으로부터의 전력 생산량을 예측한 이후, 기 설정된 조건의 상태가 감지될 때마다 상기 전력 생산량을 보정하는 것을 특징으로 하는,
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템의 제어 방법.
The method of claim 8,
The energy management unit, after predicting the amount of power produced from the renewable energy source, is characterized in that correcting the amount of power produced each time a state of a preset condition is detected,
Control method of energy storage system capable of charging rate control.
제11항에 있어서,
상기 기 설정된 조건은,
상기 신재생 에너지원의 전력 생산량 변동이 기 설정된 범위를 초과한 경우,
상기 신재생 에너지원의 전력 생산량 변동에 의해 배터리의 충전율 변화가 감지된 경우, 또는
상기 신재생 에너지원이 설치된 지역의 기상변화가 감지된 경우 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
충전율 제어가 가능한 에너지 저장 시스템의 제어 방법.

The method of claim 11,
The preset condition is,
When the change in the amount of electricity produced by the renewable energy source exceeds a preset range,
When a change in the charging rate of the battery is detected due to the change in the amount of power produced by the renewable energy source, or
It characterized in that it comprises at least one of the cases where the weather change in the region where the renewable energy source is installed is detected,
Control method of energy storage system capable of charging rate control.

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