KR20200130943A - Apparatus and method for operating a multiple microgrid, multiple microgrid system - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for operating multiple micro-grid, and a multiple micro-grid system. More particularly, the present invention relates to an apparatus and a method for operating multiple micro-grids, and a multiple micro-grid system capable of sharing mutual source by power trading. An objective of the present invention is to provide an apparatus and a method for operating multiple micro-grids, and a multiple micro-grid system which create revenue of each micro-grid configuring multiple micro-grids and stably supply power. The apparatus for operating multiple micro-grid comprises: a resource information collector to collect cell grid power purchase quantity by preset power deal time periods from an EMS of the micro-grid of a cell grid buying private resource information and power by cell grids from an EMS of a micro-grid of a cell grid selling power; and a matching unit to match a cell grid selling power with a cell grid purchasing power using the collected private resource information by cell grids and cell grid power purchase quantity by power deal time periods.

Description

다중마이크로그리드 운영 장치 및 그 운영 방법, 다중마이크로그리드 시스템{APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING A MULTIPLE MICROGRID, MULTIPLE MICROGRID SYSTEM}Multi-microgrid operating device and its operating method, multi-microgrid system {APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING A MULTIPLE MICROGRID, MULTIPLE MICROGRID SYSTEM}

본 발명은 다중마이크로그리드 운영 장치 및 그 운영 방법 및 다중마이크로그리드 시스템에 관한 것으로, 전력거래를 통해 상호 자원을 공유할 수 있는 다중마이크로그리드 운영 장치 및 그 운영 방법 및 다중마이크로그리드 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for operating a multi-microgrid, a method for operating the same, and a multi-microgrid system, and to a multi-microgrid operating apparatus capable of sharing mutual resources through power transaction, a method of operating the same, and a multi-microgrid system.

마이크로그리드(Micro Grid)는 전력망에 정보 기술이 접목되어 발전량 조절을 위한 제어가 수행되며, 발전·소비량 예측 등의 기능을 필요로 한다는 점에서 스마트그리드와 유사하지만, 그 적용 규모가 스마트그리드에 비하여 상대적으로 작고, 발전원과 수용가(전력소비 주체)의 위치가 가깝기 때문에 대규모 송전 설비가 필요하지 않다는 차이점이 있다.Micro Grid is similar to Smart Grid in that information technology is grafted to the power grid to control the amount of power generation and requires functions such as power generation and consumption forecasting, but its application scale is comparable to that of Smart Grid. The difference is that large-scale transmission facilities are not required because it is relatively small and the location of the power generation source and the customer (power consuming entity) is close.

미국의 에너지국(Department Of Energy, DOE)은 마이크로그리드(Micro Grid)를 다음과 같이 정의하고 있다.The US Department of Energy (DOE) defines a microgrid as follows.

명확히 정의된 전기적 범위 안에서 상호 연결된 '수용가'와 '분산 에너지 자원(Distributed Energy Resource, DER)'의 그룹으로 계통에 대하여 하나의 제어 가능한 개체(entity)이며, 계통으로부터 연결 및 독립이 가능하다.It is a group of mutually connected'consumers' and'distributed energy resources (DER)' within a clearly defined electrical range, and is a controllable entity for a system, and can be connected and independent from the system.

다시 말해, 마이크로그리드는 지역화된 전력망으로 수용가와 풍력, 태양광 등의 분산 에너지 자원(DER)을 연결한 것으로써, 전체 전력 계통과 독립적(off-grid)으로 동작하여 전력의 자급자족(自給自足)이 가능하며, 필요에 따라 계통과 연계(on-grid)되어 동작할 수도 있는 전력망이다.In other words, a microgrid is a localized power grid that connects customers with distributed energy resources (DER) such as wind and solar power, and operates off-grid with the entire power system to provide self-sufficiency of power. ) Is possible, and it is a power grid that can operate in connection with the grid (on-grid) if necessary.

그러나 단순히 수용가와 DER을 연결하는 것만으로는 마이크로그리드를 구성 및 운영하기에 충분하지 않다. 풍력 발전이나 태양광 발전의 경우, 풍속이나 일조량에 따른 발전량의 변화가 발생하기 때문인데, 이러한 풍력이나 태양광 발전 설비를 별다른 제어 없이 계통으로 전력을 공급하도록 연결할 경우, 전력 계통의 전력 품질은 예측과 관리가 매우 어려워진다.However, simply connecting customers and DERs is not enough to configure and operate a microgrid. This is because, in the case of wind power generation or solar power generation, the amount of power generation changes according to wind speed or amount of sunlight.If such wind power or solar power generation facilities are connected to supply power to the system without special control, the power quality of the power system is predicted. And management becomes very difficult.

특히 마이크로그리드는 구성되는 전력망의 범위가 작기 때문에 신재생 발전원의 전력 품질 불안정에 더욱 큰 영향을 받게 되므로 마이크로그리드를 구성할 때는 이러한 문제들을 방지하기 위한 기술들이 적용되어야 한다. 또한 전력 품질 및 공급의 안정성을 확보하기 위하여 대부분의 마이크로그리드는 에너지 저장 시스템(Energy Storage System, ESS)을 포함하여 구성된다.In particular, since microgrids have a small range of power grids, they are more affected by power quality instability of new and renewable power sources. When constructing microgrids, technologies to prevent these problems should be applied. In addition, in order to ensure the stability of power quality and supply, most microgrids include an energy storage system (ESS).

이때, ESS는 전력 공급 과잉 시점에는 전력을 저장하고, 수요가 많아지는 시점에는 저장해 둔 전력을 수용가로 공급하는 역할을 수행함으로써 마이크로그리드의 전력 품질 및 공급의 안정성에 기여한다.At this time, the ESS contributes to the stability of the power quality and supply of the microgrid by storing power when the power supply is excessive and supplying the stored power to the customer when the demand increases.

그리고 ESS뿐만 아니라 마이크로그리드에 연결되어 있는 수용가나 DER들을 모니터링하고 제어할 수 있도록 하는 시스템 또한 필요한데, 이러한 시스템들은 마이크로그리드의 상태에 따라 발전원이나 수용가의 동작을 제어하여 전력의 공급 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 해 준다.In addition, a system that can monitor and control not only the ESS but also the customers or DERs connected to the microgrid is required.These systems control the operation of the power generation source or the customer according to the state of the microgrid to stably maintain the state of power supply. It allows you to keep it.

또한 단순한 모니터링과 제어뿐만 아니라 발전·수요량을 예측하고 Peak Cut, Load Shift, Demand Response 등의 부가 서비스를 가능하도록 하여 에너지 사용 효율을 높이고 부가적인 이득을 창출할 수 있도록 한다.In addition, not only simple monitoring and control, but also power generation and demand are predicted, and additional services such as Peak Cut, Load Shift, and Demand Response are available to increase energy use efficiency and create additional benefits.

한국등록특허공보 제10-1212343호(공고일자 2012년12월13일)Korean Registered Patent Publication No. 10-1212343 (announcement date December 13, 2012)

본 발명은 다중마이크로그리드를 구성하는 각각의 마이크로그리드의 수익을 창출함과 동시에 안정적인 전력 공급을 가능하게 하는 다중마이크로그리드 운영 장치 및 그 운영 방법 및 다중마이크로그리드 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a multi-micro-grid operating device, a method of operating the same, and a multi-micro-grid system that generates a profit of each micro-grid constituting the multi-micro-grid and enables stable power supply at the same time.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중마이크로그리드 운영 장치는 전력을 판매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 셀그리드 별 사적 자원 정보 및 전력을 구매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 기 설정된 전력 거래 시간대별 셀그리드별 전력 구매량을 수집하는 자원 정보 수집부; 및 상기 수집된 셀그리드 별 사적 자원 정보 및 전력 거래 시간대별 셀그리드별 전력 구매량을 사용해 전력을 판매하고자 하는 셀그리드와 전력을 구매하고자 하는 셀그리드를 매칭시키는 매칭부를 포함한다. The multi-microgrid operating device according to a preferred embodiment of the present invention is from the EMS of the microgrid to which the cell grid to sell power belongs, and the private resource information for each cell grid and from the EMS of the microgrid to which the cell grid to purchase power belongs. A resource information collection unit that collects a power purchase amount for each cell grid according to a preset power transaction time slot; And a matching unit for matching the cell grid to be sold power and the cell grid to purchase power using the collected private resource information for each cell grid and the amount of power purchase for each cell grid for each power transaction time period.

여기서, 상기 사적 자원 정보는 ESS 용량 정보일 수 있다. Here, the private resource information may be ESS capacity information.

그리고, 상기 EMS는 공적 자원을 사용해 마이크로그리드 내부를 운영할 수 있다. In addition, the EMS can operate inside the microgrid using public resources.

또한, 상기 공적 자원은 ESS 용량 중 사적 자원 정보를 제외한 ESS 용량일 수 있다. In addition, the public resource may be an ESS capacity excluding private resource information among ESS capacity.

또한, 전력을 구매하고자 하는 셀그리드와 전력을 판매하기로 한 셀그리드의 매칭 결과를 EMS에 제공하는 전력 거래 수행부를 더 포함하고, 상기 EMS는 전력 거래 매칭 결과를 토대로 전력을 판매하는 셀그리드와 전력을 구매하는 셀그리드 간에 DC 망을 통해 전력 공급이 가능하도록 전력을 판매하는 셀그리드와 DC 망 사이에 설치된 차단기 및 전력을 구매하는 셀그리드와 DC 망 사이에 설치된 차단기를 제어할 수 있다. In addition, it further includes a power transaction execution unit that provides the EMS a matching result of the cell grid to be purchased and the cell grid to sell power to the EMS, and the EMS is a cell grid that sells power based on the power transaction matching result. It is possible to control a circuit breaker installed between the cell grid that sells power and the DC network so that power can be supplied through the DC network between the cell grids that purchase power, and the circuit breaker installed between the cell grid that purchases power and the DC network.

또한, 상기 DC 망은 AC 망과 별개로 설치되어 복수의 마이크로그리드 내의 셀그리드를 연결할 수 있다. In addition, the DC network may be installed separately from the AC network to connect cell grids within a plurality of microgrids.

또한, 상기 사적 자원이 설정된 셀그리드가 속하는 마이크로그리드 내의 EMS는 상기 사적 자원이 설정된 셀그리드의 사적 자원이 상시 확보될 수 있도록 상기 사적 자원이 설정된 셀그리드를 제어할 수 있다. In addition, the EMS in the microgrid to which the cell grid in which the private resource is set belongs may control the cell grid in which the private resource is set so that the private resource of the cell grid in which the private resource is set can be always secured.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중마이크로그리드 운영 방법은 정보 수집부가 전력을 판매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 셀그리드 별 사적 자원 정보 및 전력을 구매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 기 설정된 전력 거래 시간대별 셀그리드별 전력 구매량을 수집하는 단계; 및 매칭부가 상기 수집된 셀그리드 별 사적 자원 정보 및 전력 거래 시간대별 셀그리드별 전력 구매량을 사용해 전력을 판매하고자 하는 셀그리드와 전력을 구매하고자 하는 셀그리드를 매칭시키는 단계를 포함한다. In a method for operating a multi-microgrid according to a preferred embodiment of the present invention, the information collection unit includes private resource information for each cell grid and the microgrid to which the cell grid to purchase power belongs from the EMS of the microgrid to which the cell grid to sell power belongs. Collecting power purchase amount for each cell grid for each predetermined power transaction time period from the EMS of the And matching, by the matching unit, the cell grid to be sold power and the cell grid to purchase power using the collected private resource information for each cell grid and the amount of power purchased for each cell grid for each power transaction time period.

여기서, 상기 사적 자원 정보는 ESS 용량 정보일 수 있다. Here, the private resource information may be ESS capacity information.

그리고, 상기 EMS는 공적 자원을 사용해 마이크로그리드 내부를 운영할 수 있다. In addition, the EMS can operate inside the microgrid using public resources.

또한, 상기 공적 자원은 ESS 용량 중 사적 자원 정보를 제외한 ESS 용량일 수 있다. In addition, the public resource may be an ESS capacity excluding private resource information among ESS capacity.

또한, 전력 거래 수행부가 전력을 구매하고자 하는 셀그리드와 전력을 판매하기로 한 셀그리드의 매칭 결과를 EMS에 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 EMS는 전력 거래 매칭 결과를 토대로 전력을 판매하는 셀그리드와 전력을 구매하는 셀그리드 간에 DC 망을 통해 전력 공급이 가능하도록 전력을 판매하는 셀그리드와 DC 망 사이에 설치된 차단기 및 전력을 구매하는 셀그리드와 DC 망 사이에 설치된 차단기를 제어할 수 있다. In addition, the power transaction execution unit further comprises the step of providing the matching result of the cell grid to be sold power and the cell grid to be sold to the EMS, wherein the EMS is a cell that sells power based on the power transaction matching result. It is possible to control a circuit breaker installed between the cell grid that sells power and the DC network so that power can be supplied through the DC network between the grid and the cell grid that purchases power, and the circuit breaker installed between the cell grid that purchases power and the DC network. .

또한, 상기 DC 망은 AC 망과 별개로 설치되어 복수의 마이크로그리드 내의 셀그리드를 연결할 수 있다. In addition, the DC network may be installed separately from the AC network to connect cell grids within a plurality of microgrids.

또한, 상기 사적 자원이 설정된 셀그리드가 속하는 마이크로그리드 내의 EMS는 상기 사적 자원이 설정된 셀그리드의 사적 자원이 상시 확보될 수 있도록 상기 사적 자원이 설정된 셀그리드를 제어할 수 있다. In addition, the EMS in the microgrid to which the cell grid in which the private resource is set belongs may control the cell grid in which the private resource is set so that the private resource of the cell grid in which the private resource is set can be always secured.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중마이크로그리드 시스템은 복수의 셀그리드 및 상기 복수의 셀그리드의 운영을 담당하는 EMS를 포함하는 제 1 마이크로그리드; 복수의 셀그리드 및 상기 복수의 셀그리드의 운영을 담당하는 EMS를 포함하는 제 2 마이크로그리드; 상기 제 1 마이크로그리드와 제 2 마이크로그리드 간의 전력 거래를 중개하는 다중마이크로그리드 운영 장치; 상기 제 1 마이크로그리드와 제 2 마이크로그리드를 연결하는 DC 망을 포함하고, 상기 제 1 마이크로그리드와 제 2 마이크로그리드는 상기 DC 망을 통해 전력 거래를 수행할 수 있다. A multi-microgrid system according to a preferred embodiment of the present invention includes a first microgrid including a plurality of cell grids and an EMS responsible for operating the plurality of cell grids; A second microgrid including a plurality of cell grids and an EMS for operating the plurality of cell grids; A multi-microgrid operating device that mediates a power transaction between the first microgrid and the second microgrid; A DC network connecting the first microgrid and the second microgrid may be included, and the first microgrid and the second microgrid may perform power transaction through the DC network.

그리고, 상기 DC 망은 전력 회사가 운영하는 AC 망과 별개로 설치될 수 있다. In addition, the DC network may be installed separately from an AC network operated by a power company.

또한, 상기 상기 제 1 마이크로그리드와 제 2 마이크로그리드를 연결하는 DC 망에는 DC-DC 컨버터가 설치될 수 있다. In addition, a DC-DC converter may be installed in a DC network connecting the first microgrid and the second microgrid.

또한, 상기 DC-DC 컨버터는 제 1 마이크로그리드와 제 2 마이크로그리드 간의 전력 거래시 전력을 구매하는 마이크로그리드의 내부 운영 DC 전압에 정합되도록 전력을 판매하는 마이크로그리드이 내부 운영 DC 전압을 변환할 수 있다. In addition, the DC-DC converter may convert the internal operating DC voltage of the microgrid to be matched to the internal operating DC voltage of the microgrid that purchases power during power transaction between the first microgrid and the second microgrid. .

또한, 상기 다중마이크로그리드 운영 장치는 마이크로그리드 내의 셀그리드의 사적 자원 정보에 기반하여 전력 거래를 중개할 수 있다.In addition, the multi-microgrid operating device may mediate power transactions based on private resource information of a cell grid in the microgrid.

또한, 상기 마이크로그리드는 공적 자원 정보에 기반하여 마이크로그리드 내부를 운영할 수 있다. In addition, the microgrid may operate inside the microgrid based on public resource information.

본 발명은 마이크로그리드 간 전력 거래를 통해 다중마이크로그리드를 구성하는 각각의 마이크로그리드의 수익을 창출함과 동시에 안정적인 전력 공급을 가능하게 할 수 있다. The present invention can generate a profit of each microgrid constituting a multi-microgrid through a power transaction between microgrids and enable stable power supply at the same time.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 마이크로그리드 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 마이크로그리드의 공적자원과 사적자원을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 TOC의 기능블록도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로그리드 운영 방법에 대한 플로우차트이다. 1 is a schematic diagram of a multi-microgrid system according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining public and private resources of the microgrid of FIG. 1.
3 is a functional block diagram of the TOC of FIG. 1.
4 is a flowchart of a method of operating a microgrid according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar elements. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

이하, 도 1 및 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 마이크로그리드 시스템에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중 마이크로그리드 시스템의 개략도이다. 도 2는 도 1의 마이크로그리드의 공적자원과 사적자원을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 1의 TOC의 기능블록도이다. 이하, 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 종래 주지된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. Hereinafter, a multi-microgrid system according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 3. 1 is a schematic diagram of a multi-microgrid system according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining public and private resources of the microgrid of FIG. 1. 3 is a functional block diagram of the TOC of FIG. 1. Hereinafter, in order to clarify the gist of the present invention, a description of known matters will be omitted or simplified.

도 1을 참조하면, 다중 마이크로그리드 시스템은 복수의 마이크로그리드(10, 20), TOC(100, Top Of Control, 다중 마이크로그리드 운영 장치), MDMS(200, Metering Data Management System)을 포함할 수 있다. 이하. 설명의 편의를 위해, 2 개의 마이크로그리드를 기준으로 설명한다. 도 1에서 도면부호 '10'은 제 1 마이크로그리드, 도면부호 '20'은 제 2 마이크로그리드이다. Referring to Figure 1, the multi-microgrid system may include a plurality of microgrids (10, 20), TOC (100, Top Of Control, multi-microgrid operation device), MDMS (200, Metering Data Management System). . Below. For convenience of explanation, the description is based on two microgrids. In FIG. 1, reference numeral '10' denotes a first microgrid, and reference numeral '20' denotes a second microgrid.

제 1 마이크로그리드(10)는 복수의 셀그리드(11-1, 11-2, …, 11-n, 이하, '11'로 통칭함), PMS(12, Power Management System), EMS(13, Energy Management System)를 포함할 수 있다. The first microgrid 10 includes a plurality of cell grids (11-1, 11-2, ..., 11-n, hereinafter, collectively referred to as '11'), PMS (12, Power Management System), EMS (13, Energy Management System).

셀그리드(11) 각각은 마이크로그리드 보다 소규모 그리드로서, 부하(Load)를 포함할 수 있다. 복수의 셀그리드(11) 중 적어도 일부는 ESS(Energy Storage System)를 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 셀그리드(11) 중 적어도 일부는 분산전원을 포함할 수 있다. Each of the cell grids 11 is a smaller grid than the microgrid, and may include a load. At least some of the plurality of cell grids 11 may include an energy storage system (ESS). And, at least some of the plurality of cell grids 11 may include distributed power.

PMS(12)는 제 1 셀그리드(11-1)의 운영 만을 담당할 수 있다. PMS(12)는 셀그리드의 부하량이 많거나 셀그리드에 분산전원이 포함되어 있거나 ESS 용량이 커서 셀그리드에 대한 전용 운영 장치가 필요한 경우 특정 셀그리드의 운영을 담당하기 위해 설치될 수 있다. PMS(12)는 기 설정된 운영 시나리오에 따라 담당 셀그리드에 대하여 부하 예측, 부하 제어(피크 제어), ESS 충방전 제어, 최적 제어 등을 수행할 수 있다. The PMS 12 can only operate the first cell grid 11-1. The PMS 12 may be installed to take charge of the operation of a specific cell grid when the cell grid load is large, the cell grid contains distributed power, or the ESS capacity is large and a dedicated operating device for the cell grid is required. The PMS 12 may perform load prediction, load control (peak control), ESS charge/discharge control, and optimal control for the cell grid in charge according to a preset operation scenario.

EMS(13)는 셀그리드(11)의 운영을 담당할 수 있다. 이때, EMS(13)는 PMS(12)와 연동할 수 있다. EMS(13)는 복수의 셀그리드(11) 각각의 공적 자원 정보와 사적 자원 정보를 수집할 수 있다. EMS(13)는 공적 자원 정보를 활용하여 제 1 마이크로그리드(10)의 내부 운영을 할 수 있다. 여기서, 공적 자원 정보는 셀그리드(11) 내부에 포함된 ESS의 전체 용량 중 공적으로 활용하기 위한 용량을 의미할 수 있다. 여기서, 공적이라 함은 셀그리드(11)가 속하는 마이크로그리드(제 1 마이크로그리드)의 전체 운영적 측면을 의미할 수 있다. EMS(13)는 공적 자원 정보를 활용하여 제 1 마이크로그리드(10) 내부에서의 DC 망(1)을 사용한 전력 거래, 제 1 마이크로그리드(10) 자체의 수급 안정을 위한 제어 등을 수행할 수 있다. 일 예로 피크 부하 시간대에 공적 자원인 ESS 용량을 사용해 피크 제어(ESS 방전 및 타 셀그리드로의 전력 공급)를 수행할 수 있다. EMS(13)는 사적 자원 정보를 사용해 DC 망(1)을 통한 마이크로그리드 간 전력 거래를 수행할 수 있다. EMS(13)는 사적 자원 정보로서 제 1 마이크로그리드(10)에 속하는 셀그리드(11) 각각의 ESS 전체 용량 중 사적 자원으로 활용하는 용량을 TOC(100, Top Of Control, 다중 마이크로그리드 운영 장치)에 제공할 수 있다. 이때, 셀그리드(11) 각각의 식별 정보와 매칭된 사적 자원 정보가 TOC(100)에 제공될 수 있다. 셀그리드(11)는 EMS(13)에 제공한 사적 자원 정보에 따라 셀그리드 각각에 구비된 ESS를 상시 충전하여 사적 자원이 실시간 확보되도록 하여야 한다. 따라서, EMS(13)는 셀그리드(11)가 EMS(13)에 제공한 사적 자원 정보에 따라 셀그리드 각각에 구비된 ESS를 상시 충전하여 사적 자원이 상시 확보될 수 있도록 셀그리드(11)를 운영할 수 있다. 그리고, EMS(13)는 셀그리드(11)가 제공하기로 한 공적 자원(달리 표현하면, EMS(13)가 제 1 마이크로그리드를 운영하기 위해 사용 가능한 셀그리드 각각의 ESS의 충방전 제어 가능 용량)을 활용해 제 1 마이크로그리드(10) 내부를 운영할 수 있다. EMS (13) may be in charge of the operation of the cell grid (11). In this case, the EMS 13 may interwork with the PMS 12. The EMS 13 may collect public resource information and private resource information of each of the plurality of cell grids 11. The EMS 13 may internally operate the first microgrid 10 using public resource information. Here, the public resource information may mean a capacity for public use among the total capacity of the ESS included in the cell grid 11. Here, the term “public” may mean the overall operational aspect of the microgrid (first microgrid) to which the cell grid 11 belongs. The EMS 13 can perform power transactions using the DC network 1 inside the first microgrid 10, control for supply and demand stability of the first microgrid 10 itself, using public resource information. have. For example, peak control (ESS discharge and power supply to other cell grids) can be performed using ESS capacity, which is a public resource, during peak load times. The EMS 13 can perform power transactions between microgrids through the DC network 1 using private resource information. EMS (13) is the private resource information, the total capacity of each ESS of the cell grid (11) belonging to the first microgrid (10), the capacity used as a private resource TOC (100, Top Of Control, multi-microgrid operating device) Can be provided. In this case, private resource information matched with the identification information of each of the cell grids 11 may be provided to the TOC 100. The cell grid 11 must always charge the ESS provided in each cell grid according to the private resource information provided to the EMS 13 so that private resources are secured in real time. Therefore, the EMS (13) always charges the ESS provided in each of the cell grids according to the private resource information provided by the cell grid (11) to the EMS (13) to ensure that the private resources are always secured by the cell grid (11). Can be operated. In addition, the EMS 13 is a public resource decided to be provided by the cell grid 11 (in other words, the charge/discharge controllable capacity of each ESS in the cell grid that the EMS 13 can use to operate the first microgrid) ) Can be used to operate the inside of the first microgrid 10.

제 1 마이크로그리드(10) 내의 제 1 내지 제 n 셀그리드 각각은 제 1 차단기(CB1)를 매개로 하여 DC 망(1)에 연결될 수 있다. 여기서, DC 망(1)은 마이크로그리드 간 및 마이크로그리드 내의 셀그리드 간을 전기적으로 연결할 수 있다. 그리고, 제 1 내지 제 n 셀그리드 각각은 제 2 차단기(CB2)를 매개로 AC 망(2)에 전기적으로 연결될 수 있다. AC 망은 전력 회사가 운영하는 유틸리티 그리드일 수 있다. Each of the first to nth cell grids in the first microgrid 10 may be connected to the DC network 1 via the first circuit breaker CB1. Here, the DC network 1 may electrically connect between microgrids and between cell grids within the microgrid. In addition, each of the first to nth cell grids may be electrically connected to the AC network 2 via the second circuit breaker CB2. The AC network may be a utility grid operated by a power company.

제 2 마이크로그리드(20)는 복수의 셀그리드(21-1, 21-2, …, 21-n, 이하, '21'로 통칭함), FPMS(22, Factory Power Management System), EMS(23, Energy Management System)를 포함할 수 있다. The second microgrid 20 includes a plurality of cell grids (21-1, 21-2, ..., 21-n, hereinafter, collectively referred to as '21'), FPMS (22, Factory Power Management System), EMS (23 , Energy Management System).

셀그리드(21) 각각은 마이크로그리드 보다 소규모 그리드로서, 부하(Load)를 포함할 수 있다. 복수의 셀그리드(21) 중 적어도 일부는 ESS(Energy Storage System)를 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 셀그리드(21) 중 적어도 일부는 분산전원을 포함할 수 있다. Each of the cell grids 21 is a smaller grid than the microgrid, and may include a load. At least some of the plurality of cell grids 21 may include an Energy Storage System (ESS). In addition, at least some of the plurality of cell grids 21 may include distributed power.

FPMS(22-1, 22-2, …, 22-n)는 FPMS(22)와 연계된 셀그리드(22)의 운영 만을 담당할 수 있다. FPMS(22)는 셀그리드의 부하량이 많거나 셀그리드에 분산전원이 포함되어 있거나 ESS 용량이 커서 셀그리드에 대한 전용 운영 장치가 필요한 경우 특정 셀그리드의 운영을 담당하기 위해 설치될 수 있다. FPMS(22)는 기 설정된 운영 시나리오에 따라 담당 셀그리드에 대하여 부하 예측, 부하 제어(피크 제어), ESS 충방전 제어, 최적 제어 등을 수행할 수 있다. FPMS(22)는 공장에 구비되는 셀그리드의 운영에 특화된 PMS일 수 있다. 공장의 경우 산업용 전기를 사용하는 특수성이 있다. 이에 따라, 전력 요금 과금 체계도 일반 수용가와는 차이가 있다. 그리고, 일반 수용가와 달리 많은 양의 전기를 심야시간대에 필요할 수도 있다. 이 같은 특수성에 기초하여 FPMS는 공장에 적합한 전력 운영 솔루션을 제공할 수 있다. The FPMS (22-1, 22-2, …, 22-n) can only be in charge of the operation of the cell grid 22 linked to the FPMS 22. The FPMS 22 may be installed to take charge of the operation of a specific cell grid when there is a large load of the cell grid, the cell grid contains distributed power, or the ESS capacity is large and a dedicated operating device for the cell grid is required. The FPMS 22 may perform load prediction, load control (peak control), ESS charge/discharge control, and optimum control for the cell grid in charge according to a preset operation scenario. The FPMS 22 may be a PMS specialized for operation of a cell grid provided in a factory. In the case of factories, there is a specificity of using industrial electricity. Accordingly, the electricity billing system is also different from that of general customers. And, unlike general customers, a large amount of electricity may be required during the late night hours. Based on this specificity, FPMS can provide a power operating solution suitable for the plant.

EMS(23)는 FPMS(22)와 연동하여 셀그리드(21)의 운영을 담당할 수 있다. EMS(23)는 복수의 셀그리드(21) 각각의 공적 자원 정보와 사적 자원 정보를 수집할 수 있다. EMS(23)는 공적 자원 정보를 활용하여 제 2 마이크로그리드(20)의 내부 운영을 할 수 있다. 여기서, 공적 자원 정보는 셀그리드(21) 내부에 포함된 ESS의 전체 용량 중 공적으로 활용하기 위한 용량을 의미할 수 있다. 여기서, 공적이라 함은 셀그리드(21)가 속하는 마이크로그리드(제 2 마이크로그리드)의 전체 운영적 측면을 의미할 수 있다. EMS(23)는 공적 자원 정보를 활용하여 제 2 마이크로그리드(20) 내부에서의 DC 망(1)을 통한 전력 거래, 제 2 마이크로그리드(20) 자체의 수급 안정을 위한 제어 등을 수행할 수 있다. 일 예로 피크 부하 시간대에 공적 자원인 ESS 용량을 사용해 피크 제어(ESS 방전 및 타 셀그리드로의 전력 공급)를 수행할 수 있다. EMS(13)는 사적 자원 정보를 사용해 DC 망(1)을 통한 마이크로그리드 간 전력 거래를 수행할 수 있다. EMS(23)는 사적 자원 정보로서 제 2 마이크로그리드(20)에 속하는 셀그리드(21) 각각의 ESS 전체 용량 중 사적 자원으로 활용하는 용량을 TOC(100, Top Of Control, 다중 마이크로그리드 운영 장치)에 제공할 수 있다. 이때, 셀그리드(21) 각각의 식별 정보와 매칭된 사적 자원 정보가 TOC(100)에 제공될 수 있다. 셀그리드(21)는 EMS(23)에 제공한 사적 자원 정보에 따라 셀그리드 각각에 구비된 ESS를 상시 충전하여 사적 자원이 상시 확보될 수 있도록 하여야 한다. 따라서, EMS(23)는 셀그리드(21)가 EMS(23)에 제공한 사적 자원 정보에 따라 셀그리드 각각에 구비된 ESS를 상시 충전하여 사적 자원이 상시 확보될 수 있도록 셀그리드(21)를 운영할 수 있다. 그리고, EMS(23)는 셀그리드(21)가 제공하기로 한 공적 자원(달리 표현하면, EMS(23)가 제 2 마이크로그리드를 운영하기 위해 사용 가능한 셀그리드 각각의 ESS의 충방전 제어 가능 용량)을 활용해 제 2 마이크로그리드(10)를 운영할 수 있다. EMS 23 may be in charge of operation of the cell grid 21 in conjunction with the FPMS 22. The EMS 23 may collect public resource information and private resource information of each of the plurality of cell grids 21. The EMS 23 may internally operate the second microgrid 20 by using public resource information. Here, the public resource information may mean a capacity for public use among the total capacity of the ESS included in the cell grid 21. Here, the term "public" may mean the overall operational aspect of the microgrid (second microgrid) to which the cell grid 21 belongs. EMS 23 can perform power transactions through the DC network 1 inside the second microgrid 20, control for stabilizing the supply and demand of the second microgrid 20 itself, using public resource information. have. For example, peak control (ESS discharge and power supply to other cell grids) can be performed using ESS capacity, which is a public resource, during peak load times. The EMS 13 can perform power transactions between microgrids through the DC network 1 using private resource information. EMS (23) is the private resource information, the total capacity of each ESS of the cell grid (21) belonging to the second microgrid (20), the capacity used as a private resource TOC (100, Top Of Control, multi-microgrid operating device) Can be provided. At this time, private resource information matched with the identification information of each of the cell grid 21 may be provided to the TOC 100. The cell grid 21 must always charge the ESS provided in each cell grid according to the private resource information provided to the EMS 23 so that private resources can be secured at all times. Accordingly, the EMS 23 constantly charges the ESS provided in each of the cell grids according to the private resource information provided by the cell grid 21 to the EMS 23 so that the cell grid 21 can be secured at all times. Can be operated. In addition, the EMS 23 is a public resource decided to be provided by the cell grid 21 (in other words, the charge/discharge controllable capacity of each ESS of the cell grid that the EMS 23 can use to operate the second microgrid) ) Can be used to operate the second microgrid 10.

제 2 마이크로그리드(20) 내의 제 1 내지 제 n 셀그리드 각각은 제 1 차단기(CB1)를 매개로 하여 DC 망(1)에 연결될 수 있다. 여기서, DC 망(1)은 마이크로그리드 간 및 마이크로그리드 내의 셀그리드 간을 전기적으로 연결할 수 있다. 그리고, 제 1 내지 제 n 셀그리드 각각은 제 2 차단기(CB2)를 매개로 AC 망(2)에 전기적으로 연결될 수 있다. AC 망은 전력 회사가 운영하는 유틸리티 그리드일 수 있다. Each of the first to nth cell grids in the second microgrid 20 may be connected to the DC network 1 through the first circuit breaker CB1. Here, the DC network 1 may electrically connect between microgrids and between cell grids within the microgrid. In addition, each of the first to nth cell grids may be electrically connected to the AC network 2 via the second circuit breaker CB2. The AC network may be a utility grid operated by a power company.

TOC(100)는 복수의 마이크로그리드로부터 사적 자원 정보를 수집하고 사적 자원 정보를 사용해 복수의 마이크로그리드 간의 전력 거래를 중개할 수 있다. 여기서, 전력을 판매하기로 한 마이크로그리드의 사적 자원 정보는 셀그리드 별 전력 판매랑일 수 있다. TOC(100)는 전력을 판매하기로 한 마이크로그리드로부터 사적 자원 정보를 수집할 수 있다. 그리고, TOC(100)는 기 설정된 시간대 마다 전력을 구매하고자 하는 마이크로그리드부터 그 마이크로그리드에 속하는 셀그리드 별 전력 구매량을 수집할 수 있다. 그리고, 전력을 구매하고자 하는 셀그리드 각각에 전력을 판매할 셀그리드를 매칭시킬 수 있다. 그리고, TOC(100)는 그 매칭 결과를 전력을 구매하고자 하는 셀그리드가 속한 마이크로그리드의 EMS(예를 들어, 13)와 전력을 판매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS(예를 들어, 23)에 제공할 수 있다. 이때, 전력을 거래하고자 하는 시간대에 EMS(13, 23)는 전력을 판매하는 셀그리드(예를 들어, 11-1)와 전력을 구매하는 셀그리드(예를 들어, 21-1) 간에 물리적으로 DC 망을 통해 전기적으로 도통되도록 차단기를 온시킬 수 있다. 즉, EMS는 전력 거래 매칭 결과를 토대로 전력을 판매하는 셀그리드와 전력을 구매하는 셀그리드 간에 DC 망을 통해 전력 공급이 가능하도록 전력을 판매하는 셀그리드와 DC 망(1) 사이에 설치된 차단기 및 전력을 구매하는 셀그리드와 DC 망(1) 사이에 설치된 차단기를 제어할 수 있다. 전력 거래가 완료되면 전력을 판매하는 셀그리드와 DC 망(1) 사이에 설치된 차단기 및 전력을 구매하는 셀그리드와 DC 망(1) 사이에 설치된 차단기을 오프시킬 수 있다. The TOC 100 may collect private resource information from a plurality of microgrids and use the private resource information to mediate power transactions between the plurality of microgrids. Here, the private resource information of the microgrid that has decided to sell power may be a power sales range for each cell grid. The TOC 100 may collect private resource information from a microgrid that has decided to sell power. In addition, the TOC 100 may collect the amount of power purchased for each cell grid belonging to the microgrid from the microgrid to purchase power at every preset time period. In addition, it is possible to match a cell grid to sell power to each cell grid to purchase power. In addition, the TOC 100 uses the matching result of the EMS of the microgrid to which the cell grid to purchase power belongs (for example, 13) and the EMS of the microgrid to which the cell grid to sell power belongs (for example, 23) can be provided. At this time, the EMS (13, 23) physically between the cell grid that sells power (for example, 11-1) and the cell grid that purchases power (for example, 21-1) during the time period in which power is to be traded. The circuit breaker can be turned on to conduct electricity through the DC network. In other words, EMS is a circuit breaker installed between the cell grid that sells power and the DC network (1) so that power can be supplied through the DC network between the cell grid that sells power and the cell grid that purchases power based on the power transaction matching result. It is possible to control a circuit breaker installed between the cell grid that purchases power and the DC network (1). When the power transaction is completed, the circuit breaker installed between the cell grid that sells power and the DC network 1 and the circuit breaker installed between the cell grid that purchases power and the DC network 1 can be turned off.

도 3을 참조하면, TOC(100)는 자원 정보 수집부(101), 거래 매칭부(102), 전력 거래 수행부(103) 및 통신부(104)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the TOC 100 may include a resource information collection unit 101, a transaction matching unit 102, a power transaction execution unit 103, and a communication unit 104.

자원 정보 수집부(101)는 전력을 판매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 셀그리드 별 사적 자원 정보 및 전력을 구매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 기 설정된 전력 거래 시간대별(예를 들어 1시간) 셀그리드별 전력 구매량을 수집할 수 있다. 전력을 판매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 사적 자원 정보는 셀그리드 각각의 사적 자원 정보 설정이 완료된 때 수집될 수 있고, 셀그리드 별 전력 구매량은 기 설정된 전력 거래 시간대로부터 기 설정된 시간 전(예를 들어 10 분 전) 마다 수집될 수 있다.The resource information collection unit 101 includes private resource information for each cell grid from the EMS of the microgrid to which the cell grid to sell power belongs and the EMS of the micro grid to which the cell grid to purchase power belongs to each preset power transaction time ( For example, 1 hour) You can collect the amount of electricity purchased per cell grid. Private resource information from the EMS of the microgrid to which the cell grid to sell electricity belongs can be collected when the private resource information setting of each cell grid is completed, and the amount of electricity purchased per cell grid is before a preset time from the preset power transaction time period. It can be collected every (e.g. 10 minutes ago).

거래 매칭부(102)는 전력 구매량에 대응한 전력을 공급할 수 있는 셀그리드를 선정하여 전력을 구매하고자 하는 셀그리드와 전력을 판매하기로 한 셀그리드를 매칭할 수 있다. 이때, 1:1, 1:n, n:1, n:m (n 및 m은 자연수) 형태로 매칭될 수 있다. The transaction matching unit 102 may select a cell grid capable of supplying power corresponding to the amount of power purchased, and match the cell grid to be purchased and the cell grid to be sold. In this case, it may be matched in the form of 1:1, 1:n, n:1, n:m (n and m are natural numbers).

전력 거래 수행부(103)는 전력을 구매하고자 하는 셀그리드와 전력을 판매하기로 한 셀그리드의 매칭 결과를 EMS에 제공할 수 있다. 그리고, 전력 거래 결과(전력을 판매하기로 한 셀그리드와 DC 망 사이에 설치된 계량기를 통해 계측된 DC 망을 통한 전력 송전량 및 전력을 구매하기로 한 셀그리드와 DC 망 사이에 설치된 계량기를 통해 계측된 DC 망을 통한 전력 수전량)를 전력 거래 당사자인 셀그리드가 속하는 EMS로부터 제공 받을 수 있다. 그리고, 전력 거래 결과를 통해 전력 거래가 성공적으로 수행된 것으로 판단되면, 전력 거래 수행부(103)는 전력 거래 당사자 간의 거래 요금에 대한 정산을 할 수 있다. The power transaction execution unit 103 may provide the result of matching the cell grid to be purchased and the cell grid to be sold to the EMS. And, the result of the power transaction (the amount of power transmitted through the DC network measured through the meter installed between the cell grid and the DC network to sell power, and the meter installed between the cell grid and the DC network to purchase power. The measured amount of power received through the DC network) can be provided from the EMS to which Cell Grid belongs to the power transaction party. In addition, when it is determined that the power transaction has been successfully performed based on the power transaction result, the power transaction execution unit 103 may settle the transaction fee between the power transaction parties.

통신망(104)은 TOC(100)와 EMS(13, 23) 간의 통신을 제공할 수 있다. The communication network 104 may provide communication between the TOC 100 and the EMS 13 and 23.

다시 도 1을 참조하면, DC 망에는 DC-DC 컨버터(3)가 설치될 수 있다. DC-DC 컨버터(3)는 마이크로그리드 사이마다 설치될 수 있다. 복수의 마이크로그리드 각각의 내부에서의 송전은 DC 방식일 수 있다. 복수의 마이크로그리드가 존재하는 경우 복수의 마이크로그리드 각각의 내부 DC 배송 전압은 상이할 수 있다. 예를 들어, 제 1 마이크로그리드(10)는 내부 DC 운영 전압이 830 V이고, 제 2 마이크로그리드(20)는 내부 DC 운영 전압이 1000V일 수 있다. 따라서, 전력 거래를 통한 상호 간의 전력 전송시 DC-DC 컨버터(3)가 판매한 마이크로그리드의 DC 전압을 전력을 구매한 마이크로그리드 내의 DC 전압에 정합되게 변환할 수 있다. Referring back to FIG. 1, a DC-DC converter 3 may be installed in a DC network. The DC-DC converter 3 can be installed between microgrids. Power transmission within each of the plurality of microgrids may be a DC system. When a plurality of microgrids are present, the internal DC delivery voltages of each of the plurality of microgrids may be different. For example, the first microgrid 10 may have an internal DC operating voltage of 830 V, and the second microgrid 20 may have an internal DC operating voltage of 1000V. Accordingly, when power is transmitted to each other through power transaction, the DC voltage of the microgrid sold by the DC-DC converter 3 can be converted to match the DC voltage within the microgrid where the power is purchased.

MDMS(200, Metering Data Management System)는 미터링 데이터에 대한 통합 관리를 할 수 있다. MDMS (200, Metering Data Management System) can perform integrated management of metering data.

도 2를 참조하면, 제 1 셀그리드(11-1)의 전체 자원(ESS 전체 용량) 중 100 %가 사적 자원(달리 표현하면, 상시 전력 판매량)이고, 제 2 셀그리드(11-2)의 전체 자원(ESS 전체 용량) 중 70%가 사적 자원(달리 표현하면, 상시 전력 판매량)이고 30%가 공적 자원이며, 제 n 셀그리드(11-n)의 전체 자원 중 50%가 사적 자원(달리 표현하면, 상시 전력 판매량)이고 50%가 공적 자원인 경우를 예시한다. EMS(13)는 제 1 내지 제 n 셀그리드의 공적 자원을 활용해 제 1 마이크로그리드 내를 기 설정된 시나리오에 따라 운영하고 제 1 내지 제 n 셀그리드의 사적 자원을 활용해 타 마이크로그리드의 셀그리드와 전력거래를 수행할 수 있다. Referring to FIG. 2, 100% of the total resources (total ESS capacity) of the first cell grid 11-1 are private resources (in other words, the amount of power sold at all times), and the second cell grid 11-2 Of the total resources (total ESS capacity), 70% are private resources (in other words, constant electricity sales), 30% are public resources, and 50% of the total resources of the nth cell grid (11-n) are private resources (different In other words, it is an example of a case in which 50% is a public resource and 50% of the electricity is always sold. EMS (13) operates in the first microgrid according to a preset scenario by utilizing the public resources of the 1st to nth cell grids, and uses the private resources of the 1st to nth cell grids to use the cell grid of other microgrids. And power transactions.

도 2는 제 1 마이크로그리드가 전력 판매자이고 제 2 마이크로그리드가 전력 구매자인 것을 예시한다. 제 1 마이크로그리드는 전기 부하량이 제 2 마이크로그리드의 전기 부하량 보다 작은 경우를 예시한다. 제 1 마이크로그리드는 잔여 전력이 많은 타입이고 제 2 마이크로그리드는 시장 경기에 따라 하루 동안의 전기 부하의 변화량이 클 수 있는 공장이 많이 분포하는 마이크로그리드를 예시한다. 2 illustrates that a first microgrid is a power seller and a second microgrid is a power purchaser. The first microgrid exemplifies a case where the electric load is smaller than the electric load of the second microgrid. The first microgrid is a type having a large amount of residual power, and the second microgrid exemplifies a microgrid in which many factories are distributed in which the amount of change in electric load during the day is large according to market conditions.

이와 같이, 본 발명은 마이크로그리드 자체의 속성에 따라 마이크로그리드 간의 전력 거래를 통한 협조 제어를 통해 안정적인 전력 공급이 가능하게 하고 마이크로그리드의 부가 수익 창출이 가능하고, 마이크로그리드의 설계 마진을 확보하게 할 수 있다. As described above, the present invention enables stable power supply through cooperative control through power transaction between microgrids according to the properties of the microgrid itself, enables additional revenue generation of microgrids, and secures design margins of microgrids. I can.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 다중마이크로그리드 운영 방법에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로그리드 운영 방법에 대한 플로우차트이다. 이하에서, 앞서 설명된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. Hereinafter, a method of operating a multi-microgrid according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. 4 is a flowchart of a method of operating a microgrid according to an exemplary embodiment of the present invention. In the following, description of the above-described matters will be omitted or simplified.

도 4를 참조하면, 자원 정보 수집부(101)가 전력을 판매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 셀그리드 별 사적 자원 정보 전력을 구매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 기 설정된 전력 거래 시간대별(예를 들어 1시간) 셀그리드별 전력 구매량을 수집할 수 있다(S41). 전력을 판매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 사적 자원 정보는 셀그리드 각각의 사적 자원 정보 설정이 완료된 때 수집될 수 있고, 셀그리드 별 전력 구매량을 기 설정된 전력 거래 시간대로부터 기 설정된 시간 전(예를 들어 10 분 전) 마다 수집할 수 있다.4, the resource information collection unit 101 is preset from the EMS of the microgrid to which the cell grid to sell power belongs, and the private resource information for each cell grid from the EMS of the microgrid to which the cell grid to purchase power belongs. The amount of electricity purchased for each cell grid may be collected for each power transaction time slot (eg, 1 hour) (S41). Private resource information from the EMS of the microgrid to which the cell grid that intends to sell electricity belongs can be collected when the private resource information setting of each cell grid is completed, and the amount of power purchased per cell grid is calculated before a preset time from the preset power transaction time period. It can be collected every (e.g. 10 minutes ago).

그리고, 거래 매칭부(102)가 전력 구매량에 대응한 전력을 공급할 수 있는 셀그리드를 선정하여 전력을 구매하고자 하는 셀그리드와 전력을 판매하기로 한 셀그리드를 매칭할 수 있다(S42). 이때, 1:1, 1:n, n:1, n:m (n 및 m은 자연수) 형태로 매칭될 수 있다. In addition, the transaction matching unit 102 may select a cell grid capable of supplying power corresponding to the amount of power purchased, and match the cell grid to be purchased and the cell grid to be sold (S42). In this case, it may be matched in the form of 1:1, 1:n, n:1, n:m (n and m are natural numbers).

이때, 전력 거래 수행부(103)가 매칭 결과에 따라 전력 거래를 수행할 수 있다. 이때, 전력 거래 수행부(103)가 전력을 구매하고자 하는 셀그리드와 전력을 판매하기로 한 셀그리드의 매칭 결과를 EMS에 제공할 수 있다. 그리고, 전력 거래 결과(전력을 판매하기로 한 셀그리드와 DC 망 사이에 설치된 계량기를 통해 계측된 DC 망을 통한 전력 송전량 및 전력을 구매하기로 한 셀그리드와 DC 망 사이에 설치된 계량기를 통해 계측된 DC 망을 통한 전력 수전량)를 전력 거래 당사자인 셀그리드가 속하는 EMS로부터 제공 받을 수 있다. 그리고, 전력 거래 결과를 통해 전력 거래가 성공적으로 수행된 것으로 판단되면, 전력 거래 수행부(103)는 전력 거래 당사자 간의 거래 요금에 대한 정산을 할 수 있다. 전력 거래시, 전력을 거래하고자 하는 시간대에 EMS(13, 23)는 전력을 판매하는 셀그리드(예를 들어, 11-1)와 전력을 구매하는 셀그리드(예를 들어, 21-1) 간에 물리적으로 DC 망을 통해 전기적으로 도통되도록 차단기를 온시킬 수 있다. 즉, EMS는 전력 거래 매칭 결과를 토대로 전력을 판매하는 셀그리드와 전력을 구매하는 셀그리드 간에 DC 망을 통해 전력 공급이 가능하도록 전력을 판매하는 셀그리드와 DC 망(1) 사이에 설치된 차단기 및 전력을 구매하는 셀그리드와 DC 망(1) 사이에 설치된 차단기를 제어할 수 있다. 전력 거래가 완료되면 전력을 판매하는 셀그리드와 DC 망(1) 사이에 설치된 차단기 및 전력을 구매하는 셀그리드와 DC 망(1) 사이에 설치된 차단기을 오프시킬 수 있다. In this case, the power transaction execution unit 103 may perform power transaction according to the matching result. In this case, the power transaction execution unit 103 may provide the result of matching the cell grid to which power is to be purchased and the cell grid to be sold to the EMS. And, the result of the power transaction (the amount of power transmitted through the DC network measured through the meter installed between the cell grid and the DC network to sell power, and the meter installed between the cell grid and the DC network to purchase power. The measured amount of power received through the DC network) can be provided from the EMS to which Cell Grid belongs to the power transaction party. In addition, when it is determined that the power transaction has been successfully performed based on the power transaction result, the power transaction execution unit 103 may settle the transaction fee between the power transaction parties. In power trading, EMS (13, 23) is between the cell grid (for example, 11-1) that sells power and the cell grid (for example, 21-1) that purchases power in the time zone in which power is to be traded. The circuit breaker can be turned on so that it is physically electrically connected through the DC network. In other words, EMS is a circuit breaker installed between the cell grid that sells power and the DC network (1) so that power can be supplied through the DC network between the cell grid that sells power and the cell grid that purchases power based on the power transaction matching result. It is possible to control a circuit breaker installed between the cell grid that purchases power and the DC network (1). When the power transaction is completed, the circuit breaker installed between the cell grid that sells power and the DC network 1 and the circuit breaker installed between the cell grid that purchases power and the DC network 1 can be turned off.

10: 제 1 마이크로그리드
11-1, 11-2, 11-n, 21-1, 21-2, 21-n: 셀그리드
12: PMS
13: EMS
20: 제 2 마이크로그리드
22-1, 22-2, 22-n: FPMS
23: EMS
100: TOC
200: MDMS
10: first microgrid
11-1, 11-2, 11-n, 21-1, 21-2, 21-n: Cell grid
12: PMS
13: EMS
20: second microgrid
22-1, 22-2, 22-n: FPMS
23: EMS
100: TOC
200: MDMS

Claims (20)

전력을 판매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 셀그리드 별 사적 자원 정보 및 전력을 구매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 기 설정된 전력 거래 시간대별 셀그리드별 전력 구매량을 수집하는 자원 정보 수집부; 및
상기 수집된 셀그리드 별 사적 자원 정보 및 전력 거래 시간대별 셀그리드별 전력 구매량을 사용해 전력을 판매하고자 하는 셀그리드와 전력을 구매하고자 하는 셀그리드를 매칭시키는 매칭부를 포함하는 다중마이크로그리드 운영 장치.
A resource that collects private resource information for each cell grid from the EMS of the microgrid to which the cell grid that wants to sell electricity belongs, and the amount of electricity purchased for each cell grid by the predetermined power transaction time period from the EMS of the microgrid to which the cell grid that wants to purchase electricity belongs Information collection unit; And
A multi-microgrid operating apparatus comprising a matching unit for matching the cell grid to be sold and the cell grid to be purchased using the collected private resource information for each cell grid and the amount of electricity purchased for each cell grid for each power transaction time period.
 제 1 항 있어서,
상기 사적 자원 정보는 ESS 용량 정보인 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 운영 장치.
The method of claim 1,
The private resource information is multi-microgrid operating device, characterized in that the ESS capacity information.
 제 1 항에 있어서,
상기 EMS는 공적 자원을 사용해 마이크로그리드 내부를 운영하는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 운영 장치.
The method of claim 1,
The EMS is a multi-microgrid operating device, characterized in that to operate the inside of the microgrid using public resources.
 제 3 항에 있어서,
상기 공적 자원은 ESS 용량 중 사적 자원 정보를 제외한 ESS 용량인 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 운영 장치.
The method of claim 3,
The public resource is a multi-microgrid operating device, characterized in that the ESS capacity excluding private resource information among the ESS capacity.
 제 1 항에 있어서,
전력을 구매하고자 하는 셀그리드와 전력을 판매하기로 한 셀그리드의 매칭 결과를 EMS에 제공하는 전력 거래 수행부를 더 포함하고,
상기 EMS는 전력 거래 매칭 결과를 토대로 전력을 판매하는 셀그리드와 전력을 구매하는 셀그리드 간에 DC 망을 통해 전력 공급이 가능하도록 전력을 판매하는 셀그리드와 DC 망 사이에 설치된 차단기 및 전력을 구매하는 셀그리드와 DC 망 사이에 설치된 차단기를 제어하는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 운영 장치.
The method of claim 1,
Further comprising a power transaction performing unit that provides the EMS to the matching result of the cell grid to be purchased electricity and the cell grid to sell electricity,
The EMS is a circuit breaker installed between the cell grid that sells power and the DC network so that power can be supplied through the DC network between the cell grid that sells power and the cell grid that purchases power based on the power transaction matching result. A multi-microgrid operating device, characterized in that controlling a circuit breaker installed between the cell grid and the DC network.
 제 5 항에 있어서,
상기 DC 망은 AC 망과 별개로 설치되어 복수의 마이크로그리드 내의 셀그리드를 연결하는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 운영 장치.
The method of claim 5,
The DC network is installed separately from the AC network to connect cell grids in a plurality of microgrids.
 제 1 항에 있어서,
상기 사적 자원이 설정된 셀그리드가 속하는 마이크로그리드 내의 EMS는 상기 사적 자원이 설정된 셀그리드의 사적 자원이 상시 확보될 수 있도록 상기 사적 자원이 설정된 셀그리드를 제어하는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 운영 장치.
The method of claim 1,
The EMS in the microgrid to which the cell grid in which the private resource is set belongs controls the cell grid in which the private resource is set so that the private resource of the cell grid in which the private resource is set can always be secured.
 정보 수집부가 전력을 판매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 셀그리드 별 사적 자원 정보 및 전력을 구매하고자 하는 셀그리드가 속하는 마이크로그리드의 EMS로부터 기 설정된 전력 거래 시간대별 셀그리드별 전력 구매량을 수집하는 단계; 및
매칭부가 상기 수집된 셀그리드 별 사적 자원 정보 및 전력 거래 시간대별 셀그리드별 전력 구매량을 사용해 전력을 판매하고자 하는 셀그리드와 전력을 구매하고자 하는 셀그리드를 매칭시키는 단계를 포함하는 다중마이크로그리드 운영 방법.
The information collection unit calculates the amount of electricity purchased per cell grid for each time of the power transaction, from the EMS of the microgrid to which the cell grid to sell electricity belongs, and the private resource information for each cell grid and the EMS of the microgrid to which the cell grid to purchase electricity belongs. Collecting; And
A method of operating a multi-microgrid comprising the step of matching, by a matching unit, the cell grid to sell power and the cell grid to purchase power using the collected private resource information for each cell grid and the amount of power purchases for each cell grid for each power transaction time period. .
 제 8 항 있어서,
상기 사적 자원 정보는 ESS 용량 정보인 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 운영 방법.
The method of claim 8,
The private resource information is multi-microgrid operation method, characterized in that the ESS capacity information.
 제 8 항에 있어서,
상기 EMS는 공적 자원을 사용해 마이크로그리드 내부를 운영하는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 운영 방법.
The method of claim 8,
The EMS is a method of operating a multi-microgrid, characterized in that to operate the inside of the microgrid using public resources.
 제 10 항에 있어서,
상기 공적 자원은 ESS 용량 중 사적 자원 정보를 제외한 ESS 용량인 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 운영 방법.
The method of claim 10,
The public resource is a multi-microgrid operating method, characterized in that the ESS capacity excluding private resource information among the ESS capacity.
 제 8 항에 있어서,
전력 거래 수행부가 전력을 구매하고자 하는 셀그리드와 전력을 판매하기로 한 셀그리드의 매칭 결과를 EMS에 제공하는 단계를 더 포함하고,
상기 EMS는 전력 거래 매칭 결과를 토대로 전력을 판매하는 셀그리드와 전력을 구매하는 셀그리드 간에 DC 망을 통해 전력 공급이 가능하도록 전력을 판매하는 셀그리드와 DC 망 사이에 설치된 차단기 및 전력을 구매하는 셀그리드와 DC 망 사이에 설치된 차단기를 제어하는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 운영 방법.
The method of claim 8,
The power transaction execution unit further comprises the step of providing the matching result of the cell grid to which the electric power is to be purchased and the cell grid to which the electric power is to be sold to the EMS,
The EMS is a circuit breaker installed between the cell grid that sells power and the DC network so that power can be supplied through the DC network between the cell grid that sells power and the cell grid that purchases power based on the power transaction matching result. Multi-microgrid operation method, characterized in that controlling a circuit breaker installed between the cell grid and the DC network.
 제 12 항에 있어서,
상기 DC 망은 AC 망과 별개로 설치되어 복수의 마이크로그리드 내의 셀그리드를 연결하는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 운영 방법.
The method of claim 12,
The DC network is installed separately from the AC network to connect cell grids within a plurality of microgrids.
 제 8 항에 있어서,
상기 사적 자원이 설정된 셀그리드가 속하는 마이크로그리드 내의 EMS는 상기 사적 자원이 설정된 셀그리드의 사적 자원이 상시 확보될 수 있도록 상기 사적 자원이 설정된 셀그리드를 제어하는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 운영 방법.
The method of claim 8,
The EMS in the microgrid to which the cell grid in which the private resource is set belongs controls the cell grid in which the private resource is set so that the private resource of the cell grid in which the private resource is set can always be secured.
 복수의 셀그리드 및 상기 복수의 셀그리드의 운영을 담당하는 EMS를 포함하는 제 1 마이크로그리드;
복수의 셀그리드 및 상기 복수의 셀그리드의 운영을 담당하는 EMS를 포함하는 제 2 마이크로그리드;
상기 제 1 마이크로그리드와 제 2 마이크로그리드 간의 전력 거래를 중개하는 다중마이크로그리드 운영 장치;
상기 제 1 마이크로그리드와 제 2 마이크로그리드를 연결하는 DC 망을 포함하고,
상기 제 1 마이크로그리드와 제 2 마이크로그리드는 상기 DC 망을 통해 전력 거래를 수행하는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 시스템.
A first microgrid including a plurality of cell grids and an EMS for operating the plurality of cell grids;
A second microgrid including a plurality of cell grids and an EMS for operating the plurality of cell grids;
A multi-microgrid operating device that mediates a power transaction between the first microgrid and the second microgrid;
Including a DC network connecting the first microgrid and the second microgrid,
The multi-microgrid system, characterized in that the first microgrid and the second microgrid perform power transaction through the DC network.
 제 15 항에 있어서,
상기 DC 망은 전력 회사가 운영하는 AC 망과 별개로 설치되는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 시스템.
The method of claim 15,
The DC network is a multi-microgrid system, characterized in that installed separately from the AC network operated by a power company.
 제 15 항에 있어서,
상기 상기 제 1 마이크로그리드와 제 2 마이크로그리드를 연결하는 DC 망에는 DC-DC 컨버터가 설치되는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 시스템.
The method of claim 15,
A multi-microgrid system, characterized in that a DC-DC converter is installed in a DC network connecting the first microgrid and the second microgrid.
 제 17 항에 있어서,
상기 DC-DC 컨버터는 제 1 마이크로그리드와 제 2 마이크로그리드 간의 전력 거래시 전력을 구매하는 마이크로그리드의 내부 운영 DC 전압에 정합되도록 전력을 판매하는 마이크로그리드이 내부 운영 DC 전압을 변환하는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 시스템.
The method of claim 17,
The DC-DC converter is characterized in that the microgrid that sells power converts the internal operating DC voltage so that it matches the internal operating DC voltage of the microgrid that purchases power during power transaction between the first microgrid and the second microgrid. Multi-microgrid system.
 제 15 항에 있어서,
상기 다중마이크로그리드 운영 장치는 마이크로그리드 내의 셀그리드의 사적 자원 정보에 기반하여 전력 거래를 중개하는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 시스템.
The method of claim 15,
The multi-microgrid operating device is a multi-microgrid system, characterized in that the intermediary of power transactions based on private resource information of the cell grid in the microgrid.
 제 19항에 있어서,
상기 마이크로그리드는 공적 자원 정보에 기반하여 마이크로그리드 내부를 운영하는 것을 특징으로 하는 다중마이크로그리드 시스템.
The method of claim 19,
The multi-microgrid system, characterized in that the microgrid operates inside the microgrid based on public resource information.
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