KR20210071142A - 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치 및 방법 - Google Patents

에너지저장시스템의 현장평가 시험장치 및 방법 Download PDF

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KR20210071142A
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Abstract

본 발명은 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치에 관한 것으로, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템과 연결되어, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험목적을 판단하는 에너지저장시스템 시험 목적 판단부; 그리고, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템과 연결되고, 상기 에너지저장시스템 시험 목적 판단부로부터 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험목적을 전달받아, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 인가하는 전압 또는 전류값을 변동시키거나 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 출력 전압 또는 전류값을 측정 및 이를 현장평가 기준값과 비교하여 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대한 현장평가 시험항목을 수행하고, 시험성적서를 생성하는 에너지저장시스템 시험항목 수행부;를 포함한다. 이로 인해, 에너지저장시스템의 현장평가 수행에 소요되는 인력비용 절감 및 신뢰성 향상의 효과가 있다.

Description

에너지저장시스템의 현장평가 시험장치 및 방법{TEST APPARATUS FOR SITE ACCEPTANCE TEST OF ELECTRICAL ENERGY STORAGE SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치 및 방법에 관한 것으로, 에너지저장시스템에 대해 수행해야 할 현장평가의 종류에 따라 에너지평가수행을 자동으로 수행 및 시험성적서 제작을 자동으로 처리하는 기술에 관한 것이다.
전기에너지저장시스템(EES, Electrical Energy Storage System)은 신재생에너지발전원 중 하나인 태양광을 이용하여 배터리에 전기에너지를 저장하였다가 필요시 이를 사용하도록 하는 시스템으로서, 배터리, 배터리 관리시스템(BMS, Battery Management System), 전력변환장치(PCS, Power Conversion System) 및 전력관리시스템(PMS, Power Management System) 등으로 구성된다.
이러한 전기에너지저장시스템은 성능평가를 위해 공장평가(FAT, factory acceptance test) 또는 현장평가(SAT, site acceptance test)를 수행할 수 있는데, 전기에너지저장시스템의 목적에 따라 현장평가시 수행하는 시험항목이 상이하게 적용되므로, 전문지식을 가진 전문가의 인력을 필요로 한다.
이에 따라, 전기에너지저장시스템의 현장평가 수행 시, 전기에너지저장시스템의 목적에 따른 시험항목을 자동으로 수행하고 시험성적서를 제작함으로써, 전기에너지저장시스템의 현장평가 수행에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있는 구조의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2017-0078989(비상발전기-EESS 연계 운전 시스템 및 그의 품질 평가 방법)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전기에너지저장시스템의 현장평가시, 전기에너지저장시스템의 목적에 따라 설정된 시험항목을 자동으로 수행하고 시험성적서를 자동으로 제작함으로써, 전기에너지저장시스템의 현장평가에 소요되는 비용 및 시간을 절감하고 전기에너지저장시스템의 신뢰성을 향상하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시 양태에 따르면, 일 실시 예의 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치는
현장평가 시험 대상 에너지저장시스템과 연결되어, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험목적을 판단하는 에너지저장시스템 시험 목적 판단부; 그리고,
상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템과 연결되고, 상기 에너지저장시스템 시험 목적 판단부로부터 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험목적을 전달받아, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 인가하는 전압 또는 전류값을 변동시키거나 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 출력 전압 또는 전류값을 측정 및 이를 현장평가 기준값과 비교하여 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대한 현장평가 시험항목을 수행하고, 시험성적서를 생성하는 에너지저장시스템 시험항목 수행부;를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 양태에 의하면, 일 실시 예의 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법은,
현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험목적을 판단하는 에너지저장시스템 시험 목적 판단부;와 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대한 현장평가 시험항목을 수행 및 시험성적서를 생성하는 에너지저장시스템 시험항목 수행부;를 포함하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치에서 수행되는 방법에 있어서,
상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부가, 상기 에너지저장시스템 시험 목적 판단부로부터 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험 목적을 입력받아, 시험 목적에 따른 현장평가 시험항목인 성능시험, 기본시험 또는 안전시험을 수행하는 단계; 그리고,
상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부가 시험 목적에 따른 현장평가 시험 결과의 통과여부를 판단하여, 통과되지 않은 경우, 설정 횟수 내에서 시험 목적에 따른 현장평가 시험을 재수행하거나, 시험 목적에 따른 현장평가 시험 결과가 통과된 경우, 시험 목적에 따른 현장평가 시험 결과를 시험성적서로 제작하는 단계;를 포함하여 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템을 자동으로 현장평가 수행하는 것을 일 특징으로 한다.
이러한 특징에 따르면, 본원 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치 및 방법은, 전기에너지저장시스템의 목적에 따라 기 설정된 시험항목을 전기에너지저장시스템에 수행하고 시험성적서를 자동 제작함으로써, 전기에너지저장시스템의 목적에 따라 수행해야 할 시험항목을 직접 입력해야 하는 인력비용을 절감할 수 있는 효과가 있고, 전기에너지저장시스템의 목적에 따라 적절한 현장평가 시험을 수행할 수 있어 전기에너지저장시스템의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치의 개략적인 구조를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치의 에너지저장시스템 시험항목 수행부의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치의 에너지저장시스템 시험항목 수행부 중 성능시험 수행부의 개략적인 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치의 에너지저장시스템 시험항목 수행부 중 기본시험 수행부의 개략적인 구조를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치의 에너지저장시스템 시험항목 수행부 중 안전시험 수행부의 개략적인 구조를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법의 일 실시예형태를 나타낸 순서도이다. 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법 중 안전시험 항목인 단독운전방지 시험방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법 중 성능시험 항목인 용량 측정 시험방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법 중 성능시험 항목인 LVRT 시험방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치의 개략적인 구조를 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치의 에너지저장시스템 시험항목 수행부의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치의 에너지저장시스템 시험항목 수행부 중 성능시험 수행부의 개략적인 구조를 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치의 에너지저장시스템 시험항목 수행부 중 기본시험 수행부의 개략적인 구조를 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치의 에너지저장시스템 시험항목 수행부 중 안전시험 수행부의 개략적인 구조를 나타낸 블록도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법의 일 실시예형태를 나타낸 순서도이고, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법 중 안전시험 항목인 단독운전방지 시험방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법 중 성능시험 항목인 Round-trip 효율 시험방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법 중 성능시험 항목인 LVRT 시험방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
먼저, 도 1 내지 도 5를 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)에 대해 설명하면, 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)는 전기에너지저장시스템(이하, 본 명세서에서 '에너지저장시스템'으로 혼용 기재함)을 현장평가(SAT) 시험하는 장치로서, 에너지저장시스템의 현장평가 항목에 따른 시험 수행 및 이에 따른 시험성적서 제작을 자동으로 처리하는 장치이다.
에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)는 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100), 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200), 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300), 그리고 저장부(400)를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)는 에너지저장시스템과 전선 또는 커넥터 등을 통해 직접 연결되는 장치일 수 있으며, 도 1에 도시한 것처럼, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100), 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200), 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300) 및 저장부(400)를 모두 하나의 장치에 구비하는 구조로 형성될 수 있다.
그러나, 다른 일 실시예에서, 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)는 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300) 및 저장부(400)를 분리시켜 구성하고, 분리된 이들 구성간 무선통신 또는 유선통신을 통해 연결되는 구조로 형성될 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.
에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)는 현장평가 시험 대상인 에너지저장시스템의 시험 목적의 판단을 수행하는 부분으로서, 에너지저장시스템의 연결여부와, 도면에 도시하지는 않았으나 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)에서 추가적으로 구비하거나 또는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)에 연결되는 입력장치를 통해 입력받은 정보들을 이용하여 에너지저장시스템의 시험 목적을 판단 처리한다.
한 예에서, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)는 시험 대상 에너지저장시스템의 시험 목적이 성능시험인지, 기본시험인지 또는 안전시험인지를 판단한다.
에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)에 시험대상 에너지저장시스템이 연결됨에 따라, 연결된 에너지저장시스템의 정보를 이용하여 에너지저장시스템의 시험 목적을 판단할 수 있다. 일 예로서, 연결된 에너지저장시스템이 성능시험, 기본시험을 이미 수행했다는 정보를 포함하는 경우, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)는 연결된 에너지저장시스템의 시험 목적을 안전시험으로 판단한다.
또는, 연결된 에너지저장시스템의 시험 수행여부를 정보로 포함하고 있지 않거나, 해당 에너지저장시스템이 시험을 수행하지 않았다는 내용을 정보로서 포함하는 경우, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)는 입력장치(미도시)가 입력받은 시험 목적 정보를 이용하여 해당 에너지저장시스템의 시험 목적을 판단한다.
이때, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)가 입력장치(미도시)에 입력된 시험 목적 정보를 이용하여 해당 에너지저장시스템의 시험 목적을 판단하는 일 실시예에서, 입력장치(미도시)는 에너지저장시스템의 시험목적을 성능시험, 기본시험, 안정시험 중 어느 하나로 입력받고, 입력받은 시험 종류에 따른 세부 시험 항목도 입력받을 수 있다. 그리고 이때, 입력장치(미도시)는 에너지저장시스템에 대해 수행할 시험 종류 및 세부 시험 항목을 텍스트 형태로 직접 입력받거나 음성 형태로 입력받아 변환할 수 있고, 또는, 택일 입력신호에 따라 정보를 생성할 수 있으며, 입력정보의 형태를 한정하지는 않는다.
입력장치(미도시)가 에너지저장시스템에 대해 수행할 시험 종류 및 세부 시험 항목을 택일하여 입력정보를 생성하는 일 예에서, 저장부(400)의 목적별 성능시험 목록 저장부(420)에 저장된 시험 종류에 따른 세부 시험 항목 정보들 중 어느 하나를 택일하도록 수행될 수 있다.
이때, 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)에 추가적으로 구비되거나 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)에 연결되는 출력장치(미도시)에 목적별 성능시험 목록 저장부(420)의 정보를 출력하고 이에 따라 입력장치(미도시)에서 출력장치(미도시)에 출력된 목록 중 하나를 택일하여 입력정보로 입력할 수 있다. 이 실시예에서, 입력장치(미도시) 및 출력장치(미도시)는 터치 입력신호를 입력받을 수 있는 터치 디스플레이 구조로 형성되어 목적별 성능시험 목록 저장부(420)의 저장정보를 출력하고, 동시에, 이를 참조하여 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)에서 이용할 입력신호를 입력받을 수 있다.
또는, 다른 일 실시예에서, 입력장치(미도시)는 그 입력결과가 출력장치(미도시)에 연동되어 출력되는 선택버튼 형태로 구현되어, 입력장치(미도시)의 버튼 눌림에 따라 출력장치(미도시)에 출력하는 항목들 중 하나를 선택하는 택일 입력신호를 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)에서 이용할 수 있다.
또한, 한 예에서, 입력장치(미도시)가 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)에 구비되는 경우, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)는 입력장치(미도시)에 입력된 입력정보를 이용하여 에너지저장시스템의 시험 목적을 판단하지만, 다른 한 예에서, 입력장치(미도시)가 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)와 유선통신 또는 무선통신으로 연결되지만 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)와 물리적으로는 분리된 구조를 갖는 경우, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)는 입력장치(미도시)에 입력된 정보를 유선통신 또는 무선통신을 통해 전달받고 이를 이용하여 에너지저장시스템의 시험 목적을 판단한다.
이처럼, 에너지저장시스템의 시험 종류 및 세부 시험 항목이 입력정보로 입력됨에 따라, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)는 에너지저장시스템의 시험 목적을 판단하여 판단결과를 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)로 전달한다.
이때, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)는 시험 목적 및 이의 세부 시험 항목을 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)로 전달하며, 입력장치(미도시)로부터 전달받은 입력정보와 이에 따라 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)에 전달한 에너지저장시스템의 시험 종류 및 세부 시험 항목 정보를 로그로서 기록하거나 또는 저장부(400)에 이를 저장한다.
그리고, 한 예에서, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)가 입력장치(미도시)의 입력정보를 이용하여 에너지저장시스템 시험 목적을 판단함에 있어서, 입력장치(미도시)의 입력정보가 목적별 성능시험 목록 저장부(420)에 저장되어 있지 않은 항목인 경우, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)는 입력장치(미도시)로부터 전달받은 시험 종류 또는 세부 시험 항목에 오류가 있는 것으로 판단하여 오류 발생 결과를 출력장치(미도시)에 출력할 수 있다.
에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)는 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)로부터 전달받은 시험 종류 및 세부 시험 항목에 따라 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 시험항목을 수행한다.
에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)는 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 전기적으로 연결되어 에너지저장시스템의 전압 또는 전류값을 측정하거나 에너지저장시스템의 전압 또는 전류값을 변동시키고, 측정결과 및 변동에 따른 결과를 저장부(400)의 기준값 저장부(430)에 저장된 기준값과 비교하여 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템을 시험하고, 그 결과를 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)에 출력한다.
도 2 내지 도 5를 참조하여 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)의 구조를 자세히 설명하면, 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)는 성능시험 수행부(210), 기본시험 수행부(220), 그리고 안전시험 수행부(230)를 포함하여, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템을 성능시험, 기본시험 또는 안전시험 수행한다.
성능시험 수행부(210)는, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 입력된 현장평가 입력신호의 목적이 해당 에너지저장시스템에 대해 성능 시험을 수행하도록 하는 입력신호임을 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)로부터 전달받음에 따라 해당 에너지저장시스템에 성능시험을 수행하도록 하는 부분으로서, Round-trip 효율시험 수행부(211), LVRT 시험 수행부(212), Duty-cycle 효율시험 수행부(213), 전압 불평형 시험 수행부(214), 시스템 Response 시험 수행부(215), 출력 안정화 시험 수행부(216), 그리고 출력전압/주파수 안정도 시험 수행부(217)를 포함한다.
성능시험 수행부(210)에 포함되는 각 구성들은 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 각 시험항목을 수행하는데, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 인가하는 전압 또는 전류의 값, 인가하는 전압 및 전류의 변화 주기, 그리고 시험 평가를 위해 비교하는 기준값은 시험항목에 따라 각각 상이하다.
한 예에서, Round-trip 효율시험 수행부(211)가 제1 전압값 및 제1 전류값을 제1 주기 동안 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 인가하여 해당 에너지저장시스템을 Round-trip 효율시험을 수행하고, 기준값 저장부(430)에 저장된 Round-trip 효율시험 기준값과 비교하여 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템을 Round-trip 효율시험 수행할 수 있고, 다른 한 예에서, LVRT 시험 수행부(212)는 제2 전압값 및 제2 전류값을 제2 주기 동안 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 인가하여 해당 에너지저장시스템을 LVRT 시험 수행하고 기준값 저장부(430)에 저장된 LVRT 시험 기준값과 비교하여 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템을 LVRT 시험 수행할 수 있다.
이처럼, 성능시험 수행부(210)가 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 성능시험을 수행함에 있어서, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 인가하는 전압값과 전류값 및 적용주기를 시험 항목에 대해 기설정된 값을 적용하여 해당 에너지저장시스템에 각 시험들을 수행할 수 있고, 해당 에너지저장시스템의 전압값 및 전류값의 측정결과를 기준값과 비교하되, 기준값 저장부(430)에서 저장하고 있는 각 시험 수행시 정상 범위 또는 비정상 범위에 대한 기준값을 참조하여 에너지저장시스템에 대한 각 시험을 수행하게 되므로, 현장평가 시험 대상인 에너지저장시스템에 대해 성능시험을 수행함에 있어서 기 설정된 전류, 전압값 제어 처리, 출력값 측정 및 비교처리를 통해 에너지저장시스템의 성능시험을 자동으로 수행할 수 있게 된다. 이에 따라, 종래에 에너지저장시스템의 현장평가를 수행을 위해 인력을 필요로 하는 불편함 및 비용소모 절감의 기대 효과가 있다. 그리고, 기본시험 수행부(220)는 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 입력된 현장평가 입력신호의 목적이 해당 에너지저장시스템에 대해 기본 시험을 수행하도록 하는 입력신호임을 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)로부터 전달받음에 따라 해당 에너지저장시스템에 기본시험을 수행하도록 하는 부분으로, PMS 기능 확인 시험 수행(221)와 상호간섭 시험 수행부(222)를 포함하여 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 기본시험을 수행하고, 수행결과를 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)로 전달한다.
한 예에서, 기본시험 수행부(220)는 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)로부터 전달받은 세부 시험 항목에 따라, 해당 에너지저장시스템에 인가하는 전압값 및 전류값을 설정된 값으로 설정 주기 동안 변경 제어 및 그 출력값을 측정하고, 해당 시험 항목에 대해 기준값 저장부(430)에 저장된 정상 범위 및 비정상 범위와 비교하여 비교결과를 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)로 전달한다.
그리고, 안전시험 수행부(230)는 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 입력된 현장평가 입력신호의 목적이 해당 에너지저장시스템에 대해 안전 시험을 수행하도록 하는 입력신호임을 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)로부터 전달받음에 따라 해당 에너지저장시스템에 안전시험을 수행하도록 하는 부분으로, 단독운전 방지 시험 수행부(2301), 접지 시험 수행부(2302), 절연내력 시험 수행부(2303), 절연, 저항 시험 수행부(2304), 보호 회로 시험 수행부(2305), 용량 측정 시험 수행부(2306), 열노화 시험 수행부(2307), 누설전류 시험 수행부(2308), 열화상 시험 수행부(2309), 자가방전 시험 수행부(2310), 그리고 전자파 시험 수행부(2311)를 포함하여 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 안전시험을 수행하고, 수행결과를 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)로 전달한다.
한 예에서, 안전시험 수행부(230)는 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)로부터 전달받은 세부 시험 항목에 따라, 해당 에너지저장시스템에 인가하는 전압값 및 전류값을 설정된 값으로 설정 주기 동안 변경 제어 및 그 출력값을 측정하고, 해당 시험 항목에 대해 기준값 저장부(430)에 저장된 정상 범위 및 비정상 범위와 비교하여 비교결과를 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)로 전달한다.
이처럼, 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)의 각 구성들은 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)로부터 전달받은 시험 종류 및 이에 따른 세부 시험항목에 따라, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 전류값 또는 전압값을 기 설정된 값 및 기 설정된 주기로 변경 제어하고, 그 결과를 기준값 저장부(430)에서 구비하는 각 항목별 정상범위 또는 비정상범위와 비교하여 해당 에너지저장시스템의 시험 결과로서 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)로 전달하는 구조를 가지므로, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해, 각 현장평가 시험 항목에 따른 시험 동작을 자동으로 수행할 수 있게 된다.
이때, 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)의 각 구성들이 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 인가하는 전류값 또는 전압값의 제어사항, 제어 주기, 그리고 기준값 저장부(430)에서 저장하는 각 시험항목에 대한 기준값들은 에너지저장시스템의 현장평가에 이미 적용하고 있는 값들을 적용할 수 있으며, 본 명세서 상에서는 각 시험 수행을 위해 적용하는 제어값과 제어주기 또는 비교 기준값들을 구체적으로 명시하지 않지만, 당업자의 수준에서 이해되어야 할 것이다.
다시, 도 1을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)의 구조를 계속해서 설명하면, 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)는 이미 설명한 것처럼, 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)로부터 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험 수행결과를 전달받아 출력하는 부분으로서, 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)로부터 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 측정결과와, 기준값과의 비교결과인 시험 결과를 실시간으로 전달받아 이를 출력할 수 있다.
한 예에서, 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)는 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)의 시험 결과를 이용하여 시험성적서를 생성하여 출력하고, 출력결과를 저장부(400)의 시험성적서 저장부(410)에 저장한다.
에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)는 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험 결과를 기준값 저장부(430)에 저장된 기준값과 그래프 형태로 비교하여 출력하거나, 시험 수행 결과 비정상인 것으로 판단되는 경우 비프 음을 출력하는 스피커를 더 포함하여 형성될 수 있다.
에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)의 입력장치(미도시)에 입력되는 시험성적서 출력 요청신호에 따라, 저장부(400)의 시험성적서 저장부(410)에 저장된 시험성적서를 탐색하여 이를 출력할 수 있다.
저장부(400)는 시험성적서 저장부(410), 목적별 성능시험 목록 저장부(420), 그리고 기준값 저장부(430)를 포함하여 구성되고, 도 1에 도시한 것처럼 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S) 내부에 구성되는 휘발성 또는 비휘발성 저장장치일 수 있으며, 바람직한 실시예에서, 비휘발성 저장장치인 것이 좋다.
그러나, 다른 한 예에서, 저장부(400)는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)의 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100), 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200) 및 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)와 유선통신 또는 무선통신으로 연결되는 별도의 저장장치로 구현될 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.
시험성적서 저장부(410)는 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)에서 생성하는 시험성적서를 저장하고, 입력장치(미도시)의 시험성적서 출력 요청신호에 따라, 저장하고 있는 시험성적서를 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)에 출력한다.
목적별 시험성능 목록 저장부(420)는 에너지저장시스템에 대해 수행할 시험종류들 및 이의 세부 시험 항목을 매칭하여 저장하여, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)가 시험 목적 판단시 이를 참조한다.
한 예에서, 목적별 성능시험 목록 저장부(420)는 시험 종류 및 이의 세부 시험 항목에 대해, 각 시험 항목 수행시 에너지저장시스템에 인가하는 전압값 또는 전류값의 제어기준 및 제어주기를 매칭하여 저장하고, 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)에서 각 세부 시험 항목 수행시 이를 참조하여 에너지저장시스템을 제어할 수 있다.
기준값 저장부(430)는 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)가 에너지저장시스템의 시험 종류 및 세부 시험 항목에 따라 에너지저장시스템을 제어한 이후의 에너지저장시스템 측정값을 비교할 기준값을 저장하는 부분으로서, 각 시험 종류 및 이의 세부 시험 항목에 따른 기준값을 각각 저장한다.
기준값 저장부(430)에서 저장하는 세부 시험 항목별 기준값은, 위에서 이미 설명한 것처럼 에너지저장시스템 현장평가에서 이미 적용하고 있는 값들로서, 각 세부 시험 항목에 따라 설정되며 입력장치(미도시)로부터 입력되는 권한이 있는 변경 요청 입력신호에 의해 설정 변경될 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.
도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)는 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100), 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200), 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300) 및 저장부(400)를 포함하여, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대한 현장평가 시험을 자동으로 수행하고 시험성적서를 자동으로 생성하므로 에너지저장시스템의 현장평가 시험에 소요되는 인력 및 비용소모를 효과적으로 절감할 수 있고, 기 설정된 현장평가 수행을 빠짐없이 수행할 수 있으므로 에너지저장시스템의 현장평가의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
다음으로, 도 6 내지 도 10을 참고하여 본 발명의 일 실시예예 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법을 설명하면, 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법은 전술한 본 발명의 일 실시에예 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)에서 수행될 수 있다. 이하의 설명에서는, 본 실시예에 따른 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법이 도 1 내지 도 5에 도시한 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)에서 수행되는 일 예를 참조하여 설명하도록 하나, 반드시 도 1 내지 도 5의 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치에서 수행되는 것으로 한정하지는 않아야 할 것이다.
도 6에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법은 시험횟수 초기화(S100) 단계, ESS 용도에 따른 SAT계획 수립 (S200) 단계, 용도별 ESS 성능시험 수행 (S300) 단계, SAT 결과 통과 여부 판단단계들(Q110, Q210, Q310)에 따른 ESS 기본시험 수행(S400) 단계, ESS 안전시험 수행(S500) 단계, 그리고 시험성적서 제작(S600) 단계를 포함하여 이루어진다.
먼저, 시험횟수 초기화(S100) 단계는, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 성능시험, 기본시험 또는 안전시험 수행의 시험횟수를 초기화한다. 이때, 에너지저장시스템에 대해 수행하는 각 현장평가 시험들의 시험횟수를 설정 횟수로 한정하고, 설정 횟수만큼 에너지저장시스템의 현장평가 시험을 수행함으로써, 에너지저장시스템의 현장평가 시험 수행 결과의 신뢰성을 향상할 수 있다.
한 예에서, 시험횟수는 각 시험에 대해 3회로 설정될 수 있으며, 이를 한정하지는 않으나, 설정 횟수가 5회를 초과하지 않도록 설정되어 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 현장평가 시험 수행에 소요되는 시간이 길어지는 것을 방지하도록 하는 것이 좋다. 본 명세서 상에서는 시험횟수의 설정 횟수가 3회인 일 실시예를 참조하여 설명하도록 한다.
다음으로, ESS 용도에 따른 SAT 계획 수립(S200) 단계에서는, 에너지저장시스템 시험 목적 판단부(100)가 목적별 성능시험 목록 저장부(420)를 참조하여 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 ESS 용도에 따른 현장평가(SAT) 시험 계획을 수립하고, 이 단계(S200)에서 에너지저장시스템의 수립 계획에 따라, 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)는 다음 단계인 용도별 에너지저장시스템(ESS) 성능 시험 수행 (S300) 단계를 수행한다.
이때, 에너지저장시스템의 현장평가는 현장평가(SAT) 시험 계획을 수립한 다음 성능 시험을 수행하게 되므로, 에너지저장시스템(ESS) 성능 시험 수행(S300) 단계는 성능시험 수행부(210)가 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템을 성능 시험 수행하게 된다.
위 단계(S300)에서 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템을 성능 시험 수행함에 있어서, 성능시험 수행부(210)는 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 Round-trip 효율시험, LVRT 시험, Duty-cycle 효율시험, 전압 불평형 시험, 시스템 Response 시험, 출력 안정화 시험, 출력전압/주파수 안정도 시험을 수행한다.
그런 다음, SAT 결과 통과 여부 판단(Q110) 단계에서, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 성능 시험 결과가 기준값 저장부(430)에 저장된 기준값, 즉, 에너지저장시스템의 성능 시험 정상 범위값에 포함되는 경우, SAT 결과가 통과된 것이므로, 예 화살표 방향을 따라 다음 단계인 ESS 기본시험 수행(S400) 단계를 수행한다.
그러나, 위 단계(Q110)에서, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템이 성능시험 결과가 기준값의 정상 범위에 포함되지 않는 경우, SAT 결과가 통과되지 못한 것으로, 아니오 화살표 방향을 따라 해당 에너지저장시스템에 대해 수행한 성능시험 횟수의 설정값 도달여부를 판단(Q120)하는 단계를 수행하고, 이때, 성능시험 횟수가 설정값에 도달되지 않은 경우 위 판단단계(Q120)에서 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여 시험 목적에 따른 ESS SAT(S300) 단계를 반복 수행한다.
이처럼, ESS SAT 수행 결과가 비정상인 경우에는, 해당 SAT의 시험횟수에 도달할 때까지 SAT를 재차 수행할 수 있으며, 이는, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템을 SAT 수행함에 있어서 시험 수행 과정에서의 오류 발생 또는 에너지저장시스템의 오류 발생 등으로 인해 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험결과가 잘못 측정되는 문제점을 예방할 수 있다.
그리고 이때, 에너지저장시스템의 SAT 결과가 통과하지 못함에 따라 위 판단단계(Q120)를 수행함에 있어서, 위 판단단계(Q120)를 수행할 때마다 위 단계(S100)에서 초기화된 시험횟수를 상향 변경하여, 에너지저장시스템의 SAT 반복 수행 횟수를 설정값 내로 한정할 수 있도록 한다.
위 판단단계(Q120)에서 시험횟수가 설정값에 도달한 것으로 판단되는 경우, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 성능 시험 수행결과가 비정상인 것으로 최종 판단하기 위해, 예 화살표 방향을 따라 시험 실패(S700)로 판단한다.
현장평가 시험 대상 에너지저장시스템을 성능 시험하는 일련의 단계(S300, Q110, Q120)들은 성능 시험 세부 항목들에 대해 모두 수행된다.
그리고, 위 단계(S300)의 에너지저장시스템의 성능 시험 결과가 정상 범위에 포함되어, 위 판단단계(Q110)에서 SAT 결과가 통과된 것으로 판단되는 경우, 예 화살표 방향을 따라 에너지저장시스템에 대해 최초 수행하는 성능시험이 아닌 다른 시험인 ESS 기본시험을 수행(S400)한다.
ESS 기본시험 수행(S400) 이후에, 기본시험 수행 결과가 기준값 저장부(430)에 저장된 에너지저장시스템의 기본 시험 수행 정상범위에 포함되는지를 판단하는 SAT 결과 통과여부 판단(Q210) 단계를 수행한다.
위 판단단계(Q210)에서, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 수행한 기본 시험 결과가 기준값 저장부(430)에 저장된 기본 시험 정상 범위값에 포함되는 경우, SAT 결과가 통과된 것이므로, 예 화살표 방향을 따라 다음 단계인 ESS 안전시험 수행(S500)단계를 수행하지만, 기본 시험 결과가 정상 범위값에 포함되지 않는 경우, SAT 결과가 통과되지 못한 것이므로, 위 판단단계(Q210)에서 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여 해당 에너지저장시스템에 대해 수행한 기본 시험 횟수의 설정값 도달여부를 판단(Q220)하는 단계를 수행한다.
이때, 위 판단단계(Q220) 수행결과 기본시험 횟수가 설정값에 도달되지 않은 경우 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여 ESS 기본시험 수행(S400) 단계를 반복 수행하고, 기본시험 횟수가 설정값에 도달한 것으로 판단되는 경우, 기본 시험 설정 횟수만큼 에너지저장시스템을 기본 시험 수행한 결과가 모두 정상 범위에 포함되지 않은 것이므로, 예 화살표 방향을 따라 이동하여 시험 실패(S700)로 판단한다.
마찬가지로, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템을 기본 시험하는 일련의 단계(S400, Q210, Q220)들은 기본 시험 세부 항목들에 대해 모두 수행된다.
그리고, 위 판단단계(Q210)에서 SAT 기본 시험 결과가 통과된 것으로 판단되는 경우, 예 화살표 방향을 따라 이동하여, ESS 안전시험을 수행(S500)한다.
위 단계(S500)의 수행 이후에, 안전시험 수행 결과가 기준값 저장부(430)에 저장된 에너지저장시스템의 안전 시험 수행 정상범위에 포함되는지를 판단하는 SAT 결과 통과여부 판단(Q310) 단계를 수행한다.
위 판단단계(Q310)에서, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 수행한 안전 시험 결과가 기준값 저장부(430)에 저장된 안전 시험 정상 범위값에 포함되는 경우, SAT 결과가 통과된 것이므로, 예 화살표 방향을 따라 다음 단계인 시험성적서 제작(S600) 단계를 수행하지만, 안전 시험 결과가 정상 범위값에 포함되지 않는 경우, SAT 결과가 통과되지 못한 것이므로, 위 판단단계(Q310)에서 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여 해당 에너지저장시스템에 대해 수행한 안전 시험 횟수의 설정값 도달여부를 판단(Q320)하는 단계를 수행한다.
이때, 위 판단단계(Q320) 수행결과 안전시험 횟수가 설정값에 도달되지 않은 경우 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여 ESS 안전시험 수행(S500) 단계를 반복 수행하고, 안전시험 횟수가 설정값에 도달한 것으로 판단되는 경우, 안전 시험 설정 횟수만큼 에너지저장시스템을 안전 시험 수행한 결과가 모두 정상 범위에 포함되지 않은 것이므로, 예 화살표 방향을 따라 이동하여 시험 실패(S700)로 판단한다.
마찬가지로, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템을 안전 시험하는 일련의 단계(S500, Q310, Q320)들은 안전 시험 세부 항목들에 대해 모두 수행된다.
이처럼, 에너지지저장시스템의 현장평가 시험방법은, 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)가 에너지저장시스템에 대해 성능시험, 기본시험 및 안전시험을 수행하고, SAT 수행 결과 통과여부에 따라 시험성적서를 생성하거나 시험 실패로 처리하므로, 에너지저장시스템의 현장평가 및 이에 따른 시험성적서 생성을 자동으로 처리할 수 있어 에너지저장시스템 현장평가의 효율성 향상 및 비용 절감 효과를 기대할 수 있고, 또한, 각 시험 종류를 수행함에 있어 설정 횟수만큼 에너지저장시스템을 현장평가 수행할 수 있어, 에너지저장시스템의 현장평가 신뢰성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법은 도 7에 도시한 실시예의 흐름으로 구현될 수 있다. 도 7을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법의 구체적인 흐름을 설명하면, 먼저, 에너지저장시스템에 대해 수행할 현장평가들의 시험 횟수를 초기화(S101)한다.
이때, 기본시험(DB)의 시험횟수, 성능시험(DP)의 시험횟수, 그리고 안전시험(DS)의 시험횟수는 모두 0으로 초기화된다.
이때, 도 6을 참조하여 이미 설명한 것처럼, 에너지저장시스템의 현장평가 시험횟수들의 초기화 이후 에너지저장시스템의 용도에 따른 현장평가(SAT) 계획을 수립한 다음 성능시험을 수행하게 되는데, 에너지저장시스템의 용도가 주파수 조정(FT; Frequency Tune)인지를 판단(Q201)하여, 에너지저장시스템의 용도가 주파수 조정인 경우, 예 화살표 방향을 따라 주파수 조정용 성능시험을 수행(S301)하거나, 또는, 에너지저장시스템의 용도가 주파수 조정이 아닌 경우, 아니오 화살표 방향을 따라 에너지저장시스템의 용도가 출력안정화인 지를 판단(Q202)한다.
한 예에서, 에너지저장시스템의 용도가 주파수 조정인 경우 수행하는 성능시험(S301)에서, Round-trip 효율시험, LVRT 시험, Duty-cycle 효율 시험, 전압 불평형 시험 및 시스템 Response 시험을 수행하고, 각 성능시험 수행결과가 시험 기준을 통과하는지의 여부를 판단(Q111)하여, 통과한 경우 예 화살표 방향을 따라 기본시험 수행(S401)단계를 수행한다.
한편, 위 판단단계(Q111)에서 성능시험 수행 결과가 시험 기준을 통과하지 못한 경우, 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 성능시험의 시험횟수가 3인지를 판단하는 단계(Q121)를 수행하고, 성능시험 시험횟수가 3인 경우, 예 화살표 방향을 따라 시험 실패(S701)로 처리한다.
그리고, 위 판단단계(Q121)에서 성능시험의 시험횟수가 3이 아닌 경우, 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 성능시험 횟수를 1만큼 증가시켜 변경(S311)하고, 성능시험 횟수 변경 이후, FR용 성능시험 수행 단계(S301)를 반복 수행한다.
이 단계(S311)가 최초 수행되는 경우, 성능시험 횟수는 최초 0으로 초기화되었던 값에서 1로 변경되며, 이후, 2회차로 수행되는 성능시험 수행(S301) 단계 이후에도 시험 기준을 통과하지 못하는 경우 2로 변경되며, 이후, 3회차로 수행되는 성능시험 수행(S301) 단계 이후에도 시험 기준을 통과하지 못하는 경우 3으로 변경된다.
이러한 처리 흐름에 따라, 성능시험 수행(S301)을 3회 수행하고 나면, 성능시험 횟수가 3으로 설정되어, 4회차 성능시험을 수행한 이후에도 시험 기준을 통과하지 못하는 경우, 시험 횟수를 비교하는 판단단계(Q121)에서 예 화살표 방향을 따라 이동하여 시험 실패(S701)로 판단하게 된다.
한편, 에너지저장시스템의 용도가 출력안정화인지를 판단하는 단계(Q202)의 수행결과, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 용도가 출력안정화인 경우, 예 화살표 방향을 따라 이동하여 출력안정화용 성능시험 수행(S302)한다. 위 단계(S302)도 에너지저장시스템의 출력안정화용 성능시험 수행 단계로서, Round-trip 효율 시험, 전압 불평형 시험, 시스템 Response 시험, 및 출력 안정화 시험을 수행한다.
에너지저장시스템에 대해 성능시험을 수행(S302) 후, 출력안정화용 성능시험 수행결과를 기준값 저장부(430)에 저장된 성능 시험 정상 범위와 비교하여, 시험 기준 통과 여부를 판단(Q112)하고, 통과한 경우, 예 화살표 방향을 따라 기본시험 수행(S401)단계를 수행한다.
한편, 위 판단단계(Q112)에서 성능시험 수행 결과가 시험 기준을 통과하지 못한 경우, 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 성능시험의 시험횟수가 3인지를 판단하는 단계(Q122), 성능시험 횟수를 변경하는 단계(S312)를 수행 후, 출력안정화용 성능시험 수행(S302)단계를 재 수행하며, 성능시험 횟수 판단 및 변경에 따른 성능시험 재수행 또는 시험 실패(S701) 처리 흐름은 위에서 FR용 성능시험 수행(S301)의 흐름을 참조하여 설명한 것과 동일한 처리과정이므로, 출력안정화용 성능시험 흐름 설명에서 이를 자세히 설명하지 않으나 당업자의 수준에서 이해되어야 할 것이다.
그러나, 위 판단단계(Q202)에서 에너지저장시스템의 용도가 출력안정화가 아닌 경우, 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여 에너지저장시스템의 용도가 REC 5.0인지의 여부를 판단(Q203)하여, 에너지저장시스템의 용도가 REC 5.0인 경우, 예 화살표를 따라 REC 5.0용 성능시험을 수행(S303)한다.
이때, REC 5.0용 성능시험을 수행(S303)은 Round-trip 효율시험, 전압 불평형시험, 시스템 Response 시험 및 출력 안정화 시험을 수행한다. REC 5.0용 성능시험 수행(S303) 이후 시험 결과를 기준값 저장부(430)에 저장된 성능 시험 정상 범위와 비교하는 시험기준 통과여부 판단(Q113) 단계를 수행한다.
시험기준 통과여부 판단(Q113)단계, 성능시험 횟수를 설정값과 판단(Q123)하는 단계, 성능시험 횟수 변경 단계(S313)와 그 후 REC 5.0용 성능시험 수행(S303)을 재수행하거나, 또는 성능시험 횟수의 설정값 도달에 따라 시험 실패(S701)로 판단하는 단계 등은 FR용 성능시험 수행, 출력안정화용 성능시험 수행에서 이미 설명한 성능 시험 횟수 비교 및 이에 따른 처리 과정과 동일한 방법으로 수행되므로, REC 5.0용 성능시험 수행 흐름 설명에서 이를 자세히 설명하지 않으나 당업자의 수준에서 이해되어야 할 것이다.
그리고, 위의 판단단계(Q203)에서 에너지저장시스템 용도가 REC 5.0이 아닌 것으로 판단되는 경우, 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 에너지저장시스템 용도가 비상전원용인지를 판단(S204)한다. 이때, 에너지저장시스템의 용도가 비상전원인 경우, 예 화살표 방향을 따라 이동하여, 비상전원용 성능시험을 수행(S304)한다.
비상전원용 성능시험 수행(S304)단계에서, Round-trip 효율 시험, Duty-cycle 효율 시험, 출력 전압/주파수 안정도 시험, 전압 불평형 시험, 시스템 Response 시험, 그리고 출력 안정화 시험을 수행하고, 각 세부 시험 항목들의 시험 수행 결과가 기준값 저장부(430)에 저장된 정상 범위에 포함되는지를 판단하여 시험 기준 통과 여부를 판단(Q114)한다.
시험 기준 통과 여부 판단(Q114) 단계 및 이후 수행되는 시험 횟수를 설정값과 비교하는 단계(Q124), 시험 횟수를 변경하는 단계(S314)와 그 후 비상전원용 성능시험 수행(S304)을 재수행하거나, 또는 성능시험 횟수의 설정값 도달에 따라 시험 실패(S701)로 판단하는 단계 등은 FR용 성능시험 수행, REC 5.0용 성능시험 수행, 출력안정화용 성능시험 수행에서 이미 설명한 성능 시험 횟수 비교 및 이에 따른 처리 과정과 동일한 방법으로 수행되므로, 비상전원용 성능시험 수행 흐름 설명에서 이를 자세히 설명하지 않으나 당업자의 수준에서 이해되어야 할 것이다.
그러나, 에너지저장시스템의 목적을 판단하는 단계들(Q201, Q202, Q203, Q204)을 수행결과, 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 목적이 주파수 조정(FR)용 성능시험, 출력안정화용 성능시험, REC 5.0용 성능시험 또는 비상전원용 성능시험 중 어느 하나에도 해당하지 않는 것으로 판단되는 경우, 마지막에 수행되는 에너지저장시스템 용도가 비상전원인인지를 판단하는 단계(Q204)의 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 에너지저장시스템의 목적 판단에 실패한 것으로 간주하여 에너지저장시스템 현장평가 시험방법 단계를 초기화(0값을 리턴)(S800)한다.
다른 한 예예서, 도면에 도시하지는 않았으나, 에너지저장시스템 성능시험 목적이 정해진 목적 중 어느 하나와 일치되지 않는 경우, 오류 발생을 알리는 소리 출력 또는 메시지를 출력하는 단계를 추가로 수행할 수 있다.
에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)에서 수행되는 에너지저장시스템의 성능시험(S301, S302, S303, S304) 및 이들 성능시험 수행 결과가 시험 기준을 통과한 경우, 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)는 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 기본시험을 수행(S401)한다.
이때, 기본시험 수행(S401) 단계에서, PMS 기능 확인시험 및 상호간섭 시험이 수행된다.
그리고, 기본시험 수행(S401) 이후, 기본시험 수행결과가 시험 기준을 통과하는지의 여부를 판단(Q211)하여, 통과한 경우 예 화살표 방향을 따라 안전시험 수행(S501) 단계를 수행한다.
한편, 위 판단단계(Q211)에서 기본시험 수행 결과가 시험 기준을 통과하지 못한 경우, 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 기본시험의 시험횟수가 3인지를 판단하는 단계(Q221), 기본시험 횟수를 변경하는 단계(S411)를 수행 후, 기본시험 수행(S401)단계를 재 수행하며, 기본시험 횟수 판단 및 변경에 따른 기본시험 재수행 또는 시험 실패(S701) 처리 흐름은 위에서 성능시험 수행(S301, S302, S303)의 흐름을 참조하여 설명한 것과 동일한 처리과정이므로, 기본시험 수행 흐름 설명에서 이를 자세히 설명하지 않으나 당업자의 수준에서 이해되어야 할 것이다.
다음으로, 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)는 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 안전시험을 수행(S501)한다.
이때, 안전시험 수행(S501) 단계에서, 단독운전방지 시험, 접지시험, 절연내력 시험, 절연, 저항 시험, 보호회로 시험, 용량 측정시험, 열노화 시험, 누설전류 시험, 열화상 시험, 자가방전 시험, 전자파 시험이 수행된다.
그리고, 안전시험 수행(S501) 이후, 안전시험 수행결과가 시험 기준을 통과하는지의 여부를 판단(Q311)하여, 통과한 경우 예 화살표 방향을 따라 시험성적서 제작(S601) 단계를 수행한다.
시험성적서 제작(S601) 단계는, 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)가, 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)에서 수행한 성능시험들(S301, S302, S303)과, 기본시험(S401), 그리고 안전시험(S501)의 수행결과를 이용하여 시험성적서를 생성하고 이를 시험성적서 저장부(410)에 저장하도록 수행된다.
그러나, 위 판단단계(Q311)에서 안전시험 수행 결과가 시험 기준을 통과하지 못한 경우, 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 안전시험의 시험횟수가 3인지를 판단하는 단계(Q321), 안전시험 횟수를 변경하는 단계(S511)를 수행 후, 안전시험 수행(S501)단계를 재 수행하며, 안전시험 횟수 판단 및 변경에 따른 안전시험 재수행 또는 시험 실패(S701) 처리 흐름은 위에서 성능시험 수행(S301, S302, S303) 및 기본시험 수행(S401)의 흐름을 참조하여 설명한 것과 동일한 처리과정이므로, 안전시험 수행 흐름 설명에서 이를 자세히 설명하지 않으나 당업자의 수준에서 이해되어야 할 것이다.
그리고, 안전시험 수행(S501) 단계 중, 단독운전방지 시험은 안전시험 수행부(230)의 단독운전 방지 시험 수행부(2301)에서 수행되며, 도 8에 도시한 흐름으로 수행되는데, 도 8을 참고하여 자세히 설명하면, 먼저, 단독운전방지 시험 a, b 및 c에 대해 시험 횟수를 모두 초기화하는 단계(S5011)를 수행한다.
단독운전방지 시험 a, b, 및 c에 대해 시험 횟수를 모두 초기화하는 단계(S5011)에서, 단독운전방지 시험 a는 안전시험 대상 에너지저장시스템의 출력이 정격출력인 경우 수행되는 시험이고, 단독운전방지 시험 b는 안전시험 대상 에너지저장시스템의 출력이 정격출력의 50%~66%인 경우 수행되는 시험이며, 단독운전방지 시험 c는 안전시험 대상 에너지저장시스템의 출력이 정격출력의 25%~33%인 경우 수행되는 시험으로서, 이 단계(S5011)에서는 단독운전방지 시험의 각 타입들을 수행하는 시험 횟수를 설정 횟수와 비교하기 위해 각 시험횟수들을 0으로 초기화한다.
이때, 단독운전방지 시험 a의 시험 횟수(DAI_a) 및 단독운전방지 시험 b 및 단독운전방지 시험 c에 대한 시험 횟수(DAI_bc)는 모두 0으로 초기화되고, 단독운전방지 시험 b 및 c는 동시에 수행되는 시험으로, 두 시험(b, c) 수행에 대한 시험 횟수는 하나의 변수인 DAI_bc로 통합되어 설정 횟수와 비교거나 상향 변경될 수 있다.
이와 같이, 단독운전방지 시험 a, b, c에 대한 시험 횟수들이 초기화(S5011)된 이후, 단독운전방지 시험 a가 수행되었는지의 여부를 판단(Q5011)하고, 시작된 단독운전방지 시험이 단독운전방지 시험 a인 경우, 즉, 단독운전방지 시험 대상 에너지저장시스템의 출력이 정격출력인 경우, 예 화살표를 따라, 인버터 정격 출력 전력에 대한 유효 전력(DP)과 무효 전력(DQ)의 비(%)를 입력받는 단계(S5012)를 수행한다.
이 단계(S5012)에서, 유효 전력과 무효 전력의 비는 유효 전력 +10%, 무효 전력 +10%으로 입력받는 제1 비율, 유효 전력 +10%, 무효 전력 -10%으로 입력받는 제2 비율, 유효 전력 +10%, 무효 전력 +10%으로 입력받는 제3 비율, 그리고, 유효 전력 -10%, 무효 전력 -10%으로 입력받는 제4 비율 중 어느 하나가 선택되거나 또는 이를 입력받는다.
이 단계(S5012)로부터 유효 전력 및 무효 전력의 비가 입력된 이후, 0.5초 이내에 ESS 시스템이 정지하는 지를 판단(Q5012)하여, 정지한 경우, 에너지저장시스템의 단독운전방지 시험 결과가 정상인 것으로 간주하여 단독운전방지 시험 횟수를 설정 횟수와 비교하는 단계(Q5015)를 수행하지만, 0.5초 이내에 ESS 시스템이 정지하지 않은 경우에는 시험 대상 에너지저장시스템의 단독운전방지 시험 결과가 비정상인 것이므로, 위 단계(Q5012)에서 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 위 단계(S5011)에서 0으로 초기화된 단독운전방지 시험 a의 시험 횟수의 변수가 3회 미만 인지를 판단하고 판단 결과 3회 미만인 경우 단독운전방지 시험 a의 시험 횟수의 변수를 상향 변경(S5013)한다.
이 단계(S5013)는 단독운전방지 시험 수행 결과 에너지저장시스템의 시험 결과가 정상 기준을 통과하지 못하는 경우, 해당 에너지저장시스템의 단독운전방지 시험의 재수행 횟수를 설정 횟수와 비교하여 설정 횟수 이내로 제한하기 위해 단독운전방지 시험 a의 시험 횟수를 변경하는 단계로서, 해당 단계(S5013)의 수행 이후, 인버터 정격 출력 전력에 대한 유효 전력(DP)과 무효 전력(DQ)의 비(%)를 입력받는 단계(S5012)를 재 수행한다.
한 예에서, 0.5초 이내에 ESS 시스템이 정지하는 지를 판단(Q5012)하는 단계에서, 에너지저장시스템 정지 여부를 확인하기 위한 설정 시간은 0.5초보다 작거나 또는 큰 값으로 설정될 수 있고, 이를 한정하지는 않는다.
한편, 단독운전방지 시험 a가 수행되었는지의 여부를 판단(Q5011)하는 단계에서, 단독운전방지 시험 a가 아닌 것으로 판단되는 경우, 아니오 화살표 방향을 따라, 단독운전방지 시험이 시험 b,c인지를 판단(Q5013)하고, 시험 b,c도 아닌 경우, 위 판단단계(Q5013)의 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 에너지저장시스템의 단독운전방지 시험의 시험 유형에 오류가 발생한 것으로 간주하여 단독운전시험 방지 시험단계를 초기화(0 값을 리턴)(S5014)한다.
그리고, 위 판단단계(Q5013)에서 단독운전방지 시험 b,c인 것으로 판단되는 경우, 위 판단단계(Q5013)의 예 화살표 방향을 따라, 인버터 정격 출력 전력에 대한 유효 전력(DP)과 무효 전력(DQ)의 비(%)를 입력받는 단계(S5015)를 수행한다.
이 단계(S5015)에서, 유효 전력과 무효 전력의 비는 유효 전력 0%, 무효 전력 5%로 입력받는 제5 비율, 유효 전력 0%, 무효 전력 -5%로 입력받는 제6 비율 중 어느 하나가 선택되거나 또는 이를 입력받는다.
위 단계(S5015)로부터 유효 전력 및 무효 전력의 비가 입력된 이후, 0.5초 이내에 ESS 시스템이 정지하는지를 판단(Q5014)하여, 정지한 경우, 에너지저장시스템의 단독운전방지 시험 결과가 정상인 것으로 간주하여 단독운전방지 시험 횟수를 설정 횟수와 비교하는 단계(Q5015)를 수행하지만, 0.5초 이내에 ESS 시스템이 정지하지 않은 경우에는 시험 대상 에너지저장시스템의 단독운전방지 시험 결과가 비정상인 것이므로, 위 단계(Q5014)에서 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 위 단계(S5011)에서 0으로 초기화된 단독운전방지 시험 b,c의 시험 횟수의 변수가 3회 미만 인지를 판단하고 판단 결과 3회 미만인 경우 단독운전방지 시험 b,c의 시험 횟수의 변수를 상향 변경(S5016)한다.
해당 단계(S5016)의 수행 이후, 인버터 정격 출력에 대한 유효 전력과 무효 전력의 비를 입력받는 단계(S5015)를 재 수행한다.
그리고, 단독운전방지 시험 a 또는 단독운전방지 시험 b,c에 대해 단독운전방지 시험을 수행한 결과를 판단(Q5012, Q5014)하는 단계에서 단독운전방지 시험 결과가 정상인 것으로 판단된 경우 수행되는 단독운전방지 시험 횟수를 설정 횟수와 비교하는 단계(Q5015)는 단독운전방지 시험 a에 대한 변수 또는 단독운전방지 시험 b,c에 대한 변수가 3인지를 판단하여, 3인 경우, 단독운전방지 시험 실패(S5019)로 판단하고 단독운전방지 시험을 종료한다.
그러나, 위 판단단계(Q5015)에서 단독운전방지 시험 a 또는 단독운전방지 시험 b,c의 변수가 3이 아닌 경우, 단독운전방지 시험 결과가 설정 횟수 이내에서 정상으로 간주된 것이므로, 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여 시험 데이터를 기록하는 단계(S5017)를 수행한다.
이때, 시험 데이터를 기록하는 단계(S5017)는 단독운전 방지 시험 수행부(2301)가 단독운전방지 시험 결과를 저장부(400)에 저장하도록 수행되며, 정상으로 간주된 단독운전방지 시험 결과가 단독운전방지 시험 a인지, 또는 단독운전방지 시험 b,c인지의 정보도 함께 저장하며, 단독운전방지 시험 수행시 입력된 유효 전력과 무효 전력의 비, 단독운전방지 시험 수행시 에너지저장시스템의 정지까지 소요된 시간, 단독운전방지 시험을 수행한 일시 등을 함께 저장하도록 수행될 수 있다.
그런 다음, 시험조건 a, b, c에 대한 단독운전방지 시험들이 모두 완료되었는지의 여부를 판단(Q5016)하여, 모두 완료된 경우, 예 화살표 방향을 따라 이동하여 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)에서 단독운전방지 시험에 대한 시험 성적서를 제작(S5018) 및 이를 시험성적서 저장부(410)에 저장하고 단독운전방지 시험을 종료한다.
한편, 시험조건 a, b, c에 대한 단독운전방지 시험 완료여부를 판단(Q5016)하는 단계에서 모든 시험조건들에 대한 단독운전방지 시험이 완료되지 않은 경우, 위 판단단계(Q5016)에서 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 단독운전방지 시험 a의 수행여부를 판단하는 단계(Q5011)부터 다시 수행하여 모든 시험조건에 대한 단독운전방지 시험이 수행될 때까지 단독운전방지 시험을 반복하여 수행하도록 한다.
도 8을 참조하여 설명한 것처럼, 에너지저장시스템 시험항목 수행부(200)의 안전시험 수행부(230) 중 단독운전 방지 시험 수행부(2301)가 에너지저장시스템의 단독운전방지 시험을 자동으로 수행하고 이에 대한 시험성적서를 자동으로 생성할 수 있어, 에너지저장시스템의 현장평가를 자동 수행할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
그리고, 안전시험 수행(S501) 단계 중, 용량 측정 시험은 안전시험 수행부(230)의 용량 측정 시험 수행부(2306)에서 수행되며, 도 9에 도시한 흐름으로 수행되는데, 도 9를 참고하여 자세히 설명하면, 먼저, 용량 측정 시험 유형에 따른 시험 횟수를 모두 초기화하는 단계(S5021)를 수행한다.
용량 측정 시험 유형에 따른 시험 횟수를 모두 초기화하는 단계(S5021)에서, 태양광 용량 측정 시험에 대한 시험 횟수(TC_PV)와 REC 5.0용 용량 측정 시험에 대한 시험 횟수(TC_REC)는 각 시험 횟수를 설정 횟수와 비교하기 위해 0으로 초기화된다.
용량 측정 시험 변수들을 초기화(S5021)한 후, 시험 수행하는 용량 측정 시험 종류가 태양광 용량측정시험인지를 판단(Q5021)하고, 태양광 용량측정시험인 경우, 예 화살표 방향을 따라, ESS 시스템을 최소 SOC(State Of Charge)까지 방전시키는 단계(S5022)를 수행한다.
그런 다음, 충전을 시작하고, POC(Point Of Connection) 지점에서 입력에너지(WhIi_PV)를 측정하고, 보조 POC 지점에서 소비전력(WhCi_PV)을 측정(S5023)한 후, 휴지(S5024)한다.
이때, 휴지(S5024) 단계는 30분간 에너지저장시스템을 휴지하도록 수행되며, 휴지시간은 설정 변경될 수 있고, 이를 한정하지는 않는다.
다음으로, 용량 측정 시험 수행부(2306)는 태양광 에너지저장시스템의 방전을 시작하고, POC 지점에서 출력에너지(WhDi_PV)를 측정하며 보조 POC 지점에서 소비전력(WhCi_PV)을 측정(S5025)한 후, 재차 휴지(S5026) 단계를 수행한다. 이때 수행되는 휴지 단계(S5026)도 30분간 수행되는 것을 일 예로 하나, 이를 한정하지는 않는다.
그리고, 용량 측정 시험 수행부(2306)는 다음의 식 1을 이용하여 에너지저장시스템의 용량을 계산(S5027)한다.
[식 1]
에너지저장시스템 용량 =
Figure pat00001
위의 식 1에서, WhDi_PV는 POC 지점에서의 출력에너지이고, i는 자연수이다.
그리고, 위의 측정단계들(S5023, S5025)에서 측정된 POC 지점의 입력에너지 및 출력에너지, 보조 POC 지점의 소비전력과, 용량계산 단계(S5027)에서 위의 식 1로부터 계산된 에너지저장시스템의 용량은 측정 시간 또는 계산 시간에 매칭되어 시험데이터로 저장부(400)에 기록(S5028)된다.
그런 다음, 태양광 용량측정 시험 횟수를 설정 횟수인 5와 비교하는 단계(Q5022)를 수행하여, 태양광 용량측정 시험이 설정 횟수만큼 수행된 경우, 예 화살표 방향을 따라 계산용량과 데이터시트 용량을 비교하는 단계(Q5026)를 수행하나, 태양광 용량측정 시험이 설정 횟수만큼 수행되지 않은 경우, 아니오 화살표를 따라 이동하여, 태양광 용량측정 시험을 재수행하기 위해, 태양광 용량측정 시험 변수를 1만큼 상향 변경하는 단계(S5029)를 수행한다.
이때, 태양광 용량측정 시험 변수를 설정 횟수와 비교(Q5022)에 따라, 태양광 용량측정 시험 변수 상향 변경(S5022) 및 태양광 용량측정시험의 일련 과정들(S5022~S5028)을 재수행함에 있어서, 태양광 용량측정 시험 변수가 설정 횟수인 5와 같은 값을 가질때까지, 태양광 용량측정 시험 변수를 상향 변경하며 태양광 용량측정시험을 반복해서 재수행한다.
그리고, 수행되는 용량 측정 시험의 종류가 태양광 용량측정시험인지를 판단(Q5021)하는 단계에서, 용량 측정 시험의 종류가 태양광 용량측정시험이 아닌 경우,아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 용량 측정 시험의 종류가 REC 5.0 용량측정시험인지의 여부를 판단(Q5023)하는 단계를 수행한다.
위 판단단계(Q5023)에서 용량 측정 시험의 종류가 REC 5.0 용량측정시험인 경우, 예 화살표 방향을 따라, ESS 시스템을 최소 SOC까지 방전시키는 단계(S5030), 충전을 시작하고 POC 지점에서 입력에너지(WhIi_REC) 측정 및 보조 POC 지점에서 소비전력(WhCi_REC)을 측정하는 단계(S5032)를 수행하고, 최대 SOC로 충전완료되었는지를 판단(Q5024)한다.
위 판단단계(Q5024)에서, 최대 SOC로 충전완료된 것으로 판단되는 경우, 예 화살표 방향을 따라 휴지단계(S5033)를 수행하나, 다른 한 예에서, 위 판단단계(Q5024)에서 최대 SOC로 충전완료되지 않은 것으로 판단되는 경우, 아니오 화살표 방향을 따라 용량 측정 시험일자를 변경(S5031)하는 단계를 수행한다.
이때, 위 단계(S5031) 수행 이후, 용량 시험 종류가 REC 5.0 용량측정시험임이 확인됨에 따라 수행되는 단계들(S5030, S5032)를 재수행한다.
이처럼, 최대 SOC 충전완료 여부를 판단하여 REC 5.0 용량측정시험에 따른 단계들(S5030, S5032)을 재수행하는 흐름으로 REC 5.0 용량측정시험을 수행함에 따라, REC 5.0 용량측정시험 수행시 최대 SOC 충전 완료라는 기준에 부합될때까지 용량 측정 시험일자를 변경하며 REC 5.0 용량측정시험을 수행할 수 있어, REC 5.0 용량측정시험의 수행 신뢰성이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.
그리고, 최대 SOC 충전완료로 판단된 이후 수행되는 휴지 단계(S5033) 이후에, 설정시간 이후 방전을 시작하고, POC 지점에서 출력에너지(WhDi_REC) 측정, 보조 POC 지점에서 소비전력(WhCi_REC) 측정(S5034) 단계를 수행한 후, 휴지(S5035)한다.
이때, 휴지단계(S5033, S5035)들은 위에서 설명한 한 예처럼, 30분간 ESS 시스템을 휴지하도록 수행될 수 있다.
그런 다음, 용량 측정 시험 수행부(2306)는 다음의 식 2을 이용하여 에너지저장시스템의 용량을 계산(S5036)한다.
[식 2]
에너지저장시스템 용량 =
Figure pat00002
위의 식 2에서, WhDi_REC는 POC 지점에서의 출력에너지이고, i는 자연수이다.
그리고, 위의 측정단계들(S5032, S5034)에서 측정된 POC 지점의 입력에너지 및 출력에너지, 보조 POC 지점의 소비전력과, 용량계산 단계(S5036)에서 위의 식 2로부터 계산된 에너지저장시스템의 용량은 측정 시간 또는 계산 시간에 매칭되어 시험데이터로 저장부(400)에 기록(S5037)된다.
그리고, REC 5.0 용량측정 시험 횟수(TC)를 설정 횟수인 3와 비교하는 단계(Q5025)를 수행하여, REC 5.0 용량측정 시험이 설정 횟수만큼 수행된 경우, 예 화살표 방향을 따라 계산용량과 데이터시트 용량을 비교하는 단계(Q5026)를 수행하나, REC 5.0 용량측정 시험이 설정 횟수만큼 수행되지 않은 경우, 아니오 화살표를 따라 이동하여, REC 5.0 용량측정 시험을 재수행하기 위해, REC 5.0 용량측정 시험 변수를 1만큼 상향 변경하는 단계(S5038)를 수행한다.
이때, REC 용량측정 시험 변수를 설정 횟수와 비교(Q5025)에 따라, REC 5.0 용량측정 시험 변수 상향 변경(S5038) 및 REC 5.0 용량측정시험의 일련 과정들(S5030~S5037)을 재수행함에 있어서, REC 5.0 용량측정 시험 변수가 설정 횟수인 3와 같은 값을 가질때까지, REC 5.0 용량측정 시험 변수를 상향 변경하며 REC 5.0 용량측정시험을 반복해서 재수행한다.
한편, 용량시험 종류가 REC 5.0 용량측정시험인지를 판단(Q5023)에서, REC 5.0 용량측정시험이 아닌 경우, 용량측정 시험의 종류가 태양광 용량측정시험과 REC 5.0 용량측정시험에 모두 비해당하는 것으로, 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 에너지저장시스템의 용량측정시험에 실패한 것으로 간주하여, 용량측정시험을 초기화(0값을 리턴)한다.
그리고 이때, 태양광 용량측정시험 또는 REC 5.0 용량측정시험의 수행 이후, 태양광 용량측정시험 횟수 또는 REC 5.0 용량측정시험 횟수가 설정 횟수에 도달한 경우, 더 이상 용량측정시험을 반복하지 않고 계산용량과 데이터시트 용량을 비교하는 단계(Q5026)를 수행하는 흐름으로 처리됨에 따라, 용량측정 시험 대상인 에너지저장시스템을 설정 횟수만큼 용량측정시험 진행할 수 있으므로, 용량측정시험의 신뢰성이 향상된다.
계산용량과 데이터시트 용량을 비교하는 단계(Q5026)에서는 태양광 용량측정 시험에서 계산된 용량을 데이터시트에 저장된 용량과 비교하거나, REC 5.0 용량측정 시험에서 계산된 용량을 데이터시트에 저장된 용량과 비교한다.
이 단계(Q5026)에서, 용량 측정 시험 수행부(2306)는 계산용량을 기준값 저장부(430)에 저장된 각 용량 측정시험 종류에 따른 데이터시트의 용량과 비교하거나, 계산용량을 데이터시트에 저장된 입력에너지, 출력에너지 및 소비전력으로부터 계산된 용량을 비교하여, 계산용량이 데이터시트 용량보다 큰 값을 갖는지의 여부를 판단한다.
위 판단단계(Q5026)에서, 용량측정 시험 대상인 에너지저장시스템에 대해 계산된 용량(S5027 또는 S5036)이 데이터시트의 용량보다 큰 것으로 판단되는 경우, 예 화살표 방향을 따라 시험 실패(S5040)로 간주한 후 용량 측정 시험을 종료한다.
그러나, 위 판단단계(Q5026)에서, 용량측정 시험 대상인 에너지저장시스템에 대한 계산용량이 데이터시트 용량보다 작거나 같은 경우, 아니오 화살표를 따라 시험성적서 제작(S5039) 단계 및 이를 시험성적서 제작부(410)에 저장한 뒤 용량 측정 시험을 종료한다.
그리고, 도 7의 FR용 성능시험 수행(S301) 단계 중, LVRT 시험은 성능시험 수행부(210)의 LVRT 시험 수행부(212)에서 수행되며, 도 10에 도시한 흐름으로 수행되는데, 도 10을 참고하여 자세히 설명하면, 먼저, LVRT 실패 시험 횟수(DLVRT) 및 LVRT 시험 횟수(TLVRT)를 각 변수를 0으로 초기화한 다음 LVRT 시험 대상 에너지저장시스템 출력 조건 A, B를 선택하여 방전하는 단계(S5041)를 수행한다. 여기서, 출력 조건 A, B는 정격 대비 방전출력 비율로 정해진 초기 방전 조건으로 A = 0.9 PU는 정격 대비 방전출력 비율을 90%이고, 예를 들어, 정격방전이 1000kW 라면, 900kW로 방전되는 것을 말한다. B = 0~0.3PU는 정격 대비 방전출력 비율이 0 초과 30% 이하로, 예를 들어 0.2 PU, 정격방전이 1000kW 라면, 200kW로 방전되는 것을 의미한다.
다음으로, LVRT 시험 대상 에너지저장시스템을 (a)~(h) 전압강하 및 지속시간 조건 중 하나의 시험조건으로 운전(S5042)한다. 이때, LVRT 시험 수행부(212)는 기준값 저장부(430)에 저장된 (a)~(h) 전압강하 및 지속시간 조건이 해당하는 시험 조건을 참조하여 에너지저장시스템을 운전시킨다.
즉, LVRT 시험 수행부(212)는 LVRT 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 LVRT 시험을 수행하기 위한 시험조건을 입력(S5042)한다. 이때, 시험조건은 (a)~(h)중 어느 하나를 택일 입력받거나 직접 입력받는다. 여기서, LVRT 시험에서 시험 수행부(212)가 LVRT 시험 대상 에너지저장시스템에 인가하는 전압 강하 크기 및 지속시간 조건을 나타내는 예시이며, 국내 전력회사(한전)의 “송·배전용전기설비 이용규정”에서 제시하는 LVRT(Low Voltage Ride Through) 또는 FRT(Fault Ride Through) 규정을 근거로 설정된 시험조건은 시험자와 제조사가 협의하여 변경할 수 있다.
여기서, 시험조건 (a)~(h)는 전압 강하 크기 및 지속시간 조건 Voltage Drop VD1~VD8를 포함하고, 전압 강하 크기 및 지속시간 조건 VD1~VD8는 하기 표 1로 나타낼 수 있다.
[표 1]
Figure pat00003
즉, 시험조건 입력단계(S5042)는 시험조건을 택일 입력받도록 수행되는 한 예에서, LVRT 시험을 위한 여러 시험조건들은 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치(S)에 연결되는 출력장치(미도시) 또는 에너지저장시스템 시험결과 출력부(300)에 출력되고, 입력장치(미도시)로부터 택일 입력신호를 인가받아 수행될 수 있다.
이후, LVRT 시험 수행부(212)는 (a)~(h) 중 입력된 시험조건으로 운전 중인ESS의 유지 여부를 판단(S5043)하여, LVRT 시험 대상 에너지저장시스템이 유지 상태인 경우, 예 화살표 방향을 따라 저장부(400)에 에너지저장시스템의 LVRT 시험 데이터를 기록한 다음 시험횟수(TLVRT)가 2회인 지를 판단(S5044)하고, 시험횟수(TLVRT)가 2회인 경우 예 화살표 방향에 따라 A, B 조건에 대해 LVRT 시험 완료되었는 지를 판단(S5045)한다.
그러나 위 판단단계(Q5043)에서, LVRT 시험 대상 에너지저장시스템이 유지되지 경우, 아니오 화살표 방향을 따라, LVRT 시험 횟수(DLVRT)가 설정 횟수인 3의 값을 갖는지를 판단(Q5042)하는 단계를 수행한다. 이때, 설정 횟수와 동일하지 않은 경우 아니오 화살표 방향을 따라, LVRT 시험 횟수를 1만큼 상향 변경(S5046)한 후, 시험조건 입력(S5042)단계, ESS 운전 유지(S5043)를 재 수행한다.
한편, 위 판단단계(Q5042)에서, LVRT 시험 수행 횟수가 설정 횟수와 동일한 경우, 해당 LVRT 시험이 실패한 것으로 간주하여, 예 화살표 방향을 따라, 시험 실패(S5049)로 처리하고 LVRT 시험을 종료한다.
그리고, 시험 수행 횟수 판단(S5044)단계를 수행한 이후에는, 시험조건을 모두 완료하였는지를 판단(Q5045)하는데, 이때, (a) 내지 (h) 시험조건에 따른 LVRT 시험이 모두 수행되었는지를 판단하여 모든 시험조건에 대한 시험을 완료하지 않은 경우, 아니오 화살표 방향을 따라 이동하여, 시험 횟수(TLVRT)를 증가한 다음 초기화단계(S5041)로부터 일련의 LVRT 시험을 재 수행한다.
또는, 위 단계(Q5045)에서 모든 시험조건 수행을 완료한 것으로 판단되는 경우, 예 화살표 방향을 따라 시험 성적서를 제작(S5048) 및 이를 시험성적서 제작부(410)에 저장하고 LVRT 시험을 종료한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법이 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명한 것처럼 수행됨에 따라, 현장평가 대상 에너지저장시스템의 현장평가 수행 및 이에 따른 시험 성적서 생성 처리를 자동으로 처리할 수 있어, 현장평가 수행에 소요되는 인력소모 및 비용발생을 절감할 수 있고, 현장평가 신뢰성을 향상할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
S : 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치
100 : 에너지저장시스템 시험 목적 판단부
200 : 에너지저장시스템 시험항목 수행부
300 : 에너지저장시스템 시험결과 출력부
400 : 저장부

Claims (17)

  1. 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템과 연결되어, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험목적을 판단하는 에너지저장시스템 시험 목적 판단부; 그리고,
    상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템과 연결되고, 상기 에너지저장시스템 시험 목적 판단부로부터 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험목적을 전달받아, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 인가하는 전압 또는 전류값을 변동시키거나 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 출력 전압 또는 전류값을 측정 및 이를 현장평가 기준값과 비교하여 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대한 현장평가 시험항목을 수행하고, 시험성적서를 생성하는 에너지저장시스템 시험항목 수행부;
    를 포함하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험 목적 판단부에서 판단된 시험 목적에 따라 에너지저장시스템에 대해 수행할 성능시험 목록을 저장하고, 시험 목적에 따른 성능시험 목록을 상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부에 제공하는 목적별 성능시험 목록 저장부; 상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부가 참조하는 상기 현장평가 기준값을 저장하는 기준값 저장부; 그리고, 상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부에서 생성한 상기 시험성적서를 저장하는 시험성적서 저장부;를 포함하는 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부는, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 수행할 성능시험, 기본시험 및 안전시험에 대해 각각 시험 횟수를 설정하여, 성능시험, 기본시험 및 안전시험 수행 결과, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템이 정상인 것으로 판단될 때까지, 상기 시험 횟수 내에서 성능시험, 기본시험 및 안전시험을 반복 재수행하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부는, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템이 FR용 에너지저장시스템인지, 출력안정화용 에너지저장시스템인지, REC 5.0용 에너지저장시스템인지 또는 비상전원용 에너지저장시스템인지에 따라 서로 다른 시험항목을 수행하도록 적용하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부는, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 수행할 안전시험 항목으로서, 단독운전방지 시험을 수행하고,
    인버터 정격 출력 전력에 대한 유효 전력과 무효 전력의 비를 입력받은 이후 설정 시간 이내에 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템이 정지하는지를 판단하여 상기 단독운전방지 시험을 수행하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부는, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 출력이 정격출력인 경우,
    상기 인버터 정격 출력 전력에 대한 유효 전력과 무효 전력의 비를 +10과 +10, +10과 -10, -10과 +10, 그리고 -10과 -10 중 어느 하나로 선택 입력받는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부는, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 출력이 정격출력의 25~33%이거나 50~66%인 경우,
    상기 인버터 정격 출력 전력에 대한 유효 전력과 무효 전력의 비를 0과 5 또는 0과 -5 중 어느 하나로 선택 입력받는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부는, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 수행할 안전시험 항목으로서, 용량측정 시험을 수행하고,
    상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 수행할 용량측정시험이 태양광 용량측정시험인 경우 다음의 식 1로부터 용량을 계산하고, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 수행할 용량측정시험이 REC 5.0 용량측정시험인 경우 다음의 식 2로부터 용량을 계산하여 상기 용량측정 시험을 수행하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치.
    [식 1]
    에너지저장시스템 용량 =
    Figure pat00004

    [식 2]
    에너지저장시스템 용량 =
    Figure pat00005

    (위의 식 1 및 식 2에서, WhDi_PV는 POC 지점에서의 출력에너지이고, WhDi_REC는 POC 지점에서의 출력에너지이고, i는 자연수임.)
  9. 제1항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부는, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 수행할 성능시험 항목으로서, LVRT 시험을 수행하고,
    정격 대비 방전출력 비율, 및 전압강하 및 지속시간 조건을 포함하는 다수의 시험 조건을 순차 입력으로 운전하는 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 입력된 시험조건을 유지하는 지를 판단하는 상기 LVRT 시험을 수행하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치.
  10. 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험목적을 판단하는 에너지저장시스템 시험 목적 판단부;와 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대한 현장평가 시험항목을 수행 및 시험성적서를 생성하는 에너지저장시스템 시험항목 수행부;를 포함하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험장치에서 수행되는 방법에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부가, 상기 에너지저장시스템 시험 목적 판단부로부터 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험 목적을 입력받아, 시험 목적에 따른 현장평가 시험항목인 성능시험, 기본시험 또는 안전시험을 수행하는 단계; 그리고,
    상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부가 시험 목적에 따른 현장평가 시험 결과의 통과여부를 판단하여, 통과되지 않은 경우, 설정 횟수 내에서 시험 목적에 따른 현장평가 시험을 재수행하거나, 시험 목적에 따른 현장평가 시험 결과가 통과된 경우, 시험 목적에 따른 현장평가 시험 결과를 시험성적서로 제작하는 단계;를 포함하여 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템을 자동으로 현장평가 수행하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대해 성능시험, 기본시험 및 안전시험을 수행하기 이전에, 상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부에서 상기 성능시험, 기본시험 및 안전시험에 대해 설정된 시험 횟수를 초기화하는 단계;와,
    상기 에너지저장시스템 시험항목 수행부는, 성능시험, 기본시험 및 안전시험 수행 결과, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템이 정상인 것으로 판단될 때까지, 상기 시험 횟수 내에서 성능시험, 기본시험 및 안전시험을 반복 재수행하는 단계;를 더 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험 목적 판단부가 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 시험 목적을 FR용 에너지저장시스템인지, 출력안정화용 에너지저장시스템인지, REC 5.0용 에너지저장시스템인지 또는 비상전원용 에너지저장시스템인지 판단하는 단계; 를 더 포함하여 수행되는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험 수행부가 인버터 정격 출력 전력에 대한 유효 전력과 무효 전력의 비를 입력받는 단계; 그리고
    설정 시간 이내에 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템이 정지하는지를 판단하는 단계;
    를 더 포함하여, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대한 안전시험 중 단독운전방지 시험을 수행하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 인버터 정격 출력 전력에 대한 유효 전력과 무효 전력의 비를 입력받는 단계; 이전에,
    상기 에너지저장시스템 시험 수행부가 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 정격출력을 판단하는 단계;를 더 포함하여 수행되는 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 인버터 정격 출력 전력에 대한 유효 전력과 무효 전력의 비를 입력받는 단계는,
    상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 정격출력이 정격출력인 경우 상기 에너지저장시스템 시험 수행부가 상기 인버터 정격 출력 전력에 대한 유효 전력과 무효 전력의 비를 +10과 +10, +10과 -10, -10과 +10, 그리고 -10과 -10 중 어느 하나로 입력받는 단계; 또는,
    상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 정격출력이 정격출력의 일부인 경우 상기 에너지저장시스템 시험 수행부가 상기 인버터 정격 출력 전력에 대한 유효 전력과 무효 전력의 비를 0과 5 또는 0과 -5 중 어느 하나로 선택 입력받는 단계; 중 어느 하나로 수행되는 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험 목적 판단부가 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템의 용량측정 시험종류를 태양광 용량측정시험과 REC 5.0 용량측정시험 중 어느 하나로 판단하는 단계;와,
    상기 에너지저장시스템 시험 목적 판단부의 용량측정 시험종류 판단결과에 따라, 상기 에너지저장시스템 시험 수행부가 하기의 식 1을 수행하여 태양광 용량을 계산하는 단계; 또는 상기 에너지저장시스템 시험 목적 판단부의 용량측정 시험종류 판단결과에 따라, 상기 에너지저장시스템 시험 수행부가 하기의 식 2를 수행하여 REC 5.0 용량을 계산하는 단계; 중 어느 한 단계를 수행하는 단계;를 더 포함하여, 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대한 안전시험 중 용량측정시험을 수행하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법.
    [식 1]
    에너지저장시스템 용량 =
    Figure pat00006

    [식 2]
    에너지저장시스템 용량 =
    Figure pat00007

    (위의 식 1 및 식 2에서, WhDi_PV는 POC 지점에서의 출력에너지이고, WhDi_REC는 POC 지점에서의 출력에너지이고, i는 자연수임.)
  17. 제10항에 있어서,
    상기 에너지저장시스템 시험 수행부가 정격 대비 방전출력 비율로 정해진 에너지시스템의 출력조건을 선택하여 방전한 다음 전압강하 및 지속시간 조건을 포함하는 다수의 시험조건 중 하나를 입력하는 단계; 그리고,
    상기 에너지저장시스템 시험 수행부가 다수의 시험조건 중 입력된 시험조건으로 상기 에너지저장시스템의 운전 유지되었는 지를 판단하는 LVRT 시험하고 상기 입력된 시험조건을 제외한 나머지 다수의 시험조건 중 하나를 입력하여 LVRT 시험을 수행하는 단계;
    를 더 포함하여 상기 현장평가 시험 대상 에너지저장시스템에 대한 성능시험 중 LVRT 시험을 수행하는 에너지저장시스템의 현장평가 시험방법.
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