KR20210081574A - Ess 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템에 관한것으로, 보다 상세하게는 신재생에너지 연계 ESS 운영에서 오작동으로 인한 설비고장 및 사고, 수익률 저하를 야기하는 PCS, 배터리, 전력계측기의 상태정보를 전문적으로 검침하여, 위험 및 오류 발생시 효과적으로 운영 제어함으로써 사고방지 및 설비 안전성 확보 할수 있는 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템에 관한것이다.
본 발명인 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템은 기존 태양광 및 ESS 설비에서 핵심적인 부분을 차지하는 전력관리시스템(PMS)과 에너지관리 시스템(EMS)이외 별도로 태양광 및 ESS 설비와 연동되어 ESS 운영시 발생되는 이상/오류에 즉각적으로 대응하여 화재 또는 기타 사고를 미연에 방지하는 시스템으로 상기 태양광 및 ESS 설비 데이터를 실시간 수집하는 수집부와, 상기 수집부에서 측정된 데이터를 기반으로 분석하여 설비 데이터 이상/오류 상태를 검출하는 검출부와, 상기 검출부에서 이상/오류가 발생한 설비별 상황에 따라 즉각적으로 대응하는 제어부와, 상기 수집부, 상기 검출부, 상기 제어부의 운영 현황을 실시간으로 제공하는 알림부를 포함하여 구성된다.
본 발명인 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템은 기존 태양광 및 ESS 설비에서 핵심적인 부분을 차지하는 전력관리시스템(PMS)과 에너지관리 시스템(EMS)이외 별도로 태양광 및 ESS 설비와 연동되어 ESS 운영시 발생되는 이상/오류에 즉각적으로 대응하여 화재 또는 기타 사고를 미연에 방지하는 시스템으로 상기 태양광 및 ESS 설비 데이터를 실시간 수집하는 수집부와, 상기 수집부에서 측정된 데이터를 기반으로 분석하여 설비 데이터 이상/오류 상태를 검출하는 검출부와, 상기 검출부에서 이상/오류가 발생한 설비별 상황에 따라 즉각적으로 대응하는 제어부와, 상기 수집부, 상기 검출부, 상기 제어부의 운영 현황을 실시간으로 제공하는 알림부를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템에 관한것으로, 보다 상세하게는 신재생에너지 연계 ESS 운영에서 오작동으로 인한 설비고장 및 사고, 수익률 저하를 야기하는 PCS, 배터리, 전력계측기의 상태정보를 전문적으로 검침하여, 위험 및 오류 발생시 효과적으로 운영 제어함으로써 사고방지 및 설비 안전성 확보 할수 있는 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템에 관한것이다.
최근 기후변화에 따른 세계적인 에너지 정책 기조 변화에 발맞추고 전통 에너지 수급 불안정에 대비하기 위해 이전보다 친환경적이고 독립적인 에너지 정책을 발표하였으며 이에 신재생 에너지가 활발하게 보급되고 있다.
특히 신재생 에너지 발전원을 통하여 전력부하에 대비할 수 있도록 유효 전력을 저장하고 방출하는 에너지 저장장치(ESS)와 이를 관리 운영하는 에너지 관리 시스템(EMS), ESS를 구성하기 위한 전력변환장치, 배터리, 전력계측 장비 등 다양한 제품군들이 개발되고 적용되고 있다.
하지만, 최근 ESS 화재 및 폭발 등 사고발생률의 증가로 많은 환경적, 재산적 피해가 속출하고 있으며, 이에 ESS 설치 및 운영 중단과 더불어 정책적, 사회적 발전 또한 진행이 더뎌지고 있다.
현재 ESS의 수요가 증가함에 따라 많은 문제점이 확인되고 있으며 지난 2017년 8월부터 약 21건의 잦은 화재 및 폭발 사고로 인해 300억원이 넘는 재산 피해가 발생하고 있어 화재 및 폭발 사고의 원인이 대두되고 있는 상황이며 특히 태양광 연계 ESS에서 비교적 많은 화재 및 폭발 사고가 일어나고 있다.
이에 정부에서는 ESS 운영 정지 공고를 발표하고, 전문가를 활용한 정밀진단 등 ESS 화재 및 폭발 원인을 밝혀내기 위한 노력을 지속적으로 정밀진단 및 분석한 결과, ESS 운용 시스템의 오작동으로 배터리 온도가 급상승할 때 이상을 경고해 주거나 유사시 전원을 차단하는 운용시스템이 제대로 작동하지 않았다는 결과로 운용시스템의 개선이 요구되고 있다.
본 발명은 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템에 관한 내용으로 기존 태양광 및 ESS 설비에서 핵심적인 부분을 차지하는 전력관리시스템(PMS)과 에너지관리 시스템(EMS)이외 별도로 태양광 및 ESS 설비와 연동되어 ESS를 운영하는 핵심 요소설비(PCS, 배터리, 전력계측기)들을 전문적으로 진단하여 이상/오류 상태를 검출하고, 이상/오류 상태에 대한 즉각적인 제어대응을 진행하는 ESS운영 안전시스템을 개발하여 화재 및 폭발로부터 안전한 ESS 운영을 지원하고, 환경 및 재산 피해 방지 및 에너지 발전효율 증대가 가능한 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템은 기존 태양광 및 ESS 설비에서 핵심적인 부분을 차지하는 전력관리시스템(PMS)과 에너지관리 시스템(EMS)이외 별도로 태양광 및 ESS 설비와 연동되어 ESS 운영시 발생되는 이상/오류에 즉각적으로 대응하여 화재 또는 기타 사고를 미연에 방지하는 시스템으로 상기 태양광 및 ESS 설비 데이터를 실시간 수집하는 수집부와, 상기 수집부에서 측정된 데이터를 기반으로 분석하여 설비 데이터 이상/오류 상태를 검출하는 검출부와, 상기 검출부에서 이상/오류가 발생한 설비별 상황에 따라 즉각적으로 대응하는 제어부와, 상기 수집부, 상기 검출부, 상기 제어부의 운영 현황을 실시간으로 제공하는 알림부를 포함하여 구성된다.
본 발명인 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템를 통해 ESS 운영환경에서 위험요소에 대해 즉각적으로 대응함으로써 화재 또는 기타 사고를 미연에 방지가 가능하여 재산적, 환경적 피해를 최소화 할수 있다.
또한 전력계측기 통신 진단을 통해 통신 오류에 의한 ESS 비정상 작동을 방지하여 발전사업자의 수익에 대한 피해방지를 마련할수 있다.
또한 태양광 뿐만 아니라, ESS의 핵심 요소설비가 적용되는 전력변환장치, 배터리가 적용되는 풍력, 수소, 수력, 바이오 등 기타 다양한 신재생에너지 연동 ESS에 연결하여 시스템 진단 및 대응을 할 수 있다
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템의 구성도이다
도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템의 설비별 상태정보 모니터링 화면이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템의 설비별 운영/장애 이력 모니터링 화면이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템 설비 별 장애빈도 모니터링 화면이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템 설비 별 이상/오류 발생 시 제어하는 화면이다.
도 6는 본 발명의 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템 이상/유무 알림 모니터링 화면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템의 설비별 상태정보 모니터링 화면이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템의 설비별 운영/장애 이력 모니터링 화면이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템 설비 별 장애빈도 모니터링 화면이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템 설비 별 이상/오류 발생 시 제어하는 화면이다.
도 6는 본 발명의 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템 이상/유무 알림 모니터링 화면이다.
이하, 첨부된 도면을 참초하여 본 발명에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템을 상세히 설명한다.
상기 도면의 구성요소들에 인용 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있어며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, '상부', '하부', '앞', '뒤'등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향 과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는것은 아니다.
본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템은 기존 태양광 및 ESS 설비에서 핵심적인 부분을 차지하는 전력관리시스템(PMS)과 에너지관리 시스템(EMS)이외 별도로 태양광 및 ESS 설비와 연동되어 ESS 운영시 발생되는 이상/오류에 즉각적으로 대응하여 화재 또는 기타 사고를 미연에 방지하는 시스템으로 상기 태양광 및 ESS 설비 데이터를 실시간 수집하는 수집부와, 상기 수집부에서 측정된 데이터를 기반으로 분석하여 설비 데이터 이상/오류 상태를 검출하는 검출부와, 상기 검출부에서 이상/오류가 발생한 설비별 상황에 따라 즉각적으로 대응하는 제어부와, 상기 수집부, 상기 검출부, 상기 제어부의 운영 현황을 실시간으로 제공하는 알림부를 포함하여 상기 도1의 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템의 구성도와 같이 구성된다.
상기 수집부에서는 상기 도2의 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템의 설비별 상태정보 모니터링정보와 같이 전력 게측기를 통하여 실시간 태양광 발전정보, 통신상태 표시등 태양광 발전 데이터를 수집하는 단계와, PCS를 통하여 충/방전/대기/정지 등의 운영 현황, 실시간 오류 상태를 수집하는 단계와 배터리를 통하여 실시간 SOC/랙온도/충전/방전/위험/에러 상태 표시를 수집하는 단계와 각 설비별 통신 속도와 업데이트 시간 표시등의 데이터를 수집하는 단계로 구성된다.
상기 검출부에서는 상기 도 3의 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템의 설비별 운영/장애 이력 모니터링과 같이, 상기 수집부에서 실시간 수집되는 태양광 및 ESS 설비 정보와 정상 태양광 및 ESS 설비정보를 비교하여 이상/오류 유무를 검출한다.
이때 이상/유무 검출은 태양광경우 태양광 발전량, 전압, 전류 정상 데이터와, ESS 설비의 경우 PCS는 과온/과전압/계통퓨즈/배터리퓨즈/태양광 퓨즈등의 정상 데이터, 배터리는 과충전/과방전/과전류/전력제한/비활성화 랙 과다/초기화오류 등의 정상 데이터를 기반으로 검출한다.
또한 상기 도 4의 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템 설비 별 장애빈도 모니터링 화면과 같이 PCS의 이상/오류 장애 이력분석을 통한 장애빈도와 배터리의 랙 및 모듈, 렉, 셀에 대한 모든 이상/오류 장애 빈도를 그래프로 제공한다.
상기 제어부는 상기 도 5의 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템 설비 별 이상/오류 발생 시 제어하는 화면과 같이,
상기 검출부를 통해 발생한 이상/오류 설비에 대하여 발생 원인을 분석하고 발생원인에 따라 태양광 및 ESS 설비 또는 기타설비들을 제어하여 이상/오류에 대응한다.
상기 알림부는 상기 도 6의 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템 이상/유무 알림 모니터링 화면과 같이 실시간 설비별 상태정보와 이상/오류 정보, 운영 및 장애이력 정보, 설비별 장애빈도 분석 데이터, 설비별 고장 알림 기능를 제공하도록 구성된다.
이때 상기 제어부를 통해 이상/오류를 대응하기 어려울 경우 상기 알림부에서는 설비 별 운영 전문가 또는 담당자에게 이상/오류 현황과 호출을 요구하는 문자메시지를 전송한다.
상기와 같이 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템을 통해 ESS 운영환경에서 위험요소에 대해 즉각적으로 대응함으로써 화재 또는 기타 사고를 미연에 방지가 가능하여 재산적, 환경적 피해를 최소화 할수 있다.
또한 전력계측기 통신 진단을 통해 통신 오류에 의한 ESS 비정상 작동을 방지하여 발전사업자의 수익에 대한 피해방지를 마련할수 있다.
또한 태양광 뿐만 아니라, ESS의 핵심 요소설비가 적용되는 전력변환장치, 배터리가 적용되는 풍력, 수소, 수력, 바이오 등 기타 다양한 신재생에너지 연동 ESS에 연결하여 시스템 진단 및 대응을 할 수 있다
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진자에게 자명한 것인 경우 본 발명의 보호범위에 속하게 될것이다.
Claims (1)
- 기존 태양광 및 ESS 설비에서 핵심적인 부분을 차지하는 전력관리시스템(PMS)과 에너지관리 시스템(EMS)이외 별도로 태양광 및 ESS 설비와 연동되어 ESS 운영시 발생되는 이상/오류에 즉각적으로 대응하여 화재 또는 기타 사고를 미연에 방지하는 시스템으로
상기 태양광 및 ESS 설비 데이터를 실시간 수집하는 수집부와,
상기 수집부에서 측정된 데이터를 기반으로 분석하여 설비 데이터 이상/오류 상태를 검출하는 검출부와,
상기 검출부에서 이상/오류가 발생한 설비별 상황에 따라 즉각적으로 대응하는 제어부와,
상기 수집부, 상기 검출부, 상기 제어부의 운영 현황을 실시간으로 제공하는 알림부를 포함하여 구성되는 ESS 사고 방지 및 설비 안전성을 위한 요소설비 상태 진단 대응 운영 시스템.
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