KR20210145885A - Power supply system and method of an apartment house - Google Patents
Power supply system and method of an apartment house Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210145885A KR20210145885A KR1020200062298A KR20200062298A KR20210145885A KR 20210145885 A KR20210145885 A KR 20210145885A KR 1020200062298 A KR1020200062298 A KR 1020200062298A KR 20200062298 A KR20200062298 A KR 20200062298A KR 20210145885 A KR20210145885 A KR 20210145885A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power supply
- power
- fuel cell
- generation unit
- power generation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 131
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 114
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 114
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 113
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 92
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 72
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000005612 types of electricity Effects 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
- H01M8/04604—Power, energy, capacity or load
- H01M8/04619—Power, energy, capacity or load of fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
- H01M8/04537—Electric variables
- H01M8/04604—Power, energy, capacity or load
- H01M8/04626—Power, energy, capacity or load of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04858—Electric variables
- H01M8/04925—Power, energy, capacity or load
- H01M8/0494—Power, energy, capacity or load of fuel cell stacks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
- H01M8/04858—Electric variables
- H01M8/04925—Power, energy, capacity or load
- H01M8/04947—Power, energy, capacity or load of auxiliary devices, e.g. batteries, capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/003—Load forecast, e.g. methods or systems for forecasting future load demand
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/008—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks involving trading of energy or energy transmission rights
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/10—Batteries in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2250/00—Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
- H01M2250/10—Fuel cells in stationary systems, e.g. emergency power source in plant
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/30—The power source being a fuel cell
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S50/00—Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
- Y04S50/10—Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Economics (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Public Health (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
실시예에 따르면, 수소를 원료로 전기를 생산하는 수소 연료전지 발전부; 상기 수소 연료전지 발전부에서 생산된 전력 및 외부 전력 공급원으로부터의 전력을 선택적으로 공동주택에 공급하는 배전부; 공동주택에 대한 전력 부하량 정보를 저장하는 데이터 베이스; 과거 동일 기간의 전력 부하량 정보를 이용하여 대상 기간 동안 상기 공동주택의 총 예상 부하량을 산출하고, 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 단가와 상기 총 예상 부하량에 대한 외부 전력 공급원의 구간별 요금을 비교하여 상기 대상 기간에 대한 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴을 산출하는 연산부; 및 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴에 따라 상기 수소 연료전지 발전부 및 상기 배전부를 제어하는 제어부를 포함하는 공동 주택 전력 공급 장치를 제공한다.According to an embodiment, a hydrogen fuel cell power generation unit for generating electricity using hydrogen as a raw material; a power distribution unit for selectively supplying power produced by the hydrogen fuel cell power generation unit and power from an external power supply source to the apartment house; a database for storing power load information for an apartment house; Calculate the total expected load of the apartment house during the target period by using the power load information of the same period in the past, and compare the generation unit price of the hydrogen fuel cell power generation unit with the charge for each section of the external power supply for the total expected load. a calculation unit for calculating a power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and an operation schedule of the power distribution unit for a target period; and a control unit for controlling the hydrogen fuel cell power generation unit and the power distribution unit according to the power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit.
Description
본 발명의 일실시예는 공동 주택 전력 공급 장치, 시스템 및 전력 공급 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 공동 주택용 전력 부하에 전력을 공급하기 위한 공동 주택 전력 공급 장치, 시스템 및 전력 공급 방법에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a multi-family house power supply device, system and power supply method, and more particularly, to a multi-family house power supply device, system and power supply method for supplying power to a power load for a multi-family house. .
전기 공급자는 댁내 또는 건물에 소비되는 전력 사용량을 측정하기 위하여, 전력량계를 집 또는 건물에 설치하고, 전력량계에서 표시하는 숫자의 검침을 통해 해당 장소에서 소비하는 전력의 총량을 확인하여 이 전력의 총 량에 비례하여 사용자에게 전기요금을 부과한다. 공동 주택의 경우 한국 전력이 공동 주택 전체 사용량에 요금을 부과하고 관리 사무소가 세대별로 전력 사용요금을 청구하는 형식으로 운영되고 있다. 그러나, 한국 전력에서 요금을 산출할 때 전체 공동 주택의 전력 사용량의 평균치 개념으로 요금을 산출하여 각 세대별로 부과하고 있어, 전력사용 편차를 투명하게 반영할 수 없어 일부 세대의 불만이 제기되고 있다.The electricity provider installs a watt-hour meter in the house or building to measure the amount of electricity consumed in the house or building, checks the total amount of electricity consumed in the place through the meter reading of the number displayed on the watt-hour meter, and determines the total amount of this electricity Electricity rates are charged to users in proportion to the In the case of multi-unit dwellings, Korea Electric Power charges the total amount of use of the multi-unit dwellings, and the management office charges electricity use rates by household. However, when KEPCO calculates the rate, it calculates the rate based on the concept of the average value of electricity consumption of the entire apartment building and charges it for each household, so some households are complaining about the difference in electricity usage because it cannot be reflected transparently.
한편, 전 지구적인 환경문제에 직면한 인류는 에너지 전환을 위해 노력하고 있으며, 이에 따라 전기에너지 분야에서도 신재생에너지 발전이 확산되고 있다. 이에 발맞추어 우리나라는 수소경제 활성화 정책을 펼치고 있으며, 수소를 사용한 신재생에너지의 확대가 예상된다.On the other hand, mankind, facing global environmental problems, is striving for energy conversion, and thus, renewable energy generation is spreading in the electric energy field as well. In line with this, Korea is implementing a policy to revitalize the hydrogen economy, and the expansion of new and renewable energy using hydrogen is expected.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가변적인 중앙 그리드의 요금제에 영향을 최소화하고, 최적의 비용으로 공동 주택에 전력을 공급할 수 있는 공동 주택 전력 공급 장치, 시스템 및 전력 공급 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an apartment house power supply device, system, and power supply method capable of supplying power to an apartment house at an optimal cost while minimizing the impact on the variable central grid rate system.
또한, 신재생 에너지의 사용을 확대하고, 중앙 그리드의 부하량을 감소시킬 수 있는 공동 주택 전력 공급 장치, 시스템 및 전력 공급 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an apartment house power supply device, system, and power supply method capable of expanding the use of renewable energy and reducing the load on the central grid.
실시예에 따르면, 수소를 원료로 전기를 생산하는 수소 연료전지 발전부; 상기 수소 연료전지 발전부에서 생산된 전력 및 외부 전력 공급원으로부터의 전력을 선택적으로 공동주택에 공급하는 배전부; 공동주택에 대한 전력 부하량 정보를 저장하는 데이터 베이스; 과거 동일 기간의 전력 부하량 정보를 이용하여 대상 기간 동안 상기 공동주택의 총 예상 부하량을 산출하고, 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 단가와 상기 총 예상 부하량에 대한 외부 전력 공급원의 구간별 요금을 비교하여 상기 대상 기간에 대한 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴을 산출하는 연산부; 및 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴에 따라 상기 수소 연료전지 발전부 및 상기 배전부를 제어하는 제어부를 포함하는 공동 주택 전력 공급 장치를 제공한다.According to an embodiment, a hydrogen fuel cell power generation unit for generating electricity using hydrogen as a raw material; a power distribution unit for selectively supplying power produced by the hydrogen fuel cell power generation unit and power from an external power supply source to the apartment house; a database for storing power load information for an apartment house; Calculate the total expected load of the apartment house during the target period by using the power load information of the same period in the past, and compare the generation unit price of the hydrogen fuel cell power generation unit with the charge for each section of the external power supply for the total expected load. a calculation unit for calculating a power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and an operation schedule of the power distribution unit for a target period; and a control unit for controlling the hydrogen fuel cell power generation unit and the power distribution unit according to the power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit.
상기 연산부는 상기 구간별 요금을 구간별로 상기 발전 단가와 비교하여 비용이 최소화되도록 상기 총 예상 부하량을 전력 공급원에 따라 분배하여 상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량을 산출할 수 있다.The calculation unit compares the fee for each section with the power generation unit price for each section and distributes the total expected load according to the power supply source so that the cost is minimized. can be calculated.
상기 구간별 요금은 한국전력의 전기 요금표에 따라 설정되며, 상기 발전 단가는 사용자에 의하여 사전에 설정될 수 있다.The fee for each section is set according to the electricity tariff table of Korea Electric Power Corporation, and the power generation unit price may be set in advance by the user.
상기 연산부는 상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량에 따라 상기 공동 주택의 세대별 제1예상 전력 구매 요금을 산출할 수 있다.The calculator may calculate the first expected electricity purchase price for each household of the apartment house according to the total power supply and demand of the external power supply and the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit.
상기 연산부는 상기 총 예상 부하량에 상기 구간별 요금을 대입하여 산출한 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 상기 세대별 제1예상 전력 구매 요금과 비교하여 세대별 할인율을 산출할 수 있다.The calculator may calculate a discount rate for each household by comparing the second expected electricity purchase price for each household, calculated by substituting the fee for each section to the total expected load, with the first expected electricity purchase price for each household.
상기 연산부는 상기 공동 주택의 세대별 계량기 검침량에 따라 상기 세대별 제1예상 전력 구매 요금 및 상기 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 산출할 수 있다The calculation unit may calculate the first expected electricity purchase price for each household and the second expected electricity purchase price for each household according to the meter reading amount for each household of the apartment house.
실시예에 따르면, 공동 주택용 전력 부하; 전력 판매 사업자에 의하여 상기 공동 주택용 전력 부하로 전력을 공급하는 외부 전력 공급원; 수소를 원료로 전기를 생산하는 수소 연료전지 발전부; 상기 수소 연료전지 발전부에서 생산된 전력 및 외부 전력 공급원으로부터의 전력을 선택적으로 공동주택에 공급하는 배전부; 공동주택에 대한 전력 부하량 정보를 저장하는 데이터 베이스; 과거 동일 기간의 전력 부하량 정보를 이용하여 대상 기간 동안 상기 공동주택의 총 예상 부하량을 산출하고, 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 단가와 상기 총 예상 부하량에 대한 외부 전력 공급원의 구간별 요금을 비교하여 상기 대상 기간에 대한 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴을 산출하는 연산부; 및 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴에 따라 상기 수소 연료전지 발전부 및 상기 배전부를 제어하는 제어부를 포함하는 공동 주택 전력 공급 시스템을 제공한다.According to an embodiment, a power load for a multi-family dwelling; an external power supply source for supplying power to the power load for the apartment house by a power sales operator; a hydrogen fuel cell power generation unit that generates electricity using hydrogen as a raw material; a power distribution unit for selectively supplying power produced by the hydrogen fuel cell power generation unit and power from an external power supply source to the apartment house; A database for storing power load information for the apartment house; Calculate the total expected load of the apartment house during the target period using the power load information of the same period in the past, and compare the unit price of power generation of the hydrogen fuel cell power generation unit with the charge for each section of the external power supply for the total expected load. a calculation unit for calculating a power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and an operation schedule of the power distribution unit for a target period; and a control unit for controlling the hydrogen fuel cell power generation unit and the power distribution unit according to the power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit.
상기 연산부는 상기 구간별 요금을 구간별로 상기 발전 단가와 비교하여 비용이 최소화되도록 상기 총 예상 부하량을 전력 공급원에 따라 분배하여 상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량을 산출할 수 있다.The calculation unit compares the fee for each section with the power generation unit price for each section and distributes the total expected load according to the power supply source so that the cost is minimized. can be calculated.
상기 구간별 요금은 한국전력의 전기 요금표에 따라 설정되며, 상기 발전 단가는 사용자에 의하여 사전에 설정될 수 있다.The fee for each section is set according to the electricity tariff table of Korea Electric Power Corporation, and the power generation unit price may be set in advance by the user.
상기 연산부는 상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량에 따라 상기 공동 주택의 세대별 제1예상 전력 구매 요금을 산출할 수 있다.The calculator may calculate the first expected electricity purchase price for each household of the apartment house according to the total power supply and demand of the external power supply and the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit.
상기 연산부는 상기 총 예상 부하량에 상기 구간별 요금을 대입하여 산출한 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 상기 세대별 제1예상 전력 구매 요금과 비교하여 세대별 할인율을 산출할 수 있다.The calculator may calculate a discount rate for each household by comparing the second expected electricity purchase price for each household, calculated by substituting the fee for each section to the total expected load, with the first expected electricity purchase price for each household.
상기 연산부는 상기 공동 주택의 세대별 계량기 검침량에 따라 상기 세대별 제1예상 전력 구매 요금 및 상기 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 산출할 수 있다The calculation unit may calculate the first expected electricity purchase price for each household and the second expected electricity purchase price for each household according to the meter reading amount for each household of the apartment house.
실시예에 따르면, 연산부가 데이터 베이스에 저장된 과거 동일 기간의 전력 부하량 정보를 이용하여 대상 기간 동안의 총 예상 부하량을 산출하는 단계; 상기 연산부가 수소 연료전지 발전부의 발전 단가와 상기 총 예상 부하량에 대한 외부 전력 공급원의 구간별 요금을 비교하여 상기 대상 기간에 대한 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴을 산출하는 단계; 및 제어부가 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴에 따라 상기 수소 연료전지 발전부 및 상기 배전부를 제어하는 단계를 포함하는 공동 주택 전력 공급 방법을 제공한다.According to an embodiment, calculating, by an operation unit, a total expected load amount for a target period by using the power load amount information of the same past period stored in a database; The calculation unit compares the generation unit price of the hydrogen fuel cell power generation unit with the section rate of the external power supply for the total expected load to calculate the generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit for the target period step; and a control unit controlling the hydrogen fuel cell power generation unit and the power distribution unit according to the power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit.
상기 대상 기간에 대한 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴을 산출하는 단계는, 상기 구간별 요금을 구간별로 상기 발전 단가와 비교하여 비용이 최소화되도록 상기 총 예상 부하량을 전력 공급원에 따라 분배하는 단계; 및 상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량을 산출하는 단계; 상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소연료전지 발전부의 총 전력 수급량의 비율에 따라 상기 일별 예상 부하량에 대한 상기 외부 전력 공급원의 일별 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 일별 전력 수급량을 산출하는 단계; 및 상기 외부 전력 공급원의 일별 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 일별 전력 수급량에 따라 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.In the step of calculating the generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit for the target period, the total expected load is used to minimize the cost by comparing the fee for each section with the power generation unit price for each section. distributing according to and calculating the total power supply and demand of the external power source and the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit. Calculating the daily power supply and demand of the external power supply and the daily power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit with respect to the expected daily load according to the ratio of the total power supply and demand of the external power source to the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit ; and calculating the power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit according to the daily power supply and demand of the external power supply and the daily power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit.
상기 연산부가, 상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량에 따라 상기 공동 주택의 세대별 제1예상 전력 구매 요금을 산출하는 단계; 및 상기 총 예상 부하량에 상기 구간별 요금을 대입하여 산출한 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 상기 세대별 제1예상 전력 구매 요금과 비교하여 세대별 할인율을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.calculating, by the calculator, a first expected electricity purchase fee for each household of the apartment house according to the total power supply and demand of the external power supply and the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit; and calculating a discount rate for each household by comparing the second expected electricity purchase price for each household, calculated by substituting the fee for each section to the total expected load, with the first expected electricity purchase price for each household.
실시예에 따르면, 전술한 공동 주택 전력 공급 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체를 제공한다.According to the embodiment, there is provided a computer-readable recording medium in which a program for executing the above-described method for supplying power to a common house is recorded on a computer.
본 발명인 공동 주택 전력 공급 장치, 시스템 및 전력 공급 방법은 가변적인 중앙 그리드의 요금제에 영향을 최소화하고, 최적의 비용으로 공동 주택에 전력을 공급할 수 있다.The present invention provides an apartment house power supply device, system, and power supply method, which minimizes the influence on the variable central grid rate plan, and can supply power to the apartment house at an optimal cost.
또한, 신재생 에너지의 사용을 확대하고, 중앙 그리드의 부하량을 감소시킬 수 있다.In addition, it is possible to expand the use of renewable energy and reduce the load on the central grid.
또한, 이를 통하여 최종 에너지 수요자의 경제적 편익을 증대시킬 수 있다.In addition, through this, it is possible to increase the economic benefit of the final energy consumer.
도1은 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 개념도이다.
도2는 실시예에 따른 공동 주택 전력 공급 장치의 구성 블록도이다.
도3은 외부 전력 공급원만을 이용하여 전력을 공급하였을 때의 제2예상 전력 구매 요금을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도4는 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 적용하였을 때 제1예상 전력 구매 요금을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도5는 실시예에 따른 공동 주택용 전력 부하의 세대별 계량기 검침량을 도시한 것이다.
도6은 외부 전력 공급원만을 이용하여 전력을 공급하였을 때의 세대별 요금 예상표이다.
도7은 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 적용하였을 때 세대별 요금 예상표이다.
도8은 실시예에 따른 공동 주택 전력 공급 방법의 순서도이다.1 is a conceptual diagram of a power supply system according to an embodiment.
Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of a power supply apparatus for a multi-family house according to an embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining a process of calculating a second expected power purchase fee when power is supplied using only an external power supply source.
4 is a view for explaining a process of calculating a first expected electricity purchase fee when the power supply system according to the embodiment is applied.
5 is a view showing the meter reading amount for each household of the power load for the apartment house according to the embodiment.
6 is an estimate table of rates for each household when power is supplied using only an external power supply source.
7 is a billing estimate table for each household when the power supply system according to the embodiment is applied.
8 is a flowchart of a method for supplying power to a multi-family house according to an embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected between the embodiments. It can be combined and substituted for use.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, the terminology used in the embodiments of the present invention is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or more than one) of A and (and) B, C", it is combined as A, B, C It may include one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on "above (above) or under (below)" of each component, top (above) or under (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as “upper (upper) or lower (lower)”, a meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
도1은 실시예에 따른 전력 공급 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a power supply system according to an embodiment.
도1을 참조하면, 실시예에 따는 공동 주택 전력 공급 시스템(1)은 공동 주택 전력 공급 장치(10), 공동 주택용 전력 부하(20) 및 외부 전력 공급원(30)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the apartment house
공동 주택용 전력 부하(20)는 외부 전력 공급원(30)과 전력 공급 장치(10)로부터 전력을 공급받을 수 있다. 공동 주택용 전력 부하(20)는 복수개의 세대 부하를 포함할 수 있으며, 각 세대 부하에는 전력 계량기가 설치되어 있어 전력 소비량을 계측할수 있다. 계측된 전력 소비량은 공동 주택 전력 공급 시스템(1)으로 전달될 수 있다.The
외부 전력 공급원(30)은 전력 판매 사업자에 의하여 공동 주택용 전력 부하(20)로 전력을 공급할 수 있다. 실시예에서 외부 전력 공급원(30)은 한국 전력에 의하여 전력을 공급하는 전력 배전망인 중앙 전력 그리드를 의미할 수 있다.The
실시예에서, 구간별 요금은 한국전력의 전기 요금표에 따라 설정되며, 발전 단가는 사용자에 의하여 사전에 설정될 수 있다.In an embodiment, the rate for each section is set according to the electricity rate table of Korea Electric Power Corporation, and the unit price of power generation may be set in advance by the user.
대한민국의 전기요금 체계는 전기를 사용하는 용도에 따라 주택용, 일반용, 교육용, 산업용 등으로 구분하여 차등 적용하고 있다. 공동 주택용 전기요금에는 누진제가 적용되고 있으며 2016년 12월 이후 0~200kWh(Level1), 201~400kWh(Level2), 401kh 이상(Level3) 세단계로 구분하고 있다. 일반용, 교육용, 산업용 전기요금의 경우 계절별, 시간대별 차등요금제를 적용하여, 연중 최대 수요가 발생하는 계절(여름, 겨울) 및 시간대에는 높은 요금을 적용하고 있다. The electricity rate system in Korea is divided into residential, general, educational, and industrial use according to the use of electricity, and is applied differentially. A progressive system is applied to electricity rates for multi-unit dwellings, and since December 2016, it is divided into three stages: 0~200kWh (Level1), 201~400kWh (Level2), and 401kh and above (Level3). In the case of general, educational, and industrial electricity rates, a differential rate system is applied by season and time, and high rates are applied during the seasons (summer, winter) and time of year when the highest demand occurs.
발전 단가는 사용자에 의하여 설정되는 가격으로 수소 원료의 비용과 수소 연료전지 발전부의 가동 전력 등을 고려하여 사전에 결정될 수 있다. 발전 단가는 사용자의 설정에 의하여 변경될 수 있다.The power generation unit price is a price set by the user and may be determined in advance in consideration of the cost of hydrogen raw materials and the operating power of the hydrogen fuel cell power generation unit. The power generation unit price may be changed according to a user's setting.
다세대로 구성된 공동주택아파트 단지의 경우 전력 사용에 있어, 한국 전력과 종합 계약 또는 단일 계약의 2종의 전력사용계약을 맺고 각각의 요금제도에 따라 지정된 기간 동안의 전력 사용량에 대해 요금이 부과된다. 전술한 2종의 전력사용계약은 한국전력과 각 세대의 전력사용 계약인지, 공동 주택 세대 전체에 대한 대표 계약인지 여부의 차이점이 있다. 종합 계약은 상대적으로 20% 높은 요금이 각 세대별 사용량이 정확히 반영되어 한국 전력에서 직접 청구될 수 있다. 단일 계약은 상대적으로 저렴한 요금을 사용하는 반면 한국 전력이 공동 주택 세대 전체 사용량에 요금을 부과한 후, 아파트 관리사무소가 세대별로 전력 사용요금을 청구하는 형식으로 운영된다. 실시예에 따른 공동 주택 전력 공급 장치는 전술한 2종의 전력 사용 계약 중 종합 계약 방식의 공동 주택에 적용될 수 있다.In the case of multi-family apartment complexes, two types of electricity use contracts are signed with Korea Electric Power Corporation, a general contract or a single contract, and a fee is charged for the power consumption for a specified period according to each rate system. There is a difference in whether the two types of electricity use contract described above are a power use contract for each household with KEPCO or a representative contract for the entire apartment household. In the comprehensive contract, a relatively high rate of 20% can be charged directly from KEPCO as the usage by each household is accurately reflected. While the single contract uses a relatively low rate, after KEPCO charges the total usage of the apartment house, the apartment management office charges the electricity usage fee for each household. The apartment house power supply device according to the embodiment may be applied to a general contract type apartment house among the two types of power use contracts described above.
도2는 실시예에 따른 공동 주택 전력 공급 장치의 구성 블록도이다. 도1 및 도2를 참조하면, 실시예에 따른 공동 전력 공급 장치(10)는 수소 연료전지 발전부(11), 배전부(12), 데이터 베이스(13), 연산부(14) 및 제어부(15)를 포함할 수 있다.Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of an apartment house power supply device according to an embodiment. 1 and 2 , the common
수소 연료전지 발전부(11)는 수소를 원료로 전기를 생산할 수 있다. 수소 연료전지 발전부(11)는 수소 탱크(미도시) 및 발전부(미도시)를 포함할 수 있다.The hydrogen fuel cell
수소 탱크는 수소를 저장할 수 있으며, 발전부의 제어에 따라 수소를 공급할 수 있다. 수소 탱크는 마그네슘과 니켈의 합급, 고강도의 탄소섬유강화 플라스틱, 유리섬유강화 플라스틱, 우레탄 등의 재질로 이루어질 수 있다.The hydrogen tank may store hydrogen, and may supply hydrogen under the control of the power generation unit. The hydrogen tank may be made of a material such as an alloy of magnesium and nickel, high-strength carbon fiber-reinforced plastic, glass fiber-reinforced plastic, or urethane.
발전부는 수소 탱크의 수소 저장 및 공급을 제어하며, 수소 탱크로부터 제공받은 수소를 이용하여 전력을 생산할 수 있다. 발전부는 연료전지 발전 시스템일 수 있다. 연료전지 발전 시스템은 연료와 산화제를 전기 화학적으로 반응시켜 전기에너지를 발생시킬 수 있다. 이 화학 반응은 촉매층내에서 촉매에 의하여 이루어지며 일반적으로 연료가 계속적으로 공급되는 한 지속적으로 발전이 가능하다. 실시예에서 발전부는 수소 탱크의 수소를 연료로 하여 발전을 수행할 수 있다. 따라서, 수소 탱크로부터 수소가 공급되는 한 반영구적으로 지속적인 발전이 가능하다. 발전부는 수소 탱크와 물리적, 전기적으로 연결되어 수소 탱크의 수소 저장량을 감지할 수 있으며, 수소 탱크로부터 수소를 공급받을 수 있다.The power generation unit controls storage and supply of hydrogen in the hydrogen tank, and may generate electric power using hydrogen provided from the hydrogen tank. The power generation unit may be a fuel cell power generation system. A fuel cell power generation system may generate electric energy by electrochemically reacting a fuel and an oxidizing agent. This chemical reaction is carried out by a catalyst in the catalyst bed, and in general, as long as fuel is continuously supplied, continuous power generation is possible. In an embodiment, the power generation unit may perform power generation by using hydrogen in the hydrogen tank as a fuel. Therefore, as long as hydrogen is supplied from the hydrogen tank, continuous power generation is possible semi-permanently. The power generation unit may be physically and electrically connected to the hydrogen tank to detect the amount of hydrogen stored in the hydrogen tank, and may receive hydrogen from the hydrogen tank.
배전부(12)는 수소 연료전지 발전부(11)에서 생산된 전력 및 외부 전력 공급원(30)으로부터의 전력을 선택적으로 공동 주택에 공급할 수 있다.The
배전부(12)는 수소 연료전지 발전부(11)에서 생산된 전력의 충전 및 방전을 제어할 수 있다.The
배전부(12)는 수소 연료전지 발전부(11)와 전기적으로 연결되며, 프로세서가 내장되어 있어 데이터 처리, 배터리 및 수소 연료전지 발전부(11)의 충방전을 제어할 수 있다. The
배전부(12)는 충전 및 방전이 가능한 2차 전지나 커패시터 등을 포함할 수 있으며, 연계된 부하로의 전력 공급을 담당한다. 배전부(12)의 배터리는 수많은 셀로 이루어질 수 있다. 셀이 모여 모듈(module)이 되고 모듈이 모여 팩(pack)이 되며, 팩이 모이면 랙(RACK)을 구성한다. 최종적으로 배전부(12)의 배터리는 랙이 여러 개 모인 시스템을 의미할 수 있다.The
배전부(12)와 수소 연료전지 발전부(11)는 전력선을 통하여 전력의 전송이 가능하며, 전력선을 통한 통신 방식으로 데이터 통신을 수행할 수 있다.The
배전부(12)는 제어부의 제어에 따라 수소 연료전지 발전부(11)에서 생산된 전력을 공동 주택용 전력 부하(20)로 공급하거나 또는 외부 전력 공급원(30)으로부터 공급되는 전력을 공동 주택용 전력 부하(20)로 공급할 수 있다.The
실시예에 따른 전력 공급 시스템이 주택에 적용되기 위해서는 한전(KEPCO)와 주택 관리자와의 전력사용 계약이 전제 되어야 한다. 또한, 배전부(12)의 용량이 주택 수용가의 전체의 최대 피크부하(순시전력)을 일정시간 커버할 수 있어야 한다. 또한, 배전부(12)는 독립 운전(Grid Isolated)이 가능해야 하며, 개별 전력량 측정 및 저장이 가능한 계량기나 다기능 단말장치가 공동 주택 세대별로 설치가 되어 있어야 한다.In order for the power supply system according to the embodiment to be applied to a house, an electric power use contract between KEPCO and a house manager must be premised. In addition, the capacity of the
데이터베이스(13)는 공동 주택에 대한 전력 부하량 정보를 저장할 수 있다.The
데이터 베이스(13)는 공동 주택의 전력 부하량 정보를 저장할 수 있다. 데이터 베이스(13)는, 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random AccESS(12) Memory: RAM), SRAM(Static Random AccESS(12) Memory), 롬(Read-Only Memory: ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 인터넷(internet) 상에서 데이터 베이스(13)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영하거나, 또는 웹 스토리지와 관련되어 동작할 수도 있다. 또한, 데이터 베이스(13)는, 시스템이 동작하는데 필요한 데이터와 프로그램 등을 저장할 수 있다.The
연산부(14)는 과거 동일 기간의 전력 부하량 정보를 이용하여 대상 기간 동안 공동주택의 총 예상 부하량을 산출하고, 수소 연료전지 발전부의 발전 단가와 총 예상 부하량에 대한 외부 전력 공급원의 구간별 요금을 비교하여 대상 기간에 대한 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 배전부의 동작 스케쥴을 산출할 수 있다.The
연산부(14)는 구간별 요금을 구간별로 발전 단가와 비교하여 비용이 최소화되도록 총 예상 부하량을 전력 공급원에 따라 분배하여 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량을 산출할 수 있다.The
또한, 연산부(14)는 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량에 따라 공동 주택의 세대별 제1예상 전력 구매 요금을 산출할 수 있다.In addition, the
또한, 연산부(14)는 총 예상 부하량에 구간별 요금을 대입하여 산출한 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 세대별 제1예상 전력 구매 요금과 비교하여 총 할인율을 산출할 수 있다.In addition, the
또한, 연산부(14)는 공동 주택의 세대별 계량기 검침량에 따라 세대별 제1예상 전력 구매 요금 및 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 산출할 수 있다.In addition, the calculating
연산부(14)는 과거 동일 기간 동안의 전력 부하량 정보를 데이터 베이스(13)에서 검색하여 대상 기간 동안의 총 예상 부하량을 산출할 수 있다. 실시예에서 총 예상 부하량은 대상 기간 동안 공동 주택용 전력 부하에서 소비가 예상되는 총 부하량을 의미할 수 있다.The
대상 기간은 사용자에 의하여 설정되는 임의의 기간을 의미할 수 있다.The target period may mean an arbitrary period set by a user.
연산부(14)는 데이터 베이스(13)에 저장된 전력 부하량 정보 중 대상 기간과 동일한 월, 일에 대응되는 전력 부하량 정보를 검색하고, 소정 년도 동안의 전력 부하량 정보를 평균화한 데이터를 대상 기간 동안의 부하량으로 산출할 수 있다.The
상기 표 1은 실시예에 따른 대상 기간 동안의 일별 예상 부하량과 총 예상 부하량을 나타낸다. 연산부(14)는 대상 기간인 3월 1일부터 3월 31일까지에 대응되는 전력 부하량 정보를 데이터 베이스(13)에서 검색한 후, 소정 년도 동안의 전력 부하량 정보를 평균화하여 대상 기간 동안의 부하량으로 산출할 수 있다. 예를 들면, 2020년 3월 1일부터 3월 31일까지의 예상 부하량을 산출하기 위하여, 연산부(14)는 2015년 3월 1일부터 3월 31일까지의 전력 부하량, 2016년 3월 1일부터 3월 31일까지의 전력 부하량, 2017년 3월 1일부터 3월 31일까지의 전력 부하량, 2018년 3월 1일부터 3월 31일까지의 전력 부하량, 2019년 3월 1일부터 3월 31일까지의 전력 부하량을 데이터 베이스(13)에서 검색할 수 있다. 연산부(14)는 검색한 전력 부하량을 평균화하여 대상 기간 동안의 일별 예상 부하량과 총 예상 부하량을 산출할 수 있다. 예를 들면, 표1에서 3월 1일의 일별 예상 부하량은 2015년~2019년 각각의 3월 1일 전력 부하량의 평균값을 의미할 수 있다. 연산부(14)는 일별 예상 부하량의 총합을 총 예상 부하량으로 산출할 수 있다.Table 1 above shows the expected daily load and the total expected load for the target period according to the embodiment. The
연산부(14)는 구간별 요금을 구간별로 발전 단가와 비교하여 비용이 최소화되도록 총 예상 부하량을 전력 공급원에 따라 분배하여 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 배전부의 총 전력 수급량을 산출할 수 있다. 연산부(14)는 총 예상 부하량을 구간별 요금에 대입하여 배분할 수 있다. 연산부(14)는 배분되어 있는 총 예상 부하량 중 구간별 요금이 발전 단가 미만인 부분은 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량으로 산정할 수 있다. 연산부(14)는 배분되어 있는 총 예상 부하량 중 구간별 요금이 발전 단가를 초과하는 부분은 배전부의 총 전력 수급량으로 산정할 수 있다. 구간별 요금과 발전 단가가 동일한 경우에는 사용자의 사전 설정에 따라 산정 방식이 결정될 수 있다.The calculating
상기 표2는 한국 전력 요금표의 주택용 고압 요금에 따른 구간별 요금을 나타내며, 상기 표3은 공동 주택의 총 예상 부하량을 외부 전력 공급원과 배전부의 총 전력 수급량으로 분배하기 위한 과정을 나타낸다.Table 2 shows the charges for each section according to the high voltage rate for housing in the Korea Electricity Rate Table, and Table 3 shows the process for distributing the total expected load of the apartment house to the total power supply and demand of the external power supply and the distribution unit.
상기 표3에서 발전 단가는 116.8원/Kwh로 설정되어 있으며, 구간별 발전 단가는 한국 전력 전기 요금표의 주택용 고압 요금에 따라 설정되어 있다. 공동 주택은 총 10세대로 구성되며, 공동 주택의 총 예상 부하량은 4400.0kWh, 세대별 공동 주택의 총 예상 부하량은 440.0kWh이다.In Table 3 above, the unit price of power generation is set at 116.8 won/Kwh, and the unit price of power generation by section is set according to the high-voltage rate for housing in the Korea Electric Power Price Table. The MDU consists of a total of 10 households, and the total expected load of the MDU is 4400.0 kWh, and the total expected load of the MDU by household is 440.0 kWh.
표2에서, 연산부(14)는 구간별 요금이 발전 단가 미만인 200kWh이하 구간에 대하여 총 예상 부하량 중 일부인 200kWh는 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량으로 산정한다. 연산부(14)는 구간별 요금이 발전 단가를 초과하는 200kWh초과 구간에 대하여 총 예상 부하량 중 남아있는 240kWh는 배전부의 총 전력 수급량으로 산정한다.In Table 2, the
도3은 외부 전력 공급원만을 이용하여 전력을 공급하였을 때의 제2예상 전력 구매 요금을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도4는 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 적용하였을 때 제1예상 전력 구매 요금을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining a process of calculating a second expected power purchase fee when power is supplied using only an external power supply source. 4 is a view for explaining a process of calculating a first expected electricity purchase fee when the power supply system according to the embodiment is applied.
도3 및 도4에서 수소 연료전지 발전부의 발전 단가는 116.8원/Kwh로 설정되어 있으며, 구간별 발전 단가는 한국 전력 전기 요금표의 주택용 고압 요금에 따라 설정되어 있다. 공동 주택은 총 10세대로 구성되며, 공동 주택의 총 예상 부하량은 4400.0kWh, 세대별 공동 주택의 총 예상 부하량은 440.0kWh이다.3 and 4, the unit price of power generation of the hydrogen fuel cell power generation unit is set at 116.8 won/Kwh, and the unit price of generation for each section is set according to the high-pressure rate for housing in the Korea Electric Power Price Table. The MDU consists of a total of 10 households, and the total expected load of the MDU is 4400.0 kWh, and the total expected load of the MDU by household is 440.0 kWh.
도3을 참조하면, 외부 전력 공급원만을 이용하였을 경우, 주택용 고압요금표의 3구간에 해당되며, 주택용 고압 요금표에 따른 기본 요금은 60,600원으로 책정되며, 사용 전력량에 따른 사용 전력 요금은 537,440원으로 책정된다. 외부 전력 공급원만을 이용하였을 경우의 제2예상 전력 구매 요금은 기본 요금과 사용 전력 요금을 합산한 598,040원으로 책정된다.Referring to FIG. 3 , when only an external power supply is used, it corresponds to
도4를 참조하면, 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 적용하였을 경우, 구간별 요금이 발전 단가 미만인 200kWh이하 구간에 대하여 총 예상 부하량 중 일부인 200kWh는 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량으로 산정된다. 또한, 구간별 요금이 발전 단가를 초과하는 200kWh초과 구간에 대하여 총 예상 부하량 중 남아있는 240kWh는 배전부의 총 전력 수급량으로 산정된다. 따라서, 주택용 고압 요금표의 1구간에 해당되며, 주택용 고압 요금표에 따른 기본 요금은 7,300원으로 책정되고, 사용 전력량에 따른 사용 전력 요금은 156,000원으로 책정된다. 추가적으로, 수소 연료전지 발전부의 발전단가에 배전부의 총 전력 수급량을 곱하면 수소 연료전지의 총 발전 비용 288,000원이 책정된다. 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 적용하였을 때 제1예상 전력 구매 요금은 기본 요금, 사용 전력 요금 및 수소 연료전지의 총 발전 비용을 합산한 451,900원으로 책정된다.Referring to FIG. 4 , when the power supply system according to the embodiment is applied, 200 kWh, which is a part of the total expected load, is calculated as the total power supply amount of the external power supply source for a section where the charge for each section is less than the generation unit price of 200 kWh or less. In addition, the remaining 240kWh of the total expected load is calculated as the total power supply and demand of the distribution unit for the section in which the rate for each section exceeds the power generation unit price of 200kWh. Therefore, it corresponds to
도3 및 도4를 비교하면, 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 적용하였을 때, 1개월 동안 440kWh의 총 예상 부하량에 대한 전기 요금이 146,140원 절약될 수 있음을 확인할 수 있다. 또한, 외부 전력 공급망의 부담을 감소시킴으로써 부하피크 저감에 기여할 수 있다.Comparing FIGS. 3 and 4 , when the power supply system according to the embodiment is applied, it can be confirmed that the electricity bill for the total expected load of 440 kWh for one month can be saved by 146,140 won. In addition, it can contribute to the reduction of the load peak by reducing the burden on the external power supply network.
도5는 실시예에 따른 공동 주택용 전력 부하의 세대별 계량기 검침량을 도시한 것이고, 도6은 외부 전력 공급원만을 이용하여 전력을 공급하였을 때의 세대별 요금 예상표이고, 도7은 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 적용하였을 때 세대별 요금 예상표이다.Figure 5 shows the meter reading amount for each household of the power load for apartment houses according to the embodiment, Figure 6 is an estimate table for each household when electricity is supplied using only an external power supply source, and Figure 7 is an embodiment This is an estimate table for each household when the power supply system according to the following is applied.
도5및 도6을 참조하면, 외부 전력 공급원만을 이용하였을 경우 산출된 제2예상 전력 구매 요금 598,040원을 세대별 계량기 검침량 비율에 따라 배분하여 제2예상 전력 구매 요금에 대한 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 산출하였다.5 and 6, when only the external power supply source is used, the second expected electricity purchase fee of 598,040 won is distributed according to the meter reading ratio for each household, and the second expected electricity purchase fee for each household is estimated The electricity purchase fee was calculated.
도5 및 도7을 참조하면, 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 적용하였을 경우 제1예상 전력 구매 요금 451,900원을 세대별 계량기 검침량 비율에 따라 배분하여 제1예상 전력 구매 요금에 대한 세대별 제1예상 전력 구매 요금을 산출하였다.5 and 7, when the power supply system according to the embodiment is applied, the first expected electricity purchase fee of 451,900 won is distributed according to the meter reading ratio for each household, and the first expected electricity purchase fee is divided by household 1Estimated electricity purchase price was calculated.
할인율은 세대별 제2예상 전력 구매 요금에 대한 세대별 제1예상 전력 구매 요금의 감소 비율을 나타낸 것으로, 세대별 계량기 검침량이 작을수록 높은 할인율을 나타냄을 확인할 수 있다. 또한, 외부 전력 공급원만을 이용한 경우와 비교하여, 각 세대는 최소 14% 내지 최대 72%까지 전력 요금 할인을 받을 수 있음을 확인할 수 있다.The discount rate represents the reduction ratio of the first expected electricity purchase fee for each household to the second expected electricity purchase fee for each household, and it can be seen that the smaller the meter reading for each household, the higher the discount rate. In addition, compared to the case of using only an external power supply source, it can be confirmed that each household can receive a power rate discount of at least 14% to a maximum of 72%.
이에 따라, 종합 계약이 적용된 공동 주택에 대하여 각 세대별 전력 사용 편차를 반영하여 공정하고 투명한 요금 산출이 가능하다. 또한, 전력 사용량이 적은 세대에 더 많은 할인율이 적용되는 구조를 공개함으로써, 각 세대로 하여금 전력 소비 저감을 유도할 수 있다.Accordingly, it is possible to calculate a fair and transparent fee by reflecting the power usage deviation for each household for an apartment house to which the comprehensive contract is applied. In addition, by disclosing a structure in which a higher discount rate is applied to households with low power consumption, it is possible to induce each generation to reduce power consumption.
제어부(15)는 수소 연료전지 발전부(11)의 발전 스케쥴 및 배전부(12)의 동작 스케쥴에 따라 수소 연료전지 발전부 및 배전부를 제어할 수 있다.The
연산부(14) 및 제어부(15)는 프로세서로 구성될 수 있다. 연산부(14) 및 제어부(15)는 각각 별도의 프로세서로 구성되거나 또는 하나의 단일 프로세서로 구성될 수 있다.The
도8은 실시예에 따른 공동 주택 전력 공급 방법의 순서도이다.8 is a flowchart of a method for supplying power to a multi-family house according to an embodiment.
실시예에 따르면, 연산부는 데이터 베이스에 저장된 과거 동일 기간의 전력 부하량 정보를 이용하여 대상 기간 동안의 총 예상 부하량을 산출한다(S801).According to the embodiment, the calculating unit calculates the total expected load for the target period by using the power load information of the same past period stored in the database (S801).
다음으로, 연산부는 수소 연료전지 발전부의 발전 단가와 총 예상 부하량에 대한 외부 전력 공급원의 구간별 요금을 비교하여 대상 기간에 대한 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 배전부의 동작 스케쥴을 산출한다. 연산부는 구간별 요금을 구간별로 발전 단가와 비교하여 비용이 최소화되도록 총 예상 부하량을 전력 공급원에 따라 분배하고, 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량을 산출한다. 이 후, 연산부는 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 수소연료전지 발전부의 총 전력 수급량의 비율에 따라 일별 예상 부하량에 대한 외부 전력 공급원의 일별 전력 수급량과 수소 연료전지 발전부의 일별 전력 수급량을 산출하고, 외부 전력 공급원의 일별 전력 수급량과 수소 연료전지 발전부의 일별 전력 수급량에 따라 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 배전부의 동작 스케쥴을 산출한다(S802).Next, the calculation unit calculates the generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit for the target period by comparing the unit price of generation of the hydrogen fuel cell power generation unit and the charge for each section of the external power supply for the total expected load. The calculation unit compares the fee for each section with the power generation unit price for each section, distributes the total expected load according to the power source to minimize the cost, and calculates the total power supply and demand of the external power source and the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit. After that, the calculation unit calculates the daily power supply and demand of the external power supply and the daily power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit for the expected daily load according to the ratio of the total power supply and demand of the external power supply and the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit, A generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and an operation schedule of the distribution unit are calculated according to the daily power supply and demand of the external power supply and the daily power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit (S802).
다음으로, 연산부는 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량에 따라 공동 주택의 세대별 제1예상 전력 구매 요금을 산출한다(S803).Next, the calculation unit calculates the first expected electricity purchase price for each household of the apartment house according to the total power supply and demand of the external power supply and the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit (S803).
다음으로, 연산부는 총 예상 부하량에 구간별 요금을 대입하여 산출한 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 세대별 제1예상 전력 구매 요금과 비교하여 세대별 할인율을 산출한다(S804).Next, the calculating unit calculates a discount rate for each household by comparing the second expected electricity purchase price for each household, calculated by substituting the fee for each section to the total expected load, with the first expected electricity purchase price for each household (S804).
다음으로, 제어부는 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 배전부의 동작 스케쥴에 따라 수소 연료전지 발전부 및 배전부를 제어한다(S805).Next, the control unit controls the hydrogen fuel cell power generation unit and the power distribution unit according to the generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit (S805).
실시예에 따르면, 전술한 공동 주택 전력 공급 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체를 제공한다.According to the embodiment, there is provided a computer-readable recording medium in which a program for executing the above-described method for supplying power to a common house is recorded on a computer.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 기록될 수 있다. 이때, 매체는 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램을 계속 저장하거나, 실행 또는 다운로드를 위해 임시 저장하는 것일 수도 있다. 또한, 매체는 단일 또는 수 개의 하드웨어가 결합된 형태의 다양한 기록수단 또는 저장수단일 수 있는데, 어떤 컴퓨터 시스템에 직접 접속되는 매체에 한정되지 않고, 네트워크 상에 분산 존재하는 것일 수도 있다. 매체의 예시로는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등을 포함하여 프로그램 명령어가 저장되도록 구성된 것이 있을 수 있다. 또한, 다른 매체의 예시로, 어플리케이션을 유통하는 앱 스토어나 기타 다양한 소프트웨어를 공급 내지 유통하는 사이트, 서버 등에서 관리하는 기록매체 내지 저장매체도 들 수 있다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable recording medium. In this case, the medium may be to continuously store a program executable by a computer, or to temporarily store it for execution or download. In addition, the medium may be a variety of recording means or storage means in the form of a single or several hardware combined, it is not limited to a medium directly connected to any computer system, and may exist distributedly on a network. Examples of the medium include a hard disk, a magnetic medium such as a floppy disk and a magnetic tape, an optical recording medium such as CD-ROM and DVD, a magneto-optical medium such as a floppy disk, and those configured to store program instructions, including ROM, RAM, flash memory, and the like. In addition, examples of other media include an app store that distributes applications, and a recording medium or storage medium managed by a site or server that supplies or distributes other various software.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.The term '~ unit' used in this embodiment means software or hardware components such as field-programmable gate array (FPGA) or ASIC, and '~ unit' performs certain roles. However, '-part' is not limited to software or hardware. '~' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to refresh one or more processors. Accordingly, as an example, '~' indicates components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables. The functions provided in the components and '~ units' may be combined into a smaller number of components and '~ units' or further separated into additional components and '~ units'. In addition, components and '~ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or secure multimedia card.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that it can be done.
10: 공동 전력 공급 장치
11: 수소 연료전지 발전부
12: 배전부
13: 데이터 베이스
14: 연산부
15: 제어부10: common power supply
11: Hydrogen fuel cell power generation unit
12: power distribution unit
13: Database
14: arithmetic unit
15: control unit
Claims (16)
상기 수소 연료전지 발전부에서 생산된 전력 및 외부 전력 공급원으로부터의 전력을 선택적으로 공동주택에 공급하는 배전부;
공동주택에 대한 전력 부하량 정보를 저장하는 데이터 베이스;
과거 동일 기간의 전력 부하량 정보를 이용하여 대상 기간 동안 상기 공동주택의 총 예상 부하량을 산출하고, 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 단가와 상기 총 예상 부하량에 대한 외부 전력 공급원의 구간별 요금을 비교하여 상기 대상 기간에 대한 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴을 산출하는 연산부; 및
상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴에 따라 상기 수소 연료전지 발전부 및 상기 배전부를 제어하는 제어부를 포함하는 공동 주택 전력 공급 장치.
a hydrogen fuel cell power generation unit that generates electricity using hydrogen as a raw material;
a power distribution unit for selectively supplying power produced by the hydrogen fuel cell power generation unit and power from an external power supply source to the apartment house;
A database for storing power load information for the apartment house;
Calculate the total expected load of the apartment house during the target period by using the power load information of the same period in the past, and compare the generation unit price of the hydrogen fuel cell power generation unit with the charge for each section of the external power supply for the total expected load. a calculation unit for calculating a power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and an operation schedule of the power distribution unit for a target period; and
and a control unit for controlling the hydrogen fuel cell power generation unit and the power distribution unit according to the generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit.
상기 연산부는 상기 구간별 요금을 구간별로 상기 발전 단가와 비교하여 비용이 최소화되도록 상기 총 예상 부하량을 전력 공급원에 따라 분배하여 상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량을 산출하는 공동 주택 전력 공급 장치.
According to claim 1,
The calculation unit compares the fee for each section with the power generation unit price for each section and distributes the total expected load according to the power supply source so that the cost is minimized. Multi-family home power supply that calculates.
상기 구간별 요금은 한국전력의 전기 요금표에 따라 설정되며, 상기 발전 단가는 사용자에 의하여 사전에 설정되는 공동 주택 전력 공급 장치.
3. The method of claim 2,
The charge for each section is set according to the electricity tariff table of Korea Electric Power Corporation, and the unit price for generation is set in advance by the user.
상기 연산부는 상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량에 따라 상기 공동 주택의 세대별 제1예상 전력 구매 요금을 산출하는 공동 주택 전력 공급 장치.
3. The method of claim 2,
The calculation unit calculates the first expected electricity purchase price for each household of the apartment house according to the total power supply and demand of the external power supply and the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power supply unit.
상기 연산부는 상기 총 예상 부하량에 상기 구간별 요금을 대입하여 산출한 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 상기 세대별 제1예상 전력 구매 요금과 비교하여 세대별 할인율을 산출하는 공동 주택 전력 공급 장치
5. The method of claim 4,
The calculation unit compares the second expected electricity purchase price for each household, calculated by substituting the fee for each section to the total expected load, with the first expected electricity purchase price for each household, and calculates a discount rate for each household.
상기 연산부는 상기 공동 주택의 세대별 계량기 검침량에 따라 상기 세대별 제1예상 전력 구매 요금 및 상기 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 산출하는 공동 주택 전력 공급 장치.
6. The method of claim 5,
The calculation unit calculates the first expected electricity purchase price for each household and the second expected electricity purchase price for each household according to the meter reading amount for each household of the apartment house.
전력 판매 사업자에 의하여 상기 공동 주택용 전력 부하로 전력을 공급하는 외부 전력 공급원;
수소를 원료로 전기를 생산하는 수소 연료전지 발전부;
상기 수소 연료전지 발전부에서 생산된 전력 및 외부 전력 공급원으로부터의 전력을 선택적으로 공동주택에 공급하는 배전부;
공동주택에 대한 전력 부하량 정보를 저장하는 데이터 베이스;
과거 동일 기간의 전력 부하량 정보를 이용하여 대상 기간 동안 상기 공동주택의 총 예상 부하량을 산출하고, 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 단가와 상기 총 예상 부하량에 대한 외부 전력 공급원의 구간별 요금을 비교하여 상기 대상 기간에 대한 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴을 산출하는 연산부; 및
상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴에 따라 상기 수소 연료전지 발전부 및 상기 배전부를 제어하는 제어부를 포함하는 공동 주택 전력 공급 시스템.
power loads for communal houses;
an external power supply supplying power to the power load for the apartment house by a power sales operator;
a hydrogen fuel cell power generation unit that generates electricity using hydrogen as a raw material;
a power distribution unit for selectively supplying power produced by the hydrogen fuel cell power generation unit and power from an external power supply source to the apartment house;
A database for storing power load information for the apartment house;
Calculate the total expected load of the apartment house during the target period by using the power load information of the same period in the past, and compare the generation unit price of the hydrogen fuel cell power generation unit with the charge for each section of the external power supply for the total expected load. a calculation unit for calculating a power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and an operation schedule of the power distribution unit for a target period; and
and a control unit for controlling the hydrogen fuel cell power generation unit and the power distribution unit according to the generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit.
상기 연산부는 상기 구간별 요금을 구간별로 상기 발전 단가와 비교하여 비용이 최소화되도록 상기 총 예상 부하량을 전력 공급원에 따라 분배하여 상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량을 산출하는 공동 주택 전력 공급 시스템.
8. The method of claim 7,
The calculation unit compares the fee for each section with the power generation unit price for each section and distributes the total expected load according to the power supply source so that the cost is minimized. The multi-family house power supply system that produces.
상기 구간별 요금은 한국전력의 전기 요금표에 따라 설정되며, 상기 발전 단가는 사용자에 의하여 사전에 설정되는 공동 주택 전력 공급 시스템.
9. The method of claim 8,
The fee for each section is set according to the electricity tariff table of Korea Electric Power Corporation, and the unit price for generation is set in advance by the user.
상기 연산부는 상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량에 따라 상기 공동 주택의 세대별 제1예상 전력 구매 요금을 산출하는 공동 주택 전력 공급 시스템.
9. The method of claim 8,
The calculation unit calculates the first expected electricity purchase price for each household of the apartment house according to the total power supply and demand of the external power supply and the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit.
상기 연산부는 상기 총 예상 부하량에 상기 구간별 요금을 대입하여 산출한 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 상기 세대별 제1예상 전력 구매 요금과 비교하여 세대별 할인율을 산출하는 공동 주택 전력 공급 시스템.
11. The method of claim 10,
The calculation unit compares the second expected electricity purchase price for each household, calculated by substituting the fee for each section to the total expected load, with the first expected electricity purchase fee for each household, and calculates a discount rate for each household.
상기 연산부는 상기 공동 주택의 세대별 계량기 검침량에 따라 상기 세대별 제1예상 전력 구매 요금 및 상기 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 산출하는 공동 주택 전력 공급 시스템.
12. The method of claim 11,
The calculation unit calculates the first expected electricity purchase price for each household and the second expected electricity purchase price for each household according to the meter reading amount for each household of the apartment house.
상기 연산부가 수소 연료전지 발전부의 발전 단가와 상기 총 예상 부하량에 대한 외부 전력 공급원의 구간별 요금을 비교하여 상기 대상 기간에 대한 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴을 산출하는 단계; 및
제어부가 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴에 따라 상기 수소 연료전지 발전부 및 상기 배전부를 제어하는 단계를 포함하는 공동 주택 전력 공급 방법.
calculating, by an operation unit, a total expected load for a target period using power load information of the same past period stored in a database;
The calculation unit compares the generation unit price of the hydrogen fuel cell power generation unit with the section rate of the external power supply for the total expected load to calculate the generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit for the target period step; and
and a control unit controlling the hydrogen fuel cell power generation unit and the power distribution unit according to the power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit.
상기 구간별 요금을 구간별로 상기 발전 단가와 비교하여 비용이 최소화되도록 상기 총 예상 부하량을 전력 공급원에 따라 분배하는 단계; 및
상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량을 산출하는 단계;
상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소연료전지 발전부의 총 전력 수급량의 비율에 따라 상기 일별 예상 부하량에 대한 상기 외부 전력 공급원의 일별 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 일별 전력 수급량을 산출하는 단계; 및
상기 외부 전력 공급원의 일별 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 일별 전력 수급량에 따라 상기 수소 연료전지 발전부의 발전 스케쥴 및 상기 배전부의 동작 스케쥴을 산출하는 단계를 포함하는 공동 주택 전력 공급 방법.
The method of claim 13, wherein the calculating of the power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the power distribution unit for the target period comprises:
distributing the total expected load according to the power supply source so that the cost is minimized by comparing the fee for each section with the power generation unit price for each section; and
calculating the total power supply and demand of the external power source and the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit;
Calculating the daily power supply and demand of the external power supply and the daily power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit with respect to the expected daily load according to the ratio of the total power supply and demand of the external power source to the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit ; and
Comprising the step of calculating the power generation schedule of the hydrogen fuel cell power generation unit and the operation schedule of the distribution unit according to the daily power supply and demand of the external power supply and the daily power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit.
상기 외부 전력 공급원의 총 전력 수급량과 상기 수소 연료전지 발전부의 총 전력 수급량에 따라 상기 공동 주택의 세대별 제1예상 전력 구매 요금을 산출하는 단계; 및
상기 총 예상 부하량에 상기 구간별 요금을 대입하여 산출한 세대별 제2예상 전력 구매 요금을 상기 세대별 제1예상 전력 구매 요금과 비교하여 세대별 할인율을 산출하는 단계를 더 포함하는 공동 주택 전력 공급 방법.
15. The method of claim 14, wherein the operation unit,
calculating a first expected electricity purchase price for each household of the apartment house according to the total power supply and demand of the external power supply and the total power supply and demand of the hydrogen fuel cell power generation unit; and
Comparing the second expected electricity purchase price for each household, calculated by substituting the fee for each section to the total expected load, with the first expected electricity purchase price for each household, calculating a discount rate for each household Way.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200062298A KR102384053B1 (en) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | Power supply system and method of an apartment house |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200062298A KR102384053B1 (en) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | Power supply system and method of an apartment house |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210145885A true KR20210145885A (en) | 2021-12-03 |
| KR102384053B1 KR102384053B1 (en) | 2022-04-07 |
Family
ID=78866492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200062298A KR102384053B1 (en) | 2020-05-25 | 2020-05-25 | Power supply system and method of an apartment house |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102384053B1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030024886A (en) * | 2001-06-18 | 2003-03-26 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | Cogeneration apparatus, cogeneration method, program, and medium |
| KR20060021873A (en) * | 2003-06-03 | 2006-03-08 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | Fuel Cell Power Generation System With Learning Control |
| KR20130005362A (en) * | 2011-07-06 | 2013-01-16 | 에스케이텔레콤 주식회사 | System for managing alternative energy, method thereof, terminal thereof and computer recordable medium storing the method |
| KR20160129462A (en) * | 2015-04-30 | 2016-11-09 | 한국전자통신연구원 | Energy management system for residential community |
| KR101961703B1 (en) * | 2017-10-23 | 2019-03-25 | 주식회사 네오텍 | Management apparatus and method of ess |
-
2020
- 2020-05-25 KR KR1020200062298A patent/KR102384053B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030024886A (en) * | 2001-06-18 | 2003-03-26 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | Cogeneration apparatus, cogeneration method, program, and medium |
| KR20060021873A (en) * | 2003-06-03 | 2006-03-08 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | Fuel Cell Power Generation System With Learning Control |
| KR20130005362A (en) * | 2011-07-06 | 2013-01-16 | 에스케이텔레콤 주식회사 | System for managing alternative energy, method thereof, terminal thereof and computer recordable medium storing the method |
| KR20160129462A (en) * | 2015-04-30 | 2016-11-09 | 한국전자통신연구원 | Energy management system for residential community |
| KR101961703B1 (en) * | 2017-10-23 | 2019-03-25 | 주식회사 네오텍 | Management apparatus and method of ess |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102384053B1 (en) | 2022-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lai et al. | Levelized cost of electricity for solar photovoltaic and electrical energy storage | |
| Yu et al. | Optimal performance of hybrid energy system in the presence of electrical and heat storage systems under uncertainties using stochastic p-robust optimization technique | |
| Katulić et al. | A novel method for finding the optimal heat storage tank capacity for a cogeneration power plant | |
| US7957846B2 (en) | Energy arbitrage by load shifting | |
| Cervantes et al. | Optimal sizing of a nonutility-scale solar power system and its battery storage | |
| Haas et al. | On the economics of storage for electricity: Current state and future market design prospects | |
| Savolainen et al. | Optimization of renewable energy for buildings with energy storages and 15-minute power balance | |
| Hanser et al. | The practicality of distributed PV-battery systems to reduce household grid reliance | |
| Feng et al. | Optimization analysis of energy storage application based on electricity price arbitrage and ancillary services | |
| Pimm et al. | Community energy storage: A case study in the UK using a linear programming method | |
| Zurfi et al. | Economic feasibility of residential behind-the-meter battery energy storage under energy time-of-use and demand charge rates | |
| Nielsen et al. | Wind power and a liberalised North European electricity exchange | |
| Zhao et al. | Economic analysis of integrating photovoltaics and battery energy storage system in an office building | |
| JP2015065740A (en) | Optimum control method for smart house | |
| KR102384052B1 (en) | Power supply system and method | |
| Yamashiro et al. | Combined third-party ownership and aggregation business model for the adoption of rooftop solar PV–battery systems: Implications from the case of Miyakojima Island, Japan | |
| KR20220138644A (en) | Urban energy storage operation system and method | |
| Zhang | The economic benefits of battery energy storage system in electric distribution system | |
| Abul'Wafa | Energy storage sizing for rooftop grid-connected PV system | |
| Neal et al. | Demand side energy management and customer behavioral response in a rural islanded microgrid | |
| KR102384053B1 (en) | Power supply system and method of an apartment house | |
| Telaretti et al. | A novel operating strategy for customer-side energy storages in presence of dynamic electricity prices | |
| Dolatabadi et al. | Energy storage device sizing and energy management in building‐applied photovoltaic systems considering battery degradation | |
| KR20180101146A (en) | Apparatus and method for distributed resources power trading | |
| Lebedev et al. | Simulation of real time electricity price based Energy Management System |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20200525 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20211020 Patent event code: PE09021S01D |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20220328 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20220404 Patent event code: PR07011E01D |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20220405 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |