KR20220109124A - Integrated local renewable energy management system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재생 에너지 발전이 지역의 전력 계통에 미치는 영향을 판단하고 판단 결과에 따라 지역 내 각 재생 에너지 발전 구역의 재생 에너지 생산량을 제어할 수 있는 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a regional unit renewable energy integrated control system, and more specifically, to determine the effect of renewable energy generation on the local power system and control the renewable energy production of each renewable energy generation zone in the region according to the determination result. It is related to the integrated control system for renewable energy at the regional level.
2011년 더반 총회에서는 교토의정서의 후속으로 선진 및 개도국이 모두 참여하는 2020년 이후의 신기후체제를 형성키로 합의하였다. 또한 2015년 12월 파리 합의문 서명에 따라 2020년 모든 국가에 대해 적용되는 신기후 체제가 도입되었으며 이러한 신기후 체제에 발맞추어 재생 에너지를 중심으로 한 에너지 신산업의 추진이 이루어지고 있다.At the 2011 Durban General Assembly, it was agreed to form a new climate system after 2020 in which both developed and developing countries participate as a follow-up to the Kyoto Protocol. In addition, according to the signing of the Paris Agreement in December 2015, a new climate system applied to all countries was introduced in 2020, and in line with this new climate system, a new energy industry centered on renewable energy is being promoted.
재생 에너지는 햇빛, 물, 강수, 생물유기체 등을 포함하여 재생이 가능한 에너지를 말하며, 이를 이용한 발전으로는 태양열 에너지, 풍력 에너지, 수력 에너지 등이 있다.Renewable energy refers to renewable energy including sunlight, water, precipitation, and biological organisms.
이러한 재생 에너지는 깨끗하고 고갈될 염려가 없을 뿐 아니라 무공해 재생이 가능한 장점이 있으나, 석유, 석탄, 원자력 등의 기저발전에 비해 발전량이 적고 발전량 또한 기상 조건에 영향을 받는 단점이 있다.Such renewable energy has the advantage of being clean and not likely to be exhausted, and has the advantage of being able to regenerate pollution-free, but has a disadvantage in that the amount of power generation is small compared to base power generation such as petroleum, coal, and nuclear power, and the amount of power generation is also affected by weather conditions.
구체적으로 재생 에너지는 자연조건(일사량, 기온, 바람 등)에 의존하기 때문에, 전력 생산에 대한 출력 예측이 어려운 불확실성과 출력량의 변동성이 심한 특성을 가지고 있다Specifically, since renewable energy depends on natural conditions (insolation, temperature, wind, etc.), it is difficult to predict the output of power generation, and it is characterized by high uncertainty and fluctuation in output amount.
일 예로 태양열 발전의 경우 일조량과 같은 기상 조건의 영향을 많이 받기 때문에 발전량이 간헐적이며, 기상 조건의 정확한 예측이 어려우므로 발전량의 불확실성 또한 높다. For example, in the case of solar thermal power generation, the amount of power generation is intermittent because it is greatly affected by weather conditions such as the amount of sunlight.
도 1은 재생 에너지 발전량의 간헐성으로 인한 예비 전력의 관리 필요성을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining the need for management of reserve power due to the intermittent amount of renewable energy generation.
도 1에 도시된 바와 같이, 각 발전구역(1)에서 생성된 재생 에너지는 전력망(3)으로 공급된다. 그리고 석유, 석탄, 원자력 등의 기저 발전 수단(2)에서 생성된 에너지 또한 전력망(3)으로 공급되므로, 재생 에너지와 기저 발전 에너지는 전력망(3)에서 합쳐지게 된다.As shown in FIG. 1 , the renewable energy generated in each
예컨대 재생 에너지가 태양광 발전을 통해 얻는 에너지일 경우, 도 1의 그래프에 도시된 바와 같이 낮 시간 동안 필요한 기저 발전량은 줄어들고, 해가 진 후에는 낮 시간에 비해 필요한 전력 예비력이 높아지게 된다.For example, when the renewable energy is energy obtained through solar power generation, as shown in the graph of FIG. 1 , the amount of base generation required during the daytime is reduced, and after sunset, the required power reserve is increased compared to the daytime.
한편, 기상 조건으로 인해 낮 시간의 재생 에너지 발전량이 줄어드는 경우에는 줄어드는 재생 에너지 발전량의 만큼의 기저 발전량이 더 필요한데, 상술한 이유로 재생 에너지의 전력 생산량에 대한 예측오차가 커질 경우에는 발전 계획량과 실제 급전량 간에 차이가 발생하기 때문에, 예측오차에 대응하기 위한 예비 전력의 증대가 필요하다. 이는 발전비용 증가로 이어지는 문제점이 있다.On the other hand, when the amount of renewable energy generation during the day is reduced due to weather conditions, more base generation is needed as much as the amount of reduced renewable energy generation. Since there is a difference between the total amounts, it is necessary to increase the reserve power to cope with the prediction error. This has a problem that leads to an increase in power generation cost.
이에 재생 에너지의 발전량을 예측하고 제어함으로서 재생 에너지의 변동성과 발전량 수용 이슈에 대응하고 지역 별 전력계통을 안정적으로 운영(감시, 예측, 제어 등)할 수 있는 재생 에너지 통합 관제 시스템이 필요하다.Therefore, a renewable energy integrated control system is needed that can predict and control the amount of generation of renewable energy, respond to the issue of variability in renewable energy and acceptance of generation, and stably operate (monitoring, predicting, controlling, etc.) regional power systems.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 재생 에너지 발전이 지역의 전력 계통에 미치는 영향을 판단하고 판단 결과에 따라 지역 내 각 재생 에너지 발전 구역의 출력 예측, 안정도/수용한계 평가 및 출력 제어 과정을 통해 재생 에너지 생산량을 제어할 수 있는 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템을 제공하는 것이다.The technical task to be achieved by the present invention is to determine the effect of renewable energy generation on the local power system, and according to the determination result, renewable energy through the output prediction, stability/acceptance limit evaluation, and output control process of each renewable energy generation zone in the region It is to provide an integrated control system for regional renewable energy that can control production.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 지역 내 전력 계통의 관제에 최적화된 인메모리 어플리케이션 데이터베이스부를 제공하는 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an in-memory application database unit optimized for control of a local power system.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 지역 내 재생 에너지 발전원 및 계통 시스템과 연계되어 재생 에너지의 출력 예측, 안정도/수용한계 평가 및 출력 제어 수행 환경을 제공하는 어플리케이션 인프라스트럭쳐를 제공하는 것이다.Another technical task to be achieved by the present invention is to provide an application infrastructure that provides an environment for predicting renewable energy output, evaluating stability/acceptance limit, and performing output control in connection with a local renewable energy power generation source and system system.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 계통 데이터, 기상데이터, 그리고 전력 계통의 안정도/수용한계를 평가하는 과정에서 생성된 복수의 정보를 분산병렬처리하여 웨어하우징 하고, 웨어하우징된 빅데이터를 실시간으로 분석할 수 있는 분석 인프라를 제공하는 것이다.Another technical task to be achieved by the present invention is warehousing by distributing and parallel processing a plurality of information generated in the process of evaluating system data, weather data, and the stability/acceptance limit of the power system, and warehousing big data in real time. It is to provide an analysis infrastructure that can be analyzed.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 지역 내 각 재생 에너지 발전 구역 내 재생 에너지 발전원의 재생 에너지 발전 정보를 취합하는 계통 시스템과 연결되며 상기 재생 에너지 발전 정보가 포함된 계통 데이터를 수집하는 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐; 및 상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐와 통신하여 상기 계통 데이터를 수신하고, 상기 계통 데이터에 기초하여 상기 지역의 전력 계통 안정도를 판단하고, 상기 전력 계통 안정도에 따른 출력 제어 정보를 생성하는 어플리케이션부;를 포함하고, 상기 계통 시스템은 복수의 정보 수집 단말을 통해 상기 재생 에너지 발전원의 상기 재생 에너지 발전 정보를 수집하며, 상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐는 상기 출력 제어 정보에 따라 상기 지역 내 각 재생 에너지 발전 구역의 재생 에너지 발전량을 제어하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, an embodiment of the present invention is connected to a grid system that collects renewable energy generation information of renewable energy power generation sources in each renewable energy generation zone in the region, and grid data including the renewable energy generation information to collect renewable energy control infrastructure; and an application unit that communicates with the renewable energy control infrastructure to receive the grid data, determine the regional power grid stability based on the grid data, and generate output control information according to the electric power grid stability. and, the system collects the renewable energy generation information of the renewable energy power generation source through a plurality of information collection terminals, and the renewable energy control infrastructure of each renewable energy generation zone in the area according to the output control information It provides a regional unit renewable energy integrated control system that controls the amount of renewable energy generation.
상기 계통 시스템은 상기 복수의 정보 수집 단말 각각과 실시간으로 통신하여 상기 재생 에너지 발전 정보를 수집하는 스카다(Supervisory Control And Data Acquisition) 모듈을 포함할 수 있다.The system may include a SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) module for collecting the renewable energy generation information by communicating with each of the plurality of information collection terminals in real time.
상기 계통 시스템은 상기 지역 내 기저 발전 데이터, 전력설비 정보 및 전력설비 특성 정보를 수집하는 EMS(Energy Management System)를 포함하고, 상기 계통 데이터는 상기 재생 에너지 발전 정보의 수집 시 상기 EMS가 수집한 데이터를 더 포함하고, 상기 전력설비 정보는 상기 지역의 전력 계통에 연결된 전력설비의 정보이고, 상기 전력설비 특성 정보는 상기 지역의 전력 계통에 연결된 전력설비 각각의 특성을 나타내는 정보일 수 있다.The grid system includes an EMS (Energy Management System) that collects base generation data, power facility information, and power facility characteristic information within the region, and the grid data is data collected by the EMS when the renewable energy generation information is collected. The method further includes, wherein the power facility information may be information on power facilities connected to the local power system, and the power facility characteristic information may be information indicating characteristics of each power facility connected to the local power system.
상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐에 상기 지역의 기상 데이터를 제공하는 분산병렬처리부를 더 포함하고, 상기 어플리케이션부는, 상기 기상 데이터에 기초하여 상기 재생 에너지 발전 구역의 기상 예측 정보를 생성하는 기상 예측 모듈; 상기 기상 예측 정보와 상기 계통 데이터를 기초로 상기 재생 에너지 발전 구역의 출력 예측 정보를 생성하는 재생 에너지 출력 예측 모듈; 상기 전력설비 특성 정보 및 전력설비 정보에 기초하며, 상기 전력설비의 동적 및 정적 정보를 근거로 정확한 모선전압의 크기와 위상각을 산출하고, 산출된 값에 기초해 선로와 변압기의 과부하, 모선 전압제약 위반 및 발전기와 동기조상기의 무효전력 제약 위반을 검출한 상태추정 결과 정보를 생성하는 기타 계통해석 모듈; 상기 출력 예측 정보, 상태추정 결과 정보, 전력설비 특성정보 및 전력설비 정보 중 적어도 둘 이상의 정보에 기초하여 상기 지역 전력 계통의 안정성 평가 정보를 생성하는 안정도 평가 모듈; 상기 지역 전력 계통의 전압 기준 위반도, 설비 및 송전선로 과부하도, 과도 안정도, 재생 에너지 LVRT(Low Voltage Ride Through) 및 고장 전류 크기에 기초하여 수용한계 평가 정보를 생성하는 수용한계 평가 모듈; 상기 안정성 평가 정보 및 상기 수용한계 평가 정보에 기초하여 상기 출력 제어 정보를 생성하는 재생 에너지 출력 제어 모듈을 포함하고, 상기 기상 예측 정보, 상기 출력 예측 정보, 상기 상태추정 결과 정보, 상기 안정성 평가 정보, 상기 수용한계 평가 정보 및 상기 출력 제어 정보를 상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐로 리턴할 수 있다. Further comprising a distributed parallel processing unit for providing the weather data of the area to the renewable energy control infrastructure, the application unit, Based on the weather data, a weather prediction module for generating the weather forecast information of the renewable energy generation zone; a renewable energy output prediction module for generating output prediction information of the renewable energy generation zone based on the weather prediction information and the system data; Based on the power facility characteristic information and power facility information, accurate bus voltage magnitude and phase angle are calculated based on dynamic and static information of the power facility, and based on the calculated values, overload of lines and transformers, bus voltage Other system analysis module for generating state estimation result information for detecting the violation of the constraint and the violation of the reactive power constraint of the generator and the synchronizer; a stability evaluation module for generating stability evaluation information of the local power system based on at least two or more of the output prediction information, state estimation result information, power facility characteristic information, and power facility information; an acceptance limit evaluation module for generating acceptance limit evaluation information based on the voltage standard violation degree of the local power system, facility and transmission line overload, transient stability, renewable energy LVRT (Low Voltage Ride Through), and the size of a fault current; and a renewable energy output control module for generating the output control information based on the stability evaluation information and the acceptance limit evaluation information, wherein the weather prediction information, the output prediction information, the state estimation result information, the stability evaluation information, The acceptance limit evaluation information and the output control information may be returned to the renewable energy control infrastructure.
상기 재생 에너지 발전원은 풍력 발전원이고, 상기 재생 에너지 출력 예측 모듈은 상기 재생 에너지 발전원의 일정 기간의 풍속 및 풍력발전 데이터를 수집하고, 상기 일정 기간의 풍속 및 풍력발전 데이터 중 적어도 일부 풍속 및 풍력발전 데이터를 기초로 ARIMAX 모델을 설정하여 제1 발전량을 추정하고, 상기 일정 기간의 풍속 및 풍력발전 데이터 중 적어도 일부 풍속 및 풍력발전 데이터를 기초로 다항 회귀 모델을 설정하여 제2 발전량을 추정하고, 상기 재생 에너지 발전원 인근 지점의 풍속 데이터에 기초하여 제3 발전량을 추정하고, 상기 제1 발전량, 상기 제2 발전량, 상기 제3 발전량 및 상기 재생 에너지 발전원의 과거 풍속 및 풍력 발전 데이터를 이용해 아날로그 앙상블(Analog Ensemble)에 기초한 출력 예측 정보를 생성할 수 있다. The renewable energy power generation source is a wind power generation source, and the renewable energy output prediction module collects wind speed and wind power generation data of a certain period of the renewable energy power source, and at least some wind speed and Set the ARIMAX model based on the wind power generation data to estimate the first power generation amount, and estimate the second power generation amount by setting a polynomial regression model based on at least some wind speed and wind power generation data among the wind speed and wind power generation data of the predetermined period, and , the third generation amount is estimated based on the wind speed data of a point near the renewable energy power generation source, and the first generation amount, the second generation amount, the third generation amount, and the past wind speed and wind power generation data of the renewable energy generation source are used. It is possible to generate output prediction information based on an analog ensemble.
상기 재생 에너지 출력 예측 모듈은 상기 재생 에너지 발전원 인근 지점의 풍속 예측 데이터와 상기 재생 에너지 발전원 인근의 공간 데이터를 수집하고, 크리깅(Kriging) 기법에 기초하여 상기 재생 에너지 발전원 위치의 풍속을 예측하고, 디컨(Deacon) 방정식에 기초하여 상기 재생 에너지 발전원의 고도에 따라 풍속을 보정하고, 보정된 풍속에 기초하여 상기 제3 발전량을 추정할 수 있다.The renewable energy output prediction module collects wind speed prediction data of a point near the renewable energy power generation source and spatial data near the renewable energy power source, and predicts the wind speed at the location of the renewable energy power generation source based on a Kriging technique and correcting the wind speed according to the altitude of the renewable energy power generation source based on the Deacon equation, and estimating the third power generation amount based on the corrected wind speed.
상기 재생 에너지 관리 인프라 스트럭쳐는 인프라스트럭쳐 관리부를 포함하고, 상기 인프라스트럭쳐 관리부는 인메모리 데이터베이스 관리 모듈, 통합 프로세스 관리 모듈, 알람/이벤트 관리 모듈 및 로그 관리 모듈을 포함하고, 상기 인메모리 데이터베이스 관리 모듈은 상기 인메모리 데이터베이스부의 실행, 제어, 상태관리 및 상기 어플리케이션부에 속한 모듈들의 프로세스를 제어하고, 상기 통합 프로세스 관리 모듈은 상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐 내 각 구성의 프로세스 관리 정보, 기 설정된 우선순위 및 현재 상태에 기초해 상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐 내 각 구성의 프로세스를 제어하고 제어 과정에서 발생한 알람 및 이벤트를 저장 및 핸들링하고, 상기 알람/이벤트 관리 모듈은 상기 계통 시스템에서 발생된 알람 및 이벤트 정보를 저장 및 핸들링하고, 상기 통합 관제부와 분산병렬처리부로 상기 알람 및 이벤트 정보를 전송하고, 상기 로그 관리 모듈은 상기 인메모리 데이터베이스부에 저장 되어있는 프로세스 로그 정보를 참조하여 로그 파일을 생성하고, 로그레벨에 따라 상기 로그 파일에 로그 정보를 기록하며, 정해진 주기에 따라 상기 로그 파일의 상기 로그 정보를 삭제할 수 있다.The renewable energy management infrastructure includes an infrastructure management unit, the infrastructure management unit includes an in-memory database management module, an integrated process management module, an alarm/event management module, and a log management module, and the in-memory database management module includes: The in-memory database unit controls the execution, control, state management and processes of modules belonging to the application unit, and the integrated process management module includes process management information of each configuration in the renewable energy control infrastructure, preset priorities and current Controls the process of each component in the renewable energy control infrastructure based on the state and stores and handles alarms and events generated in the control process, and the alarm/event management module stores alarm and event information generated in the system and handling, and transmits the alarm and event information to the integrated control unit and the distributed parallel processing unit, and the log management module generates a log file with reference to the process log information stored in the in-memory database unit, and a log level Accordingly, log information may be recorded in the log file, and the log information of the log file may be deleted according to a predetermined period.
상기 재생 에너지 관리 인프라 스트럭쳐는 상기 인프라스트럭쳐 관리부와 연결되며, 상기 프로세스 관리 정보, 상기 인메모리 데이터베이스의 메타정보, 상기 전력설비 모델링 정보, 상기 전력설비 특성 정보 및 상기 스카다 모듈의 모듈 정보를 저장하는 인프라스트럭쳐 관리 정보 메모리를 더 포함할 수 있다.The renewable energy management infrastructure is connected to the infrastructure management unit, and stores the process management information, meta information of the in-memory database, the power facility modeling information, the power facility characteristic information, and module information of the SCADA module It may further include an infrastructure management information memory.
상기 분산병렬처리부는 외부의 기상 데이터베이스 또는 기상 서버로부터 상기 지역의 기상 데이터를 수신하여 상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐로 제공할 수 있다.The distributed and parallel processing unit may receive the local weather data from an external meteorological database or a meteorological server and provide it to the renewable energy control infrastructure.
상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐는 실시간 데이터베이스를 포함하고, 상기 실시간 데이터베이스는 상기 계통 데이터 및 상기 어플리케이션부에서 리턴된 정보를 저장할 수 있다.The renewable energy control infrastructure may include a real-time database, and the real-time database may store the system data and information returned from the application unit.
상기 분산병렬처리부는 상기 실시간 데이터베이스에 저장된 데이터 및 정보들을 수집하는 데이터 수집부; 상기 데이터 수집부에서 수집된 데이터 또는 정보들을 분산시켜 비관계형 데이터베이스 또는 분산 파일 시스템에 적재하는 데이터 적재부; 상기 데이터 적재부에 적재된 데이터 또는 정보들을 쿼리하여 미리 정해진 형식으로 변환하고 변환된 데이터를 웨어하우징하는 데이터 처리탐색부; 및 상기 지역 전력 계통의 안정성을 2차 분석하는 데이터 분석응용부를 포함할 수 있다.The distributed parallel processing unit includes: a data collection unit for collecting data and information stored in the real-time database; a data loading unit distributing the data or information collected in the data collection unit and loading it into a non-relational database or a distributed file system; a data processing search unit for querying the data or information loaded in the data loading unit, converting it into a predetermined format, and warehousing the converted data; and a data analysis application unit for secondary analysis of the stability of the local power system.
상기 데이터 수집부는 제1 분산 큐 모듈, 계통데이터 수집/적재 모듈, 제2 분산 큐 모듈 및 기상데이터 수집/적재 모듈을 포함하고, 상기 제1 분산 큐 모듈은 상기 실시간 데이터베이스와 연결되어 상기 실시간 데이터 베이스에 저장된 데이터를 수신하여 상기 계통데이터 수집/적재 모듈로 Push 하고, 상기 제2 분산 큐 모듈은 배전 자동화 시스템, 계량 데이터 관리 시스템, 기상 데이터베이스 또는 기상 서버 중 적어도 하나와 연결되어 데이터를 수신하여 상기 기상데이터 수집/적재 모듈로 Push 할 수 있다.The data collection unit includes a first distributed queue module, a system data collection/loading module, a second distributed queue module, and a weather data collection/loading module, wherein the first distributed queue module is connected to the real-time database and the real-time database It receives the data stored in the system and pushes it to the system data collection/loading module, and the second distributed queue module is connected to at least one of a distribution automation system, a metering data management system, a weather database, or a weather server to receive data and receive the weather. It can be pushed to the data collection/loading module.
상기 데이터 처리탐색부는 SQL 처리엔진, 집계정보 생성 모듈, 집계정보 생성 이력 관리 모듈 및 데이터 웨어하우징 모듈을 포함하고, 상기 SQL 처리엔진은 상기 비관계형 데이터베이스 또는 상기 분산 파일 시스템에 적재된 데이터들을 쿼리하여 상기 데이터 웨어하우징 모듈에 적재하고, 상기 집계정보 생성 모듈은 상기 비관계형 데이터베이스 또는 분산 파일 시스템에 적재 데이터의 집계 정보를 생성하여 상기 데이터 웨어하우징 모듈에 적재하고, 상기 집계정보 생성 이력 관리 모듈은 상기 집계정보의 생성이력 정보, 주요 집계 및 통계 메타정보를 생성하여 상기 데이터 웨어하우징 모듈에 적재할 수 있다.The data processing search unit includes an SQL processing engine, an aggregate information generation module, an aggregate information generation history management module, and a data warehousing module, wherein the SQL processing engine queries data loaded in the non-relational database or the distributed file system to loaded in the data warehousing module, wherein the aggregate information generation module generates aggregate information of loading data in the non-relational database or distributed file system and loads it in the data warehousing module, the aggregate information generation history management module includes Creation history information of aggregate information, main aggregate and statistical meta information may be generated and loaded into the data warehousing module.
상기 데이터 분석응용부는 상기 데이터 웨어하우징 모듈에 저장된 데이터에 기초하여 학습하며, 상기 비관계형 데이터베이스 또는 상기 분산 파일 시스템에 적재된 적어도 일부의 데이터를 입력값으로 제공받아 지역 내 재생 에너지 발전량을 추정하는 인공 신경망 모델을 포함할 수 있다.The data analysis application unit learns based on the data stored in the data warehousing module, and receives at least some data loaded in the non-relational database or the distributed file system as an input value to estimate the amount of renewable energy generation in the area. It may include a neural network model.
상기 데이터 적재부에 웨어하우징된 데이터를 제공받아 사용자에게 시각화하여 제공하는 통합 관제부를 더 포함하고, 상기 통합 관제부는 사용자의 입력에 따른 제어 메세지를 생성하고, 상기 제어 메세지는 상기 출력 제어 정보에 우선하여 상기 지역 내 각 재생 에너지 발전 구역의 재생 에너지 발전량을 제어할 수 있다.The integrated control unit further includes an integrated control unit that receives the warehousing data provided by the data loading unit and visualizes it to a user, wherein the integrated control unit generates a control message according to a user's input, and the control message takes precedence over the output control information. Thus, it is possible to control the amount of renewable energy generation in each renewable energy generation zone in the region.
상기 재생 에너지 발전원은 인버터와 연결되고, 상기 출력 제어 정보는 상기 정보 수집 단말로 전달되고, 상기 정보 수집 단말은 상기 인버터를 제어하여 상기 재생 에너지 발전원의 발전량을 제어할 수 있다.The renewable energy generation source may be connected to an inverter, the output control information may be transmitted to the information collection terminal, and the information collection terminal may control the inverter to control the amount of generation of the renewable energy generation source.
상기 정보 수집 단말은 원격 터미널 유닛이고, 상기 정보 수집 단말이 상기 재생 에너지 발전 정보를 수집하는 간격은 1초 이하일 수 있다.The information collection terminal is a remote terminal unit, and the interval at which the information collection terminal collects the renewable energy generation information may be 1 second or less.
본 발명의 실시예에 따르면, 계통 시스템의 스카다 모듈을 통해 수집한 계통 데이터, 지역의 전력 사용 환경 데이터 및 기상 데이터를 기초로 지역 내 재생 에너지 발전원의 출력량을 예측하여 출력 제어 정보를 생성하고, 출력 제어 정보를 이용한 지역 내 각 재생 발전 구역, 또는 각 재생 발전 구역에 속한 재생 에너지 발전원의 발전량 제어가 이루어지므로 재생 에너지의 간헐성에 따른 전력 계통의 부하가 경감될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the output control information is generated by predicting the output amount of the renewable energy power generation source in the region based on the grid data collected through the SCADA module of the grid system, the local power use environment data, and the meteorological data, , since the power generation amount of each renewable power generation zone in the region or the renewable energy power generation source belonging to each renewable power generation zone is controlled using the output control information, the load on the power system according to the intermittent renewable energy can be reduced.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 재생 에너지 발전원의 출력 예측이 가능해지므로 예측 값에 기반한 사전 발전계획 수립이 가능하고 자동 제어를 통한 전력 계통 운영 비용의 절감이 가능하다.In addition, according to the embodiment of the present invention, since it is possible to predict the output of the renewable energy power generation source, it is possible to establish a pre-generation plan based on the predicted value, and it is possible to reduce the power system operating cost through automatic control.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 방대한 양의 계통 데이터와 어플리케이션부의 동작에 따라 생성된 정보들이 분산병렬처리부에 의해 저장/관리/분석되므로 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템의 전체적인 데이터 처리 능력이 향상될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since a vast amount of system data and information generated according to the operation of the application unit are stored/managed/analyzed by the distributed parallel processing unit, the overall data processing capability of the regional unit renewable energy integrated control system is improved can be
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the description or claims of the present invention.
도 1은 재생 에너지 발전량의 간헐성으로 인해 전력망에 부하가 발생하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 재생 발전 정보 수집부 및 이와 연계된 계통 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 재생 에너지 관 인프라스트럭쳐 및 어플리케이션부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐가 통합 관제부 및 분산병렬처리부와 연계되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 재생 에너지 출력 예측 모듈이 지역 내 발전 구역의 출력 예측 정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a view for explaining a process in which a load is generated in the power grid due to the intermittent amount of renewable energy generation.
2 is a block diagram schematically illustrating a regional unit renewable energy integrated control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a regenerative power generation information collection unit and a system associated therewith according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a renewable energy tube infrastructure and an application unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a process in which the renewable energy control infrastructure according to an embodiment of the present invention is linked with the integrated control unit and the distributed parallel processing unit.
6 is an exemplary diagram for explaining a process in which the renewable energy output prediction module according to an embodiment of the present invention generates output prediction information of a power generation zone within a region.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is "connected (connected, contacted, coupled)" with another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a regional unit renewable energy integrated control system according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템은 재생 발전 정보 수집부(100), 계통 시스템(200), 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300), 어플리케이션부(400), 통합 관제부(500) 및 분산병렬처리부(600)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the regional unit renewable energy integrated control system includes a renewable power generation
재생 발전 정보 수집부(100)는 지역 내 각 재생 에너지 발전 구역의 발전 정보를 수집할 수 있다. 일 예로, 재생 발전 정보 수집부(100)는 복수의 정보 수집 단말(110, 120, 130)을 포함할 수 있으며 복수의 재생 에너지 발전구역에 각각 설치될 수 있다. 구체적으로 복수의 정보 수집 단말(110, 120, 130)은 각 재생 에너지 발전 구역 내 재생 에너지 발전원의 감시·계측·제어를 위해 설치된 현장 단말 장치일 수 있다.Renewable power generation
일 예로, 재생 발전 정보 수집부(100)는 Meter용CT, PT 측정값 디지털 변환 및 재생 발전 데이터 연계 모듈로의 데이터 전송, 재생 발전 데이터 연계 모듈에서 요청하는 정보 통신 방식으로의 변환 및 중계전송, 전력품질 기본정보를 수집 및 전송의 기능을 수행할 수 있다.As an example, the regenerative power generation
일 예로, 재생 발전 정보 수집부(100)에 속한 각각의 정보 수집 단말들(110, 120, 130)이 수집한 발전 정보는 미리 정해진 프로토콜로 변환되어 계통 시스템(200)으로 전달될 수 있다.For example, the generation information collected by each of the
계통 시스템(200)은 수집한 발전 정보에 기초하여 지역 내 전력 계통의 상태를 감시할 수 있다. 또한, 계통 시스템(200)은 지역 내 재생 에너지 발전 구역뿐만 아니라 기저 발전 구역(P)으로부터 발전 정보를 수집하고 관리할 수 있다.The
그리고 계통 시스템(200)은 수집한 정보를 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)로 전달할 수 있다. 이하에서는 계통 시스템(200)이 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)로 전달하는 정보를 계통 데이터로 칭하기로 한다.In addition, the
한편, 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)는 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템의 전반적인 기능 수행에 필요한 실행 환경을 제공한다.On the other hand, the renewable
일 예로, 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)는 어플리케이션부(400)와 연동될 수 있으며, 계통 데이터에 기초하여 기상 예측, 재생 에너지 출력 예측, 전력 계통 안정도 평가, 재생 에너지 출력 제어, 입출력 데이터 관리, 및 알람 처리를 수행하기 위한 실행환경을 제공할 수 있다.As an example, the renewable
또한, 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)는 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템에 속한 계통 시스템(200), 어플리케이션부(400), 통합 관제부(500) 및 분산병렬처리부(600)를 포함하는 각각의 구성들과 연결되어 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템의 전반적인 프로세스를 제어할 수 있다.In addition, the renewable
이러한 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)를 이루는 각각의 구성과 기능에 대해서는 도 4를 통해 상세히 살펴보기로 한다.Each configuration and function constituting the renewable
그리고, 어플리케이션부(400)는 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)와 연계되어 전력 계통의 안정적 운영에 필요한 다양한 정보를 예측 또는 산출할 수 있다.In addition, the
일 예로, 어플리케이션부(400)는 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)로부터 계통 데이터를 전달받을 수 있다. 그리고 어플리케이션부(400)는 계통 데이터에 기초하여 기상 예측, 재생 에너지 출력 예측, 계통 안전도 평가, 수용 한계 평가 및 기타 계통 해석을 수행할 수 있으며, 수행 결과에 기초하여 재생 에너지 출력 제어 정보를 생성할 수 있다. 그리고 어플리케이션부(400)는 각각의 수행 과정에서 생성된 정보들을 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)로 리턴할 수 있다.As an example, the
그리고 출력 제어 정보는 계통 시스템(200)을 거쳐 각 정보 수집 단말(110, 120)로 전달될 수 있으며, 각 재생 에너지 발전원의 발전량은 출력 제어 정보에 기초하여 제어될 수 있다. 이러한 일련의 제어 과정은 자동으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.And the output control information may be transmitted to each
그리고, 통합 관제부(500)는 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)와 연결될 수 있다. 통합 관제부(500)는 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)로부터(또는, 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)로부터 출발하여 분산병렬처리부(600)를 경유한) 정보를 수신하고, 수신한 정보를 시각화 하여 사용자에게 제공할 수 있다. 일 예로, 통합 관제부(500)는 웹 기반 유저 인터페이스로 사용자에게 제공될 수 있다.In addition, the
그리고, 분산병렬처리부(600)는 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)로부터 계통 데이터를 전달받을 수 있으며, 전달받은 계통 데이터를 분산 처리 또는 병렬 처리할 수 있다. 일 예로, 분산병렬처리부(600)는 계통 데이터의 수집, 적재, 처리, 탐색, 분석 및 응용의 기능을 수행할 수 있다. 이러한 분산병렬처리부(600)의 구체적인 구성과 기능은 도 5를 통해 상세히 살펴보기로 한다.In addition, the distributed
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 재생 발전 정보 수집부(100) 및 이와 연계된 계통 시스템(200)을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the regenerative power generation
도 3에 도시된 바와 같이, 재생 발전 정보 수집부(100)는 복수의 정보 수집 단말을 포함할 수 있다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해 재생 발전 정보 수집부(100)가 제1 정보 수집 단말(110)과 제2 정보 수집 단말(120)을 포함하는 것으로 가정한다.As shown in FIG. 3 , the regenerative power generation
제1 정보 수집 단말(110)은 제1 발전 구역 내의 제1 재생 에너지 발전원(R11)과 연결될 수 있다. 일 예로, 제1 재생 에너지 발전원(R11)은 풍력발전일 수 있다.The first
일 예로, 제1 재생 에너지 발전원(R11)은 배전선로를 통해 변압기(R12), 차단기(R13) 및 제1 정보 수집 단말(110)과 순차적으로 연결될 수 있다.For example, the first renewable energy power generation source R11 may be sequentially connected to the transformer R12 , the circuit breaker R13 , and the first
변압기는 제1 재생 에너지 발전원(R11)에서 생산된 전기 에너지를 배전급 전압으로 승압시킬 수 있다.The transformer may boost the electric energy produced by the first renewable energy power generation source R11 to a distribution voltage.
차단기는 배전선로에 설치될 수 있으며, 과전류 단락 및 지락사고 등으로 인한 이상 전류 발생 여부를 감지할 수 있다. 또한, 차단기는 이상 전류 발생 시 전류의 흐름을 차단할 수 있다. 일 예로 차단기는 진공 차단기(Vacuum Circuit Breaker: VCB)일 수 있다.The circuit breaker can be installed on the distribution line and can detect whether abnormal current is generated due to an overcurrent short circuit or a ground fault accident. In addition, the circuit breaker may block the flow of current when an abnormal current occurs. For example, the breaker may be a vacuum circuit breaker (VCB).
그리고, 제1 정보 수집 단말(110)은 재생 에너지가 전송되는 배전선로의 계측점 또는 차단기(R13)와 연결될 수 있다. 그리고 제1 정보 수집 단말(110)은 계측점 또는 차단기의 전력 정보를 측정할 수 있다. 일 예로, 제1 정보 수집 단말은 계측(Meter)용 PT, CT 케이블을 통해 계측점과 연결될 수 있다. In addition, the first
그리고, 제1 정보 수집 단말(110)은 측정한 전력 정보를 계통 시스템(200)으로 전송할 수 있다. 이때, 제1 정보 수집 단말(110)은 미리 정해진 프로토콜에 따라 전력정보를 변환할 수 있다. 일 예로, 미리 정해진 프로토콜은 Modbus, DNP, K-DNP 중 어느 하나일 수 있다.In addition, the first
한편, 제1 정보 수집 단말(110)은 제1 제어 장치(R14)를 사이에 두고 제1 재생 에너지 발전원(R11)과 연결될 수 있다. 일 예로, 제1 정보 수집 단말(110)은 계통 시스템(200)으로부터 출력 제어 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 제1 정보 수집 단말(110)은 수신한 출력 제어 정보에 기초하여 제1 제어 장치(R14)를 이용해 제1 재생 에너지 발전원(R11)을 출력을 제어할 수 있다.Meanwhile, the first
구체적으로, 제1 정보 수집 단말(110)은 계통 시스템(200)과 연결된 재생 발전 데이터 연계 모듈로부터 수신한 감시, 계측 제어 정보를 모뎀을 통해 수신할 수 있다. 그리고 제1 정보 수집 단말(110)은 해당 요청을 미리 설정된 프로토콜(ex. Modbus) 주소에 따른 하위 목적지(ex. 제1 제어 장치(R14))로 전송할 수 있다. 이때, 하위 목적지는 제1 재생 에너지 발전원(R11)과 연결된 인버터(미도시)일 수도 있다.Specifically, the first
요컨대 제1 정보 수집 단말(110)은 계통 시스템(200)으로부터 수신한 출력 제어 정보에 기초하여 제1 재생 에너지 발전원(R11)의 발전량이 높아지거나 낮아지도록 제1 재생 에너지 발전원(R11)을 제어할 수 있다.In short, the first
한편, 제2 정보 수집 단말(120)은 제2 발전 구역 내의 제2 재생 에너지 발전원(R21)과 연결될 수 있다. 일 예로, 제2 재생 에너지 발전원(R21)은 태양광 발전일 수 있다. 이하에서는 제2 정보 수집 단말(120)의 구성 중 제1 정보 수집 단말(110)과 중복되는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.On the other hand, the second
일 예로, 제2 재생 에너지 발전원(R21)은 배전선로를 통해 인버터(R22), 변압기(R23), 차단기(R24) 및 제2 정보 수집 단말(120)과 순차적으로 연결될 수 있다.For example, the second renewable energy power generation source R21 may be sequentially connected to the inverter R22 , the transformer R23 , the circuit breaker R24 and the second
인버터(R22)는 제2 재생 에너지 발전원(R21)의 집전판, 즉 태양광 집전판에 저장된 직류 에너지를 교류 에너지로 변환할 수 있다.The inverter R22 may convert the DC energy stored in the current collecting plate of the second renewable energy power generation source R21, that is, the solar power collecting plate, into AC energy.
그리고, 제2 정보 수집 단말(120)은 재생 에너지가 전송되는 배전선로의 계측점 또는 차단기(R24)와 연결될 수 있다. 그리고 제2 정보 수집 단말(120)은 계측점 또는 차단기(R24)의 전력 정보를 측정할 수 있다.In addition, the second
한편, 제2 정보 수집 단말(120)은 인버터(R22)와 직접 연결될 수 있다. 그리고, 제2 정보 수집 단말(120)은 계통 시스템(200)을 거쳐 전달된 출력 제어 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 제2 정보 수집 단말(120)은 수신한 출력 제어 정보에 기초하여 인버터(R22)를 제어함으로써 제2 재생 에너지 발전원(R21)의 발전량을 제어할 수 있다.Meanwhile, the second
이상에서는 제1 정보 수집 단말(110)과 제2 정보 수집 단말(120)이 각각 제1 제어 장치(R14)와 인버터(R22)를 이용해 재생 에너지 발전원의 발전량을 제어하는 것으로 설명하였으나, 각각의 정보 수집 단말(110, 120)이 각 발전 구역 내의 다른 구성을 제어하여 발전량을 제어하는 구성 또한 본 발명의 기술적 사상에 포함됨은 물론이다.In the above, it has been described that the first
한편, 재생 발전 정보 수집부(100)에 속한 각각의 정보 수집 단말(110, 120)은 원격 터미널 유닛(Remote Terminal Unit: RTU)일 수 있다. 또한, 정보 수집 단말은 최대 1초 간격으로 계측점의 전력 정보를 측정할 수 있다. 이는 출력변동이 매우 빠르고 변동량이 큰 재생 에너지 발전원의 특성 상 순간적인 계통 영향에 대한 감시와 분석이 필요하기 때문이다.Meanwhile, each of the
즉, 각각의 정보 수집 단말(110, 120)이 최대 1초 간격으로 전력 정보를 측정함으로써 재생 발전 현황을 정확히 시각 동기화 할 수 있게 된다.That is, each of the
그리고, 재생 발전 정보 수집부(100)에서 수집된 발전 정보 즉, 전력 정보는 재생 발전 데이터 연계 모듈을 거쳐 계통 시스템(200)으로 전달될 수 있다.And, the generation information, that is, power information collected by the regenerative power generation
재생 발전 데이터 연계 모듈(T1)은 재생 발전 정보 수집부(100)에서 전송한 발전 정보를 수집하여 계통 시스템(200)으로 전달할 수 있다. 또한 재생 발전 데이터 연계 모듈(T1)은 계통 시스템(200)으로부터 수신한 제어 신호를 재생 발전 정보 수집부(100)에 속한 각각의 정보 수집 단말(110, 120)로 전달할 수 있다.The regenerative power generation data link module T1 may collect power generation information transmitted from the renewable power generation
한편, 계통 시스템(200)은 수집한 발전 정보에 기초하여 지역 내 전력 계통의 상태를 감시할 수 있다.Meanwhile, the
이를 위해 계통 시스템(200)은 각 재생 발전 구역 내 발전원을 제어하고 정보를 수집하기 위한 스카다(Supervisory Control And Data Acquisition: SCADA) 모듈(210)을 포함할 수 있다. 스카다 모듈(210)은 지역 내 각 발전 구역에서 생성된 발전 정보를 실시간으로 수집할 수 있다.To this end, the
또한, 계통 시스템(200)은 지역 내 기저 발전원의 기저 발전 데이터와 지역 내 소비량에 대한 전력 사용 환경 데이터를 수집하는 EMS(Energy Management System)(220)을 포함할 수 있다. 이때, 기저 발전원은 지역 내 재생 에너지 발전원이 아닌 다른 발전원을 의미한다. 그러나, EMS(220)은 지역 내 모든 발전원의 발전량 데이터를 수집할 수도 있음은 물론이다. 또한, EMS(220)은 스카다 모듈(210)을 기능적으로 포함할 수도 있다.In addition, the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300) 및 어플리케이션부(400)를 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram for explaining the renewable
도 4에 도시된 바와 같이, 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)는 계통 시스템 연계부(310), 인메모리 데이터베이스부(320), 인프라스트럭쳐 관리부(330), 인프라스트럭쳐 관리 정보 메모리(340) 및 실시간 연계부(350)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the renewable
계통 시스템 연계부(310)는 계통 데이터 수신 모듈(311) 및 제어 메세지 송신 모듈(312)을 포함할 수 있다.The grid
계통 데이터 수신 모듈(311)은 계통 시스템(200)으로부터 어플리케이션부(400)의 동작에 필요한 설비 정보 및 실시간 발전 정보를 수신할 수 있다. The grid
일 예로, 계통 데이터 수신 모듈(311)은 스카다 모듈(210)로부터 지역 내 각 발전 구역의 실시간 발전 정보를 수신할 수 있다. 또한, 계통 데이터 수신 모듈(311)은 EMS 시스템(220)으로부터 지역 내 각 발전 구역의 설비 정보를 수신할 수 있다.For example, the grid
또한, 계통 데이터 수신 모듈(311)은 분산병렬처리부(600)로부터 기상 데이터를 수신할 수 있다. 일 예로, 기상 데이터는 분산병렬처리부(600)가 외부의 서버로부터 수집한 데이터일 수 있다. 일 예로, 기상 데이터는 수지예보 데이터, 기상청 관측 데이터, 발전단지 데이터 및 일사량 측정 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 기상 데이터는 분산병렬처리부(600) 외에도 계통 시스템(200)과 같은 재생 에너지 관제 시스템에 속한 다른 구성에 의해서도 수집될 수 있음은 물론이다.In addition, the system
그리고, 제어 메세지 송신 모듈(312)은 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)와 어플리케이션부(400)의 연계를 통해 생성된 출력 제어 정보를 계통 시스템(200)으로 전송할 수 있다. 일 예로 출력 제어 정보는 스카다 모듈(210)을 거쳐 지역 내 각 발전 구역의 각 정보 수집 단말(110, 120)로 전달될 수 있다.In addition, the control
인메모리 데이터베이스부(320)는 실시간 데이터베이스(321) 및 어플리케이션 데이터베이스(322)를 포함할 수 있다.The in-
실시간 데이터베이스(321)는 계통 데이터 수신 모듈(311)이 계통 시스템(200)으로부터 수신한 설비 정보, 실시간 발전 정보, 기상 데이터 등을 저장할 수 있다. 또한, 실시간 데이터베이스(321)는 저장된 설비 정보 및 실시간 발전 정보 기상 데이터 등을 어플리케이션부(400)에 제공할 수 있다.The real-
그리고, 어플리케이션부(400)는 기상정보 예측 모듈(410), 재생 에너지 출력 예측 모듈(420), 안정도 평가 모듈(430), 수용한계 평가 모듈(440), 재생 에너지 출력 제어 모듈(450) 및 기타 계통해석 모듈(460)을 포함할 수 있다.In addition, the
기상정보 예측 모듈(410)은 기상 데이터를 기초로 지역 내 재생 에너지 발전 구역의 기상 예측 정보를 생성할 수 있다. 일 예로, 기상 예측 정보는 일사량, 풍속, 기온 등의 예측값일 수 있다.The weather
그리고 재생 에너지 출력 예측 모듈(420)은 기상 예측 정보와 계통 데이터를 기초로 지역 내 각 재생 에너지 발전 구역의 출력 예측 정보를 생성할 수 있다. 이때 출력 예측 정보는 각 재생 에너지 발전 구역에서 생성될 것으로 예측되는 발전량일 수 있다.In addition, the renewable energy
그리고, 안정도 평가 모듈(430)은 출력 예측 정보, 상태추정 결과 정보, 전력설비 특성정보 및 전력설비 정보 중 적어도 둘 이상의 정보에 기초하여 전력 계통의 안정성 평가 정보를 생성할 수 있다.In addition, the
이때, 전력설비 특성정보는 전력설비 각각의 특성을 관리하는 정보로 설비명, 용량, 설비 유형, 동적 정보, 발전량, 주파수, 역률 등의 정보일 수 있다. 그리고, 전력설비 정보는 전력 계통에 연계된 전력설비의 정보일 수 있다. 일 예로 전력 계통에 연계된 전력설비는 발전기, 변압기 또는 스위치일 수 있다. 그리고, 상태추정 결과 정보는 전력설비 특성정보 및 전력설비 정보에 기초하며, 전력설비의 동적 및 정적 정보를 근거로 정확한 모선전압의 크기와 위상각을 산출하고, 산출된 값에 기초해 선로와 변압기의 과부하, 모선 전압제약 위반 및 발전기와 동기조상기의 무효전력 제약 위반 등을 검출한 정보일 수 있다. 이러한 전력설비 특성정보, 전력설비 정보 및 상태추정 결과 정보는 기타 계통해석 모듈(460)에 의해 생성될 수 있다. 한편, 전력설비 특성정보 및 전력설비 정보는 계통 시스템으로부터 전달받은 정보일 수도 있다.In this case, the power facility characteristic information is information for managing the characteristics of each power facility, and may be information such as facility name, capacity, facility type, dynamic information, generation amount, frequency, power factor, and the like. In addition, the power facility information may be information on the power facility linked to the power system. For example, the power equipment connected to the power system may be a generator, a transformer, or a switch. And, the state estimation result information is based on the power facility characteristic information and power facility information, and the accurate bus voltage magnitude and phase angle are calculated based on the dynamic and static information of the power facility, and lines and transformers based on the calculated values It may be information that detects overload of , bus voltage constraint violation, and reactive power constraint violation of generator and synchronizer. Such power facility characteristic information, power facility information, and state estimation result information may be generated by the other
그리고 안정성 평가 정보는 전력 계통의 정적인 상태를 기반으로 전력설비의 동적 특성을 반영하여 정상 상태 혹은 외란 전후의 과도 상태 동안 과도 안정도, 전압 안정도 등을 평가한 정보일 수 있다.In addition, the stability evaluation information may be information that evaluates transient stability, voltage stability, etc. during a steady state or a transient state before and after a disturbance by reflecting the dynamic characteristics of the power facility based on the static state of the power system.
다음으로 수용한계 평가 모듈(440)은 재생에너지의 출력변동성에 대응하기 위한 수용 한계를 분석하기 위한 모듈로, 출력 예측 정보를 포함하여 가공된 계통 데이터에 대하여 주기적으로 수용한계를 평가할 수 있다.Next, the acceptance
일 예로, 수용한계 평가 모듈(440)은 전압 기준 위반도, 설비 및 송전선로 과부하도, 과도 안정도, 재생 에너지 LVRT(Low Voltage Ride Through) 및 고장 전류 크기에 기초하여 수용한계 평가 정보를 생성할 수 있다.As an example, the acceptance
여기서 전압 기준 위반도는 상정고장에 지역 전력 계통의 따른 전압 변화 분석 결과 또는 전압 유지기준 및 전압조정목표 위반 분석 결과에 기초하여 결정될 수 있다. 여기서 상정고장은 전력계통에서 발생할 수 있는 가상의 단일 또는 다중의 전력설비 고장을 의미한다.Here, the degree of violation of the voltage standard may be determined based on an analysis result of a voltage change according to a local power system in an assumed failure or an analysis result of a violation of a voltage maintenance standard and a voltage regulation target. Here, the assumed failure means a virtual single or multiple power facility failure that may occur in the power system.
그리고, 설비 및 송전선로 과부하도는 상정고장에 따른 계통 내 변압기 및 송전선로 과부하 분석 결과 또는 재생 에너지 출력 변화에 의한 조류흐름 변화 분석 결과에 기초하여 결정될 수 있다.And, the facility and transmission line overload degree may be determined based on the analysis result of the transformer and transmission line overload in the system according to the assumed failure or the analysis result of the tidal flow change due to the change in the renewable energy output.
그리고, 과도 안정도는 상정고장 이후의 위상각 불안정도 분석 결과에 기초하여 결정될 수 있다. 이때, 과도 안정도의 결정에 앞서 선형화를 통한 스크리닝이 이루어질 수 있다.And, the transient stability may be determined based on the analysis result of the phase angle instability after the assumed failure. In this case, screening through linearization may be performed prior to determination of transient stability.
그리고, 재생에너지 LVRT는 상정고장 시 재생 에너지 과도 전압 파형의 LVRT 기준 위반 분석 결과에 기초하여 결정될 수 있다.In addition, the renewable energy LVRT may be determined based on the analysis result of the LVRT standard violation of the renewable energy transient voltage waveform in the event of an assumed failure.
그리고, 고장 전류 크기는 재생 에너지의 전력 기여분에 기초하여 산출된 고장전류 크기일 수 있다.In addition, the magnitude of the fault current may be a magnitude of the fault current calculated based on the power contribution of the renewable energy.
다음으로 재생 에너지 출력 제어 모듈(450)은 안정성 평가 정보와 수용한계 평가 정보에 기초하여 출력 제어 정보를 생성할 수 있다. 일 예로, 출력 제어 정보는 지역 내 각 재생 에너지 발전 구역의 발전량 제어 정보일 수 있다.Next, the renewable energy
그리고, 어플리케이션부(400)는 출력 제어 정보와 함께 출력 제어 정보를 생성하는 과정에서 생성된 각각의 정보들을 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)로 리턴할 수 있다. 일 예로, 어플리케이션부(400)는 전력설비 특성정보, 전력설비 정보, 출력 제어 정보, 출력 예측 정보, 기상 예측 정보, 상태추정 결과 정보, 안정성 평가 정보 및 수용한계 평가 정보를 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)로 리턴할 수 있다.In addition, the
구체적으로, 어플리케이션부(400)에서 리턴된 정보들은 인메모리 데이터베이스부(320) 내의 어플리케이션 데이터베이스(322)로 리턴될 수 있다. 또한, 리턴된 정보들은 실시간 데이터베이스(321)에도 기록될 수 있다.Specifically, information returned from the
즉, 실시간 데이터베이스(321)는 계통 시스템(200)으로부터 획득한 계통 데이터, 분산병렬처리부(600)로부터 획득한 기상 데이터뿐만 아니라, 어플리케이션부(400)로부터 리턴된 각각의 정보들을 모두 저장할 수 있다.That is, the real-
그리고, 실시간 데이터베이스(321)에 저장된 정보들은 통합 관제부(500) 또는 분산병렬처리부(600)에 제공될 수 있다. 또한, 지역 내 각 재생 발전 구역에 속한 발전원들은 리턴된 정보에 기초하여 제어될 수도 있다.In addition, the information stored in the real-
한편, 인프라스트럭쳐 관리부(330)는 인메모리 데이터베이스 관리 모듈(331), 통합 프로세스 관리 모듈(332), 알람/이벤트 관리 모듈(333) 및 로그 관리 모듈(334)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the infrastructure management unit 330 may include an in-memory database management module 331 , an integrated process management module 332 , an alarm/event management module 333 , and a log management module 334 .
인메모리 데이터베이스 관리 모듈(331)은 인메모리 데이터베이스부(320)의 실행, 제어 및 상태관리를 수행할 수 있다. 또한, 인메모리 데이터베이스 관리 모듈(331)은 인메모리 데이터베이스부(320)를 기반으로 동작하는 어플리케이션들을 제어하기 위한 관리 프로세스(노드관리, 통합관리프로세스 등)를 실행 및 관리할 수 있다.The in-memory database management module 331 may execute, control, and manage the in-
통합 프로세스 관리 모듈(332)은 인메모리 데이터베이스부(320)에 저장 되어있는 정보(프로세스 관리 정보, 우선순위, 현재 상태 등)를 참고하여 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐 내 각 구성의 프로세스 실행, 제어, 스케줄링관리, 상태관리, 프로세스 알람 및 이벤트 핸들링을 수행할 수 있다.The integrated process management module 332 refers to the information (process management information, priority, current state, etc.) stored in the in-
알람/이벤트 관리 모듈(333)은 계통 시스템(200)에서 발생된 알람 및 이벤트 정보를 저장 및 핸들링하고 통합 관제부(500)와 분산병렬처리부(600)로 알람 및 이벤트 정보를 전송할 수 있다.The alarm/event management module 333 may store and handle alarm and event information generated in the
로그 관리 모듈(334)은 인메모리 데이터베이스부(320)에 저장 되어있는 프로세스 로그 정보를 참조하여 로그 파일을 생성하고, 로그레벨에 따라 로그 파일에 로그정보를 기록하며, 정해진 주기에 따라 로그 파일의 로그 정보를 삭제할 수 있다.The log management module 334 creates a log file with reference to the process log information stored in the in-
그리고, 인프라스트럭쳐 관리 정보 메모리(340)는 인프라스트럭쳐 관리부(330) 내 각 모듈의 구동에 필요한 프로세스 관리 정보, 인메모리 데이터베이스 메타정보, 전력설비 모델링 정보, 전력설비 특성 정보 및 스카다 모듈(210) 정보를 저장할 수 있다. 즉, 인프라스트럭쳐 관리부(330)는 내부에 속한 모듈의 구동 시, 인프라스트럭쳐 관리 정보 메모리(340)에 접근하여 구동에 필요한 데이터들을 로드하여 사용할 수 있다.In addition, the infrastructure management information memory 340 includes process management information necessary for driving each module in the infrastructure management unit 330 , in-memory database meta information, power facility modeling information, power facility characteristic information, and
그리고, 실시간 연계부(350)는 실시간 전송 모듈(351), 실시간 제어 모듈(352) 및 실시간 수신 모듈(353)을 포함할 수 있으며, 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)와 통합 관제부(500) 및 분산병렬처리부(600)의 사이의 통신을 수행한다.In addition, the real-
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)가 통합 관제부(500) 및 분산병렬처리부(600)와 연계되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a process in which the renewable
도 5에 도시된 바와 같이, 실시간 전송 모듈(351)은 인메모리 데이터베이스부(320)에 저장된 정보들을 분산병렬처리부(600)로 전달할 수 있다. As shown in FIG. 5 , the real-
분산병렬처리부(600)는 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)와 연계된 계통 시스템(200)에서 대량으로 취득되는 데이터를 분산하여 신속하게 처리하기 위한 분산병렬처리 환경을 제공할 수 있다. The distributed
이는 재생 에너지 발전 정보와 관련하여 취득된 계통 데이터와 어플리케이션부(400)의 동작 결과로 생성된 데이터의 양이 방대하기 때문이다. 이러한 데이터들은 재생 에너지의 증가에 따른 계통 위험도의 분석 및 예측을 위한 기반 자료로서 높은 활용도를 가지나, 다수의 지역에서 정보를 수집할 경우 데이터의 양이 방대하여 저장과 분석이 쉽지 않다.This is because the amount of system data acquired in relation to renewable energy generation information and data generated as a result of the operation of the
즉, 본 발명의 실시예에 따른 분산병렬처리부(600)는 대용량 데이터의 저장 및 분석을 수행할 수 있으며, 시각화 분석 모듈(641) 등의 도구를 통해 재생 에너지에 대한 지역 계통 안정성 및 신뢰도를 보다 정확히 산출할 수 있도록 기능한다.That is, the distributed
구체적으로 분산병렬처리부(600)는 데이터 수집부(610), 데이터 적재부(620), 데이터 처리탐색부(630) 및 데이터 분석응용부(640)를 포함할 수 있다.Specifically, the distributed
데이터 수집부(610)는 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300) 또는 외부의 네트워크나 서버로부터 데이터를 수집할 수 있다. The
이를 위해 데이터 수집부(610)는 제1 분산 큐 모듈(611), 계통데이터 수집/적재 모듈(612), 제2 분산 큐 모듈(613) 및 기상데이터 수집/적재 모듈(614)을 포함할 수 있다.To this end, the
제1 분산 큐 모듈(611)은 실시간 전송 모듈(351)로부터 인메모리 데이터베이스부(320) 내 실시간 데이터베이스(321)에 저장된 데이터를 수신할 수 있다. 일 예로, 제1 분산 큐 모듈(611)은 계통 데이터 또는 어플리케이션부(400)에서 생성한 복수의 정보 데이터일 수 있다. 그리고 제1 분산 큐 모듈(611)은 수신한 데이터를 Push 처리할 수 있다.The first distributed
그리고, 계통데이터 수집/적재 모듈(612)은 제1 분산 큐 모듈(611)에 적재된 데이터를 Pull 하여 데이터를 수신하고, 수신한 데이터를 데이터 적재부(620) 내의 비관계형 데이터베이스(621) 또는 분산 파일 시스템(622)에 적재할 수 있다. 일 예로, 비관계형 데이터베이스(621)는 No-SQL 일 수 있다. 일 예로, 분산 파일 시스템(622)은 하둡 분산 파일 시스템(Hadoop Distributed File System: HDFS) 일 수 있다.And, the systematic data collection/
한편, 제2 분산 큐 모듈(613)은 외부의 네트워크, 시스템 또는 서버와 연결될 수 있다. Meanwhile, the second distributed
일 예로, 제2 분산 큐 모듈(613)은 배전 자동화 시스템(Distribution Automation System: DAS) (I1)과 연결되어 배전 선로 자동화용 단말장치로부터 배전 설비의 상태정보, 전류, 전압 또는 고장 유무에 관한 정보를 수신할 수 있다.As an example, the second distributed
다른 예로, 제2 분산 큐 모듈(613)은 계량 데이터 관리 시스템(Meter Data Management System: MDMS) (I2)과 연결되어 계량 데이터를 수신할 수 있다.As another example, the second distributed
다른 예로, 제2 분산 큐 모듈(613)은 기상 데이터베이스(I3) 또는 기상 서버(I3)와 연결되어 지역의 기상 데이터를 수신할 수 있다.As another example, the second distributed
또한, 제2 분산 큐 모듈(613)은 기상데이터 수집/적재 모듈(614)로 정보를 전송할 수 있다. 그리고 계통데이터 수집/적재 모듈(612)은 제2 분산 큐 모듈(613)에 적재된 데이터를 Pull 하여 데이터를 수신하고, 수신한 데이터를 데이터 적재부(620) 내의 비관계형 데이터베이스(621) 또는 분산 파일 시스템(622)에 적재할 수 있다.Also, the second distributed
한편 적재된 기상 데이터는 제1 분산 큐 모듈 또는 제2 분산 큐 모듈을 경유하여 실시간 수신 모듈(353)로 전달될 수 있다. 그리고, 실시간 수신 모듈(353)이 수신한 기상 데이터는 실시간 데이터베이스(321)로 전달되어 기상 예측 정보를 생성하기 위한 기초로 활용될 수 있다.Meanwhile, the loaded weather data may be transmitted to the real-
메모리 캐시(623)는 제1 분산 큐 모듈(611)이 수신한 데이터를 비관계형 데이터베이스(621) 또는 분산 파일 시스템(622)에 저장하는 과정에서 캐시 메모리로서 기능할 수 있다.The
데이터 처리탐색부(630)는 SQL 처리엔진(631), 데이터 웨어하우징 모듈(632), 집계정보 생성 모듈(633) 및 집계정보 생성 이력 관리 모듈(634)을 포함할 수 있다.The data
SQL 처리엔진(631)은 비관계형 데이터베이스(621) 또는 분산 파일 시스템(622)과 연계되어 적재된 데이터들을 쿼리, 관리 또는 처리할 수 있다.The
그리고 집계정보 생성 모듈(633)은 비관계형 데이터베이스(621) 또는 분산 파일 시스템(622) 적재 데이터 기반의 집계 정보 생성 후, 데이터 웨어하우징 모듈(632)에 적재 처리할 수 있다.In addition, the aggregate
그리고 집계정보 생성 이력 관리 모듈(634)은 집계정보 생성 시, 이력정보, 생성이력 정보 또는 주요 집계/통계 메타정보를 생성하여 데이터 웨어하우징 모듈(632)에 적재 처리할 수 있다.In addition, the aggregate information generation
그리고 데이터 웨어하우징 모듈(632)은 SQL 처리엔진(631)과 연결될 수 있다. 일 예로, 데이터 웨어하우징 모듈(632)은 SQL 처리 엔진이 비관계형 데이터베이스(621) 또는 분산 파일 시스템(622)으로부터 로드한 데이터를 미리 정해진 형식으로 변환하여 관리하는 데이터베이스일 수 있다. 또한, 데이터 웨어하우징 모듈(632)은 통합 관제부(500)의 요청 시, 미리 정해진 형식으로 변환된 데이터를 통합 관제부(500)로 전송할 수 있다.In addition, the
그리고, 데이터 분석응용부(640)는 시각화 분석 모듈(641)을 이용해 재생 에너지에 대한 지역 전력 계통의 안정성을 2차 분석할 수 있다. 일 예로, 시각화 분석 모듈은 데이터 웨어하우징 모듈(632)에 저장된 데이터를 전력 데이터를 분석하여 시각화 처리할 수 있다. 또한, 데이터 분석응용부(640)는 데이터 웨어하우징 모듈(632)에 저장된 데이터에 기초하여 학습하며, 적어도 일부의 계통 데이터를 입력값으로 제공받아 지역 내 재생 에너지 발전량을 예측하는 인공 신경망 모델(미도시)을 포함할 수 있다.In addition, the data
한편 통합 관제부(500)는 분산병렬처리부(600), 즉 데이터 웨어하우징 모듈(632)로부터 데이터를 수신하고, 수신한 데이터를 시각화 하여 사용자에게 제공할 수 있다. 이때, 통합 관제부(500)는 분산병렬처리부(600)를 거치지 않은 데이터 즉 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)로부터 직접 데이터를 수신할 수도 있다.Meanwhile, the
일 예로, 통합 관제부(500)는 실시간 모니터링 모듈(510), 인프라스트럭쳐 리소스 모니터링 모듈(520), 분산병렬 리소스 모니터링 모듈(530), 전력설비 정보관리 모듈(540), 재생에너지 감시/제어 프로세스 관리 모듈(550), 인프라스트럭쳐 프로세스 관리 모듈(560), 통계 및 집계정보 관리 모듈(570)을 포함할 수 있다.For example, the
실시간 모니터링 모듈(510)은 전력 계통 관리에 필요한 다양한 정보를 제공할 수 있다.The real-
일 예로, 실시간 모니터링 모듈(510)은 분산병렬처리부(600)로부터 수신한 데이터에 기로하여 실시간 재생 발전 종합 현황 정보와 실시간 기상정보 종합 현황 정보, 실시간 선로별 연계 현황 정보를 사용자에게 실시간으로 제공할 수 있다.As an example, the real-
또한, 실시간 모니터링 모듈(510)은 스카다 모듈(210), EMS 시스템(220), 배전 자동화 시스템(I1), 계량 데이터 관리 시스템(I2) 또는 기상 데이터베이스(I3)의 현황을 모니터링 하고 임계값(수집주기, 속도, I/O 등)을 설정하여 해당 임계치를 넘었을 때 알람 기능을 제공할 수 있다.In addition, the real-
또한, 실시간 모니터링 모듈(510)은 지역 내 각 재생 에너지 발전원의 Mvar정보, 제어가능한 용량정보, 설비용량, 발전기의 타입에 맞는 기상정보를 모니터링 할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.In addition, the real-
또한, 실시간 모니터링 모듈(510)은 DL 단위 발전기별 전압, 공급능력, 현재부하, 출력 등을 모니터링 할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.In addition, the real-
또한, 실시간 모니터링 모듈(510)은 재생 에너지 발전원들의 정보와 현재 출력 측정값, 출력 예측값, 기상 예측 정보 등을 모니터링 할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.In addition, the real-
또한, 실시간 모니터링 모듈(510)은 재생 에너지 발전원들의 실시간 이벤트 정보를 제공하고, 설정 임계치 값을 초과 또는 미달할 시 알람 기능을 제공할 수 있다.In addition, the real-
그리고, 인프라스트럭쳐 리소스 모니터링 모듈(520)은 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300) 내 구성의 CPU 사용률, Memory 사용률, Disk 사용률, RTDB 상태정보 등을 모니터링 할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.In addition, the infrastructure
그리고, 분산병렬 리소스 모니터링 모듈(530)은 분산병렬처리부(600) 내 각 구성들의 실시간 DISK IO. 클러스터 CPU 사용률, 네트워크 IO, 분산 파일 시스템(622) IO 등을 모니터링 할 수 있는 기능을 제공한다.And, the distributed parallel
그리고, 전력설비 정보관리 모듈(540)은 전력설비 특성정보, 모델링(계층/링크)정보 및 스카다 모듈(210)이 취득한 정보를 관리할 수 있다.In addition, the power facility
그리고, 재생에너지 감시/제어 프로세스 관리 모듈(550)은 지역 내 각 재생 발전 구역에 속한 각 재생 에너지 발전원들의 상태를 모니터링 할 수 있다. 일 예로, 재생에너지 감시/제어 프로세스 관리 모듈(550)은 스카다 모듈(210)에서 수집한 각 재생 에너지 발전원의 실시간 발전 정보를 모니터링 할 수 있다. 일 예로, 재생에너지 감시/제어 프로세스 관리 모듈(550)은 계통 데이터로부터 각 재생 에너지 발전원의 실시간 발전 정보를 획득할 수 있다.In addition, the renewable energy monitoring/control
또한, 재생에너지 감시/제어 프로세스 관리 모듈(550)은 알람 및 이벤트 정보를 모니터링 할 수 있다. 이때 모니터링된 정보는 시각화하여 사용자에게 제공될 수 있다.In addition, the renewable energy monitoring/control
그리고, 인프라스트럭쳐 프로세스 관리 모듈(560)은 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300) 내 각 구성의 스케줄 조회, 등록, 수정, 삭제, 실행 관리할 수 있는 기능을 제공한다.In addition, the infrastructure
그리고, 통계 및 집계정보 관리 모듈(570)은 데이터 수집상태, 알람 데이터, 이벤트 데이터 및 계통 데이터의 통계관리 기능을 제공한다.In addition, the statistics and aggregate
한편, 재생에너지 감지/제어 프로세스 관리 모듈(550)은 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐(300)의 실시간 연계부(350) 내 실시간 제어 모듈(352)로 제어 메시지를 전달할 수 있다. 그리고 실시간 제어 모듈(352)은 계통 시스템 연계부(310) 내 제어 메세지 송신 모듈(312)을 통해 지역 내 각 발전 구역의 단말장치로 제어 메세지를 전달할 수 있다. 이때, 재생에너지 감지/제어 프로세스 관리 모듈이 생성한 제어 메시지는 지역 내 각 재생 에너지 발전 구역, 즉 각 정보 수집 단말에 전달된 제어 명령에 비해 우선적으로 적용될 수 있다. 일 예로, 제어 메시지는 출력 제어 정보에 우선하여 적용될 수 있다.Meanwhile, the renewable energy detection/control
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 재생에너지 출력 예측 모듈(420)이 지역 내 발전 구역의 출력 예측 정보를 생성하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.6 is an exemplary diagram for explaining a process in which the renewable energy
도 6에서는 설명의 편의를 위해 발전 구역에 위치한 재생 에너지 발전원이 풍력 발전원인 것으로 예를 들어 설명하기로 한다. In FIG. 6, for convenience of explanation, the renewable energy power generation source located in the power generation area will be described as an example of a wind power generation source.
먼저, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 재생 에너지 발전원의 일정 기간의 풍속 및 풍력발전 데이터를 수집하는 단계가 수행될 수 있다. (S510)First, as shown in (a) of FIG. 6 , a step of collecting wind speed and wind power generation data for a certain period of a renewable energy power source may be performed. (S510)
이때, 재생 에너지 발전원이 풍력 발전원이 아닐 경우에는 풍속 및 풍력발전 데이터가 기상 데이터로 대체될 수 있음은 물론이다.In this case, when the renewable energy power generation source is not a wind power source, of course, wind speed and wind power generation data may be replaced with weather data.
그리고, 단계 S510에서 수집된 데이터 중 적어도 일부 풍속 및 풍력발전 데이터에 기초하여 ARIMAX 모델을 설정하고 제1 발전량을 추정하는 단계가 수행될 수 있다. (S520)In addition, the step of setting the ARIMAX model and estimating the first amount of power generation based on at least some wind speed and wind power generation data among the data collected in step S510 may be performed. (S520)
그리고, 단계 S510에서 수집된 데이터 중 적어도 일부 풍속 및 풍력발전 데이터에 기초하여 다항 회귀 모델을 설정하여 제2 발전량을 추정하는 단계가 수행될 수 있다. (S530)In addition, a step of estimating the second generation amount by setting a polynomial regression model based on at least some wind speed and wind power generation data among the data collected in step S510 may be performed. (S530)
그리고, 재생 에너지 발전원의 인근 지점 풍속 데이터에 기초하여 제3 발전량을 추정하는 단계가 수행될 수 있다. (S540)Then, the step of estimating the third power generation amount based on the wind speed data of a nearby point of the renewable energy power generation source may be performed. (S540)
그리고, 제1 발전량, 제2 발전량, 제3 발전량 및 단계 S510에서 수집된 데이터 중 과거 데이터를 이용해 아날로그 앙상블(Analog Ensemble)에 기초한 발전량 예측값을 산출하는 단계가 수행될 수 있다. (S550) In addition, the first generation amount, the second generation amount, the third generation amount, and the step of calculating the generation amount predicted value based on the analog ensemble by using the past data among the data collected in step S510 may be performed. (S550)
도 6의 (b)는 단계 S540의 제3 발전량을 추정하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.6 (b) is a flowchart for explaining the process of estimating the third power generation amount in step S540.
도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 재생 에너지 발전원 인근 지점의 풍속 예측 데이터와 상기 재생 에너지 발전원 인근의 공간 데이터를 수집하는 단계가 수행될 수 있다. (S541)As shown in (b) of FIG. 6 , a step of collecting wind speed prediction data at a point near the renewable energy power source and spatial data near the renewable energy power source may be performed. (S541)
그리고, 크리깅(Kriging) 기법에 기초하여 재생 에너지 발전원 위치의 풍속을 예측하는 단계가 수행될 수 있다. (S542)Then, the step of predicting the wind speed at the location of the renewable energy power generation source based on the Kriging technique may be performed. (S542)
이때 풍속의 예측은 기상정보 예측 모듈(410)에 의해 미리 수행된 것일 수 있다.In this case, the prediction of the wind speed may be previously performed by the weather
그리고, 디컨(Deacon) 방정식에 기초하여 고도에 따라 풍속을 보정하는 단계가 수행될 수 있다. (S543)Then, the step of correcting the wind speed according to the altitude based on the Deacon equation may be performed. (S543)
그리고, 보정된 풍속을 기초로 제3 발전량을 추정하는 단계가 수행될 수 있다. (S544)Then, the step of estimating the third power generation amount based on the corrected wind speed may be performed. (S544)
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 재생 발전 정보 수집부
200: 계통 시스템
300: 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐
400: 어플리케이션부
500: 통합 관제부
600: 분산병렬처리부100: regenerative power generation information collection unit 200: system system
300: renewable energy control infrastructure 400: application unit
500: integrated control unit 600: distributed parallel processing unit
Claims (17)
상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐와 통신하여 상기 계통 데이터를 수신하고, 상기 계통 데이터에 기초하여 상기 지역의 전력 계통 안정도를 판단하고, 상기 전력 계통 안정도에 따른 출력 제어 정보를 생성하는 어플리케이션부;를 포함하고,
상기 계통 시스템은 복수의 정보 수집 단말을 통해 상기 재생 에너지 발전원의 상기 재생 에너지 발전 정보를 수집하며,
상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐는 상기 출력 제어 정보에 따라 상기 지역 내 각 재생 에너지 발전 구역의 재생 에너지 발전량을 제어하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
a renewable energy control infrastructure that is connected to a grid system that collects renewable energy generation information of renewable energy power generation sources in each renewable energy generation zone in the region and collects grid data including the renewable energy generation information; and
An application unit that communicates with the renewable energy control infrastructure to receive the grid data, determine the regional power system stability based on the grid data, and generate output control information according to the electric power system stability; and ,
The system collects the renewable energy generation information of the renewable energy power generation source through a plurality of information collection terminals,
The renewable energy control infrastructure is a regional unit renewable energy integrated control system that controls the amount of renewable energy generation of each renewable energy generation zone in the region according to the output control information.
상기 계통 시스템은 상기 복수의 정보 수집 단말 각각과 실시간으로 통신하여 상기 재생 에너지 발전 정보를 수집하는 스카다(Supervisory Control And Data Acquisition) 모듈을 포함하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
According to claim 1,
The system system communicates with each of the plurality of information collection terminals in real time to collect the renewable energy generation information, the SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) module comprising a regional unit renewable energy integrated control system.
상기 계통 시스템은 상기 지역 내 기저 발전 데이터, 전력설비 정보 및 전력설비 특성 정보를 수집하는 EMS(Energy Management System)를 포함하고, 상기 계통 데이터는 상기 재생 에너지 발전 정보의 수집 시 상기 EMS가 수집한 데이터를 더 포함하고,
상기 전력설비 정보는 상기 지역의 전력 계통에 연결된 전력설비의 정보이고,
상기 전력설비 특성 정보는 상기 지역의 전력 계통에 연결된 전력설비 각각의 특성을 나타내는 정보인 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
3. The method of claim 2,
The grid system includes an EMS (Energy Management System) that collects base generation data, power facility information, and power facility characteristic information in the region, and the grid data is data collected by the EMS when the renewable energy generation information is collected. further comprising,
The power facility information is information of power facilities connected to the local power system,
The power facility characteristic information is information indicating the characteristics of each power facility connected to the local power system, the regional unit renewable energy integrated control system.
상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐에 상기 지역의 기상 데이터를 제공하는 분산병렬처리부를 더 포함하고,
상기 어플리케이션부는,
상기 기상 데이터에 기초하여 상기 재생 에너지 발전 구역의 기상 예측 정보를 생성하는 기상 예측 모듈;
상기 기상 예측 정보와 상기 계통 데이터를 기초로 상기 재생 에너지 발전 구역의 출력 예측 정보를 생성하는 재생 에너지 출력 예측 모듈;
상기 전력설비 특성 정보 및 전력설비 정보에 기초하며, 상기 전력설비의 동적 및 정적 정보를 근거로 정확한 모선전압의 크기와 위상각을 산출하고, 산출된 값에 기초해 선로와 변압기의 과부하, 모선 전압제약 위반 및 발전기와 동기조상기의 무효전력 제약 위반을 검출한 상태추정 결과 정보를 생성하는 기타 계통해석 모듈;
상기 출력 예측 정보, 상태추정 결과 정보, 전력설비 특성정보 및 전력설비 정보 중 적어도 둘 이상의 정보에 기초하여 상기 지역 전력 계통의 안정성 평가 정보를 생성하는 안정도 평가 모듈;
상기 지역 전력 계통의 전압 기준 위반도, 설비 및 송전선로 과부하도, 과도 안정도, 재생 에너지 LVRT(Low Voltage Ride Through) 및 고장 전류 크기에 기초하여 수용한계 평가 정보를 생성하는 수용한계 평가 모듈;
상기 안정성 평가 정보 및 상기 수용한계 평가 정보에 기초하여 상기 출력 제어 정보를 생성하는 재생 에너지 출력 제어 모듈을 포함하고,
상기 기상 예측 정보, 상기 출력 예측 정보, 상기 상태추정 결과 정보, 상기 안정성 평가 정보, 상기 수용한계 평가 정보 및 상기 출력 제어 정보를 상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐로 리턴하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
4. The method of claim 3,
Further comprising a distributed parallel processing unit that provides the local weather data to the renewable energy control infrastructure,
The application unit,
a weather prediction module for generating weather prediction information of the renewable energy generation zone based on the weather data;
a renewable energy output prediction module for generating output prediction information of the renewable energy generation zone based on the weather prediction information and the system data;
Based on the power facility characteristic information and power facility information, accurate bus voltage magnitude and phase angle are calculated based on dynamic and static information of the power facility, and based on the calculated values, overload of lines and transformers, bus voltage Other system analysis module for generating state estimation result information for detecting the violation of the constraint and the violation of the reactive power constraint of the generator and the synchronizer;
a stability evaluation module for generating stability evaluation information of the local power system based on at least two or more of the output prediction information, state estimation result information, power facility characteristic information, and power facility information;
an acceptance limit evaluation module for generating acceptance limit evaluation information based on the voltage standard violation degree of the local power system, facility and transmission line overload, transient stability, renewable energy LVRT (Low Voltage Ride Through), and the size of a fault current;
A renewable energy output control module for generating the output control information based on the stability evaluation information and the acceptance limit evaluation information,
The regional unit renewable energy integrated control system that returns the weather prediction information, the output prediction information, the state estimation result information, the stability evaluation information, the acceptance limit evaluation information, and the output control information to the renewable energy control infrastructure .
상기 재생 에너지 발전원은 풍력 발전원이고,
상기 재생 에너지 출력 예측 모듈은 상기 재생 에너지 발전원의 일정 기간의 풍속 및 풍력발전 데이터를 수집하고,
상기 일정 기간의 풍속 및 풍력발전 데이터 중 적어도 일부 풍속 및 풍력발전 데이터를 기초로 ARIMAX 모델을 설정하여 제1 발전량을 추정하고,
상기 일정 기간의 풍속 및 풍력발전 데이터 중 적어도 일부 풍속 및 풍력발전 데이터를 기초로 다항 회귀 모델을 설정하여 제2 발전량을 추정하고,
상기 재생 에너지 발전원 인근 지점의 풍속 데이터에 기초하여 제3 발전량을 추정하고,
상기 제1 발전량, 상기 제2 발전량, 상기 제3 발전량 및 상기 재생 에너지 발전원의 과거 풍속 및 풍력 발전 데이터를 이용해 아날로그 앙상블(Analog Ensemble)에 기초한 출력 예측 정보를 생성하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
5. The method of claim 4,
The renewable energy power source is a wind power source,
The renewable energy output prediction module collects wind speed and wind power generation data for a certain period of the renewable energy power source,
Setting an ARIMAX model based on at least some of the wind speed and wind power generation data of the predetermined period of time and estimating the first power generation amount,
Setting a polynomial regression model based on at least some wind speed and wind power generation data among the wind speed and wind power generation data of the predetermined period to estimate a second power generation amount,
Estimating the third power generation amount based on wind speed data of a point near the renewable energy power generation source,
The first generation amount, the second generation amount, the third generation amount, and the region unit renewable energy integration that generates output prediction information based on an analog ensemble using the past wind speed and wind power generation data of the renewable energy generation source control system.
상기 재생 에너지 출력 예측 모듈은
상기 재생 에너지 발전원 인근 지점의 풍속 예측 데이터와 상기 재생 에너지 발전원 인근의 공간 데이터를 수집하고,
크리깅(Kriging) 기법에 기초하여 상기 재생 에너지 발전원 위치의 풍속을 예측하고,
디컨(Deacon) 방정식에 기초하여 상기 재생 에너지 발전원의 고도에 따라 풍속을 보정하고,
보정된 풍속에 기초하여 상기 제3 발전량을 추정하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
6. The method of claim 5,
The renewable energy output prediction module is
Collecting wind speed prediction data of a point near the renewable energy power generation source and spatial data near the renewable energy power generation source,
Predicting the wind speed at the location of the renewable energy power generation source based on the Kriging technique,
Correcting the wind speed according to the altitude of the renewable energy power source based on the Deacon equation,
A regional unit renewable energy integrated control system that estimates the third power generation amount based on the corrected wind speed.
상기 재생 에너지 관리 인프라 스트럭쳐는 인프라스트럭쳐 관리부를 포함하고,
상기 인프라스트럭쳐 관리부는 인메모리 데이터베이스 관리 모듈, 통합 프로세스 관리 모듈, 알람/이벤트 관리 모듈 및 로그 관리 모듈을 포함하고,
상기 인메모리 데이터베이스 관리 모듈은 상기 인메모리 데이터베이스부의 실행, 제어, 상태관리 및 상기 어플리케이션부에 속한 모듈들의 프로세스를 제어하고,
상기 통합 프로세스 관리 모듈은 상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐 내 각 구성의 프로세스 관리 정보, 기 설정된 우선순위 및 현재 상태에 기초해 상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐 내 각 구성의 프로세스를 제어하고 제어 과정에서 발생한 알람 및 이벤트를 저장 및 핸들링하고,
상기 알람/이벤트 관리 모듈은 상기 계통 시스템에서 발생된 알람 및 이벤트 정보를 저장 및 핸들링하고, 상기 통합 관제부와 분산병렬처리부로 상기 알람 및 이벤트 정보를 전송하고,
상기 로그 관리 모듈은 상기 인메모리 데이터베이스부에 저장 되어있는 프로세스 로그 정보를 참조하여 로그 파일을 생성하고, 로그레벨에 따라 상기 로그 파일에 로그 정보를 기록하며, 정해진 주기에 따라 상기 로그 파일의 상기 로그 정보를 삭제하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
5. The method of claim 4,
The renewable energy management infrastructure includes an infrastructure management unit,
The infrastructure management unit includes an in-memory database management module, an integrated process management module, an alarm/event management module, and a log management module,
The in-memory database management module controls execution, control, state management and processes of modules belonging to the in-memory database unit,
The integrated process management module controls the process of each component in the renewable energy control infrastructure based on the process management information, preset priority and current state of each component in the renewable energy control infrastructure, and controls the process of each component in the renewable energy control infrastructure store and handle events,
The alarm/event management module stores and handles alarm and event information generated in the system, and transmits the alarm and event information to the integrated control unit and distributed parallel processing unit,
The log management module generates a log file with reference to the process log information stored in the in-memory database unit, records log information in the log file according to a log level, and stores the log of the log file according to a predetermined period. A regional renewable energy integrated control system that deletes information.
상기 재생 에너지 관리 인프라 스트럭쳐는,
상기 인프라스트럭쳐 관리부와 연결되며 상기 프로세스 관리 정보, 상기 인메모리 데이터베이스의 메타정보, 상기 전력설비 모델링 정보, 상기 전력설비 특성 정보 및 상기 스카다 모듈의 모듈 정보를 저장하는 인프라스트럭쳐 관리 정보 메모리를 더 포함하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
8. The method of claim 7,
The renewable energy management infrastructure,
Further comprising an infrastructure management information memory connected to the infrastructure management unit for storing the process management information, meta information of the in-memory database, the power facility modeling information, the power facility characteristic information, and module information of the SCADA module A regional-level renewable energy integrated control system.
상기 분산병렬처리부는 외부의 기상 데이터베이스 또는 기상 서버로부터 상기 지역의 기상 데이터를 수신하여 상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐로 제공하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
5. The method of claim 4,
The distributed and parallel processing unit receives the local weather data from an external weather database or a weather server and provides it to the renewable energy control infrastructure for regional unit renewable energy integrated control system.
상기 재생 에너지 관제 인프라스트럭쳐는 실시간 데이터베이스를 포함하고,
상기 실시간 데이터베이스는 상기 계통 데이터 및 상기 어플리케이션부에서 리턴된 정보를 저장하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
5. The method of claim 4,
The renewable energy control infrastructure includes a real-time database,
The real-time database is a regional unit renewable energy integrated control system for storing the system data and the information returned from the application unit.
상기 분산병렬처리부는 상기 실시간 데이터베이스에 저장된 데이터 및 정보들을 수집하는 데이터 수집부;
상기 데이터 수집부에서 수집된 데이터 또는 정보들을 분산시켜 비관계형 데이터베이스 또는 분산 파일 시스템에 적재하는 데이터 적재부;
상기 데이터 적재부에 적재된 데이터 또는 정보들을 쿼리하여 미리 정해진 형식으로 변환하고 변환된 데이터를 웨어하우징하는 데이터 처리탐색부; 및
상기 지역 전력 계통의 안정성을 2차 분석하는 데이터 분석응용부를 포함하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
11. The method of claim 10,
The distributed parallel processing unit includes: a data collection unit for collecting data and information stored in the real-time database;
a data loading unit distributing the data or information collected in the data collection unit and loading it into a non-relational database or a distributed file system;
a data processing search unit for querying the data or information loaded in the data loading unit, converting it into a predetermined format, and warehousing the converted data; and
A regional unit renewable energy integrated control system comprising a data analysis application unit for secondary analysis of the stability of the regional power system.
상기 데이터 수집부는 제1 분산 큐 모듈, 계통데이터 수집/적재 모듈, 제2 분산 큐 모듈 및 기상데이터 수집/적재 모듈을 포함하고,
상기 제1 분산 큐 모듈은 상기 실시간 데이터베이스와 연결되며 상기 실시간 데이터 베이스에 저장된 데이터를 수신하여 상기 계통데이터 수집/적재 모듈로 Push 하고,
상기 제2 분산 큐 모듈은 배전 자동화 시스템, 계량 데이터 관리 시스템, 기상 데이터베이스 또는 기상 서버 중 적어도 하나와 연결되고, 연결된 구성으로부터 데이터를 수신하여 상기 기상데이터 수집/적재 모듈로 Push 하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
12. The method of claim 11,
The data collection unit includes a first distributed queue module, a system data collection/loading module, a second distributed queue module, and a weather data collection/loading module,
The first distributed queue module is connected to the real-time database and receives data stored in the real-time database and pushes it to the system data collection/loading module,
The second distributed queue module is connected to at least one of a distribution automation system, a metering data management system, a meteorological database, or a weather server, and receives data from a connected configuration and pushes it to the meteorological data collection/loading module. Energy integrated control system.
상기 데이터 처리탐색부는 SQL 처리엔진, 집계정보 생성 모듈, 집계정보 생성 이력 관리 모듈 및 데이터 웨어하우징 모듈을 포함하고,
상기 SQL 처리엔진은 상기 비관계형 데이터베이스 또는 상기 분산 파일 시스템에 적재된 데이터들을 쿼리하여 상기 데이터 웨어하우징 모듈에 적재하고,
상기 집계정보 생성 모듈은 상기 비관계형 데이터베이스 또는 분산 파일 시스템에 적재 데이터의 집계 정보를 생성하여 상기 데이터 웨어하우징 모듈에 적재하고,
상기 집계정보 생성 이력 관리 모듈은 상기 집계정보의 생성이력 정보, 주요 집계 및 통계 메타정보를 생성하여 상기 데이터 웨어하우징 모듈에 적재하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
12. The method of claim 11,
The data processing search unit includes a SQL processing engine, an aggregate information generation module, an aggregate information generation history management module and a data warehousing module,
The SQL processing engine queries the data loaded in the non-relational database or the distributed file system and loads it into the data warehousing module,
The aggregate information generation module generates aggregate information of loading data in the non-relational database or distributed file system and loads it into the data warehousing module,
The aggregate information generation history management module generates the generation history information of the aggregate information, major aggregate and statistical meta information, and loads the aggregated information into the data warehousing module.
상기 데이터 분석응용부는 상기 데이터 웨어하우징 모듈에 저장된 데이터에 기초하여 학습하며, 상기 비관계형 데이터베이스 또는 상기 분산 파일 시스템에 적재된 적어도 일부의 데이터를 입력값으로 제공받아 지역 내 재생 에너지 발전량을 추정하는 인공 신경망 모델을 포함하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
14. The method of claim 13,
The data analysis application unit learns based on the data stored in the data warehousing module, and receives at least some data loaded in the non-relational database or the distributed file system as an input value to estimate the amount of renewable energy generation in the area. A regional renewable energy integrated control system that includes a neural network model.
상기 데이터 적재부에 웨어하우징된 데이터를 제공받아 사용자에게 시각화하여 제공하는 통합 관제부를 더 포함하고,
상기 통합 관제부는 사용자의 입력에 따른 제어 메세지를 생성하고, 상기 제어 메세지는 상기 출력 제어 정보에 우선하여 상기 지역 내 각 재생 에너지 발전 구역의 재생 에너지 발전량을 제어하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
12. The method of claim 11,
Further comprising an integrated control unit that receives the data warehousing the data loading unit to provide visualization to the user,
The integrated control unit generates a control message according to a user's input, and the control message takes precedence over the output control information to control the amount of renewable energy generation in each renewable energy generation zone in the area. Regional unit renewable energy integrated control system .
상기 재생 에너지 발전원은 인버터와 연결되고,
상기 출력 제어 정보는 상기 정보 수집 단말로 전달되고,
상기 정보 수집 단말은 상기 인버터를 제어하여 상기 재생 에너지 발전원의 발전량을 제어하는 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.
The method of claim 1,
The renewable energy power generation source is connected to an inverter,
The output control information is transmitted to the information collection terminal,
The information collection terminal controls the inverter to control the amount of power generated by the renewable energy power generation source, the regional unit renewable energy integrated control system.
상기 정보 수집 단말은 원격 터미널 유닛이고, 상기 정보 수집 단말이 상기 재생 에너지 발전 정보를 수집하는 간격은 1초 이하인 것인 지역 단위 재생 에너지 통합 관제 시스템.According to claim 1,
The information collection terminal is a remote terminal unit, and the interval at which the information collection terminal collects the renewable energy generation information is less than 1 second.
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|---|---|---|---|
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| WO (1) | WO2022163994A1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102549096B1 (en) * | 2023-03-21 | 2023-06-29 | 서교정보통신 주식회사 | Power generation control system capable of reducing peak load power generated by using fossile fuels for carbon neutrality |
| KR102572167B1 (en) * | 2023-03-21 | 2023-08-29 | 서교정보통신 주식회사 | Power generation control system capable of reducing peak load power using renewable energy for carbon neutrality |
| KR102575542B1 (en) * | 2023-03-24 | 2023-09-07 | 케이파워에너지 주식회사 | Thermal energy and electricity supply management system using biomass livestock manure solid fuel |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010020018A (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-15 | 이기원 | A system for collecting and transmitting a fault information of a power system |
| KR100964296B1 (en) * | 2009-12-15 | 2010-06-16 | 한국전력거래소 | A data acquisition and supervisory control system |
| KR20120073941A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 한전케이디엔주식회사 | Energy management system and method for management of renewable energy using thereof |
| KR20190072084A (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | (주)대은 | ESS(Energy Storage System) Operation System according to real time Photovoltaic Power Generation evolutions |
| KR20200076037A (en) * | 2018-12-19 | 2020-06-29 | 한국지역난방공사 | Energy management device between electric power system and district heating system, and energy management method using the same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5700684B2 (en) * | 2011-12-27 | 2015-04-15 | 東京瓦斯株式会社 | Power generation output fluctuation compensation system, its control device, program |
-
2021
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010020018A (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-15 | 이기원 | A system for collecting and transmitting a fault information of a power system |
| KR100964296B1 (en) * | 2009-12-15 | 2010-06-16 | 한국전력거래소 | A data acquisition and supervisory control system |
| KR20120073941A (en) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 한전케이디엔주식회사 | Energy management system and method for management of renewable energy using thereof |
| KR20190072084A (en) * | 2017-12-15 | 2019-06-25 | (주)대은 | ESS(Energy Storage System) Operation System according to real time Photovoltaic Power Generation evolutions |
| KR20200076037A (en) * | 2018-12-19 | 2020-06-29 | 한국지역난방공사 | Energy management device between electric power system and district heating system, and energy management method using the same |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102549096B1 (en) * | 2023-03-21 | 2023-06-29 | 서교정보통신 주식회사 | Power generation control system capable of reducing peak load power generated by using fossile fuels for carbon neutrality |
| KR102572167B1 (en) * | 2023-03-21 | 2023-08-29 | 서교정보통신 주식회사 | Power generation control system capable of reducing peak load power using renewable energy for carbon neutrality |
| KR102575542B1 (en) * | 2023-03-24 | 2023-09-07 | 케이파워에너지 주식회사 | Thermal energy and electricity supply management system using biomass livestock manure solid fuel |
Also Published As
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