KR20230019892A - System for controlling output fluctuation of electric power, energe storage system and method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 시스템, 에너지 저장 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system, an energy storage device, and a method for controlling output fluctuations of power generated in a renewable power plant.
신재생 발전소(예컨대, 풍력 발전소, 태양광 발전소 등)에서 발생되는 전력은 기상 조건, 지형적인 특성, 시간대에 따라 많은 출력 변동이 발생한다. 또한, 출력 변동이 발생한 전력을 그대로 전력 계통으로 송출할 경우, 전압 변동, 주파수 변동, 안정도 저하 등의 전력 품질 문제가 발생할 수 있고, 이러한 문제들은 전력 계통의 안정적 운영에 큰 영향을 미칠 수 있다. Power generated from new and renewable power plants (eg, wind power plants, solar power plants, etc.) has many output fluctuations depending on weather conditions, topographical characteristics, and time. In addition, when power with output fluctuations is transmitted to the power system as it is, power quality problems such as voltage fluctuations, frequency fluctuations, and stability deterioration may occur, and these problems may greatly affect the stable operation of the power system.
이에 따라, 전세계적으로 신재생 발전소에서 발생되는 전력을 전력 계통으로 안정적으로 송출시키고자 하는 필요성이 대두되고 있고, 출력 변동에 대한 법적 규제를 적용하기 위한 사전 연구가 진행 중에 있다. Accordingly, the need to stably transmit power generated from renewable power plants to power systems is emerging worldwide, and preliminary research is under way to apply legal regulations on output fluctuations.
예를 들어, 각 국가 별 또는 전력계통 운영 사업자에 따라 일정한 규제값으로 신재생 발전소의 계통으로의 송전 전력 변동을 제한하려는 시도가 있고, 종래의 전력 계통으로의 출력 안정화를 위한 에너지 저장 장치의 제어 방법에는 NRR(Normal Ramp Rate) 제어 방법, CMA(Continuous Moving Average) 제어 방법, DMA(Discrete Moving Average) 제어 방법 등이 있다. For example, there is an attempt to limit transmission power fluctuations to a new and renewable power plant system with a certain regulatory value according to each country or power system operator, and control of an energy storage device for stabilizing output to a conventional power system. Methods include a normal ramp rate (NRR) control method, a continuous moving average (CMA) control method, and a discrete moving average (DMA) control method.
또한, 신재생 발전소 전력의 출력 변동률의 평가 방법에는 합성출력 평균값에 대한 변동률 평가 방법, 최대값 및 최소값의 차이에 대한 변동률 평가 방법, 1분의 초기값 및 최종값의 차이에 대한 변동률 평가 방법 등이 있다. In addition, the evaluation method of the output fluctuation rate of the renewable power plant includes a fluctuation rate evaluation method for the average value of the synthesized output, a fluctuation rate evaluation method for the difference between the maximum and minimum values, a fluctuation rate evaluation method for the difference between the initial value and the final value of 1 minute, etc. there is
하지만, 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 대한 별도의 관리 없이 신재생발전 출력 안정화를 위해 에너지 저장 장치를 제어할 경우, 일일 신재생 발전 출력 패턴에 따라 에너지 저장 장치가 충전 또는 방전으로 편향된 운전을 함으로써 과충전되거나 과방전되어 지속적인 운전이 불가능한 경우가 발생할 수 있다. However, if the energy storage device is controlled to stabilize the output of renewable generation without separate management of the remaining energy of the energy storage device, the energy storage device operates biasedly toward charging or discharging according to the daily output pattern of renewable generation, resulting in overcharging. Otherwise, continuous operation may be impossible due to excessive discharge.
선행 기술인 한국공개특허 제2017-0002311호에는 전력 변동 요금제를 바탕으로 하는 시스템 스케줄링 및 사용자 입력을 반영하는 유저 스케줄링에 기초하여 에너지 저장 장치의 에너지 충방전 제어 모드를 설정하는 구성이 개시되어 있다. Korean Patent Publication No. 2017-0002311, which is a prior art, discloses a configuration for setting an energy charge/discharge control mode of an energy storage device based on system scheduling based on a power variation rate system and user scheduling reflecting user input.
전력의 출력 변동률을 일정한 값으로 규제함에 따라 발생하는 상기 문제점을 해결하기 위해 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 기초하여 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값을 규제값 내에서 설정하고, 설정된 변동률 제한값에 기초하여 결정된 에너지 저장 장치의 충방전량에 따라 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하여 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하고자 한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다. In order to solve the above problem caused by regulating the output fluctuation rate of power to a constant value, the fluctuation rate limit value of the transmission power transmitted to the power system is set based on the remaining energy of the energy storage device within the regulation value, and the set fluctuation rate limit value It is intended to control the output variation of power generated from a renewable power plant by controlling the charging and discharging of the energy storage device according to the charge and discharge amount of the energy storage device determined based on the energy storage device. However, the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problems described above, and other technical problems may exist.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 출력 변동 제어 시스템은 상기 신재생 발전소에서 발생되는 전력 및 에너지 저장 장치(ESS, Energy Storage System)의 에너지 잔여량을 모니터링하는 발생 전력 모니터링부; 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 기초하여 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값을 설정하는 변동률 제한값 설정부; 상기 설정된 변동률 제한값에 기초하여 상기 에너지 저장 장치의 충방전량을 결정하는 충방전량 결정부; 및 상기 결정된 충방전량에 따라 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하여 상기 전력의 출력 변동을 제어하는 출력 변동 제어부를 포함할 수 있다. As a technical means for achieving the above-described technical problem, an output fluctuation control system for controlling an output fluctuation of power generated in a new and renewable power plant according to a first aspect of the present invention is a power and energy storage device generated in the renewable power plant (ESS, Energy Storage System) generated power monitoring unit for monitoring the remaining energy; a fluctuation rate limiting value setting unit for setting a fluctuation rate limiting value of transmission power transmitted to the power system based on the remaining energy of the energy storage device; a charge/discharge amount determiner configured to determine a charge/discharge amount of the energy storage device based on the set variation rate limit value; and an output variation control unit configured to control the output variation of the power by controlling the charging and discharging of the energy storage device according to the determined charge/discharge amount.
본 발명의 제 2 측면에 따른 에너지 저장 장치(ESS, Energy Storage System)는 기설정된 단위 시간마다 에너지 잔여량을 모니터링하여 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 출력 변동 제어 시스템으로 상기 에너지 잔여량을 전송하는 에너지 잔여량 전송부; 상기 기설정된 단위 시간마다 상기 출력 변동 제어 시스템으로부터 충방전량을 수신하는 충방전량 수신부; 및 상기 수신된 충방전량에 따라 충방전함으로써 상기 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 충방전부를 포함하고, 상기 충방전량은 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값에 기초하여 결정되고, 상기 변동률 제한값은 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 기초하여 설정될 수 있다. An energy storage system (ESS) according to a second aspect of the present invention is an output variation control system that controls the output variation of power generated in a new and renewable power plant by monitoring the remaining energy amount for each predetermined unit time, and the remaining energy amount Residual energy transmission unit for transmitting the; a charge/discharge amount receiver configured to receive a charge/discharge amount from the output variation control system for each predetermined unit time; And a charging and discharging unit for controlling the output fluctuation of the power generated in the renewable power plant by charging and discharging according to the received charge and discharge amount, wherein the charge and discharge amount is determined based on a limit value of the fluctuation rate of the transmitted power transmitted to the power system, , The fluctuation rate limit value may be set based on the remaining energy amount of the energy storage device.
본 발명의 제 3 측면에 따른 출력 변동 제어 시스템에서 수행되는 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 방법은 상기 신재생 발전소에서 발생되는 전력 및 에너지 저장 장치(ESS, Energy Storage System)의 에너지 잔여량을 모니터링하는 단계; 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 기초하여 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값을 설정하는 단계; 상기 설정된 변동률 제한값에 기초하여 상기 에너지 저장 장치의 충방전량을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 충방전량에 따라 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하여 상기 전력의 출력 변동을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. A method for controlling the output fluctuation of power generated in a renewable power plant performed by an output fluctuation control system according to a third aspect of the present invention is the power and energy storage system (ESS, Energy Storage System) generated in the renewable power plant. monitoring residual energy; setting a limit value for a variation rate of transmission power transmitted to a power system based on a residual amount of energy of the energy storage device; determining a charge/discharge amount of the energy storage device based on the set variation rate limit value; and controlling the output variation of the power by controlling the charging and discharging of the energy storage device according to the determined charging and discharging amount.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described means for solving the problems is only illustrative and should not be construed as limiting the present invention. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments described in the drawings and detailed description.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 기초하여 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값을 설정하고, 설정된 변동률 제한값에 기초하여 결정된 에너지 저장 장치의 충방전량에 따라 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하기 때문에 변동률 규제를 충족하면서 전력 계통에 전력을 안정적으로 공급할 수 있다. According to any one of the above-described problem solving means of the present invention, a fluctuation rate limit value of the transmission power transmitted to the power system is set based on the remaining energy amount of the energy storage device, and the charge/discharge amount of the energy storage device is determined based on the set fluctuation rate limit value. Since the charging and discharging of the energy storage device is controlled according to the method, it is possible to stably supply power to the power system while meeting the fluctuation rate regulation.
또한, 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하기 때문에 신재생 발전소의 계통연계 규제를 만족시킬 수 있다.In addition, since the output variation of the power generated by the new and renewable power plant is controlled, it is possible to satisfy the grid connection regulation of the new and renewable power plant.
또한, 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 기초하여 최종 에너지 저장 장치의 충방전을 결정하기 때문에 배터리의 편향된 충방전을 방지할 수 있고, 지속적인 에너지 저장 장치의 운전 및 시간대 별 전력 가격 또는 각종 보조금을 고려하여 전략적으로 에너지 저장 장치의 충방전량을 조정함으로써 수익을 증대시킬 수 있다.In addition, since the final charge and discharge of the energy storage device is determined based on the remaining energy amount of the energy storage device, biased charging and discharging of the battery can be prevented, and continuous operation of the energy storage device and power prices by time or various subsidies are considered. Profits can be increased by strategically adjusting the charge/discharge amount of energy storage devices.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 출력 변동 제어 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 출력 변동 제어 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 에너지 저장 장치의 블록도이다.
도 4a 내지 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 비례 제어기의 제어 계수를 조절하는 방법 및 변동률 제한값을 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram of an output variation control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an output variation control device shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of the energy storage device shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention.
4A to 4B are diagrams for explaining a method of adjusting a control coefficient of a proportional controller and a method of setting a limiting value for a rate of change according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of controlling an output variation of power generated in a renewable power plant according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of controlling output fluctuations of power generated in a renewable power plant according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of controlling an output variation of power generated in a renewable power plant according to another embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and 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"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 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 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. In this specification, a "unit" includes a unit realized by hardware, a unit realized by software, and a unit realized using both. Further, one unit may be realized using two or more hardware, and two or more units may be realized by one hardware.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다. In this specification, some of the operations or functions described as being performed by a terminal or device may be performed instead by a server connected to the terminal or device. Likewise, some of the operations or functions described as being performed by the server may also be performed in a terminal or device connected to the corresponding server.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다. Hereinafter, specific details for the implementation of the present invention will be described with reference to the accompanying configuration diagram or process flow chart.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 출력 변동 제어 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of an output variation control system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 출력 변동 제어 시스템은 출력 변동 제어 장치(100), 신재생 발전소(110) 및 에너지 저장 장치(120)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 1의 출력 변동 제어 시스템은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 도 1을 통해 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니며, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 도 1과 다르게 구성될 수도 있다. Referring to FIG. 1 , the power variation control system may include an output
출력 변동 제어 장치(100)는 기설정된 단위 시간마다 신재생 발전소(110)로부터 신재생 발전소(110)에서 발전되는 전력량을 수신하여 신재생 발전소(110)의 발전 상태를 모니터링할 수 있다. The output
출력 변동 제어 장치(100)는 기설정된 단위 시간마다 에너지 저장 장치(120)로부터 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량을 수신하여 에너지 잔여량의 변동을 모니터링할 수 있다.The output
출력 변동 제어 장치(100)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량에 기초하여 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값을 설정하고, 설정된 변동률 제한값에 기초하여 에너지 저장 장치(120)의 충방전량을 결정할 수 있다. The output
출력 변동 제어 장치(100)는 결정된 충방전량에 따라 에너지 저장 장치(120)의 충방전을 제어하여 신재생 발전소(110)에서 발전되는 전력의 출력 변동을 제어할 수 있다. The output
신재생 발전소(110)는 에너지원을 이용하여 전력을 발생시킬 수 있다. 신재생 발전소(110)는 예를 들면, 태양열, 지열 등과 같은 신재생 에너지(renewable energy)를 이용하여 전기를 발전하는 발전 시스템을 모두 포함할 수 있다.
전력 계통으로 송출되는 송출 전력은 출력 변동 제어 장치(100)에서 결정된 충방전량에 따라 변동될 수 있다. Transmission power transmitted to the power system may vary according to the charge/discharge amount determined by the output
에너지 저장 장치(120)는 출력 변동 제어 장치(100)로부터 기설정된 단위 시간마다 충방전량에 관한 정보를 수신할 수 있다. 에너지 저장 장치(120)는 기설정된 단위 시간마다 수신된 충방전량에 관한 정보에 따라 전력을 충방전할 수 있다. The
일반적으로, 도 1의 출력 변동 제어 시스템의 각 구성요소들은 네트워크(미도시)를 통해 연결된다. 네트워크는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷 (WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다. 무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다. In general, each component of the output variation control system of FIG. 1 is connected through a network (not shown). A network refers to a connection structure capable of exchanging information between nodes such as terminals and servers, such as a local area network (LAN), a wide area network (WAN), and the Internet (WWW: World Wide Web), wired and wireless data communication network, telephone network, and wired and wireless television communication network. Examples of wireless data communication networks include 3G, 4G, 5G, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), Long Term Evolution (LTE), World Interoperability for Microwave Access (WIMAX), Wi-Fi, Bluetooth communication, infrared communication, ultrasonic communication, visible light communication (VLC: Visible Light Communication), LiFi, and the like, but are not limited thereto.
이하에서는 도 1의 출력 변동 제어 시스템의 각 구성요소의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the operation of each component of the output variation control system of FIG. 1 will be described in more detail.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 출력 변동 제어 장치(100)의 블록도이다. FIG. 2 is a block diagram of an output
도 2를 참조하면, 출력 변동 제어 장치(100)는 발생 전력 모니터링부(200), 변동률 제한값 설정부(210), 충방전량 결정부(220) 및 출력 변동 제어부(230)를 포함할 수 있다. 여기서, 변동률 제한값 설정부(210)는 비례 제어기(212), 목표 에너지 잔여량 설정부(214) 및 제어 계수 조절부(216)를 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 출력 변동 제어 장치(100)는 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 2에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다. Referring to FIG. 2 , the output
발생 전력 모니터링부(200)는 신재생 발전소(110)에서 발생되는 전력 및 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량을 모니터링할 수 있다. 예를 들면, 발생 전력 모니터링부(200)는 기설정된 단위 시간마다 발전되는 발전량을 신재생 발전소(110)로부터 수집하고, 기설정된 단위 시간마다 에너지 저장 장치(120)의 충방전에 따른 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량을 에너지 저장 장치(120)로부터 수집할 수 있다. 예를 들어, 기설정된 단위 시간은 1초, 2초, 3초 등일 수 있으나 한정되지 않는다.The generated
변동률 제한값 설정부(210)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량에 기초하여 변동률 제한값을 설정할 수 있다. 예를 들어, 변동률 제한값 설정부(210)는 기설정된 단위 시간마다 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값을 기설정된 단위 시간마다 또는 별도로 설정된 단위 시간마다 변경할 수 있다. The variation rate limit
변동률 제한값 설정부(210)는 비례 제어기(212)를 이용하여 송출 전력의 변동률 제한값이 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량에 비례하도록 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 변동률 제한값을 설정할 수 있다. 예를 들면, 제 1 변동률은 1%이고, 제 2 변동률은 10%일 수 있다. 이 때, 제 1 변동률은 최소 변동률이고, 제 2 변동률은 기설정된 변동률 규제값을 넘을 수 없는 최대 변동률을 의미한다. 단, 최종 변동률은 변동률 규제값을 넘을 수 없다. The variation rate limit
예를 들면, 변동률 제한값 설정부(210)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 기설정된 최고치의 충전 용량에 가까워질수록 변동률 제한값을 제 2 변동률에 수렴하도록 조정할 수 있고, 에너지 잔여량이 기설정된 최저치의 충전 용량에 가까워질수록 변동률 제한값을 제 1 변동률에 수렴하도록 조정할 수 있다. For example, the fluctuation rate limiting
목표 에너지 잔여량 설정부(214)는 전력의 시간별 단가에 기초하여 에너지 저장 장치(120)의 목표 에너지 잔여량을 설정할 수 있다. The target residual
예를 들면, 목표 에너지 잔여량 설정부(214)는 전력의 단가가 낮은 시간대(예컨대, 태양광 발전소의 경우, 10시~16시)의 경우, 에너지 저장 장치(120)의 목표 에너지 잔여량을 제 1 목표 에너지 잔여량으로 높게 설정할 수 있다. 이 경우, 에너지 저장 장치(120)는 발전 단가가 낮은 시간대에 신재생 발전소(110)에서 발생되는 전력을 제 1 목표 에너지 잔여량까지 저장할 수 있다. 이와 달리, 목표 에너지 잔여량 설정부(214)는 전력의 단가가 높은 시간대(예컨대, 태양광발전소의 경우, 10시~16시 외의 시간)의 경우, 에너지 저장 장치(120)의 목표 에너지 잔여량을 제 1 목표 에너지 잔여량 보다 낮은 제 2 목표 에너지 잔여량으로 설정할 수 있다.For example, the target energy remaining
다른 예를 들어, 에너지 저장 장치(120)는 발전 단가에 따라 송출 전력의 전력량에 대한 가중치를 설정할 수 있다. 목표 에너지 잔여량 설정부(214)는 전력의 단가가 낮은 시간대의 경우, 송출 전력의 전력량에 대한 가중치를 제 1 가중치로 설정하고, 전력의 단가가 높은 시간대의 경우, 송출 전력의 전력량에 대한 가중치를 제 1 가중치보다 낮은 제 2 가중치로 설정할 수 있다.For another example, the
이와 같이, 전력의 시간별 단가에 기초하여 에너지 저장 장치(120)의 목표 에너지 잔여량을 설정하거나, 송출 전력의 전력량에 대한 가중치를 달리 설정함으로써, 시간별 단가가 낮은 시간에는 에너지 잔여량을 높이고, 시간별 단가가 높은 시간에는 에너지를 방전하여 많은 수익을 올릴 수 있다.In this way, by setting a target energy remaining amount of the
제어 계수 조절부(216)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량에 도달한 경우, 비례 제어기(212)의 제어 계수를 조절할 수 있다. 잠시, 도 4a 내지 4b를 참조하여 비례 제어기(212)의 제어 계수를 조절하는 방법 및 변동률 제한값을 설정하는 방법을 설명하기로 한다. The control coefficient controller 216 may adjust the control coefficient of the proportional controller 212 when the remaining energy of the
도 4a 내지 4b에서 도면 부호 (a)는 에너지 저장 장치(120)가 충전할 때의 변동률 제한값에 대한 그래프를 도시한 도면이고, 도면 부호 (b)는 에너지 저장 장치(120)가 방전할 때의 변동률 제한값에 대한 그래프를 도시한 도면이고, 도면 부호 (c)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량에 대한 수치를 나타낸 도면이다.In FIGS. 4A and 4B , reference numeral (a) is a diagram showing a graph of the variation rate limit value when the
도 4a를 참조하면, 변동률 제한값 설정부(210)는 제 1 시간 구간(407)에서 에너지 저장 장치(120)가 충방전하는 경우, 비례 제어기(212)의 제 1 제어 계수에 따라 송출 전력의 변동률 제한값을 제 1 변동률(403)과 제 2 변동률(405) 사이에서 선형으로 비례 제어할 수 있다. Referring to FIG. 4A , when the
변동률 제한값 설정부(210)는 제 2 시간 구간(409)에서 에너지 저장 장치(120)가 충방전하는 경우, 비례 제어기(212)의 제 2 제어 계수에 따라 송출 전력의 변동률 제한값을 제 1 변동률(403)과 제 2 변동률(405) 사이에서 선형으로 비례 제어할 수 있다. When the
제어 계수 조절부(216)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량(401)에 미달하는 제 1 시간 구간(407)에서, 비례 제어기(212)의 제어 계수를 제 1 제어 계수로 설정할 수 있다. The control coefficient adjusting unit 216 converts the control coefficient of the proportional controller 212 into a first control coefficient in the
제어 계수 조절부(216)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량(401)을 초과하는 제 2 시간 구간(409)에서, 비례 제어기(212)의 제어 계수를 제 2 제어 계수로 설정할 수 있다. The control coefficient adjusting unit 216 converts the control coefficient of the proportional controller 212 into a second control coefficient in the
여기서, 제 2 제어 계수에 따른 비례 제어를 위한 기울기(413)는 제 1 제어 계수에 따른 비례 제어를 위한 기울기(411) 보다 크게 설정될 수 있다. 다시 말해, 제 2 시간 구간(409)에서 비례 제어기(212)의 제 2 제어 계수에 따라 비례 제어되는 변동률 제한값의 변동이 제 1 시간 구간(407)에서 비례 제어기(212)의 제 1 제어 계수에 따라 비례 제어되는 변동률 제한값의 변동보다 커짐을 의미한다. Here, the
이와 같이, 에너지 저장 장치(120)의 목표 에너지 잔여량(401)를 고려하여 비례 제어기(212)의 제어 계수를 다르게 설정함으로써, 제 1 시간 구간(407)에서 에너지 저장 장치(120)의 과방전을 막을 수 있고, 제 2 시간 구간(409)에서 에너지 저장 장치(120)의 과충전을 막을 수 있다. In this way, by setting the control coefficient of the proportional controller 212 differently in consideration of the target
또한, 제 2 시간 구간(409)에서 비례 제어를 위한 기울기(413)를 크게 설정함으로써, 에너지 저장 장치(120)가 목표 에너지 잔여량에 해당하는 에너지를 지속적으로 보유하도록 할 수 있다.In addition, by setting the
도 4a에서 설명한 바와 같이, 목표 에너지 잔여량을 기준으로 비례 제어의 기울기를 달리하여 변동 제한값을 제어하는 경우에는 일정량의 전력의 출력 변동을 허용해야 하고, 이로 인해 정상 상태 오차가 발생하게 되는 문제점이 있다. As described in FIG. 4A, in the case of controlling the fluctuation limit value by varying the slope of the proportional control based on the target energy remaining amount, a certain amount of power output fluctuation must be allowed, which causes a problem in that a steady state error occurs. .
이러한 정상 상태 오차의 발생 문제는 변동률 제한값을 비례 제어함에 있어서, 목표 에너지 잔여량을 기준으로 변동률 제한값을 고정시킴으로써 해결할 수 있다. The problem of occurrence of the steady-state error can be solved by fixing the fluctuation rate limit value based on the target energy remaining amount in proportional control of the fluctuation rate limit value.
도 4b를 참조하면, 도면 부호 (a)와 같이, 에너지 저장 장치(120)가 충전할 시, 변동률 제한값 설정부(210)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량(401)에 미달하는 제 1 시간 구간(407)에서, 변동률 제한값을 제 1 변동률(403)과 제 2 변동률(405) 사이에서 선형으로 비례 제어하고, 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량(401)을 초과하는 제 2 시간 구간(409)에서, 변동률 제한값을 제 2 변동률(405)로 고정시킬 수 있다. Referring to FIG. 4B , as shown in reference numeral (a), when the
도면 부호 (b)와 같이, 에너지 저장 장치(120)가 방전할 시, 변동률 제한값 설정부(210)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량(401)에 미달하는 제 1 시간 구간(407)에서, 변동률 제한값을 제 2 변동률(405)로 고정하고, 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량(401)을 초과하는 제 2 시간 구간(409)에서, 변동률 제한값을 제 1 변동률(403)과 제 2 변동률(409) 사이에서 선형으로 비례 제어할 수 있다. 다시 도 2로 돌아오면, 충방전량 결정부(220)는 기설정된 단위 시간마다 설정된 변동률 제한값에 기초하여 에너지 저장 장치(120)의 충방전량을 결정할 수 있다. As shown in reference numeral (b), when the
출력 변동 제어부(230)는 결정된 충방전량에 따라 에너지 저장 장치(120)의 충방전을 제어하여 전력의 출력 변동을 제어할 수 있다. The output
출력 변동 제어부(230)는 기설정된 단위 시간마다 결정된 충방전량을 에너지 저장 장치(120)에게 전송할 수 있다. 또한, 출력 변동 제어부(230)는 결정된 충방전량에 기초하여 에너지 저장 장치(120)에게 충방전을 명령할 수 있다. The output
이와 같이, 본 발명은 에너지 잔여량에 따라 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하기 때문에 에너지 저장장치의 목표 에너지 잔여량에 해당하는 에너지를 일정하게 보유할 수 있고, 기존의 전력의 출력 변동률을 일정한 값으로 고정하게 될 경우 발생되는 에너지 저장 장치의 과방전 또는 과충전되는 문제를 해결할 수 있다. In this way, since the present invention controls the output variation of the power generated from the renewable power plant according to the remaining energy amount, it is possible to constantly hold the energy corresponding to the target energy remaining amount of the energy storage device, and to reduce the output fluctuation rate of the existing power. It is possible to solve the problem of overdischarge or overcharge of the energy storage device that occurs when it is fixed at a constant value.
한편, 당업자라면, 발생 전력 모니터링부(200), 변동률 제한값 설정부(210), 비례 제어기(212), 목표 에너지 잔여량 설정부(214), 제어 계수 조절부(216), 충방전량 결정부(220) 및 출력 변동 제어부(230) 각각이 분리되어 구현되거나, 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있음을 충분히 이해할 것이다. On the other hand, those skilled in the art, the generated
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 에너지 저장 장치(120)의 블록도이다.FIG. 3 is a block diagram of the
도 3을 참조하면, 에너지 저장 장치(120)는 에너지 잔여량 전송부(300), 충방전량 수신부(310) 및 충방전부(320)를 포함할 수 있다. 다만, 도 3에 도시된 에너지 저장 장치(120)는 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 3에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다. Referring to FIG. 3 , the
에너지 잔여량 전송부(300)는 기설정된 단위 시간마다 에너지 잔여량을 모니터링하고, 신재생 발전소(110)에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 출력 변동 제어 장치(100)에게 모니터링한 에너지 잔여량을 전송할 수 있다. The residual
예를 들면, 에너지 잔여량 전송부(300)는 에너지 저장 장치(120)가 방전 중일 때의 에너지 잔여량과 에너지 저장 장치(120)가 충전 중일 때의 에너지 잔여량을 구분하여 출력 변동 제어 장치(100)에게 전송할 수 있다. For example, the residual
충방전량 수신부(310)는 기설정된 단위 시간마다 출력 변동 제어 장치(100)로부터 충방전량에 관한 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 충방전량은 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값에 기초하여 결정되고, 변동률 제한값은 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량에 기초하여 설정될 수 있다. 이 때, 변동률 제한값은 출력 변동 제어 장치(100)의 비례 제어기(212)에 의해 에너지 잔여량에 따라 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 비례 제어될 수 있다. 예를 들면, 제 1 변동률은 1%이고, 제 2 변동률은 10%로 기설정된 수치일 수 있다. The charge/discharge
여기서, 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량에 미달하는 제 1 시간 구간에서의 비례 제어기(212)의 제어 계수와 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량을 초과하는 제 2 시간 구간에서의 비례 제어기(212)의 제어 계수는 다르게 설정될 수 있다. Here, a control coefficient of the proportional controller 212 in a first time period in which the residual energy of the
예를 들면, 제 1 시간 구간에서의 변동률 제한값을 제어하는 비례 제어기(212)의 제어 계수는 제 2 시간 구간에서의 변동률 제한값을 제어하는 비례 제어기(212)의 제어 계수보다 작게 설정될 수 있다. 이에 따라 제 1 시간 구간에서의 변동률 제한값은 제 2 시간 구간에서의 변동률 제한값보다 완만한 기울기로 비례 제어될 수 있다. For example, the control coefficient of the proportional controller 212 that controls the limiting value of the rate of change in the first time interval may be set smaller than the control coefficient of the proportional controller 212 that controls the limiting value of the rate of change in the second time interval. Accordingly, the rate-of-change limit value in the first time interval may be proportionally controlled with a gentler slope than the rate-of-change limit value in the second time interval.
다른 예로, 에너지 저장 장치(120)가 충전 중인 경우, 제 1 시간 구간에서의 변동률 제한값은 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 선형으로 비례 제어되고, 제 2 시간 구간에서의 변동률 제한값은 제 2 변동률로 고정될 수 있다. 에너지 저장 장치(120)가 방전 중인 경우, 제 1 시간 구간에서의 변동률 제한값은 제 2 변동률로 고정되고, 제 2 시간 구간에서의 변동률 제한값은 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 선형으로 비례 제어될 수 있다. As another example, when the
충방전부(320)는 수신된 충방전량에 따라 충방전함으로써 신재생 발전소(110)에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어할 수 있다. 예를 들면, 충방전부(320)는 수신된 충방전량에 따라 충전량의 일정 비율까지 신재생 발전소(110)에서 발생되는 전력의 출력을 증가시켜 전력을 저장하고, 방전량의 일정 비율까지 전력 계통으로 전력을 방전하도록 제어할 수 있다. The charging/discharging
한편, 당업자라면, 에너지 잔여량 전송부(300), 충방전량 수신부(310) 및 충방전부(320) 각각이 분리되어 구현되거나, 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있음을 충분히 이해할 것이다. Meanwhile, those skilled in the art will fully understand that each of the residual
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a method of controlling an output variation of power generated in a renewable power plant according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 실시예에 따른 전력의 출력 변동 제어 방법은 도 1 내지 도 4b에 도시된 실시예에 따른 출력 변동 제어 장치(100), 신재생 발전소(110) 및 에너지 저장 장치(120)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 4b의 출력 변동 제어 장치(100), 신재생 발전소(110) 및 에너지 저장 장치(120)에 관하여 기술된 내용은 도 5에 도시된 실시예에 따른 전력의 출력 변동 제어 방법에도 적용될 수 있다. The method for controlling the output variation of power according to the embodiment shown in FIG. 5 is the output
도 5를 참조하면, 단계 S501에서 출력 변동 제어 장치(100)는 기설정된 단위 시간마다 신재생 발전소(110)에서 발생되는 전력 및 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량을 모니터링할 수 있다. Referring to FIG. 5 , in step S501, the power
단계 S503에서 출력 변동 제어 장치(100)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량에 기초하여 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값을 설정할 수 있다. In step S503 , the output
단계 S505에서 출력 변동 제어 장치(100)는 설정된 변동률 제한값에 기초하여 에너지 저장 장치(120)의 충방전량을 결정할 수 있다. In step S505, the output
단계 S507에서 출력 변동 제어 장치(100)는 결정된 충방전량에 따라 에너지 저장 장치(120)의 충방전량을 제어하여 전력의 출력 변동을 제어할 수 있다. In step S507, the output
상술한 설명에서, 단계 S501 내지 S507은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S501 to S507 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, depending on the implementation of the present invention. Also, some steps may be omitted if necessary, and the order of steps may be changed.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of controlling output fluctuations of power generated in a renewable power plant according to another embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 실시예에 따른 전력의 출력 변동 제어 방법은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 출력 변동 제어 장치(100), 신재생 발전소(110) 및 에너지 저장 장치(120)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 5의 출력 변동 제어 장치(100), 신재생 발전소(110) 및 에너지 저장 장치(120)에 관하여 기술된 내용은 도 6에 도시된 실시예에 따른 전력의 출력 변동 제어 방법에도 적용될 수 있다. The output variation control method of power according to the embodiment shown in FIG. 6 is in the output
도 6을 참조하면, 단계 S601에서 출력 변동 제어 장치(100)는 기설정된 단위 시간마다 신재생 발전소(110)에서 발생되는 전력 및 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량을 모니터링할 수 있다. Referring to FIG. 6 , in step S601, the power
단계 S603에서 출력 변동 제어 장치(100)는 신재생 발전소(110)에서 발생되는 전력의 시간별 단가에 기초하여 에너지 저장 장치(120)의 목표 에너지 잔여량을 설정할 수 있다. In step S603 , the output
단계 S605에서 출력 변동 제어 장치(100)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량에 도달한 경우, 비례 제어기(212)의 제어 계수를 조절할 수 있다. In step S605 , the output
단계 S607에서 출력 변동 제어 장치(100)는 조절된 비례 제어기(212)의 제어 계수에 따라 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값을 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 비례 제어할 수 있다. 예를 들면, 제 1 변동률은 1%이고, 제 2 변동률은 10%로 기설정된 값일 수 있다. In step S607, the output
단계 S609에서 출력 변동 제어 장치(100)는 송출 전력의 변동률 제한값에 기초하여 에너지 저장 장치(120)의 충방전량을 결정할 수 있다. In step S609, the output
단계 S611에서 출력 변동 제어 장치(100)는 결정된 에너지 저장 장치(120)의 충방전량에 따라 에너지 저장 장치(120)의 충방전량을 제어하여 전력의 출력 변동을 제어할 수 있다. In step S611 , the output
도 6에는 도시되지 않았으나, 단계 S605에서 출력 변동 제어 장치(100)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량에 미달하는 제 1 시간 구간에서, 비례 제어기(212)의 제어 계수를 제 1 제어 계수로 설정할 수 있다. Although not shown in FIG. 6 , in step S605 , the output
도 6에는 도시되지 않았으나, 단계 S605에서 출력 변동 제어 장치(100)는 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량을 초과하는 제 2 시간 구간에서 비례 제어기(212)의 제어 계수를 제 2 제어 계수로 설정할 수 있다. Although not shown in FIG. 6, in step S605, the output
상술한 설명에서, 단계 S601 내지 S611은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S601 to S611 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, depending on the implementation of the present invention. Also, some steps may be omitted if necessary, and the order of steps may be changed.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a method of controlling an output variation of power generated in a renewable power plant according to another embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 실시예에 따른 전력의 출력 변동 제어 방법은 도 1 내지 도 6에 도시된 실시예에 따른 출력 변동 제어 장치(100), 신재생 발전소(110) 및 에너지 저장 장치(120)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 6의 출력 변동 제어 장치(100), 신재생 발전소(110) 및 에너지 저장 장치(120)에 관하여 기술된 내용은 도 7에 도시된 실시예에 따른 전력의 출력 변동 제어 방법에도 적용될 수 있다. The method for controlling output variation of power according to the embodiment shown in FIG. 7 is in the output
도 7을 참조하면, 단계 S701에서 출력 변동 제어 장치(100)는 기설정된 단위 시간마다 신재생 발전소(110)에서 발생되는 전력 및 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량을 모니터링할 수 있다. Referring to FIG. 7 , in step S701, the power
단계 S703에서 에너지 저장 장치(120)가 충전할 경우에, 출력 변동 제어 장치(100)는 단계 S705에서 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량에 미달하는 지를 판단할 수 있다. When the
단계 S707에서 출력 변동 제어 장치(100)는 단계 S705에서의 판단 결과, 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량에 미달하는 경우, 송출 전력의 변동률 제한값을 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 선형으로 비례 제어할 수 있다. 예를 들면, 제 1 변동률은 1%이고, 제 2 변동률은 10%로 기설정된 값일 수 있다. In step S707, as a result of the determination in step S705, when the remaining energy amount of the
단계 S709에서 출력 변동 제어 장치(100)는 단계 S705에서의 판단 결과, 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량을 초과하는 경우, 변동률 제한값을 제 2 변동률로 고정할 수 있다. In step S709, when the remaining energy amount of the
단계 S711에서 출력 변동 제어 장치(100)는 에너지 저장 장치(120)가 방전할 경우에, 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량에 미달하는 지를 판단할 수 있다. In step S711, when the
단계 S713에서 출력 변동 제어 장치(100)는 단계 S711에서의 판단 결과, 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량에 미달하는 경우, 변동률 제한값을 제 2 변동률로 고정할 수 있다.In step S713, when the remaining energy amount of the
단계 S715에서 출력 변동 제어 장치(100)는 단계 S711에서의 판단 결과, 에너지 저장 장치(120)의 에너지 잔여량이 목표 에너지 잔여량을 초과하는 경우, 변동률 제한값을 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 선형으로 비례 제어할 수 있다.In step S715, when the remaining energy amount of the
단계 S717에서 출력 변동 제어 장치(100)는 변동률 제한값에 기초하여 에너지 저장 장치(120)의 충방전량을 결정할 수 있다. In step S717, the output
단계 S719에서 출력 변동 제어 장치(100)는 결정된 에너지 저장 장치(120)의 충방전량에 따라 에너지 저장 장치(120)의 충방전량을 제어하여 전력의 출력 변동을 제어할 수 있다. In step S719 , the output
상술한 설명에서, 단계 S701 내지 S719는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S701 to S719 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, depending on an embodiment of the present invention. Also, some steps may be omitted if necessary, and the order of steps may be changed.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. An embodiment of the present invention may be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as program modules executed by a computer. Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Also, computer readable media may include all computer storage media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data.
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 illustrative purposes, and those skilled in the art 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, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 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 claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof should be construed as being included in the scope of the present invention. .
100: 출력 변동 제어 장치
110: 신재생 발전소
120: 에너지 저장 장치100: output variation control device
110: renewable power plant
120: energy storage device
Claims (19)
상기 신재생 발전소에서 발생되는 전력 및 에너지 저장 장치(ESS, Energy Storage System)의 에너지 잔여량을 모니터링하는 발생 전력 모니터링부;
상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 기초하여 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값을 설정하는 변동률 제한값 설정부;
상기 설정된 변동률 제한값에 기초하여 상기 에너지 저장 장치의 충방전량을 결정하는 충방전량 결정부; 및
상기 결정된 충방전량에 따라 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하여 상기 전력의 출력 변동을 제어하는 출력 변동 제어부
를 포함하는, 출력 변동 제어 시스템.
In the output fluctuation control system for controlling the output fluctuation of electric power generated in a renewable power plant,
Generation power monitoring unit for monitoring the remaining energy of the power and energy storage system (ESS, Energy Storage System) generated in the renewable power plant;
a fluctuation rate limiting value setting unit for setting a fluctuation rate limiting value of transmission power transmitted to the power system based on the remaining energy of the energy storage device;
a charge/discharge amount determiner configured to determine a charge/discharge amount of the energy storage device based on the set variation rate limit value; and
An output variation controller configured to control the output variation of the power by controlling the charging and discharging of the energy storage device according to the determined charging and discharging amount.
Including, output variation control system.
상기 변동률 제한값 설정부는 상기 에너지 잔여량에 기초하여 상기 변동률 제한값을 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 비례 제어하는 비례 제어기
를 포함하는 것인, 출력 변동 제어 시스템.
According to claim 1,
The change rate limit value setting unit proportionally controls the change rate limit value between a first rate of change and a second rate of change based on the remaining energy amount; a proportional controller
To include, the output variation control system.
상기 제 1 변동률은 최소 변동률이고, 상기 제 2 변동률은 최대 변동률인 것인, 출력 변동 제어 시스템.
According to claim 2,
The first rate of change is the minimum rate of change, and the second rate of change is the maximum rate of change, the output fluctuation control system.
상기 변동률 제한값 설정부는 상기 전력의 시간별 단가에 기초하여 상기 에너지 저장 장치의 목표 에너지 잔여량을 설정하는 목표 에너지 잔여량 설정부
를 포함하는 것인, 출력 변동 제어 시스템.
According to claim 2,
The fluctuation rate limit value setting unit is a target remaining energy amount setting unit that sets a target remaining energy amount of the energy storage device based on the hourly unit price of the power.
To include, the output variation control system.
상기 변동률 제한값 설정부는 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량에 도달한 경우, 상기 비례 제어기의 제어 계수를 조절하는 제어 계수 조절부
를 더 포함하는 출력 변동 제어 시스템.
According to claim 4,
The variation rate limit value setting unit controls a control coefficient adjusting unit for adjusting a control coefficient of the proportional controller when the remaining energy amount of the energy storage device reaches the remaining target energy amount.
Output variation control system further comprising a.
상기 제어 계수 조절부는 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량에 미달하는 제 1 시간 구간에서, 상기 비례 제어기의 제어 계수를 제 1 제어 계수로 설정하고,
상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량을 초과하는 제 2 시간 구간에서. 상기 비례 제어기의 제어 계수를 제 2 제어 계수로 설정하는 출력 변동 제어 시스템.
According to claim 4,
The control coefficient adjusting unit sets a control coefficient of the proportional controller as a first control coefficient in a first time period in which the remaining energy amount of the energy storage device is less than the remaining target energy amount,
In a second time interval in which the remaining energy of the energy storage device exceeds the remaining target energy. Output variation control system for setting the control coefficient of the proportional controller to the second control coefficient.
상기 제 1 제어 계수에 따른 비례 제어를 위한 기울기는 상기 제 2 제어 계수에 따른 비례 제어를 위한 기울기 보다 작은 것인, 출력 변동 제어 시스템.
According to claim 6,
The slope for proportional control according to the first control coefficient is smaller than the slope for proportional control according to the second control coefficient.
상기 변동률 제한값 설정부는
상기 에너지 저장 장치가 충전할 시, 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량에 미달하는 제 1 시간 구간에서, 상기 변동률 제한값을 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 선형으로 비례 제어하고,
상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량을 초과하는 제 2 시간 구간에서, 상기 변동률 제한값을 상기 제 2 변동률로 고정하는 것인, 출력 변동 제어 시스템.
According to claim 1,
The change rate limit value setting unit
When the energy storage device is being charged, in a first time period in which the remaining energy amount of the energy storage device is less than the remaining target energy amount, the variation rate limit value is linearly proportionally controlled between a first rate of change and a second rate of change,
and in a second time period in which the remaining energy amount of the energy storage device exceeds the remaining target energy amount, the rate of change limit value is fixed to the second rate of change.
상기 변동률 제한값 설정부는
상기 에너지 저장 장치가 방전할 시, 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량에 미달하는 제 1 시간 구간에서, 상기 변동률 제한값을 제 2 변동률로 고정하고,
상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량을 초과하는 제 2 시간 구간에서, 상기 변동률 제한값을 상기 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 선형으로 비례 제어하는 것인, 출력 변동 제어 시스템.
According to claim 1,
The change rate limit value setting unit
When the energy storage device is discharging, in a first time interval in which the remaining energy amount of the energy storage device is less than the remaining target energy amount, the change rate limit value is fixed to a second change rate;
In a second time period in which the residual energy amount of the energy storage device exceeds the target energy residual amount, the variation rate limit value is linearly proportionally controlled between the first variation rate and the second variation rate. Output variation control system.
기설정된 단위 시간마다 에너지 잔여량을 모니터링하여 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 출력 변동 제어 시스템으로 상기 에너지 잔여량을 전송하는 에너지 잔여량 전송부;
상기 기설정된 단위 시간마다 상기 출력 변동 제어 시스템으로부터 충방전량을 수신하는 충방전량 수신부; 및
상기 수신된 충방전량에 따라 충방전함으로써 상기 신재생 발전소에서 발생되는 전력의 출력 변동을 제어하는 충방전부
를 포함하고,
상기 충방전량은 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값에 기초하여 결정되고,
상기 변동률 제한값은 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 기초하여 설정되는 것인, 에너지 저장 장치.
In an energy storage system (ESS, Energy Storage System),
A residual energy transmission unit for transmitting the residual energy amount to an output variation control system that monitors the residual energy amount for each predetermined unit time and controls the output variation of power generated in the renewable power plant;
a charge/discharge amount receiver configured to receive a charge/discharge amount from the output variation control system for each predetermined unit time; and
A charging and discharging unit for controlling the output variation of the power generated from the renewable power plant by charging and discharging according to the received charge and discharge amount.
including,
The charge/discharge amount is determined based on a limit value of the fluctuation rate of the transmission power transmitted to the power system,
The energy storage device, wherein the fluctuation rate limit value is set based on the remaining energy amount of the energy storage device.
상기 변동률 제한값은 상기 에너지 잔여량에 기초하여 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 비례 제어되는 것인, 에너지 저장 장치.
According to claim 10,
Wherein the variation rate limit value is proportionally controlled between a first variation rate and a second variation rate based on the remaining energy amount.
상기 제 1 변동률은 최소 변동률이고, 상기 제 2 변동률은 최대 변동률인 것인, 에너지 저장 장치.
According to claim 11,
Wherein the first rate of change is the minimum rate of change and the second rate of change is the maximum rate of change, the energy storage device.
상기 신재생 발전소에서 발생되는 전력 및 에너지 저장 장치(ESS, Energy Storage System)의 에너지 잔여량을 모니터링하는 단계;
상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 기초하여 전력 계통으로 송출되는 송출 전력의 변동률 제한값을 설정하는 단계;
상기 설정된 변동률 제한값에 기초하여 상기 에너지 저장 장치의 충방전량을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 충방전량에 따라 상기 에너지 저장 장치의 충방전을 제어하여 상기 전력의 출력 변동을 제어하는 단계
를 포함하는 것인, 전력의 출력 변동을 제어하는 방법.
In the method for controlling the output fluctuation of power generated in a renewable power plant performed in an output fluctuation control system,
Monitoring the remaining energy of power and energy storage system (ESS, Energy Storage System) generated in the renewable power plant;
setting a limit value for a variation rate of transmission power transmitted to a power system based on a residual amount of energy of the energy storage device;
determining a charge/discharge amount of the energy storage device based on the set variation rate limit value; and
Controlling the output variation of the power by controlling the charging and discharging of the energy storage device according to the determined charging and discharging amount.
A method for controlling output fluctuations of power, which includes a.
상기 송출 전력의 변동률 제한값을 설정하는 단계는
상기 변동률 제한값 설정부는 상기 에너지 잔여량에 기초하여 상기 변동률 제한값을 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 비례 제어하는 단계
를 포함하는 것인, 전력의 출력 변동을 제어하는 방법.
According to claim 13,
The step of setting the variation rate limit value of the transmission power
The variation rate limit value setting unit proportionally controlling the variation rate limit value between a first variation rate and a second variation rate based on the residual energy amount
A method for controlling output fluctuations of power, which includes a.
상기 송출 전력의 변동률 제한값을 설정하는 단계는
상기 전력의 시간별 단가에 기초하여 상기 에너지 저장 장치의 목표 에너지 잔여량을 설정하는 단계
를 더 포함하는 것인, 전력의 출력 변동을 제어하는 방법.
15. The method of claim 14,
The step of setting the variation rate limit value of the transmission power
Setting a target energy remaining amount of the energy storage device based on the hourly unit price of the power
To further include, a method for controlling the output fluctuation of power.
상기 송출 전력의 변동률 제한값을 설정하는 단계는
상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량에 도달한 경우, 상기 비례 제어기의 제어 계수를 조절하는 단계
를 더 포함하는 것인, 전력의 출력 변동을 제어하는 방법.
According to claim 15,
The step of setting the variation rate limit value of the transmission power
adjusting a control coefficient of the proportional controller when the remaining energy of the energy storage device reaches the remaining target energy;
To further include, a method for controlling the output fluctuation of power.
상기 비례 제어기의 제어 계수를 조절하는 단계는
상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량에 미달하는 제 1 시간 구간에서, 상기 비례 제어기의 제어 계수를 제 1 제어 계수로 설정하는 단계; 및
상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량을 초과하는 제 2 시간 구간에서. 상기 비례 제어기의 제어 계수를 제 2 제어 계수로 설정하는 단계
를 포함하는 것인, 전력의 출력 변동을 제어하는 방법.
According to claim 15,
Adjusting the control coefficient of the proportional controller
setting a control coefficient of the proportional controller as a first control coefficient in a first time interval in which the remaining energy amount of the energy storage device is less than the remaining target energy amount; and
In a second time interval in which the remaining energy of the energy storage device exceeds the remaining target energy. Setting a control coefficient of the proportional controller as a second control coefficient
A method for controlling output fluctuations of power, which includes a.
상기 송출 전력의 변동률 제한값을 설정하는 단계는
상기 에너지 저장 장치가 충전할 시, 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량에 미달하는 제 1 시간 구간에서, 상기 변동률 제한값을 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 선형으로 비례 제어하는 단계; 및
상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량을 초과하는 제 2 시간 구간에서, 상기 변동률 제한값을 상기 제 2 변동률로 고정하는 단계
를 포함하는 것인, 전력의 출력 변동을 제어하는 방법.
According to claim 13,
The step of setting the variation rate limit value of the transmission power
When the energy storage device is charging, in a first time interval in which the remaining energy amount of the energy storage device is less than the remaining target energy amount, proportionally controlling the rate of change limit value in a linear manner between a first rate of change and a second rate of change; and
fixing the variation rate limit value to the second variation rate in a second time period in which the residual energy amount of the energy storage device exceeds the target energy residual amount;
A method for controlling output fluctuations of power comprising a.
상기 송출 전력의 변동률 제한값을 설정하는 단계는
상기 에너지 저장 장치가 방전할 시, 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량에 미달하는 제 1 시간 구간에서, 상기 변동률 제한값을 제 2 변동률로 고정하는 단계; 및
상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 상기 목표 에너지 잔여량을 초과하는 제 2 시간 구간에서, 상기 변동률 제한값을 상기 제 1 변동률과 제 2 변동률 사이에서 선형으로 비례 제어하는 단계
를 포함하는 것인, 전력의 출력 변동을 제어하는 방법.According to claim 13,
The step of setting the variation rate limit value of the transmission power
fixing the variation rate limit value to a second variation rate in a first time interval in which the remaining energy amount of the energy storage device is less than the target remaining energy amount when the energy storage device is discharging; and
linearly proportionally controlling the variation rate limit value between the first variation rate and a second variation rate in a second time period in which the residual energy amount of the energy storage device exceeds the target energy residual amount;
A method for controlling output fluctuations of power, which includes a.
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KR1020230006787A KR102661065B1 (en) | 2023-01-17 | System for controlling output fluctuation of electric power, energe storage system and method |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020170085019A KR102491098B1 (en) | 2017-07-04 | 2017-07-04 | System for controlling output fluctuation of electric power, energe storage system and method |
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KR1020170085019A Division KR102491098B1 (en) | 2017-07-04 | 2017-07-04 | System for controlling output fluctuation of electric power, energe storage system and method |
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