KR20230165603A - 빌딩 내 분산전원 운전 방법 및 장치 - Google Patents

빌딩 내 분산전원 운전 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 빌딩 내 분산전원 운전 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원 운전 방법은, 계통 전력 가격과 분산전원에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하는 단계, 상기 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 분산전원을 선택적으로 운전시키는 단계, 기설정된 최대 요구량과 상기 분산전원에 의해 발전된 발전량을 비교하는 단계, 및 상기 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시키는 단계를 포함할 수 있다.

Description

빌딩 내 분산전원 운전 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OPERATING DISTRIBUTED POWER IN BUILDING}
본 발명은 빌딩 내 분산전원 운전 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 빌딩에 태양광, ESS, 연료전지 등 다양한 분산전원을 설치하고 이를 통해 에너지를 생산, 저장하여 에너지 사용량 절감, 비용 절감, 탄소 저감 등을 목표로 운영하는 사례가 늘고 있다. 태양광은 낮에만 발전하는 특성이 있어 이를 빌딩의 운영 특성(시간별, 계절별 등)에 맞춰 활용함으로써 효율성을 높일 수 있다. 생산된 전기 또는 열(연료전지의 경우 열이 발생할 수 있음)에 대한 사용과 저장을 제어함으로써 필요한 시간(ex. 전력 피크 시간, 열부하 요구 시간 등)에 최적의 에너지 사용을 하는 방안이 중요하다.
기존 분산에너지는 단일 종류였기 때문에, 종래 분산전원 운전 방법은 전력 계통과 연계 운전 또는 분리 운전으로 하나의 특성만을 반영하여 운전하는 것이 특징이였다.
그러나 최근 이종의 복합 분산전원이 운영되는 경우, 전력 계통과 연계/분리를 동시에 고려한 운영 방식이 요구됨에 따라 분산전원의 특징, 에너지 사용량에 따른 운영, 에너지절감/비용절감/탄소저감 등 다양한 목적에 따라서 운영하는 방식이 고려되어야 한다.
본 발명의 실시예들은 전기/열 복합 분산 전원으로 구성된 빌딩 내에서의 운영 특성과 계통 연계 및 분리의 경우에 분산전원을 최적으로 운전하기 위한, 빌딩 내 분산전원 운전 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들은 분산전원 운전 방법을 선택함에 있어 고려해야 하는 인자에 대한 가중치 선정 방식을 통해 분산전원의 최적 운전 목표를 이루기 위한, 빌딩 내 분산전원 운전 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위의 환경에서도 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 분산전원 운전 장치에 의해 수행되는 분산전원 운전 방법에 있어서, 계통 전력 가격과 분산전원에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하는 단계; 상기 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 분산전원을 선택적으로 운전시키는 단계; 기설정된 최대 요구량과 상기 분산전원에 의해 발전된 발전량을 비교하는 단계; 및 상기 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시키는 단계를 포함하는, 분산전원 운전 방법이 제공될 수 있다.
상기 분산전원을 선택적으로 운전시키는 단계는, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 상기 분산전원에 발전 명령을 보내 발전시키고, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시킬 수 있다.
상기 전력을 선택적으로 사용시키는 단계는, 상기 기설정된 최대 요구량이 발전량을 초과하면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 사용시키고, 상기 기설정된 최대 요구량이 발전량 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시킬 수 있다.
상기 전력을 선택적으로 사용시키는 단계는, 상기 기설정된 최대 요구량이 에너지 저장 장치에 저장된 저장량 및 발전량의 합산 전력량을 초과하면 상기 에너지 저장 장치에 저장된 저장 에너지를 사용시키고, 상기 기설정된 최대 요구량이 상기 합산 전력량 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 분산전원 운전 장치에 의해 수행되는 분산전원 운전 방법에 있어서, 기설정된 최대 요구량과 상기 분산전원에 의해 발전된 발전량을 비교하는 단계; 상기 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 분산전원을 선택적으로 운전시키는 단계; 계통 전력 가격과 분산전원에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하는 단계; 및 상기 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시키는 단계를 포함하는, 분산전원 운전 방법이 제공될 수 있다.
상기 분산전원을 선택적으로 운전시키는 단계는, 상기 기설정된 최대 요구량이 발전량을 초과하면 상기 분산전원에 발전 명령을 보내 발전시키고, 상기 기설정된 최대 요구량이 발전량 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시킬 수 있다.
상기 전력을 선택적으로 사용시키는 단계는, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 사용시키고, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시킬 수 있다.
상기 전력을 선택적으로 사용시키는 단계는, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 에너지 저장 장치에 저장된 저장 에너지를 사용시키고, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 분산전원 및 에너지 저장 장치와 통신하는 통신 모듈; 분산전원 운전과 관련된 하나 이상의 프로그램을 저장하는 메모리; 및 상기 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 계통 전력 가격과 분산전원에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하고, 상기 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 분산전원을 선택적으로 운전시키고, 기설정된 최대 요구량과 상기 분산전원에 의해 발전된 발전량을 비교하고, 상기 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시키는, 분산전원 운전 장치가 제공될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 상기 분산전원에 발전 명령을 보내 발전시키고, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시킬 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 기설정된 최대 요구량이 발전량을 초과하면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 사용시키고, 상기 기설정된 최대 요구량이 발전량 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시킬 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 기설정된 최대 요구량이 상기 에너지 저장 장치에 저장된 저장량 및 발전량의 합산 전력량을 초과하면 상기 에너지 저장 장치에 저장된 저장 에너지를 사용시키고, 상기 기설정된 최대 요구량이 상기 합산 전력량 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 분산전원 및 에너지 저장 장치와 통신하는 통신 모듈; 분산전원 운전과 관련된 하나 이상의 프로그램을 저장하는 메모리; 및 상기 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 기설정된 최대 요구량과 상기 분산전원에 의해 발전된 발전량을 비교하고, 상기 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 분산전원을 선택적으로 운전시키고, 계통 전력 가격과 분산전원에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하고, 상기 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시키는, 분산전원 운전 장치가 제공될 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 기설정된 최대 요구량이 발전량을 초과하면 상기 분산전원에 발전 명령을 보내 발전시키고, 상기 기설정된 최대 요구량이 발전량 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시킬 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 사용시키고, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시킬 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 상기 에너지 저장 장치에 저장된 저장 에너지를 사용시키고, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시킬 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 실시예들은 전기/열 복합 분산 전원으로 구성된 빌딩 내에서의 운영 특성과 계통 연계 및 분리의 경우에 분산전원을 최적으로 운전할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 분산전원 운전 방법을 선택함에 있어 고려해야 하는 인자에 대한 가중치 선정 방식을 통해 분산전원의 최적 운전 목표를 이룰 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 분산전원 운전 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 비용 절감 운전(발전) 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 비용 절감 운전(저장) 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 사용량 절감을 위한 운전 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 사용량 절감을 위한 운전 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원 운전 장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들이 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 발명에서 사용한 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 판례, 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "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.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 분산전원 운전 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원 운전 시스템(100)은, 계통(110), 분산전원(120), 부하(130), 분산전원 운전 장치(140) 및 에너지 저장 장치(150)를 포함한다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 분산전원 운전 시스템(100)이 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 분산전원 운전 시스템(100)이 구현될 수 있다.
이하, 도 1의 분산전원 운전 시스템(100)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
계통(110)은 일반적으로 부하(130)에 전력을 공급하는 발전소 등이 될 수 있다. 계통(110)은 발전소를 통해 생산된 전력을 부하(130)에 공급한다. 계통(110)은 분산전원 운전 장치(140)의 분산전원 운전 방식에 따라 에너지 저장 장치(150)에 전력을 공급할 수 있다.
분산전원(120)은 빌딩에 설치된 태양광, 에너지 저장 장치(ESS), 연료전지, 전기/열 생상 분산전원, 열 저장 설비 등 다양한 분산전원이 포함될 수 있다. 이와 같이, 분산전원(120)은 전력 생산 분산전원(121), 전력 저장 분산전원(122), 전기/열 생산 분산전원(123) 및 열 저장 설비(124)가 포함될 수 있다. 추가로 분산전원(120)은 자연 에너지를 전기 에너지 또는 열에너지 등으로 변환할수 있는 구성을 포함할 수 있다. 분산전원(120)은 이종 신재생 에너지를 발전시킬 수 있는 발전원을 포함할 수 있다.
부하(130)는 전력을 소비하는 수용가를 나타내며, 가정, 빌딩, 공장 등의 전력을 소비하는 시설을 나타낸다. 가정용 또는 산업용 설비가 전력의 소비 주체가 될 수 있으며, 각 소비 주체의 종류 및 시간에 따라 필요한 전력량, 전압 등의 구체적인 요구 사항이 달라질 수 있다.
에너지 저장 장치(150)는 분산전원(120)에서 생산된 전력을 구비된 배터리에 충전하여 에너지를 저장한다. 에너지 저장 장치(150)는 분산전원 운전 장치(140)의 제어에 따라 배터리를 방전시켜 저장된 전력을 부하(130)나 전력망으로 공급할 수 있다. 에너지 저장 장치(150)는 배터리, PCS(Power Conditioning System) 및 BMS(Battery Management System)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원 운전 장치(140)는 전기/열 복합 등의 분산전원(120)으로 구성된 빌딩 내에서의 운영 특성과 계통 연계 및 분리의 경우에 분산전원(120)을 최적으로 운전할 수 있다. 또한, 분산전원 운전 장치(140)는 분산전원 운전 방법을 선택함에 있어 고려해야 하는 인자에 대한 가중치 선정 방식을 통해 분산전원(120)의 최적 운전 목표를 이룰 수 있다. 분산전원 운전 장치(140)는 이종 신재생 에너지원 발전량을 제어하여 이종 신재생 에너지원을 운영함으로써, 발전 단가를 저감시킬 수 있다. 분산전원 운전 장치(140)는 이종 신재생 에너지원이 결합된 분산전원(120)을 운영함으로써, 단일 발전원으로 구성했을 때 보다 발전 단가를 저감시킬 수 있다. 분산전원 운전 장치(140)는 이종 신재생 에너지를 이용한 발전할 때, 발전량 예측, 환경 정보, 전력 시장 가격 등의 다양한 정보를 이용하여 분산전원(120)을 효율적으로 운전시킬 수 있다. 분산전원 운전 장치(140)는 전력 관리 시스템(PMS: Power management system) 또는 에너지 관리 시스템(EMS: Energy management system)에 구현되거나 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원 운전 장치(140)는 에너지 비용 절감, 에너지 사용량 절감 및 탄소 저감 중 적어도 하나의 목표를 이루기 위해 분산전원(120)을 최적으로 운시킬 수 있다. 이를 위해, 분산전원 운전 장치(140)는 에너지 비용, 최대 요구량, 필요 에너지 종류, 계시별 특성 및 에너지 발전 단가 중에서 적어도 하나의 운전 방식 인자를 고려하여 분산전원(120)을 최적으로 운전시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원 운전 장치(140)는 계통 전력 가격과 분산전원(120)에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하고, 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 분산전원(120)을 선택적으로 운전시키고, 기설정된 최대 요구량과 분산전원(120)에 의해 발전된 발전량을 비교하고, 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시킬 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원 운전 장치(140)는 기설정된 최대 요구량과 분산전원(120)에 의해 발전된 발전량을 비교하고, 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 분산전원(120)을 선택적으로 운전시키고, 계통 전력 가격과 분산전원(120)에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하고, 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 비용 절감 운전(발전) 방법을 나타낸 흐름도이다.
분산전원 운전 장치(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 에너지 비용 절감 운전(발전)을 목표로 분산전원(120)을 운전시킬 수 있다.
단계 S101에서, 분산전원 운전 장치(140)는 분산전원(120)을 운전시켜 발전 전력을 생산시킨다.
단계 S102에서, 분산전원 운전 장치(140)는 전력 생산의 경우 계통의 비용이 발전 가격을 초과하는지를 확인한다.
단계 S103에서, 분산전원 운전 장치(140)는 전력 생산의 경우 계통의 비용이 발전 가격을 초과하면 전력을 발전시켜 전력 생산 분산전원(120)을 우선 사용한다.
단계 S104에서, 분산전원 운전 장치(140)는 전력 생산의 경우 계통의 비용이 발전 가격 이하이면 생산 설비의 전력을 에너지 저장 장치(150)에 우선 저장한다.
단계 S105에서, 분산전원 운전 장치(140)는 전력을 발전했지만 사용하고자 하는 최대 요구량이 발전량을 초과하는지를 확인한다.
단계 S106에서, 분산전원 운전 장치(140)는 전력을 발전했지만 사용하고자 하는 최대 요구량보다 발전량이 적으면 발전 전력을 사용한다. 반면, 분산전원 운전 장치(140)는 전력을 발전 했지만 사용하고자 하는 최대 요구량보다 발전량이 크면 다시 에너지 저장 장치(150)에 저장한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 비용 절감 운전(저장) 방법을 나타낸 흐름도이다.
분산전원 운전 장치(140)는 도 3에 도시된 바와 같이, 에너지 비용 절감 운전(저장)을 목표로 분산전원(120)을 운전시킬 수 있다.
단계 S201에서, 분산전원 운전 장치(140)는 분산전원(120)을 운전시켜 발전 전력을 생산시키고 발전 전력을 에너지 저장 장치(150)에 저장시킨다.
단계 S202에서, 분산전원 운전 장치(140)는 에너지 저장의 경우, 계통전력 가격이 전력 생산원의 발전 가격을 초과하는지를 확인한다.
단계 S203에서, 분산전원 운전 장치(140)는 에너지 저장의 경우, 계통전력 가격이 전력 생산원의 발전 가격을 초과하면 전력 생산원에 발전을 명령하여 전력을 발전시킨다. 반면, 분산전원 운전 장치(140)는 에너지 저장 장치(150)의 경우, 계통전력 가격이 전력생산원의 가격 이하이면 에너지 저장 장치(150)에 계통 전력 저장을 명령한다.
단계 S204에서, 분산전원 운전 장치(140)는 최대 요구량보다 저장량 및 발전량이 합산된 합산 전력량을 초과하는지를 확인한다.
단계 S205에서, 분산전원 운전 장치(140)는 최대 요구량보다 저장량 및 발전량이 합산된 합산 전력량을 초과하면, 저장 에너지를 사용한다. 반면, 분산전원 운전 장치(140)는 최대 요구량보다 저장량 및 발전량이 합산된 합산 전력량 이하이면, 즉, 최대 요구량보다 저장량 및 발전량이 합산된 합산 전력량이 작으면 발전은 계속하고, 에너지 저장 장치(150)에 다시 계통(110)에서 에너지를 저장하도록 명령한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 사용량 절감을 위한 운전 방법을 나타낸 흐름도이다.
분산전원 운전 장치(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 에너지 사용량 절감을 목표로 분산전원(120)을 운전시킬 수 있다.
단계 S301에서, 분산전원 운전 장치(140)는 에너지 사용량 절감 모드에서 분산전원(120)에 전력 생산을 명령하고 발전 전력을 생산시킨다.
단계 S302에서, 분산전원 운전 장치(140)는 에너지 사용량 절감 모드에서 최대 요구량이 발전량을 초과하는지를 확인한다.
단계 S303에서, 분산전원 운전 장치(140)는 에너지 사용량 절감 모드에서 최대 요구량이 발전량을 초과하면 계속 전력 발전을 분산전원(120)에 명령하여 전력을 발전한다.
단계 S304에서, 분산전원 운전 장치(140)는 에너지 사용량 절감 모드에서 최대 요구량이 발전량 이하이면 분산전원(120)에 저장 명령하여 생산된 발전 전력을 에너지 저장 장치(150)에 저장시킨다.
단계 S305에서, 분산전원 운전 장치(140)는 에너지 발전을 하면서 계통 전력 가격이 발전 가격을 초과하는지를 확인한다.
단계 S306에서, 분산전원 운전 장치(140)는 에너지 발전을 하면서 계통 전력 가격이 발전 가격을 초과하면 분산전원(120)에 계속 발전 명령하여 발전 전력을 사용하도록 한다. 반면, 분산전원 운전 장치(140)는 에너지 발전을 하면서 계통 전력 가격이 발전 가격 이하이면 발전 전력을 에너지 저장 장치(150)에 저장시킨다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 사용량 절감을 위한 운전 방법을 나타낸 흐름도이다.
분산전원 운전 장치(140)는 도 5에 도시된 바와 같이, 에너지 사용량 절감을 목표로 분산전원(120)을 운전시킬 수 있다.
단계 S401에서, 분산전원 운전 장치(140)는 분산전원(120)을 운전시켜 발전 전력을 생산시키고 발전 전력을 에너지 저장 장치(150)에 저장시킨다.
단계 S402에서, 분산전원 운전 장치(140)는 최대 요구량이 발전량을 초과하는지를 확인한다.
단계 S403에서, 분산전원 운전 장치(140)는 최대 요구량이 발전량을 초과하면 전력 생산 설비에 전력 발전시키고 에너지 저장 장치(150)에 방전 명령한다. 반면, 분산전원 운전 장치(140)는 최대 요구량이 발전량 이하이면 전력 발전 설비로부터 에너지를 에너지 저장 장치(150)에 저장시킨다.
단계 S404에서, 분산전원 운전 장치(140)는 전력 발전 및 방전 명령 후 계통 전력 가격이 발전(방전) 가격을 초과하는지를 확인한다.
단계 S405에서, 분산전원 운전 장치(140)는 전력 발전 및 방전 명령 후 계통 전력 가격이 발전(방전) 가격을 초과하면, 저장 에너지를 포함하여 사용 명령한다. 반면, 분산전원 운전 장치(140)는 전력 발전 및 방전 명령 후 계통 전력 가격이 발전(방전) 가격 이하이면, 즉, 전력 발전/방전 명령 후 계통 전력 가격이 발전(방전) 가격보다 싸면 에너지 저장 장치(150)에 다시 계통(110)에서 에너지를 저장시킨다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산전원 운전 장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이종 신재생 에너지원이 결합된 분산전원 운전 장치(140)는 통신 모듈(210), 메모리(220) 및 프로세서(230)를 포함한다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수 구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소보다 많은 구성요소에 의해 분산전원 운전 장치(140)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성요소에 의해서도 분산전원 운전 장치(140)가 구현될 수 있다.
이하, 도 6의 분산전원 운전 장치(140)의 각 구성요소들의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.
통신 모듈(210)은 분산전원(120)과 통신하고, 이종 신재생 에너지와 대응되는 각각의 환경 정보를 수신한다. 또는 통신 모듈(210)은 이종 신재생 에너지와 관련된 다양한 정보를 수신하거나 이종 신재생 에너지와 관련된 제어명령을 송부하기 위해, 에너지 저장 장치 또는 외부 서버(에컨대, 전력 서버, 기상 서버 등)과 통신할 수 있다.
메모리(220)는 분산전원 운전과 관련된 적어도 하나의 프로그램을 저장한다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(230)는 통신 모듈(210) 및 메모리(220)와 연결된다. 프로세서(230)는, 계통 전력 가격과 분산전원(120)에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하고, 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 분산전원(120)을 선택적으로 운전시키고, 기설정된 최대 요구량과 분산전원(120)에 의해 발전된 발전량을 비교하고, 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시킨다.
실시예들에 따르면, 프로세서(230)는 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 분산전원(120)에 발전 명령을 보내 발전시키고, 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 분산전원(120)에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치(150)에 저장시킬 수 있다.
실시예들에 따르면, 프로세서(230)는 기설정된 최대 요구량이 발전량을 초과하면 분산전원(120)에 의해 발전된 발전 전력을 사용시키고, 기설정된 최대 요구량이 발전량 이하이면 분산전원(120)에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치(150)에 저장시킬 수 있다.
실시예들에 따르면, 프로세서(230)는 기설정된 최대 요구량이 에너지 저장 장치(150)에 저장된 저장량 및 발전량의 합산 전력량을 초과하면 에너지 저장 장치(150)에 저장된 저장 에너지를 사용시키고, 기설정된 최대 요구량이 합산 전력량 이하이면 분산전원(120)에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치(150)에 저장시킬 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따르면, 프로세서(230)는 기설정된 최대 요구량과 분산전원(120)에 의해 발전된 발전량을 비교하고, 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 분산전원(120)을 선택적으로 운전시키고, 계통 전력 가격과 분산전원(120)에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하고, 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시킨다.
실시예들에 따르면, 프로세서(230)는 기설정된 최대 요구량이 발전량을 초과하면 분산전원(120)에 발전 명령을 보내 발전시키고, 기설정된 최대 요구량이 발전량 이하이면 분산전원(120)에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치(150)에 저장시킬 수 있다.
실시예들에 따르면, 프로세서(230)는 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 분산전원(120)에 의해 발전된 발전 전력을 사용시키고, 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 분산전원(120)에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치(150)에 저장시킬 수 있다.
실시예들에 따르면, 프로세서(230)는 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 에너지 저장 장치(150)에 저장된 저장 에너지를 사용시키고, 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 분산전원(120)에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치(150)에 저장시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이상에서 설명된 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 전자 장치(A))를 포함할 수 있다. 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 프로세서의 제어 하에 다른 구성요소들을 이용하여 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이상에서 설명된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이상에서 설명된 다양한 실시예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록 매체 내에서 구현될 수 있다. 일부 경우에 있어 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 프로세서 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 동작을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 다양한 실시예들에 따른 기기의 프로세싱 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 명령어(computer instructions)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer-readable medium)에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 명령어는 특정 기기의 프로세서에 의해 실행되었을 때 상술한 다양한 실시예에 따른 기기에서의 처리 동작을 특정 기기가 수행하도록 한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 구체적인 예로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 있을 수 있다.
또한, 상술한 다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 분산전원 운전 시스템
110: 계통
120: 분산전원
130: 부하
140: 분산전원 운전 장치
150: 에너지 저장 장치
210: 통신 모듈
220: 메모리
230: 프로세서

Claims (16)

  1. 분산전원 운전 장치에 의해 수행되는 분산전원 운전 방법에 있어서,
    계통 전력 가격과 분산전원에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하는 단계;
    상기 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 분산전원을 선택적으로 운전시키는 단계;
    기설정된 최대 요구량과 상기 분산전원에 의해 발전된 발전량을 비교하는 단계; 및
    상기 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시키는 단계를 포함하는, 분산전원 운전 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분산전원을 선택적으로 운전시키는 단계는,
    상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 상기 분산전원에 발전 명령을 보내 발전시키고, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시키는, 분산전원 운전 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전력을 선택적으로 사용시키는 단계는,
    상기 기설정된 최대 요구량이 발전량을 초과하면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 사용시키고, 상기 기설정된 최대 요구량이 발전량 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시키는, 분산전원 운전 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전력을 선택적으로 사용시키는 단계는,
    상기 기설정된 최대 요구량이 에너지 저장 장치에 저장된 저장량 및 발전량의 합산 전력량을 초과하면 상기 에너지 저장 장치에 저장된 저장 에너지를 사용시키고, 상기 기설정된 최대 요구량이 상기 합산 전력량 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시키는, 분산전원 운전 방법.
  5. 분산전원 운전 장치에 의해 수행되는 분산전원 운전 방법에 있어서,
    기설정된 최대 요구량과 상기 분산전원에 의해 발전된 발전량을 비교하는 단계;
    상기 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 분산전원을 선택적으로 운전시키는 단계;
    계통 전력 가격과 분산전원에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하는 단계; 및
    상기 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시키는 단계를 포함하는, 분산전원 운전 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분산전원을 선택적으로 운전시키는 단계는,
    상기 기설정된 최대 요구량이 발전량을 초과하면 상기 분산전원에 발전 명령을 보내 발전시키고, 상기 기설정된 최대 요구량이 발전량 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시키는, 분산전원 운전 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 전력을 선택적으로 사용시키는 단계는,
    상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 사용시키고, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시키는, 분산전원 운전 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 전력을 선택적으로 사용시키는 단계는,
    상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 에너지 저장 장치에 저장된 저장 에너지를 사용시키고, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시키는, 분산전원 운전 방법.
  9. 분산전원 및 에너지 저장 장치와 통신하는 통신 모듈;
    분산전원 운전과 관련된 하나 이상의 프로그램을 저장하는 메모리; 및
    상기 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    계통 전력 가격과 분산전원에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하고,
    상기 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 분산전원을 선택적으로 운전시키고,
    기설정된 최대 요구량과 상기 분산전원에 의해 발전된 발전량을 비교하고,
    상기 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시키는, 분산전원 운전 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 상기 분산전원에 발전 명령을 보내 발전시키고, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시키는, 분산전원 운전 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기설정된 최대 요구량이 발전량을 초과하면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 사용시키고, 상기 기설정된 최대 요구량이 발전량 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시키는, 분산전원 운전 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기설정된 최대 요구량이 상기 에너지 저장 장치에 저장된 저장량 및 발전량의 합산 전력량을 초과하면 상기 에너지 저장 장치에 저장된 저장 에너지를 사용시키고, 상기 기설정된 최대 요구량이 상기 합산 전력량 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시키는, 분산전원 운전 장치.
  13. 분산전원 및 에너지 저장 장치와 통신하는 통신 모듈;
    분산전원 운전과 관련된 하나 이상의 프로그램을 저장하는 메모리; 및
    상기 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    기설정된 최대 요구량과 상기 분산전원에 의해 발전된 발전량을 비교하고,
    상기 기설정된 최대 요구량과 발전량 간의 비교 결과에 따라 분산전원을 선택적으로 운전시키고,
    계통 전력 가격과 분산전원에 의해 발전된 전력 발전 가격을 비교하고,
    상기 계통 전력 가격과 전력 발전 가격 간의 비교 결과에 따라 전력을 선택적으로 사용시키는, 분산전원 운전 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 기설정된 최대 요구량이 발전량을 초과하면 상기 분산전원에 발전 명령을 보내 발전시키고, 상기 기설정된 최대 요구량이 발전량 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시키는, 분산전원 운전 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 사용시키고, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시키는, 분산전원 운전 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격을 초과하면 상기 에너지 저장 장치에 저장된 저장 에너지를 사용시키고, 상기 계통 전력 가격이 전력 발전 가격 이하이면 상기 분산전원에 의해 발전된 발전 전력을 에너지 저장 장치에 저장시키는, 분산전원 운전 장치.
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