KR940001332Y1 - 심야전력사용 축전식 분산전원장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

심야전력사용 축전식 분산전원장치

제1도는 이 고안의 심야전력사용축전식 분산전원장치의 구성을 나타내는 블럭도.

본 고안은 심야전력 사용축전식 분산전원 장치에 관한 것으로, 심야전력 사용축전 장치와 분산전원 장치를 위상제어인버터 1대를 사용하여 결합한 것이다.

종래에는 심야전력사용 축전장치에 보통 인버터 1대, 충전기 1대 그리고 분산전원장치에도 보통 인버터 1대, 충전기 1대가 필요하여 이들 두 장치를 결합할 시에는 총4대의 전력변환 장치가 필요하였으나 본 고안에서는 이를 위상제어인버터(보통 인버터 기능과 충전기 기능을 번갈아 할 수 있는 인버터) 1대를 이용하여 해결한 것으로 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 (1)은 분산전원으로서 태양광발전장치나 연료전지시스템을 의미하여 이는 주로 하루중 주간에 발전을 하여 수용가의 부하에 이용하고 남는 전력은 한국전력의 계통선을 통하여 역송 판매하게 된다.

그리고 야간에는 분산전원인 태양광발전장치는 발전이 불가능하고 연료전지시템의 경우에는 발전단가가 심야전력단가 보다 높으므로 한국전력의 심야전력을 축전장치에 저장하였다가 주간 및 야간에 사용할 수 있게한 시스템이다.

이러한 역할을 하는 중추적인 장치는 위상제어 인버터로서 주간에는 분산전원의 출력인 직류전력을 교류로 바꾸어 수용가의 교류부하에 전력을 공급하고 남는 전력은 한전에 역송판매하게 된다.

이 장치는 야간에는 한국전력의 심야전력을 직류로 바꾸어 축전지에 싼 값의 전력을 저장한다.

이러한 시스템은 한국전력과 전력요금을 정산할 필요가 있다. 이 시스템에서 수용가의 한국전력의 전력수수관계는 주간의 정상요금체계, 주간의 역송요금체계, 야간의 심야전력사용체계 등 3가지 이며 이를 위하여 각각 시스템에 필요한 전력량계와 타이머 스위치가 필요하게 된다.

이 고안은 분산전원 장치와 축전식 심야전력 사용기기를 위상제어 인버터를 통하여 결합한 것이다.

이러한 결합에 의하여 1대의 전력변환기(위상제어인버터)를 이용하여 주야간 보통 한전전력의 사용 주간잉여전력의 역송(한전에 판매), 야간 심야전력의 사용 및 축전지에 저장이 모드 가능하게 된다. 물론 주야간 보통 한전전력은 위상제어 인버터를 통하지 않고도 사용이 가능하다.

기존의 분산전원은 그 출력인 직류전력을 축전지에 저장하고 남는 전력을 수용가의 부하에 보통의 인버터를 통하여 공급하고 필요한 경우 별도의 정류기를 통하여 디젤반전기나 한전전력을 이용하여 축전하게 되어 정류기와 인버터가 동시에 필요하였다 .

반면에 위상제어 인버터는 직류를 교류로 변환시키는 인버터와 교류를 직류로 변환시키는 정류기 기능을 동시에 보유하고 있어 장치비용을 절감할 수 있다.

게다가 축전식 심야전력기기를 설치하려면 분산전원과 마찬가지로 별도의 인버터와 정류기가 필요하게 된다. 결국 기존의 방식으로 분산전원장치와 축전식 심야전력 사용기기를 결합시키기 위해서는 2대의 충전기와 2대의 보통 인버터가 필요하게 된다. 그러나 전압과 전류의 위상을 제어하여 보통 인버터의 기능과 충전기 기능을 동시에 갖고 있는 위상제어 인버터를 사용하면 이 기기 1대로 앞서 설명한 시스템에 필요한 2대의 보통 인버터와 2대의 충전기를 대치할 수 있어 매우 경제적이다.

제1도는 심야전력사용 축전식 분산전원장치의 블럭도이다.

분산전원잔치가 발달하게 되면 한전전력의 보통요금, 분산전원의 발전단가, 한전의 심야전력 요금들은 이 순서로 값이 차등되게 된다.

이러한 요금체계에 따라 심야전력 사용축전식 분산전원 장치도 이들 요금체계를 최대한 이용하게 된다.

결국 이 시스템의 운전체계는 보통 한전전력사용, 분산전원사용, 심야전력사용의 3가지 패턴을 갖게 된다.

그런데 한전전력을 사용할 때는 제1도에서 전력은 상용전원을 통하여 차단기( 9)를 거쳐 보통요금 전력량계(7)를 거쳐 교류부하에 연결된다.

이때 역송요금 전력량계(4)는 타이머(3)에 의하여, 심야요금 전력량계(6)은 타이머(8)에 의하여 회로가 차단된다.

심야한전전력을 사용할 때는 제1도에서 전력은 상용전원을 통하여 심야요금 전력량계(6)과 타이머(8)을 통하여 일부는 일반 심야부하(축열기 기기)에 흘러가고 나머지는 위상제어인버터(2)로 정류되어 직류로 변환된 다음 축전지(5)에 저장되고 일부는 직류부하에 사용된다. 이때 역송요금 전력량계(4)는 타이머(3)에 의하여 회로가 차단된다.

반면에 보통요금 전력량계(7)은 심야(밤 11시-아침 7시)에도 일부 부하(조명, 냉장고, TV 등)에 사용되는 전력을 계량한다.

분산전원(1)을 사용할 때는 분산전원(태양광발전, 연료전지 등)에서 발전된 직류전력을 일부는 직류부하, 축전지저항에 사용하고 나머지 전력은 위상제어인버터(2)를 통하여 직류전력을 교류전력을 변환시킨 다음 수용가의 교류부하에 공급한다.

만일 수용가의 교류분하에 전력을 공급하고도 전력이 남으면 타이머(3)과 역송요금 전력량계(4)를 통하여 상용전원인 한전에 전력을 판매하게 된다.

그렇지 않고 수용가의 교류부하에 공급할 전력이 분산전원(1)에서 발전한 전력으로 부족하면 교류부하에 공급되는 전력은 분산전원에서 위상제어인버터를 통하여 일부 공급되고 나머지는 상용전원에서 차단기(9)를 거쳐 보통요금 전력량계(7)를 거쳐 공급되게 된다.

결국 수용가(가정, 공장, 상가)에서는 본 고안을 이용하여 한전의 심야전력, 분산전원의 발전전력, 한전의 보통전력 중 가장 싼 전력을 공급중단 없이 선택적으로 사용할수 있으며, 이를 실현하기 위해서는 기존의 방법으로는 2대의 충전기와 2대의 인버터가 필요하였으나 본 고안에서는 위상제어인버터 1대를 이용하여 이를 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 분산전원(1)에 위상제어인버터(2)의 일단을 연결하고 위상제어인버터(2)의 타단은 타이머(3) 및 역송요금전력량계(4)를 거쳐서 상용전원측에 연결하여서된 심야전력 사용축전식 분산전원장치.