WO2015105213A1 - 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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WO2015105213A1
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fuel cell
energy storage
charge
ess
time
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PCT/KR2014/000293
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노재형
박종배
이우남
박용기
김진호
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건국대학교 산학협력단
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    • H02J2300/30—The power source being a fuel cell

Definitions

  • the present invention relates to a consumer side energy storage system considering the maximum power and a method of controlling the same. More particularly, the present invention relates to a new algorithm for establishing an optimal operation plan of an energy storage device for electric power load. The present invention relates to a consumer side energy storage system and its control method considering the maximum power to determine the optimum charge and discharge amount for each.
  • an electric vehicle An energy storage device for storing regenerative energy generated from the electric vehicle; An energy management device for controlling energy of the energy storage device; And a substation for supplying energy to the electric vehicle alone or together with the energy storage device.
  • the electric vehicle includes: a position information detector for detecting position information by calculating a driving distance; An electric vehicle line voltage detector for detecting a voltage supplied to the electric vehicle from an electric vehicle line; A catenary current detecting unit detecting a current flowing in the electric vehicle; A power detector configured to receive signals output from the catenary voltage detector and the current detector to calculate the amount of power used and regenerative power; An electric vehicle communication interface unit detecting a signal of speed, position, and power information of the electric vehicle; And an electric vehicle monitoring unit configured to receive output signals of the electric vehicle communication interface unit, the position information detection unit, and the power detection unit in real time, wherein the electric vehicle communication interface unit transmits the speed and position information and the power state information of the electric vehicle to the energy management device in real time.
  • Electricity charges are divided into basic charges for maximum power and usage charges for cumulative usage.
  • the maximum load applied to the base rate of the current month's consumer price is the maximum power during the summer months (July, August, September) and winter (December, February, February) during the current month and high load during the previous 12 months. Value.
  • the maximum load is the maximum load of the previous 12 months including the base rate application basis, and the maximum load affects the rate in the future as well as the current electricity rate.
  • An object of the present invention has been devised in view of the above-mentioned points, the power charges (basic charges, usage charges) to the utility for the load subtracted from the solar power generation and the costs incurred in operating the fuel cell and each ESS To provide a consumer side energy storage system and its control method considering the maximum power to minimize.
  • the present invention also provides a consumer side energy storage system and its control method considering the maximum power to determine the optimal charge / discharge amount of the ESS according to the customer load change in order to establish the optimal operation plan of the energy storage device for power load.
  • the load prediction information for the next day PV generation information using weather forecast and PV
  • fuel cell and each energy storage device (ESS) Collecting unit for collecting the characteristic information of
  • An operation plan establishment unit for setting a charge / discharge amount for each time zone of the energy storage device according to the next day load prediction information, an on / off switching signal for each time zone and a power generation amount of the fuel cell
  • an output controller configured to control an output to each associated system for each time zone according to the charge / discharge amount for each time zone of the energy storage device, the on / off switching signal for each time zone of the fuel cell, and the amount of power generation.
  • the setting unit includes a basic rate calculation module for calculating the basic rate of unit price [won / kW] by multiplying the maximum load value of the previous 12 months including the current month of the rate application period;
  • a usage power cost calculation module that calculates the usage power cost by multiplying the used hourly charge and the hourly load received from the utility;
  • load balance ESS charge and discharge efficiency constraint, ESS charge and discharge output constraint, ESS state constraint, ESS charge (capacity) state constraint, ESS charge and discharge
  • the output control unit counts the time (T) in units of 1 hour from 0 to 24 hours, and if T is 24 or more, the charge / discharge amount and fuel for each time zone of the energy storage device (ESS) according to the load prediction information for the next 24 hours
  • a count module configured to control an operation plan establishing unit to set on / off switching signals for each time zone of the battery FC and a power generation amount
  • a charge / discharge amount command module configured to control an output according to the charge / discharge amount of each energy storage device ESS associated with each time zone corresponding to the set time T of the count module;
  • a switching command module for controlling the on / off switching signal output of the fuel cell FC associated with each time zone corresponding to the set time T of the count module;
  • a generation amount command module for controlling the generation amount of the fuel cell FC linked to each time zone corresponding to the time T of the set count module.
  • the control method of the consumer side energy storage system considering the maximum power is (a) load prediction information for the next day, PV generation information using weather forecast, PV (PV), fuel cell and each energy storage Collecting characteristic information of the device (ESS); (b) setting a charge / discharge amount for each time zone of the energy storage device and an on / off switching signal and power generation amount for each time zone of the fuel cell according to the next day load prediction information; And (c) controlling to output an output to each associated system for each time zone according to the charge / discharge amount for each time zone of the energy storage device, the on / off switching signal for each time zone of the fuel cell, and the amount of power generation.
  • step (d) the charge and discharge conditions to be reflected in the time-phase charge and discharge of the energy storage device of the step (b) and the on / off switching signal and generation amount of the fuel cell according to the time zone
  • the step (d) further comprises the step (d-1) of the base rate unit price [won / kW], multiplying the base load by multiplying the maximum load value within 12 months including the current month of the rate application period.
  • step (c) the time T is counted in units of 1 hour from 0 to 24 hours, and if T is 24 or more, the energy storage device according to the load prediction information for 24 hours the next day (ESS).
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a consumer side energy storage system considering the maximum power according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating data exchange of a consumer side energy storage system considering maximum power according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an exemplary diagram for establishing an optimal operation plan of the consumer side energy storage system considering the maximum power according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a control method of a consumer side energy storage system considering maximum power according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a charge and constraint setting step of a method of controlling a consumer side energy storage system considering maximum power according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating output command control of a consumer side energy storage system control method considering maximum power according to an embodiment of the present invention.
  • charge and discharge amount setting module 220 switching setting module
  • switching command module 340 power generation command module
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing the customer side energy storage system considering the maximum power according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a data exchange of the customer side energy storage system considering the maximum power according to an embodiment of the present invention
  • 3 is an exemplary view for establishing an optimal operation plan of the consumer side energy storage system considering the maximum power according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a maximum power according to an embodiment of the present invention
  • 5 is a flowchart illustrating a method of controlling a consumer side energy storage system considering a maximum power according to an embodiment of the present invention, and a flowchart of a charge and constraint setting step of the method of controlling a consumer side energy storage system considering a maximum power
  • 6 is an output command of a control method of a consumer side energy storage system considering maximum power according to an embodiment of the present invention
  • the consumer side energy storage system considering the maximum power according to the present invention minimizes the power bill of power consumers installed with renewable energy generation resources such as photovoltaic (PV) and fuel cells and energy storage devices. It is a structure for doing so.
  • renewable energy generation resources such as photovoltaic (PV) and fuel cells and energy storage devices. It is a structure for doing so.
  • the consumer side energy storage system considering the maximum power includes a collector 100, an operation plan establishment unit 200, an output control unit 300, and a cost setting unit 400.
  • Collecting unit 100 is the load prediction information for the next day, PV power generation information using weather forecast and characteristics information of each ESS system of PV, Fuel Cell, Li-ion Battery, Redox Flow Battery It is a configuration to collect.
  • the operation plan establishment unit 200 is configured to set the charge / discharge amount of the time zone of the energy storage device (ESS) according to the load prediction information of the next 24 hours, the on / off switching signal of the time zone of the fuel cell (FC), and the amount of power generation. .
  • the procedure for the optimal operation plan should be carried out 24 hours a day, one day before.
  • the PV generation amount is predicted using the load forecast and weather forecast for the next day, and the operation plan of each controllable system is established for the next 24 hours considering the characteristics of each linked system.
  • the result of the establishment is to command the output to each linked system by time zone for 24 hours of each storage system linked to EMS.
  • the operation plan establishment unit 200 charge / discharge amount setting module 210 for setting the charge and discharge amount according to the time zone of the energy storage device (ESS) according to the load prediction information of the next 24 hours, on / off for each time zone of the fuel cell (FC) Switching setting module 220 for setting the off-switching signal, generation amount setting module 230 for setting the generation amount of the fuel cell for each time zone.
  • ESS time zone of the energy storage device
  • FC fuel cell
  • the output control unit 300 outputs to each storage system linked to the EMS for each time period for 24 hours according to the charge / discharge amount of the energy storage device and the on / off switching signal of the fuel cell and the generation amount of the fuel cell established through the operation plan establishment unit. It is a configuration to control the command.
  • the output control unit 300 includes a count module 310, a charge and discharge command module 320, a switching command module 330, a power generation command module 340.
  • the count module 310 counts the time T in the unit of 1 hour from 0 to 24 hours, and if T is 24 or more, the charge / discharge amount according to the time slot of the energy storage device (ESS) according to the load prediction information for the next 24 hours
  • the on / off switching signal for each time zone of the fuel cell FC and the operation plan establishment unit 200 are controlled to set the amount of power generated.
  • the charge / discharge amount command module 320 is configured to control the output according to the charge / discharge amount of each energy storage device ESS linked for each time zone set through the operation plan establishment unit according to the time T of the count module.
  • the switching command module 330 is configured to control the on / off switching signal output of the fuel cell FC associated with each time zone set through the operation planning unit according to the time T of the count module.
  • the power generation command module 340 is configured to control the power generation amount of the fuel cell FC associated with each time zone set through the operation plan establishment unit according to the time T of the count module.
  • each system characteristic data and each system of a photovoltaic power generation (PV), a fuel cell, and each energy storage device (ESS, Redox Flow Battery, Li-ion Battery) linked to EMS are shown. According to the operation plan data of the control to control the real-time output of each system.
  • PV photovoltaic power generation
  • ESS energy storage device
  • Redox Flow Battery Li-ion Battery
  • the charge / discharge amount according to the time zone of the energy storage device ESS and the on / off switching signal of the fuel cell FC according to the time zone according to the load prediction information for the next 24 hours, the generation amount are set, and 0 Counts the time (T) in hourly time from hour to 24 hours and controls to command real-time output of each system according to the operation plan data. If T is 24 or more, energy storage according to the load prediction information for 24 hours the next day
  • the charge / discharge amount for each time of the device ESS, the on / off switching signal for each time of the fuel cell FC, and the amount of power generation are set.
  • the system may further include a cost setting unit 400 for setting a fee and a constraint for minimizing the basic fee and the usage fee generated for one month of power use.
  • the cost setting unit 400 is a configuration for setting the rate and constraints to supply power to the load at a minimum cost.
  • the cost setting unit 400 minimizes the cost incurred for one month of power use, for example, a power fee (base rate + usage fee) and fuel cell and each of which is paid to the utility for a load deducted from solar power generation.
  • the following equation (1) aims to minimize the costs incurred in operating an ESS.
  • T i is the rate of coverage (monthly, hourly: 1 hour or 30 minutes or 15 minutes)
  • C Demand is the base rate
  • C FC is the fuel cell generation cost
  • C TOU t is the cost of purchasing power consumption from the utility.
  • the cost setting unit 400 for performing such a function includes a basic fee calculation module 410, a fuel cell operating cost calculation module 420, a power consumption cost calculation module 430, and a constraint module 440.
  • the base rate calculation module 410 is configured to calculate the unit price of the base rate [won / kW] by multiplying the maximum load value within 12 months including the current month during the rate application period.
  • the base rate calculation module satisfies Equation 2 below.
  • R Demand is the basic unit price [W / kW], i: current month, ia: maximum load a month ago, ,
  • the fuel cell operating cost calculation module 420 includes a fuel cell fuel cost, a fuel cell thermal efficiency function (secondary polynomial) for fuel cell generation in time t, a binary variable for 0 (Off) or 1 (On) of the fuel cell, t
  • the fuel cell operating cost is calculated by multiplying the fuel cell start-up cost in the time zone.
  • the fuel cell operating cost calculation module satisfies Equation 3 below.
  • R FC fuel cell fuel cost
  • P FC, t t time zone fuel cell generation
  • Power consumption cost calculation module 430 is a cost for the time of use (TOU) purchased from the utility, the hourly charge (R TOU, t ) and the load per hour (P TOU ) received from the utility multiplying , t ) to calculate the usage power cost (C TOU, t ).
  • the power consumption cost calculation module satisfies Equation 4 below.
  • the constraint module 440 includes load balance constraints, ESS charge and discharge efficiency constraints, ESS charge and discharge output constraints, ESS state constraints, ESS charge amount (capacity) state constraints, and ESS charge and discharge cycle constraints. , ESS termination status constraints and fuel cell constraints.
  • P TOU, t load by unit of time
  • Load t forecast demand of t time
  • P PV, t solar power generation at t time
  • N ESS number of power storage devices
  • k number of power storage devices
  • ep c k, t Charge amount at the time point of view of the k power storage device
  • ep d k, t Discharge amount at the time point of the grid time point of the k power storage device.
  • Equation 6 The ESS charge and discharge efficiency constraint satisfies Equation 6 below.
  • the amount of charge from the point of time internal storage of the EP c k, t k power storage device, and the amount of discharge from the point of view within the time zone power storage device of the EP d k, t : k power storage device.
  • Equation 8 The ESS condition constraint satisfies Equation 8 below.
  • Equation 9 The ESS charge (capacity) state constraint satisfies Equation 9 below.
  • SOC energy state stored inside the ESS
  • EP c k, i k amount of charge from the inside of the time zone power storage of the power storage device
  • EP d k, i k from the inside of the time zone power storage device of the power storage device Discharge amount at
  • Equation 10 The ESS charge / discharge cycle constraint satisfies Equation 10 below.
  • SOC k max Maximum of energy stored in kth ESS
  • EP c k, t k time slot of power storage device Charge from internal perspective
  • EP d k, t k time slot power storage of power storage device Discharge amount from the inside point of view of the device
  • Equation 11 The ESS end state constraint satisfies Equation 11 below.
  • Equation 12 The fuel cell constraint satisfies Equation 12 below.
  • the output constraint is P FC, t and the operating cost is SU FC, t .
  • the present invention it is possible to establish an optimal operation plan of the energy storage device for the power load by determining the optimum charge / discharge amount for each time of the ESS according to the customer load variation.
  • step (b) is a step of setting the charge / discharge amount for each time zone of the energy storage device (ESS) according to the load prediction information for the next 24 hours, and setting the on / off switching signal for each time zone of the fuel cell FC. And, the step of setting the generation amount of time of the fuel cell.
  • the method further includes a step (d) of setting a constraint, and step (d) calculates a base rate by multiplying the base rate unit price [won / kW] by a maximum load value within 12 months including the current month of the rate application period. (D-1).
  • the power consumption cost is calculated by multiplying the hourly rate used by the utility and the hourly load (d-3).
  • the step (c) of controlling to command the output to each linked system the time (T) is counted in units of one hour from 0 to 24 hours, if T is 24 or more,
  • the operation plan establishment unit is controlled to set the charge / discharge amount of the energy storage device (ESS) according to the load prediction information of the next 24 hours, the on / off switching signal of the fuel cell (FC) according to the time zone, and the generation amount (c- One).

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력부하에 대한 에너지 저장장치의 최적운영계획 수립을 위한 새로운 알고리즘으로, 수용가 부하 변동에 따른 ESS의 시간대별 최적 충방전량을 결정하는 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 상술한 바에 의하면, 수용가 부하 변동에 따른 ESS의 시간대별 최적 충방전량을 결정하여 전력부하에 대한 에너지 저장장치의 최적운영계획을 수립할 수 있는 효과가 있다.

Description

최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 및 그 제어방법
본 발명은 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력부하에 대한 에너지 저장장치의 최적운영계획 수립을 위한 새로운 알고리즘으로, 수용가 부하 변동에 따른 ESS의 시간대별 최적 충방전량을 결정하는 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
종래, 한국공개특허 제2012-0105088호, “에너지저장장치를 이용한 지능형 에너지 관리 시스템” 외에 다수 출원 및 공개되었다.
종래기술에 의하면, 전동차; 상기 전동차에서 발생한 회생에너지를 저장하는 에너지저장장치; 상기 에너지저장장치의 에너지를 제어하는 에너지 관리장치; 및 상기 전동차에 단독으로 또는 상기 에너지저장장치와 함께 에너지를 공급하는 변전소;가 형성되고, 상기 전동차는 주행거리를 산출하여 위치정보를 검출하는 위치정보 검출부; 상기 전동차에 공급되는 전압을 전차선으로부터 검출하는 전차선 전압검출부; 상기 전동차에 흐르는 전류를 검출하는 전차선 전류검출부; 상기 전차선 전압검출부 및 전류검출부로부터 출력된 신호를 입력받아 사용전력량 및 회생전력량을 계산하는 전력검출부; 상기 전동차의 속도, 위치, 전력 정보의 신호를 검출하는 전동차 통신 인터페이스부; 및 상기 전동차 통신 인터페이스부, 위치정보 검출부 및 전력검출부의 출력신호를 실시간으로 입력받는 전동차 모니터링부;로 형성되고, 상기 전동차 통신 인터페이스부는 전동차의 속도 및 위치 정보와 전력상태 정보를 에너지 관리장치에 실시간으로 전송시켜 주는 것을 특징으로 한다.
전력요금은 최대전력에 대한 기본요금과 누적사용량에 대한 사용량 요금으로 구분된다.
이전 기술에서는 TOU(Time Of Use)요금 최소화에 초점이 맞추어져 있지만, 최적의 요금최소화를 만족시키기 위해서는 기본요금, 즉 최대부하에 대한 요금 또한 반영되어야 한다.
당월 수용가의 기본요금에 적용되는 최대부하는 국내의 경우 당월을 포함 이전 12개월 중 당월 및 높은 부하가 발생하는 여름(7,8,9월)과 겨울(12,1,2월) 중 최대전력 값이다.
최대부하는 기본요금의 적용기준을 당월 포함 이전 12개월 중 최대부하이고, 이러한 최대부하는 당월의 전기요금뿐만 아니라 향후 미래에 지속적으로 요금에 영향을 미치므로 ESS를 통한 제어가 필요하다.
본 발명의 목적은 전술한 점들을 감안하여 안출된 것으로, 태양광 발전량이 차감된 부하에 대해 유틸리티에 지불하는 전력요금(기본 요금, 사용량 요금)과 연료전지 및 각 ESS를 운영하는데 발생하는 비용을 최소화하는 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
그리고 전력부하에 대한 에너지 저장장치의 최적운영 계획수립을 위하여 수용가 부하 변동에 따른 ESS의 시간대별 최적 충방전량을 결정하는 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템은 익일에 대한 부하예측 정보, 날씨 예보를 이용한 PV발전량 정보 및 태양광 발전(PV), 연료전지(Fuel Cell) 및 각 에너지저장장치(ESS)의 특성정보를 수집하는 수집부; 상기 익일 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량을 설정하는 운영계획 수립부; 및 상기 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량에 따라 시간대별로 각 연계 시스템으로 출력을 명령하도록 제어하는 출력제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 운영계획 수립부의 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량 설정에 반영할 수 있도록 요금과 제약조건을 설정하는 비용설정부;를 더 포함하되, 상기 비용설정부는 기본요금 단가[원/kW]를 요금적용기간 중 당월을 포함한 12개월 이전 중, 최대부하 값을 곱하여 산출하는 기본요금 산출모듈; 연료전지 연료단가, t시간대 연료전지 발전량에 대한 연료전지 열효율 함수(2차 다항식), 연료전지의 0(Off) 또는 1(On)에 대한 Binary 변수, t 시간대의 연료전지 시동 비용(start-up cost)를 곱하여 연료전지 운영비용을 산출하는 연료전지 운영비용 산출모듈; 유틸리티로부터 공급받은 사용한 시간단위별 요금과 시간단위별 부하를 곱하여 사용량 전력비용을 산출하는 사용량 전력비용 산출모듈; 및 부하 균형 제약조건(Load Balance), ESS 충방전 효율 제약조건, ESS 충방전 출력제약조건, ESS 상태제약조건, ESS 충전량(용량) 상태제약조건, ESS 충방전 cycle 제약조건, ESS 종료상태 제약조건, 연료전지 제약조건을 설정하는 제약조건모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 출력제어부는 0시부터 24시까지 1시간 단위로 시간(T)를 카운트하고, T가 24 이상이면, 익일 24시간의 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치(ESS)의 시간대별 충방전량과 연료전지(FC)의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와, 발전량을 설정하도록 운영계획 수립부를 제어하도록 하는 카운트 모듈; 설정된 카운트 모듈의 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 각 에너지저장장치(ESS)의 충방전량에 따른 출력을 명령하도록 제어하는 충방전량 명령모듈; 설정된 카운트 모듈의 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 연료전지(FC)의 온/오프 스위칭 신호출력을 명령하도록 제어하는 스위칭 명령모듈; 및 설정된 카운트 모듈의 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 연료전지(FC)의 발전량을 명령하도록 제어하는 발전량 명령모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템의 제어방법은 (a) 익일에 대한 부하예측 정보, 날씨 예보를 이용한 PV발전량 정보 및 태양광 발전(PV), 연료전지(Fuel Cell) 및 각 에너지저장장치(ESS)의 특성정보를 수집하는 단계; (b) 상기 익일 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량을 설정하는 단계; 및 (c) 상기 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량에 따라 시간대별로 각 연계 시스템으로 출력을 명령하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제 (a) 단계 이후에, (d) 상기 제(b) 단계의 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량 설정에 반영할 수 있도록 요금과 제약조건을 설정하는 단계;를 더 포함하되, 상기 제 (d) 단계는 (d-1) 기본요금 단가[원/kW]를 요금적용기간 중 당월을 포함한 12개월 이전 중, 최대부하 값을 곱하여 기본요금을 산출하는 단계; (d-2) 연료전지 연료단가, t시간대 연료전지 발전량에 대한 연료전지 열효율 함수(2차 다항식), 연료전지의 0(Off) 또는 1(On)에 대한 Binary 변수, t 시간대의 연료전지 시동 비용(start-up cost)를 곱하여 연료전지 운영비용을 산출하는 단계; (d-3) 유틸리티로부터 공급받은 사용한 시간단위별 요금과 시간단위별 부하를 곱하여 사용량 전력비용을 산출하는 단계; 및 (d-4) 부하 균형 제약조건(Load Balance), ESS 충방전 효율 제약조건, ESS 충방전 출력제약조건, ESS 상태제약조건, ESS 충전량(용량) 상태제약조건, ESS 충방전 cycle 제약조건, ESS 종료상태 제약조건, 연료전지 제약조건을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 제 (c) 단계는 (c-1) 0시부터 24시까지 1시간 단위로 시간(T)를 카운트하고, T가 24 이상이면, 익일 24시간의 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치(ESS)의 시간대별 충방전량과 연료전지(FC)의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와, 발전량을 설정하도록 운영계획 수립부를 제어하도록 하는 단계; (c-2) 설정된 카운트 모듈의 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 각 에너지저장장치(ESS)의 충방전량에 따른 출력을 명령하도록 제어하는 단계; (c-3) 설정된 카운트 모듈의 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 연료전지(FC)의 온/오프 스위칭 신호출력을 명령하도록 제어하는 단계; 및 (c-4) 설정된 카운트 모듈의 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 연료전지(FC)의 발전량을 명령하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바에 의하면, 수용가 부하 변동에 따른 ESS의 시간대별 최적 충방전량을 결정하여 전력부하에 대한 에너지 저장장치의 최적운영계획을 수립할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템을 나타낸 전체구성도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템의 데이터 교환을 나타낸 개념도이며,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템의 최적운영계획을 수립하기 위한 예시도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템의 제어방법에 관한 전체 흐름도이며,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 제어방법의 요금과 제약조건 설정단계에 관한 흐름도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 제어방법의 출력명령 제어에 관한 흐름도이다.
[부호의 설명]
100 : 수집부 200 : 운영계획 수립부
210 : 충방전량 설정모듈 220 : 스위칭 설정모듈
230 : 발전량 설정모듈 300 : 출력제어부
310 : 카운트모듈 320 : 충방전량 명령모듈
330 : 스위칭 명령모듈 340 : 발전량 명령모듈
400 : 비용설정부 410 : 기본요금 산출모듈
420 : 연료전지 운영비용산출모듈 430 : 사용량 전력비용산출모듈
440 : 제약조건모듈
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템을 나타낸 전체구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템의 데이터 교환을 나타낸 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템의 최적운영계획을 수립하기 위한 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템의 제어방법에 관한 전체 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 제어방법의 요금과 제약조건 설정단계에 관한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템 제어방법의 출력명령 제어에 관한 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템은 태양광발전(PV), 연료전지 등의 신재생에너지 발전자원 및 에너지 저장장치가 설치된 전력수용가의 전력요금최소화하기 위한 구성이다.
이러한 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템은 수집부(100), 운영계획 수립부(200), 출력제어부(300), 비용설정부(400)를 포함한다.
수집부(100)는 익일에 대한 부하예측 정보, 날씨 예보를 이용한 PV발전량 정보 및 태양광 발전(PV), 연료전지(Fuel Cell), Li-ion Battery, Redox Flow Battery의 각 ESS 시스템의 특성정보를 수집하는 구성이다.
운영계획 수립부(200)는 익일 24시간의 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치(ESS)의 시간대별 충방전량과 연료전지(FC)의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와, 발전량을 설정하는 구성이다.
최적 운영계획의 절차는 24시간을 1주기로 하루 전에 이루어지도록 한다. 먼저 익일에 대한 부하예측과 날씨예보를 이용한 PV 발전량을 예측하고, 연계된 각 시스템의 특성을 고려하여 익일 24시간에 대한 제어가능한 각 시스템의 운영계획을 수립한다. 수립된 결과는 EMS에 연계된 각 저장시스템의 24시간 동안 시간대별로 각 연계 시스템으로 출력을 명령하게 된다.
이러한 운영계획 수립부(200)는 익일 24시간의 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치(ESS)의 시간대별 충방전량을 설정하는 충방전량 설정모듈(210), 연료전지(FC)의 시간대별 온/오프 스위칭 신호를 설정하는 스위칭 설정모듈(220), 연료전지의 시간대별 발전량을 설정하는 발전량 설정모듈(230)을 포함한다.
출력제어부(300)는 운영계획 수립부를 통해 수립한 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량에 따라 24시간 동안 시간대별로 EMS에 연계된 각 저장시스템으로 출력을 명령하도록 제어하는 구성이다.
이러한 출력제어부(300)는 카운트모듈(310), 충방전량 명령모듈(320), 스위칭 명령모듈(330), 발전량 명령모듈(340)을 포함한다.
카운트 모듈(310)은 0시부터 24시까지 1시간 단위로 시간(T)를 카운트하고, T가 24 이상이면, 익일 24시간의 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치(ESS)의 시간대별 충방전량과 연료전지(FC)의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와, 발전량을 설정하도록 운영계획 수립부(200)를 제어한다.
충방전량 명령모듈(320)은 카운트 모듈의 시간(T)에 따라 운영계획 수립부를 통해 설정된 시간대별로 연계된 각 에너지저장장치(ESS)의 충방전량에 따른 출력을 명령하도록 제어하는 구성이다.
스위칭 명령모듈(330)은 카운트 모듈의 시간(T)에 따라 운영계획 수립부를 통해 설정된 시간대별로 연계된 연료전지(FC)의 온/오프 스위칭 신호출력을 명령하도록 제어하는 구성이다.
발전량 명령모듈(340)은 카운트 모듈의 시간(T)에 따라 운영계획 수립부를 통해 설정된 시간대별로 연계된 연료전지(FC)의 발전량을 명령하도록 제어하는 구성이다.
도 2에 도시된 바와 같이, EMS에 연계된 태양광 발전(PV), 연료전지(Fuel Cell) 및 각 에너지저장장치(ESS, Redox Flow Battery, Li-ion Battery)의 각 시스템 특성데이터와 각 시스템의 운영계획 데이터에 따라 각 시스템의 실시간 출력을 명령하도록 하는 제어한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 익일 24시간의 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치(ESS)의 시간대별 충방전량과 연료전지(FC)의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와, 발전량을 설정하고, 0시부터 24시까지 1시간 단위로 시간(T)를 카운트하여 운영계획 데이터에 따라 각 시스템의 실시간 출력을 명령하도록 하는 제어하고, T가 24 이상이면, 익일 24시간의 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치(ESS)의 시간대별 충방전량과 연료전지(FC)의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와, 발전량을 설정하도록 한다.
이때, 전력사용에 대한 한 달간 발생하는 기본요금과 사용량요금을 최소화하는 요금과 제약조건을 설정하는 비용설정부(400)를 더 포함할 수 있다.
비용설정부(400)는 최소의 비용으로 부하에 전력을 공급하기 위하여 요금과 제약조건을 설정하는 구성이다.
비용설정부(400)는 전력사용에 대한 한 달 간 발생하는 비용을 최소화하는데, 예를들어 태양광 발전량이 차감된 부하에 대해 유틸리티에 지불하는 전력요금(기본요금+사용량요금)과 연료전지 및 각 ESS를 운영하는데 발생하는 비용의 최소화를 목적으로 하는 다음의 수학식1을 만족한다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2014000293-appb-I000001
여기서, T.C는 월간 수용가에 발생하는 총비용, Ti는 요금적용기간(월간, 시간단위: 1시간 또는 30분 또는 15분 등), CDemand는 기본요금, CFC,t는 연료전지 발전비용, CTOU,t는 유틸리티로부터 공급받는 사용량전력 구입비용이다.
이러한 기능을 수행하기 위한 비용설정부(400)는 기본요금 산출모듈(410)과 연료전지 운영비용 산출모듈(420)과 사용량 전력비용 산출모듈(430), 제약조건모듈(440)을 포함한다.
기본요금 산출모듈(410)은 기본요금 단가[원/kW]를 요금적용기간 중 당월을 포함한 12개월 이전 중, 최대부하 값을 곱하여 산출하는 구성이다.
기본요금 산출모듈은 다음의 수학식 2를 만족한다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2014000293-appb-I000002
여기서, RDemand는 기본요금 단가[원/kW], i: 당월, i-a : a개월 전 최대부하,
Figure PCTKR2014000293-appb-I000003
,
Figure PCTKR2014000293-appb-I000004
연료전지 운영비용 산출모듈(420)은 연료전지 연료단가, t시간대 연료전지 발전량에 대한 연료전지 열효율 함수(2차 다항식), 연료전지의 0(Off) 또는 1(On)에 대한 Binary 변수, t 시간대의 연료전지 시동 비용(start-up cost)를 곱하여 연료전지 운영비용을 산출하는 구성이다.
이러한 연료전지 운영비용 산출모듈은 다음의 수학식 3을 만족한다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2014000293-appb-I000005
RFC : 연료전지 연료단가, PFC,t : t 시간대 연료전지 발전량, HFC(PFC,t) : PFC,t 에 대한 연료전지 열효율 함수(2차다항식), α, β, γ : 열효율함수 계수, UFC,t : 0(Off) 또는 1(On), 연료전지 On/Off 에 대한 Binary 변수, SUFC,t: t 시간대의 연료전지 Start-Up Cost
사용량 전력비용 산출모듈(430)은 유틸리티로부터 구입하는 사용량 전력(TOU,Time Of Use)에 대한 비용으로서, 유틸리티로부터 공급받은 사용한 시간단위별 요금(RTOU,t)과 시간단위별 부하(PTOU,t)를 곱하여 사용량 전력비용(CTOU,t)을 산출하는 구성이다.
이러한 사용량 전력비용 산출모듈은 다음의 수학식 4를 만족한다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2014000293-appb-I000006
제약조건모듈(440)은 부하 균형 제약조건(Load Balance), ESS 충방전 효율 제약조건, ESS 충방전 출력제약조건, ESS 상태제약조건, ESS 충전량(용량) 상태제약조건, ESS 충방전 cycle 제약조건, ESS 종료상태 제약조건, 연료전지 제약조건을 설정하는 구성이다.
이러한 제약조건은 각 수학식으로 예를들어 설정하였으나, 이에 한정되는 것은 아닌바, 임의로 제약조건을 설정할 수도 있다.
부하 균형 제약조건은 다음의 수학식 5를 만족한다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2014000293-appb-I000007
여기서, PTOU,t : 시간단위별 부하, Loadt : t 시간의 예측수요, PPV,t : t 시간의 태양광 발전량, NESS : 전력저장장치 수, k : 전력저장장치 번호, epc k,t : k 전력저장장치의 t 시간대 계통관점에서의 충전량, epd k,t : k 전력저장장치의 t 시간대 계통관점에서의 방전량
ESS 충방전 효율 제약조건은 다음의 수학식 6을 만족한다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2014000293-appb-I000008
여기서, EPc k,t : k 전력저장장치의 t 시간대 전력저장장치 내부 관점에서의 충전량, EPd k,t : k 전력저장장치의 t 시간대 전력저장장치 내부 관점에서의 방전량
ESS 충방전 출력제약조건은 다음의 수학식 7을 만족한다.
[수학식 7]
Figure PCTKR2014000293-appb-I000009
여기서, ESSk max : k 번째 ESS 의 최대 출력
ESS 상태제약조건은 다음의 수학식 8을 만족한다.
[수학식 8]
Figure PCTKR2014000293-appb-I000010
ESS 충전량(용량) 상태 제약조건은 다음의 수학식 9를 만족한다.
[수학식 9]
Figure PCTKR2014000293-appb-I000011
(
Figure PCTKR2014000293-appb-I000012
)
여기서, SOC : ESS 내부 저장된 에너지 상태, EPc k,i : k 전력저장장치의 i 시간대 전력저장장치 내부 관점에서의 충전량, EPd k,i : k 전력저장장치의 i 시간대 전력저장장치 내부 관점에서의 방전량
ESS 충방전 cycle 제약조건은 다음의 수학식 10을 만족한다.
[수학식 10]
Figure PCTKR2014000293-appb-I000013
SOCk max : k번째 ESS 내부 저장된 에너지의 최대, EPc k,t : k 전력저장장치의 t 시간대 전력저장장치 내부 관점에서의 충전량, EPd k,t : k 전력저장장치의 t 시간대 전력저장장치 내부 관점에서의 방전량
ESS 종료상태 제약조건은 다음의 수학식 11을 만족한다.
[수학식 11]
Figure PCTKR2014000293-appb-I000014
(
Figure PCTKR2014000293-appb-I000015
)
Fuel Cell 제약조건은 다음의 수학식 12를 만족한다.
출력제약은 PFC,t이고, 가동비용은 SUFC,t이다.
[수학식 12]
Figure PCTKR2014000293-appb-I000016
본 발명에 따르면, 수용가 부하 변동에 따른 ESS의 시간대별 최적 충방전량을 결정하여 전력부하에 대한 에너지 저장장치의 최적운영계획을 수립할 수 있는 효과가 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템의 제어방법은 우선, 익일에 대한 부하예측 정보, 날씨 예보를 이용한 PV발전량 정보 및 태양광 발전(PV), 연료전지(Fuel Cell) 및 각 에너지저장장치(ESS)의 특성정보를 수집한다(a).
다음으로 익일 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량을 설정한다(b).
여기서, (b)단계는 익일 24시간의 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치(ESS)의 시간대별 충방전량을 설정하는 단계와, 연료전지(FC)의 시간대별 온/오프 스위칭 신호를 설정하는 단계와, 연료전지의 시간대별 발전량을 설정하는 단계를 포함한다.
그리고 (b) 단계에서 설정한 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량에 따라 시간대별로 각 연계 시스템으로 출력을 명령하도록 제어한다(c).
도 5에 도시된 바와 같이, (a) 단계 이후에, 제(b) 단계의 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량 설정에 반영할 수 있도록 요금과 제약조건을 설정하는 단계(d)를 더 포함하되, 제 (d) 단계는 기본요금 단가[원/kW]를 요금적용기간 중 당월을 포함한 12개월 이전 중, 최대부하 값을 곱하여 기본요금을 산출한다(d-1).
연료전지 연료단가, t시간대 연료전지 발전량에 대한 연료전지 열효율 함수(2차 다항식), 연료전지의 0(Off) 또는 1(On)에 대한 Binary 변수, t 시간대의 연료전지 시동 비용(start-up cost)를 곱하여 연료전지 운영비용을 산출한다(d-2).
유틸리티로부터 공급받아 사용한 시간단위별 요금과 시간단위별 부하를 곱하여 사용량 전력비용을 산출한다(d-3).
부하 균형 제약조건(Load Balance), ESS 충방전 효율 제약조건, ESS 충방전 출력제약조건, ESS 상태제약조건, ESS 충전량(용량) 상태제약조건, ESS 충방전 cycle 제약조건, ESS 종료상태 제약조건, 연료전지 제약조건을 설정한다(d-4).
그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 각 연계 시스템으로 출력을 명령하도록 제어하는 제 (c) 단계는, 0시부터 24시까지 1시간 단위로 시간(T)를 카운트하고, T가 24 이상이면, 익일 24시간의 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치(ESS)의 시간대별 충방전량과 연료전지(FC)의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와, 발전량을 설정하도록 운영계획 수립부를 제어하도록 한다(c-1).
다음으로 카운트 모듈의 설정된 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 각 에너지저장장치(ESS)의 충방전량에 따른 출력을 명령하도록 제어한다(c-2).
다음으로 카운트 모듈의 설정 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 연료전지(FC)의 온/오프 스위칭 신호출력을 명령하도록 제어한다(c-3).
그리고 카운트 모듈의 설정 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 연료전지(FC)의 발전량을 명령하도록 제어한다(c-4).

Claims (6)

  1. 익일에 대한 부하예측 정보, 날씨 예보를 이용한 PV발전량 정보 및 태양광 발전(PV), 연료전지(Fuel Cell) 및 각 에너지저장장치(ESS)의 특성정보를 수집하는 수집부;
    상기 익일 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량을 설정하는 운영계획 수립부; 및
    상기 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량에 따라 시간대별로 각 연계 시스템으로 출력을 명령하도록 제어하는 출력제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 운영계획 수립부의 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량 설정에 반영할 수 있도록 요금과 제약조건을 설정하는 비용설정부;를 더 포함하되,
    상기 비용설정부는 기본요금 단가[원/kW]를 요금적용기간 중 당월을 포함한 12개월 이전 중, 최대부하 값을 곱하여 산출하는 기본요금 산출모듈;
    연료전지 연료단가, t시간대 연료전지 발전량에 대한 연료전지 열효율 함수(2차 다항식), 연료전지의 0(Off) 또는 1(On)에 대한 Binary 변수, t 시간대의 연료전지 시동 비용(start-up cost)를 곱하여 연료전지 운영비용을 산출하는 연료전지 운영비용 산출모듈;
    유틸리티로부터 공급받은 사용한 시간단위별 요금과 시간단위별 부하를 곱하여 사용량 전력비용을 산출하는 사용량 전력비용 산출모듈; 및
    부하 균형 제약조건(Load Balance), ESS 충방전 효율 제약조건, ESS 충방전 출력제약조건, ESS 상태제약조건, ESS 충전량(용량) 상태제약조건, ESS 충방전 cycle 제약조건, ESS 종료상태 제약조건, 연료전지 제약조건을 설정하는 제약조건모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력제어부는,
    0시부터 24시까지 1시간 단위로 시간(T)를 카운트하고, T가 24 이상이면, 익일 24시간의 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치(ESS)의 시간대별 충방전량과 연료전지(FC)의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와, 발전량을 설정하도록 운영계획 수립부를 제어하도록 하는 카운트 모듈;
    설정된 카운트 모듈의 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 각 에너지저장장치(ESS)의 충방전량에 따른 출력을 명령하도록 제어하는 충방전량 명령모듈;
    설정된 카운트 모듈의 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 연료전지(FC)의 온/오프 스위칭 신호출력을 명령하도록 제어하는 스위칭 명령모듈; 및
    설정된 카운트 모듈의 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 연료전지(FC)의 발전량을 명령하도록 제어하는 발전량 명령모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템.
  4. 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템의 제어방법에 있어서,
    (a) 익일에 대한 부하예측 정보, 날씨 예보를 이용한 PV발전량 정보 및 태양광 발전(PV), 연료전지(Fuel Cell) 및 각 에너지저장장치(ESS)의 특성정보를 수집하는 단계;
    (b) 상기 익일 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량을 설정하는 단계; 및
    (c) 상기 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량에 따라 시간대별로 각 연계 시스템으로 출력을 명령하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템의 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 (a) 단계 이후에,
    (d) 상기 제(b) 단계의 에너지저장장치의 시간대별 충방전량과 연료전지의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와 발전량 설정에 반영할 수 있도록 요금과 제약조건을 설정하는 단계;를 더 포함하되,
    상기 제 (d) 단계는 (d-1) 기본요금 단가[원/kW]를 요금적용기간 중 당월을 포함한 12개월 이전 중, 최대부하 값을 곱하여 기본요금을 산출하는 단계;
    (d-2) 연료전지 연료단가, t시간대 연료전지 발전량에 대한 연료전지 열효율 함수(2차 다항식), 연료전지의 0(Off) 또는 1(On)에 대한 Binary 변수, t 시간대의 연료전지 시동 비용(start-up cost)를 곱하여 연료전지 운영비용을 산출하는 단계;
    (d-3) 유틸리티로부터 공급받은 사용한 시간단위별 요금과 시간단위별 부하를 곱하여 사용량 전력비용을 산출하는 단계; 및
    (d-4) 부하 균형 제약조건(Load Balance), ESS 충방전 효율 제약조건, ESS 충방전 출력제약조건, ESS 상태제약조건, ESS 충전량(용량) 상태제약조건, ESS 충방전 cycle 제약조건, ESS 종료상태 제약조건, 연료전지 제약조건을 설정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템의 제어방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 (c) 단계는,
    (c-1) 0시부터 24시까지 1시간 단위로 시간(T)를 카운트하고, T가 24 이상이면, 익일 24시간의 부하예측 정보에 따른 에너지저장장치(ESS)의 시간대별 충방전량과 연료전지(FC)의 시간대별 온/오프 스위칭 신호와, 발전량을 설정하도록 운영계획 수립부를 제어하도록 하는 단계;
    (c-2) 카운트 모듈의 설정된 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 각 에너지저장장치(ESS)의 충방전량에 따른 출력을 명령하도록 제어하는 단계;
    (c-3) 상기 카운트 모듈의 설정된 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 연료전지(FC)의 온/오프 스위칭 신호출력을 명령하도록 제어하는 단계; 및
    (c-4) 상기 카운트 모듈의 설정된 시간(T)에 해당하는 시간대별로 연계된 연료전지(FC)의 발전량을 명령하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 최대전력을 고려한 수용가 측면 에너지 저장시스템의 제어방법.
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