WO2018056504A1

WO2018056504A1 - 독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법 및 이를 제어하는 에너지 저장장치용 전력변환장치

Info

Publication number: WO2018056504A1
Application number: PCT/KR2016/013070
Authority: WO
Inventors: 이학주; 원종남; 심준보; 채우규; 박중성
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2016-11-14
Publication date: 2018-03-29
Also published as: JP6765005B2; JP2019527024A; KR20180031455A; US20190181643A1; US10951033B2

Abstract

본 발명은 독립형 마이크로그리드의 배터리 PCS(Power Conditioning System)을 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 제어함으로써 독립형 마이크로그리드의 에너지저장장치를 주전원으로 운영하는 것을 특징으로 하는 독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법으로서, 본 발명에 의하면, 독립형 마이크로그리드의 연료비 및 발전 효율을 고려하면서 주파수를 안정적으로 운영할 수 있게 한다.

Description

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법 및 이를 제어하는 에너지 저장장치용 전력변환장치

본 발명은 독립형 마이크로그리드의 전력 공급 운용을 위한 주파수의 제어방법과 이를 제어하기 위한 에너지 저장장치용 전력변환장치에 관한 것이다.

현재 대부분의 도서 계통에서는 복수의 소형 디젤발전기를 이용하여 전력을 공급하는 형태로 전력공급망이 운영되고 있으나, 연료비나 연료를 저장 및 관리하는 데 많은 비용이 발생하게 된다.

따라서, 태양광, 풍력 등을 이용한 신재생 에너지 전원을 활용하였을 때 충분히 경제성을 확보할 수 있으나, 신재생 에너지 전원은 출력 변동이 커서 배터리 에너지 저장장치(BESS, Battery Energy Storage System)가 필수적이다.

그래서, 독립형 마이크로그리드는 도 1과 같이, 배터리, 디젤발전기, 태양광 전원, 풍력 발전기 등으로 전원이 구성된다.

이러한 독립형 마이크로그리드는 전력공급 신뢰도 확보를 위해 디젤발전기를 주 전원으로 하여 디젤발전기에 탑재되는 조속기(Governor)와 전압조정기(AVT, Automatic Voltage Regulator)를 이용하여 전압과 주파수를 제어한다.

이때, 배터리는 잉여전력을 충전했다가 피크 부하시 충전한 전력을 방전하거나 신재생 에너지의 출력변동을 저감하기 위해 이용한다.

이러한 배터리는 배터리의 출력을 제어하는 PQ운전모드로 운전하게 되고, 배터리용 PCS(Power Conditioning System, 전력변환장치)는 도 2와 같이 위상 추종 회로(PLL, phased-locked loop)를 이용하여 디젤발전기가 제어하는 계통전압에 동기를 맞추어 출력전류를 제어하게 된다.

독립형 마이크로그리드를 구성하는 에너지 저장장치(BESS)는 디젤발전기에 비해 작은 용량으로 설치하게 되는데, 일반적으로 BESS는 신재생에너지 전원의 출력이 급격하게 변동하는 것을 보상하는 보조적인 역할을 수행하며, 출력에 여유가 발생되는 경우 주파수 보상에 제한적으로 이용된다.

이러한 종래의 독립형 마이크로그리드는 신재생에너지의 용량이 크고 출력변동이 크면, 디젤발전기와 BESS 사이에 제어권 이양이 잦게 되어 전원 간의 주파수 동기화 등이 까다로우며 계통에 과도상태 외란이 발생할 수 있다.

또한, 종래의 독립형 마이크로그리드는 디젤발전기를 사용하여 주발전하기 때문에 높은 연료비가 발생되고, 연료의 저장 및 관리가 어려우며, 소규모 발전으로 인해 육지계통에 비해 발전 효율이 낮다는 문제가 있다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 독립형 마이크로그리드의 연료비 및 발전 효율을 고려하면서 주파수를 안정적으로 운영할 수 있게 하는 독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법 및 이를 제어하는 에너지 저장장치용 전력변환장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 관점에 의한 독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법은, 독립형 마이크로그리드의 배터리 PCS(Power Conditioning System)을 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 제어함으로써 독립형 마이크로그리드의 에너지저장장치를 주전원으로 운영하는 것을 특징으로 한다.

상기 마이크로그리드 계통의 잉여전력과 부족전력을 상기 배터리 PCS가 보상함으로써 상기 에너지저장장치를 주전원으로 운영하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 에너지저장장치의 SOC(State of Charge)를 측정하는 단계, 상기 SOC를 측정하는 단계에 의해 측정된 SOC를 기설정된 기준과 비교하는 단계 및 상기 SOC를 기설정된 기준과 비교한 결과에 따라 상기 마이크로그리드 내 제어가능한 부하의 차단 또는 투입을 제어하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 SOC를 측정하는 단계에 의해 측정된 SOC를 기설정된 기준과 비교하는 계는 상기 SOC를 하위기준 1과 비교하고, 상기 SOC를 하위기준 1과 비교하여 상기 SOC가 하위기준 1보다 작은 경우, 상기 마이크로그리드 내 제어가능한 부하의 차단 또는 투입을 제어하는 단계는 상기 제어가능한 부하를 차단 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어가능한 부하를 차단 제어한 후 상기 배터리 SOC를 측정하는 단계, 측정된 상기 SOC가 상기 하위기준 1보다 작은 하위기준 2와 비교하는 단계 및 상기 하위기준 2와 비교한 결과 상기 SOC가 상기 하위기준 2보다 작은 경우, 상기 마이크로그리드 내 디젤발전기를 가동 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 마이크로그리드 내 디젤발전기를 가동 제어하는 단계에 의해 상기 디젤발전기의 가동 제어 후 일정 시간 경과 후 다시 상기 에너지저장장치의 SOC를 측정하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 SOC가 상기 하위기준 2와 비교한 결과, 상기 SOC가 상기 하위기준 2보다는 클 경우 상기 SOC를 상기 하위기준 1과 다시 비교하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 SOC를 측정하는 단계에 의해 측정된 SOC를 기설정된 기준과 비교하는 계는 상기 SOC를 상위기준 1과 비교하고, 상기 SOC를 상위기준 1과 비교하여 상기 SOC가 상위기준 1보다 큰 경우, 상기 마이크로그리드 내 제어가능한 부하의 차단 또는 투입을 제어하는 단계는 상기 제어가능한 부하를 투입 제어하는 것을 특징으로 한다.

더 나아가, 상기 제어가능한 부하를 투입 제어한 후 상기 배터리 SOC를 측정하는 단계, 측정된 상기 SOC가 상기 상위기준 1보다 큰 상위기준 2와 비교하는 단계 및 상기 상위기준 2와 비교한 결과 상기 SOC가 상기 상위기준 2보다 큰 경우, 상기 마이크로그리드 내 신재생에너지 전원의 출력을 제한하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 마이크로그리드 내 신재생에너지 전원의 출력을 제한하는 단계에 의해 상기 신재생에너지 전원의 출력 제한 후 일정 시간 경과 후 다시 상기 에너지저장장치의 SOC를 측정하는 것을 특징으로 한다.

상기 SOC가 상기 상위기준 2와 비교한 결과, 상기 SOC가 상기 상위기준 2보다는 작을 경우 상기 SOC를 상기 상위기준 1과 다시 비교하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일 관점에 의한 독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법은, 독립형 마이크로그리드의 배터리 PCS(Power Conditioning System)에 형성된 제어수단을 통해 에너지저장장치의 충방전량을 입력받고, 상기 입력받은 에너지저장장치의 충방전량에 따라 상기 마이크로그리드 계통의 주파수가 제어됨으로써 상기 에너지저장장치를 상기 독립형 마이크로그리드의 주전원으로 운영하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 배터리 PCS(Power Conditioning System)을 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 제어하는 단계, 상기 에너지저장장치의 SOC(State of Charge)를 측정하는 단계, 상기 SOC를 측정하는 단계에 의해 측정된 SOC를 기설정된 기준과 비교하는 단계 및 상기 SOC를 기설정된 기준과 비교한 결과에 따라 상기 마이크로그리드 내 제어가능한 부하의 차단 또는 투입을 제어하는 단계를 포함포함한다.

또한, 상기 제어가능한 부하의 차단 또는 투입 제어 이후 SOC를 측정하는 단계를 더 포함하고, 상기 제어가능한 부하의 차단 또는 투입 제어 이후 측정된 SOC가 상기 기설정된 기준을 벗어나는 경우 상기 입력받은 에너지저장장치의 충방전량에 따라 상기 마이크로그리드 계통의 주파수가 제어되는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 에너지저장장치의 충방전량 입력에 따라서 상기 마이크로그리드의 계통 전체의 등가 강인도(stiffness)를 도출함으로써 상기 배터리 PCS의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 본 발명의 일 관점에 의한 독립형 마이크로그리드의 에너지 저장장치용 전력변환장치는, 독립형 마이크로그리드의 배터리 PCS(Power Conditioning System)을 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 제어함으로써 독립형 마이크로그리드의 에너지저장장치가 주전원으로 운영될 수 있게 한다.

상기 에너지저장장치의 SOC(State of Charge)를 측정하고, 측정된 SOC를 기설정된 기준과 비교하여 비교 결과에 의해 상기 마이크로그리드 내 제어가능한 부하의 차단 또는 투입을 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 제어수단에 의해 상기 에너지저장장치의 충방전량의 입력이 가능하여, 상기 입력받은 에너지저장장치의 충방전량에 따라 상기 마이크로그리드 계통의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법 및 이를 제어하는 에너지 저장장치용 전력변환장치에 의하면, 신재생에너지를 이용한 BESS를 주 전원으로 동작시키고, 내연발전기를 보조적으로 이용하여 SOC에 따라 주파수 및 전압을 제어함으로써 수급 및 공급이 일치 즉, 마이크로그리드의 잉여전력이 영점이 되도록 최적의 전력 제어를 할 수 있다.

이때, BESS의 SOC가 기준 설정범위를 유지하게 되므로 BESS의 충방전 횟수가 줄어 BESS 수명도 연장될 수 있다.

또한, 내연발전기의 사용을 줄일 수 있어 내연발전기 사용에 따른 연료비를 줄이면서, 신재생에너지를 주전원으로 이용함으로써 비용을 최소화시킬 수 있다.

그리고, 디젤발전기의 드룹(Droop) 특성을 이용하여 출력주파수의 강하 목표주파수를 산출하여 제공함으로써, 운영자가 산출된 목표주파수만큼 BESS의 출력주파수를 자동 또는 수동으로 제어할 수가 있다.

도 1은 독립형 마이크로그리드의 전원 구성을 도시한 것이다.

도 2는 배터리용 PCS에 적용되는 위상 추종 회로이다.

도 3은 배터리용 PCS의 CVCF 모드 제어기 구성이다.

도 4는 본 발명에 의한 독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법을 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 독립형 마이크로그리드의 주파수 제어를 위한 BESS SOC 기준을 도시한 것이다.

도 6은 자종 주파수 제어원리를 구현하기 위한 구성 간 관계를 도시한 것이다.

도 7은 주파수 조정에 관한 방법을 도시한 것이다.

도 8은 주파수 수동제어에 의한 PCS 제어기와의 연계를 도시한 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

본 발명에서 제안하는 독립형 마이크로그리드는 가능한 한 디젤발전기의 사용을 최소화하고 배터리가 주 전원으로 동작하도록 설계된다.

이론적으로는 디젤발전기는 기상 이변이나 신재생에너지 전원의 고장 등으로 배터리에 저장되어 있는 에너지를 이용하여 정상적인 전력공급이 불가능한 경우에만 동작하도록 설계된다.

이 경우 배터리의 동작은 계통의 전압과 주파수를 일정하게 제어하는 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드라고 정의하며, PLL을 이용하지 않고 내부적으로 위상을 생성하여 출력 전압의 파형을 스스로 만드는 제어를 수행한다.

설계된 배터리 PCS의 CVCF 모드 제어기 구성은 도 3과 같다.

따라서, 배터리에 충전된 전력이 안정하게 유지되는 경우에는 독립형 마이크로그리드의 주파수를 정격 주파수(60Hz)로 일정하게 제어할 수 있다.

이는 마이크로그리드 계통의 잉여전력과 부족전력을 배터리 PCS가 순시적으로 보상함으로써 구현이 가능하다.

배터리에 저장되어 있는 전력은 SOC(State-of-Charge)를 측정함으로써 판단이 가능하다.

즉, SOC의 값에 따라서 배터리 PCS의 독립형 마이크로그리드의 자동주파수 제어를 수행하며 제어동작은 도 4와 같다.

도 4의 상위기준과 하위기준은 도 5에 나타낸 바와 같다. 도시와 같이, 상, 하위기준 1은 상, 하위기준 2보다 비교적 안전한 영역으로 제어가능 부하를 최대한 활용하기 위한 기준이 된다.

상, 하위기준 2는 배터리 SOC가 위험한 값에 도달하지 않도록 하는 안전영역의 최대, 최소값이 된다.

상위기준으로는 80~90% 값을 하위기준으로는 20~30% 값을 사용하는 것이 바람직하다.

도 6은 자동 주파수 제어원리를 구현하기 위하여 배터리 PCS와 다른 기기들 사이의 통신연결을 도시한 것이다. 즉, 배터리 PCS는 디젤발전기 및 신재생에너지 전원과 통신을 통해 운전상태를 전송받고 제어명령을 전송하며, 제어가능한 부하와의 통신을 통해 부하상태를 전송받고 제어명령을 전송하는 구조이다.

독립형 마이크로그리드의 운전이 시작되면 배터리 PCS는 CVCF 모드로 제어를 수행하게 되고, 배터리 SOC 값을 측정한다(S10).

측정된 배터리 SOC 값이 하위기준 1보다 작은지를 판단하여(S20), 하위기준 1보다 작으면 최대한 SOC의 상태를 유지시켜 주파수의 변동이 최소화될 수 있게 하기 위해 우선, 제어가능 부하를 차단한다(S21).

제어가능 부하의 차단 후 배터리 SOC 값을 측정하고(S22), 측정결과 배터리 SOC가 하위기준 2보다 작은지를 판단하고(S23), 하위기준 2보다 작은 경우에는 위험영역에 해당하는 바 디젤발전기를 가동시키기 위한 출력 지령을 전송하게 된다(S24).

지령 전송 후 배터리 SOC를 측정하여 SOC가 하위기준 2보다 큰 값을 가지는 지를 계속해서 체크하게 되며, S23의 판단 결과, 배터리 SOC가 하위기준 2보다는 큰 경우 다시 측정 후 S20에 의해 하위기준 1과의 비교를 수행하게 된다.

반면, S20의 결과, 배터리 SOC가 하위기준1보다는 큰 경우에는 배터리 SOC 값을 상위기준 1과 비교하게 된다(S30).

비교 결과, 상위기준 1보다 큰 경우에는 배터리를 주 전원으로 안정적인 제어가 가능하므로 제어가능 부하를 투입하도록 제어한다(S31).

그리고, 배터리 SOC 값을 측정하여(S32), 상위기준 2와 비교를 하며(S33), 비교 결과 배터리 SOC가 상위기준 2보다 큰 경우에는 배터리 SOC가 과다한 상태이므로 신재생에너지 전원의 출력을 제한시키게 된다(S34).

출력 제한 후 배터리 SOC를 측정하여 SOC가 상위기준 2보다 큰 값을 가지는 지를 계속해서 체크하게 되며, S33의 판단 결과, 배터리 SOC가 상위기준 2보다는 작은 경우 다시 측정 후 S30에 의해 상위기준 1과의 비교를 수행하게 된다.

이상과 같이 배터리 PCS를 이용한 자동 주파수 제어는 독립형 마이크로그리드의 주파수를 항상 일정하게 제어할 수 있는 장점을 가진다. 자동 주파수 제어를 위해서는 배터리의 SOC를 안정된 영역에서 유지하기 위하여 배터리 PCS와 분산전원 및 제어가능 부하 사이의 통신이 필요하다. 통신은 전용선을 이용한 유선통신을 이용하는 것이 가장 안정적이지만 통신 선로나 통신 장비에 문제가 발생하여 지속될 경우에는 배터리의 SOC 값을 안정된 영역에서 유지할 수 없는 문제가 생긴다.

이와 같은 경우를 대비하여 본 발명에서는 배터리 PCS의 수동 주파수 제어기능을 제안한다.

즉, 배터리 PCS 패널 등 운전자가 쉽게 접근할 수 있는 곳에 배터리 SOC를 유지하기 위한 수동 제어수단(스위치, 레버, 노브 등)을 제공하는 것에 의해 제어 가능하게 한다.

이와 같이 제어수단을 통해 운전자가 배터리의 SOC를 유지하기 위해 배터리의 충방전 전력을 특정한 값으로 정확하게 지정할 수 있고, 이에 의해 주파수가 제어되는 것이다.

이러한 수동 제어의 원리는 SOC가 상승할 때와 하강할 때로 나누어서 생각할 수 있다.

만약, 배터리의 SOC가 지속적으로 증가하여 상위기준 2를 초과하는 경우에도 SOC 상승이 멈추지 않는다면 자동 주파수 제어가 제대로 동작하지 않음을 의미한다. 이 경우에는 운전자가 직접 수동으로 신재생에너지 전원과 디젤발전기를 정지시킬 수 있는 수동 제어수단을 요한다.

이때, 운전자는 유지하고자 하는 배터리 충방전 전력값을 제어수단을 이용하여 정확하게 입력할 수 있으며, 이를 만족할 때까지 신재생에너지 전원과 디젤발전기는 재투입되지 않도록 한다.

만약, 배터리의 SOC가 지속적으로 하강하여 하위기준 2보다 작아진 후에도 SOC가 지속적으로 하강한다면 이 또한 자동 주파수 제어가 제대로 동작하지 않음을 의미한다. 이와 같은 경우에도 운전자가 제어수단을 이용하여 직접 수동으로 SOC를 제어할 수 있도록 한다.

제어 원리는 전력계통의 다음과 같은 특성에 기인한다.

전력계통의 주파수를 낮추면, 1) 드룹제어를 하는 디젤발전기의 출력이 증가하고 2) 부하의 주파수 민감도에 따라 부하가 줄어든다.

1)의 과정을 수식으로 표현하면 수학식 1과 같다.

[수학식 1]

여기서, ΔP_G는 마이크로그리드 내의 발전량의 변화량으로, ΔP_G값이 양수이면 발전량의 증가를 의미하며 ΔP_G 값이 음수이면 발전량의 감소를 의미한다.

Δf 주파수 변동량으로 양수이면 주파수 상승, 음수이면 주파수 감소를 의미하고, R_eq는 운전상태에서의 등가 드룹계수를 의미한다.

마이크로그리드 계통의 주파수는 배터리 PCS에 의해 제어되므로 주파수를 변동하면 통신이 없이도 마이크로그리드 계통 내의 다른 전원들의 출력을 간접적으로 제어할 수 있다. 따라서, 등가 드룹계수를 정확히 구할 수 있다면 다른 전원의 출력을 정확하게 제어할 수 있으며 이를 통해 배터리를 충전할 수 있게 된다.

2)의 과정을 수식으로 표현하면 수학식 2와 같다.

[수학식 2]

ΔP_D는 주파수 민감부하의 변동량으로 일반적으로 주파수가 줄어들면 부하의 크기도 줄어들며 주파수가 상승하면 부하의 크기도 비례적으로 상승한다.

D_eq는 부하의 등가 주파수 민감도 계수이다.

1)과 2)의 과정을 함께 나타내면 주파수 변동량에 대한 배터리 충방전량은 수학식 3 및 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 3]

[수학식 4]

이상의 과정을 도식화한 것이 도 7과 같다.

운전자가 수동으로 배터리 SOC 값을 특정한 값으로 지정한다(S40).

수동제어를 한다는 것은 통신을 통한 다른 전원의 제어를 신뢰할 수 없는 상황을 의미하므로 현 계통에 디젤발전기가 몇 대가 제대로 전력을 공급하고 있는지를 통신을 통해서 확인할 수 없다. 즉, R_eq 값 등에 대한 정보가 주어지지 않는다.

따라서, 마이크로그리드의 계통 특성분석을 통해 계통 전체의 등가 강인도(stiffness)를 도출한다(S50). 이는 수학식 3을 통하여 구할 수 있는데 주파수 지령값의 수 %에 불과한 미소한 변화량을 추가하여 그 때의 배터리의 충방전량의 변화를 측정하면 β_eq를 구할 수가 있다. 즉, 배터리의 SOC 값 또는 충방전 전력이 운전자의 수동 제어수단에 따라 결정되면 배터리 PCS의 주파수 지령값을 변화시켜(S60) 원하는 목적을 이룰 수가 있다.

배터리 PCS의 주파수 제어명령을 조정함에 따라 마이크로그리드 계통 전체의 주파수가 변동되는 문제가 있으나, 배터리의 물리적인 고장을 사전에 막는 것이 중요하며, 주파수 변동량을 일정한 범위에서 안정적으로 관리한다면 전력계통에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.

도 8은 주파수 수동 제어 결과를 배터리 PCS의 제어기와 연계하는 방법을 나타낸다. 이때 운전자가 설정한 충방전 전력 ΔP_ref와 주파수 제어명령 변동량 Δω(=Δf)는 수학식 3으로부터 다음 수학식 5와 같이 구할 수 있다.

[수학식 5]

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

* 부호의 설명

S10 : 배터리 SOC 측정

S20 : SOC와 하위기준 1 비교

S21 : 제어가능 부하 차단

S22 : 배터리 SOC 측정

S23 : SOC와 하위기준 2 비교

S24 : 디젤발전기 가동 출력 지령 전송

S30 : SOC와 상위기준 1 비교

S31 : 제어가능 부하 투입

S32 : 배터리 SOC 측정

S33 : SOC와 상위기준 2 비교

S34 : 신재생에너지 전원 출력 제어

Claims

독립형 마이크로그리드의 배터리 PCS(Power Conditioning System)을 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 제어함으로써 독립형 마이크로그리드의 에너지저장장치를 주전원으로 운영하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 1에 있어서,

상기 마이크로그리드 계통의 잉여전력과 부족전력을 상기 배터리 PCS가 보상함으로써 상기 에너지저장장치를 주전원으로 운영하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 2에 있어서,

상기 에너지저장장치의 SOC(State of Charge)를 측정하는 단계;

상기 SOC를 측정하는 단계에 의해 측정된 SOC를 기설정된 기준과 비교하는 단계; 및

상기 SOC를 기설정된 기준과 비교한 결과에 따라 상기 마이크로그리드 내 제어가능한 부하의 차단 또는 투입을 제어하는 단계를 포함하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 3에 있어서,

상기 SOC를 측정하는 단계에 의해 측정된 SOC를 기설정된 기준과 비교하는 계는 상기 SOC를 하위기준 1과 비교하고,

상기 SOC를 하위기준 1과 비교하여 상기 SOC가 하위기준 1보다 작은 경우, 상기 마이크로그리드 내 제어가능한 부하의 차단 또는 투입을 제어하는 단계는 상기 제어가능한 부하를 차단 제어하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 4에 있어서,

상기 제어가능한 부하를 차단 제어한 후 상기 배터리 SOC를 측정하는 단계;

측정된 상기 SOC가 상기 하위기준 1보다 작은 하위기준 2와 비교하는 단계; 및

상기 하위기준 2와 비교한 결과 상기 SOC가 상기 하위기준 2보다 작은 경우, 상기 마이크로그리드 내 디젤발전기를 가동 제어하는 단계를 더 포함하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 5에 있어서,

상기 마이크로그리드 내 디젤발전기를 가동 제어하는 단계에 의해 상기 디젤발전기의 가동 제어 후 일정 시간 경과 후 다시 상기 에너지저장장치의 SOC를 측정하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 5에 있어서,

상기 SOC가 상기 하위기준 2와 비교한 결과, 상기 SOC가 상기 하위기준 2보다는 클 경우 상기 SOC를 상기 하위기준 1과 다시 비교하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 3에 있어서,

상기 SOC를 측정하는 단계에 의해 측정된 SOC를 기설정된 기준과 비교하는 계는 상기 SOC를 상위기준 1과 비교하고,

상기 SOC를 상위기준 1과 비교하여 상기 SOC가 상위기준 1보다 큰 경우, 상기 마이크로그리드 내 제어가능한 부하의 차단 또는 투입을 제어하는 단계는 상기 제어가능한 부하를 투입 제어하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 8에 있어서,

상기 제어가능한 부하를 투입 제어한 후 상기 배터리 SOC를 측정하는 단계;

측정된 상기 SOC가 상기 상위기준 1보다 큰 상위기준 2와 비교하는 단계; 및

상기 상위기준 2와 비교한 결과 상기 SOC가 상기 상위기준 2보다 큰 경우, 상기 마이크로그리드 내 신재생에너지 전원의 출력을 제한하는 단계를 더 포함하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 9에 있어서,

상기 마이크로그리드 내 신재생에너지 전원의 출력을 제한하는 단계에 의해 상기 신재생에너지 전원의 출력 제한 후 일정 시간 경과 후 다시 상기 에너지저장장치의 SOC를 측정하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 9에 있어서,

상기 SOC가 상기 상위기준 2와 비교한 결과, 상기 SOC가 상기 상위기준 2보다는 작을 경우 상기 SOC를 상기 상위기준 1과 다시 비교하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
독립형 마이크로그리드의 배터리 PCS(Power Conditioning System)에 형성된 제어수단을 통해 에너지저장장치의 충방전량을 입력받고, 상기 입력받은 에너지저장장치의 충방전량에 따라 상기 마이크로그리드 계통의 주파수가 제어됨으로써 상기 에너지저장장치를 상기 독립형 마이크로그리드의 주전원으로 운영하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 12에 있어서,

상기 배터리 PCS(Power Conditioning System)을 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 제어하는 단계;

상기 에너지저장장치의 SOC(State of Charge)를 측정하는 단계;

상기 SOC를 측정하는 단계에 의해 측정된 SOC를 기설정된 기준과 비교하는 단계; 및

상기 SOC를 기설정된 기준과 비교한 결과에 따라 상기 마이크로그리드 내 제어가능한 부하의 차단 또는 투입을 제어하는 단계를 포함하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 13에 있어서,

상기 제어가능한 부하의 차단 또는 투입 제어 이후 SOC를 측정하는 단계를 더 포함하고,

상기 제어가능한 부하의 차단 또는 투입 제어 이후 측정된 SOC가 상기 기설정된 기준을 벗어나는 경우 상기 입력받은 에너지저장장치의 충방전량에 따라 상기 마이크로그리드 계통의 주파수가 제어되는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
청구항 14에 있어서,

상기 에너지저장장치의 충방전량 입력에 따라서 상기 마이크로그리드의 계통 전체의 등가 강인도(stiffness)를 도출함으로써 상기 배터리 PCS의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 주파수 제어방법.
독립형 마이크로그리드의 배터리 PCS(Power Conditioning System)을 CVCF(Constant Voltage Constant Frequency) 모드로 제어함으로써 독립형 마이크로그리드의 에너지저장장치가 주전원으로 운영될 수 있게 하는,

독립형 마이크로그리드의 에너지 저장장치용 전력변환장치.
청구항 16에 있어서,

상기 에너지저장장치의 SOC(State of Charge)를 측정하고, 측정된 SOC를 기설정된 기준과 비교하여 비교 결과에 의해 상기 마이크로그리드 내 제어가능한 부하의 차단 또는 투입을 제어하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 에너지 저장장치용 전력변환장치.
청구항 17에 있어서,

제어수단에 의해 상기 에너지저장장치의 충방전량의 입력이 가능하여, 상기 입력받은 에너지저장장치의 충방전량에 따라 상기 마이크로그리드 계통의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 에너지 저장장치용 전력변환장치.
청구항 18에 있어서,

상기 에너지저장장치의 충방전량 입력에 따라서 상기 마이크로그리드의 계통 전체의 등가 강인도(stiffness)를 도출함으로써 상기 배터리 PCS의 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는,

독립형 마이크로그리드의 에너지 저장장치용 전력변환장치.