WO2023080429A1 - 전력 패턴 생성 방법 및 장치 - Google Patents

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WO2023080429A1
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charge
discharge
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power
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조재성
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주식회사 엘지에너지솔루션
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    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters

Definitions

  • Embodiments disclosed in this document relate to a method and apparatus for generating a power pattern.
  • Renewable energy refers to energy using renewable fuels, including sunlight, water, precipitation, and biological organisms, rather than fossil fuels such as coal, oil, nuclear power, and natural gas.
  • Types of renewable energy include solar energy, bioenergy, wind power, hydropower, hydrogen energy, and the like.
  • Energy Storage System is a connection between a renewable energy generation system represented by solar power and a power storage system. It is a system that supplies power to the load when needed.
  • an energy storage system linked to a renewable energy generation system charges a battery with renewable energy or grid power, and supplies power to a load through any one of renewable energy, grid, and battery when power is required to be supplied to a load. do.
  • domestic standard power is supplied with alternating current of 60 Hz.
  • the energy storage system charges and/or discharges power of the energy storage system in order to maintain the frequency of the power system, which changes in real time, at 60 Hz.
  • a power pattern generation method of an energy storage system is energy storage based on a normal distribution in consideration of the maximum C-rate and the time required for unit charging and discharging operations (Time Step).
  • Generating a charge/discharge pattern of the system (ESS) classifying the charge/discharge pattern into a charge pattern and a discharge pattern, based on an arbitrary first value for generating a virtual charge/discharge pattern of the energy storage system (ESS)
  • the method may include extracting a power value from the charge pattern or the discharge pattern and generating a power pattern based on the power value.
  • the method for generating a power pattern of the energy storage system includes a charge value of the charge pattern or a discharge value of the discharge pattern within a range that satisfies an equivalent cycle of the energy storage system (ESS). A step of adjusting some of them may be further included.
  • ESS energy storage system
  • the method for generating a power pattern of the energy storage system includes calculating a charge/discharge amount based on the power value and generating state of charge (SoC) information based on the charge/discharge amount. may further include.
  • SoC state of charge
  • the method for generating a power pattern of the energy storage system includes generating a first charge pattern and a second charge pattern based on the charge pattern, and a first discharge pattern and a second discharge pattern based on the discharge pattern.
  • the method further includes generating a pattern, and extracting the power value includes the first charging based on a first value and an arbitrary second value for generating a virtual charge/discharge pattern of the energy storage system (ESS).
  • a power value may be extracted from any one of the pattern, the second charging pattern, the first discharge pattern, and the second discharge pattern.
  • the method of generating a power pattern of the energy storage system further includes generating a first set and a second set considering a ratio of positive numbers and negative numbers, wherein the second value is the first set or may be selected from the second set.
  • the method for generating a power pattern of the energy storage system includes extracting a power value based on the second value when a discharge depth obtained from the remaining capacity information is equal to or greater than a reference value, and based on the power value
  • the method may further include repeating the steps of generating a power pattern, calculating the charge/discharge amount based on the power value, and generating remaining capacity information based on the charge/discharge amount.
  • the first The method may further include adjusting a set and a ratio of positive numbers and negative numbers included in the second set.
  • An apparatus for generating a power pattern for an energy storage system includes a memory for storing at least one command, a processor for executing the at least one command stored in the memory, and outputting an execution result of the processor. generating, by the processor, a charge/discharge pattern based on a normal distribution in consideration of a maximum power (Max CP-rate) and a time required for a unit charge/discharge operation (Time Step); classifying the charge/discharge patterns into charge patterns and discharge patterns; Extracting a power value from the charging pattern or the discharging pattern based on a first arbitrary value for generating a virtual charging and discharging pattern of an energy storage system (ESS); and generating a power pattern based on the power value.
  • Max CP-rate maximum power
  • time Step time required for a unit charge/discharge operation
  • the processor of the device for generating a power pattern for an energy storage system may set a charge value of the charge pattern or discharge of the discharge pattern within a range that satisfies an equivalent cycle of the energy storage system (ESS). It may be set to further perform a step of adjusting some of the values.
  • ESS energy storage system
  • the processor of the power pattern generating device for an energy storage system calculates a charge/discharge amount based on the power value; and generating State of Charge (SoC) information based on the charge/discharge amount.
  • SoC State of Charge
  • the processor of the apparatus for generating a power pattern for an energy storage system generates a first charge pattern and a second charge pattern based on the charge pattern, and the first discharge pattern and the second charge pattern based on the discharge pattern. 2 It is set to further perform the step of generating a discharge pattern, and the step of extracting the power value by the processor includes a first value and an arbitrary second value for generating a virtual charge and discharge pattern of the energy storage system (ESS). A power value may be extracted from any one of the first charge pattern, the second charge pattern, the first discharge pattern, and the second discharge pattern based on .
  • the processor of the apparatus for generating a power pattern for an energy storage system is set to further perform a step of generating a first set and a second set considering a ratio of positive numbers and negative numbers, and the second value is the may be selected from the first set or the second set.
  • the processor of the power pattern generating device for an energy storage system extracts a power value based on the second value when a discharge depth obtained from the remaining capacity information is equal to or greater than a reference value, the power value It may be set to repeatedly perform the steps of generating a power pattern based on , calculating the charge/discharge amount based on the power value, and generating remaining capacity information based on the charge/discharge amount.
  • the processor of the apparatus for generating a power pattern for an energy storage system may, when a discharge depth obtained from the remaining capacity information is equal to or greater than a reference value and the repeating step is performed exceeding a reference number of repetitions, the It may be set to adjust the ratio of positive numbers and negative numbers included in the first set and the second set.
  • the method for generating a power pattern of an energy storage system may generate a power charging pattern and a power discharging pattern within a range required by a user.
  • the lifespan of the energy storage system can be relatively accurately calculated and the design can be performed.
  • FIG. 1 is a diagram showing a power generation system, an energy storage system, a power pattern generating device, and a user according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a power pattern generation method according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 3 is a flowchart showing in detail a method for generating a power pattern according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a power pattern generation method according to an embodiment disclosed in this document.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a power pattern generation method according to an embodiment disclosed in this document.
  • connecting means that the component is directly (e.g. wired), wirelessly, or a third component to the other component. means that it can be connected through
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be included and provided in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)), or distributed online (e.g. via an application store or directly between two user devices). : can be downloaded or uploaded).
  • a machine-readable storage medium e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • CD-ROM compact disc read only memory
  • online e.g. via an application store or directly between two user devices.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a single object or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. there is.
  • one or more components or operations among the aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • the actions performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions are executed in a different order, or omitted. or one or more other actions may be added.
  • FIG. 1 is a diagram showing a power generation system, an energy storage system, a power pattern generating device, and a user according to an embodiment disclosed in this document.
  • the power generation system 10 may generate power.
  • the power generation system 10 may generate power based on renewable energy, but is not limited thereto.
  • An energy storage system may operate in conjunction with the power generation system 10. According to the embodiment, the energy storage system 20 may discharge the stored power when less than a predetermined standard is generated from the power generation system 10 . According to another embodiment, the energy storage system 20 may charge the energy storage system 20 with the power generated above a certain standard when the power generation system 10 generates more than a certain standard.
  • the power pattern generating device 100 may generate a virtual power pattern of the energy storage system 20 .
  • the power pattern may include a power charging pattern and a power discharging pattern.
  • the power pattern generating device 100 may generate a virtual power charging pattern and a power discharging pattern of the energy storage system 20 that are similar to the actual power charging pattern and power discharging pattern of the energy storage system 20 .
  • the virtual power pattern generated by the power pattern generator 100 may be used to calculate the lifespan of the energy storage system 20 .
  • the power pattern generator 100 may include an input unit 110 , a memory 120 , a processor 130 and an output unit 140 .
  • the user 30 may input a factor value required for the power pattern generating device 100 to generate a power pattern into the input unit 110 of the power pattern generating device 100 .
  • the user 30 determines the system energy of the energy storage system 20 (System Energy, unit: [Wh]), the maximum C-rate, the equivalent cycle, and unit charge/discharge.
  • Power pattern generation device that calculates the time required for operation (Time Step, unit: [s]), the reference value of the depth of discharge (DOD; Depth of Discharge, unit: [%]), and/or the factor value of the reference repetition count (Iteration Count) It can be input to the input unit 110 of (100).
  • the system energy factor value may mean energy stored in the energy storage system 20 .
  • the maximum C-rate factor value may mean maximum power charged or discharged in the energy storage system 20 .
  • the equivalent cycle factor value may mean a ratio of system energy and energy used by the energy storage system 20 . For example, if the system of the energy storage system 20 has energy of 100 Wh and the total energy used is 150 Wh, the equivalent cycle factor value may be calculated as 1.5.
  • the factor value of the time required for unit charging and discharging operation may mean the time required for the energy storage system 20 to charge or discharge power once.
  • Depth of discharge may mean a discharge depth of the energy storage system 20 requested by the user 30 .
  • the reference iteration count factor value generates a power pattern under the same or similar conditions in order to generate a power pattern of the energy storage system 20 within the range input by the power pattern generating device 100 from the user 30. It can mean the number of times to repeat the method.
  • the memory 120 may store factor values input to the energy storage system 20 .
  • the memory 120 of the power pattern generating device 100 may store at least one command for generating a virtual power charging pattern and a power discharging pattern of the energy storage system 20 .
  • the processor 130 may execute a command stored in the memory 120 using the factor value stored in the memory 120 .
  • the processor 130 may be a dedicated processor (for example, an embedded processor) for performing each operation step, or a general-purpose processor (generic-purpose processor) capable of performing corresponding operations by executing one or more software programs stored in a memory device.
  • the output unit 140 may output a virtual power charging pattern and a power discharging pattern of the energy storage system 20 generated according to the embodiment of the present document.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a power pattern generation method according to an embodiment disclosed in this document.
  • the operating method of the power pattern generating device is a normal distribution in consideration of the maximum C-rate and the time required for unit charging and discharging operations (Time Step).
  • generating a charge/discharge pattern of the based energy storage system 20 S100
  • classifying the charge/discharge pattern into a charge pattern of power and a discharge pattern of power S110
  • It may include extracting as a value (S120) and generating a power pattern based on the power value (S130).
  • steps S100 to S130 will be described in detail with reference to FIG. 1 .
  • the processor 130 may generate a charge/discharge pattern of the energy storage system 20 .
  • the charge/discharge pattern of the energy storage system 20 may be composed of discrete values.
  • the processor 130 may generate a charge/discharge pattern based on a normal distribution.
  • the processor 130 may generate a charge/discharge pattern using a normal distribution random number generation function of a Python program.
  • the processor 130 may generate a charge/discharge pattern based on a normal distribution with an average of 0. Values constituting the charge/discharge pattern (ie, y-axis values on a normal distribution) may mean the amount of charging power or discharging power of the energy storage system 20, respectively.
  • the processor 130 may multiply each value constituting the generated charge/discharge pattern by the maximum C-rate factor value input from the user 30 .
  • the number of discrete values constituting the charge/discharge pattern may be the same as the number of power charge and discharge times of the energy storage system 20 per day. That is, the charge/discharge pattern of the energy storage system 20 may be composed of the same number of discrete values as the calculation result of [Equation 1].
  • the processor 130 may classify the charge/discharge pattern based on the normal distribution generated in step S100 into a power charge pattern and a power discharge pattern.
  • the processor 130 may classify the normal distribution-based charge/discharge pattern into a power charge pattern and a power discharge pattern by dividing the normal distribution into two halves based on the x-axis of the normal distribution.
  • the processor 130 performs a normal distribution on the charge/discharge pattern.
  • the pattern located at 0 is classified as a charging pattern, and among the charging and discharging patterns, the normal distribution A pattern located at 0 can be classified as a discharge pattern.
  • a value classified as a charging pattern by the processor 130 may mean a power value charged in the energy storage system 20, and a value classified as a discharge pattern by the processor 130 is a value that is discharged from the energy storage system 20. It may mean a power value.
  • the processor 130 may convert a value classified as a discharge pattern into a negative number.
  • the processor 130 may extract a power value for generating a virtual charge/discharge pattern of the energy storage system (ESS).
  • the processor 130 may select any one of a charge value of a charge pattern or a discharge value of a discharge pattern and extract it as a power value.
  • the processor 130 may extract a power value based on an arbitrary first value for generating a virtual charge/discharge pattern.
  • the processor 130 may generate a virtual power pattern of the energy storage system 20 based on the extracted power value.
  • the processor 130 may repeat the step (S120) of extracting any one of the charge value or the discharge value as a power value, and arrange the power values extracted in step S120 in order.
  • the sequentially arranged power values may be virtual power patterns of the energy storage system 20 .
  • the processor 130 may delete the previously extracted power value from the charging pattern or the discharging pattern before repeating the step of extracting the power value (S120).
  • the processor 130 may prevent the same power value as the previously extracted charge value from the charge pattern or the discharge value previously extracted from the discharge pattern from being extracted by deleting the pre-extracted power value from the charge pattern or the discharge pattern.
  • the processor 130 may generate a virtual power pattern that arbitrarily alternately performs charging and discharging operations of power through steps S120 and S130 .
  • a virtual power pattern of the energy storage system 20 generated according to the embodiment disclosed in this document may be output through the output unit 140 .
  • FIG. 3 is a flowchart showing in detail a method for generating a power pattern according to an embodiment of the present invention.
  • the operating method of the power pattern generating device is a normal distribution in consideration of the maximum C-rate and the time required for unit charging and discharging operations (Time Step).
  • generating a charge/discharge pattern of the based energy storage system 20 S200
  • classifying the charge/discharge pattern into a charge pattern of power and a discharge pattern of power S210
  • an equivalent cycle of the energy storage system 20 Adjusting the charge value of the charge pattern or a part of the discharge value of the discharge pattern within a range that satisfies the equivalent cycle (S220), generating a first charge pattern and a second charge pattern based on the charge pattern, and Generating a first discharge pattern and a second discharge pattern (S230), generating a first set and a second set considering the ratio of positive and negative numbers (S240), the first charge pattern, the second charge pattern, Extracting a power value from any one of the first discharge pattern and the second discharge pattern (S250), generating a power pattern
  • steps S200 to S280 will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2 .
  • Step S200 may be substantially the same as step S100 of FIG. 2 .
  • Step S210 may be substantially the same as step S110 of FIG. 2 .
  • the processor 130 may adjust a part of the charge value of the charge pattern and/or a part of the discharge value of the discharge pattern. According to an embodiment, the processor 130 may adjust to reduce a portion of a charge value of a charge pattern and/or a portion of a discharge value of a discharge pattern. According to the present embodiment, the power pattern generating apparatus 100 generates a power pattern that excessively charges or discharges power by performing an adjustment to reduce a part of the charge value and/or a part of the discharge value in step S220. that can be prevented
  • the processor 130 may adjust part of the charge value of the charge pattern and/or part of the discharge value of the discharge pattern within the range of the equivalent cycle input from the user 30 .
  • the range of the equivalent cycle input from the user 30 may mean a range in which an equivalent cycle of charging and/or an equivalent cycle of discharging each exceeds the value of an equivalent cycle factor input from the user 30 .
  • the processor 130 may determine whether an equivalent cycle of charging and/or an equivalent cycle of discharging satisfies a range of equivalent cycles input from the user 30 .
  • a method of calculating an equivalent cycle of charging and/or an equivalent cycle of discharging by the processor 130 according to an embodiment disclosed in this document will be described in detail below.
  • the processor 130 may calculate charging energy and/or discharging energy.
  • the processor 130 may perform an operation to convert a charge value included in a charge pattern into charge energy, and perform an operation to convert a discharge value included in a discharge pattern into discharge energy.
  • the processor 130 may refer to [Equation 2] below to calculate the charging energy and/or the discharging energy.
  • the processor 130 may calculate an equivalent cycle of charging and/or an equivalent cycle of discharging.
  • the processor 130 may calculate an equivalent cycle of charge based on the charge energy and calculate an equivalent cycle of discharge based on the discharge energy.
  • the processor 130 may refer to [Equation 3] below to calculate an equivalent cycle of charging and/or an equivalent cycle of discharging.
  • the processor 130 may set the initial values of the equivalent cycle of charging and the equivalent cycle of discharging to zero.
  • the processor 130 may classify some of the charge values included in the charge pattern as a first charge pattern and the remaining charge values as a second charge pattern.
  • the processor 130 may set the same criterion for classifying the charging patterns into the first and second charging patterns and the same criterion for classifying the discharge patterns into the first and second discharge patterns. there is.
  • the processor 130 may classify the charging values such that the number of each charging value included in the first charging pattern and the second charging pattern is the same in step S220. For example, the processor 130 may divide the charging pattern into two halves and classify one pattern as a first charging pattern and the remaining pattern as a second charging pattern.
  • the processor 130 may perform step S230 simultaneously with step S210 or step S220 or after step S220.
  • the processor 130 may randomly extract the charge value of the first charge pattern, the charge value of the second charge pattern, the discharge value of the first discharge pattern, or the discharge value of the second discharge pattern classified in step S230.
  • the processor 130 may generate a virtual power pattern that is close to the actual power pattern of the energy storage system 20 by randomly extracting the subdivided charge pattern and discharge pattern in step S230.
  • the description of step S250 may be referred to.
  • the processor 130 may generate a first set and a second set considering the ratio of positive and negative numbers.
  • the processor 130 may generate a first set and a second set including positive numbers and negative numbers at the same ratio.
  • the processor 130 may equally generate the first set and the second set as ⁇ -1000, -999, -998, ?, 998, 999, 1000 ⁇ .
  • the ratios of positive numbers and negative numbers included in the first set and the second set generated by the processor 130 are not necessarily equally fixed.
  • the processor 130 may adjust the ratio of positive numbers and negative numbers included in the first set and/or the second set.
  • the processor 130 may perform step S240 after or simultaneously with step S200, step S210, step S220, or step S230.
  • Step S250 may be substantially the same as step S120 of FIG. 2 .
  • the processor 130 may extract a power value for generating a virtual charge/discharge pattern of the energy storage system 20 .
  • the processor 130 extracts any one of the charge value of the first charge pattern, the charge value of the second charge pattern, the discharge value of the first discharge pattern, and the discharge value of the second discharge pattern as a power value.
  • the processor 130 may extract a power value based on an arbitrary first value and a second value for generating a virtual charge/discharge pattern.
  • the processor 130 may select the second value based on the first value.
  • the processor 130 may perform step S250 after step S230 or step S240 or concurrently with step S240.
  • the processor 130 may select the second value from the set E when the first value is 1, and select the second value from the set F when the first value is 2.
  • the processor 130 determines the power value from the first charge pattern when the second value is 11, from the first discharge pattern (or second discharge pattern) when the second value is 12, and the second value. When is 21, it can be extracted from the second charge pattern, and when the second value is 22, it can be extracted from the second discharge pattern (or the first discharge pattern).
  • the second discharge pattern (or the second discharge pattern), when the first value is 2 and the second value is 0 or a positive number
  • the second discharge pattern when the first value is 2 and the second value is a negative number, the second discharge pattern (or the first value is a negative number) discharge pattern).
  • Step S260 may be substantially the same as step S130 of FIG. 2 .
  • the processor 130 may repeat the step (S250) of extracting any one of the charge value or the discharge value as a power value, and arrange the power values extracted in step S250 in order.
  • the sequentially arranged power values may be virtual power patterns of the energy storage system 20 .
  • the processor 130 may delete the previously extracted power value from the first charge pattern, the second charge pattern, the first discharge pattern, or the second discharge pattern before repeating the step of extracting the power value (S250).
  • the processor 130 deletes the previously extracted power value from the first charging pattern, the second charging pattern, the first discharge pattern, or the second discharge pattern, so that the same power value as the previously extracted charging or discharging value is extracted. It can be prevented.
  • step S270 the processor 130 may calculate the charge/discharge amount by referring to [Equation 4] for the power value extracted in step S250.
  • the processor 130 may perform step S270 after step S250 or step S260 or simultaneously.
  • step S280 the processor 130 may generate state of charge (SoC, unit: [%]) information by referring to [Equation 5] for the charge/discharge amount calculated in step S270.
  • the processor 130 may preset the initial residual capacity of the energy storage system 20 to a specific value. As an example, the processor 130 may set the initial residual capacity of the energy storage system 20 to 50%.
  • the processor 130 may perform step S280 after step S270 or simultaneously.
  • the processor 130 may generate a virtual remaining capacity graph of the energy storage system 20 based on the remaining capacity information.
  • the power pattern generating device 100 may output a virtual remaining capacity graph of the energy storage system 20 generated according to the embodiment of the present document through the output unit 140 .
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a power pattern generation method according to an embodiment disclosed in this document.
  • the method for generating the power pattern of the energy storage system 20 by the power pattern generation device 100 includes the processor 130 calculating the discharge depth from the remaining capacity information (S300), the calculated discharge depth It may include determining whether the value is less than the discharge depth reference value (DOD) requested by the user 30 (S310) and/or outputting power pattern and remaining capacity information (S320).
  • DOD discharge depth reference value
  • steps S300 to S320 will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 .
  • step S300 the processor 130 may calculate the discharge depth from the remaining capacity information.
  • the processor 130 may perform step S300 after step S280 of FIG. 3 or simultaneously.
  • the processor 130 may calculate the discharge depth of the virtual pattern by referring to [Equation 6].
  • the processor 130 may determine whether the discharge depth of the generated power pattern satisfies the range required by the user 30.
  • the processor 130 may determine whether the discharge depth calculated in S300 is less than the discharge depth reference value DOD input from the user 30 .
  • the processor 130 determines that the depth of discharge of the generated power pattern does not satisfy the range required by the user 30 when the depth of discharge calculated in step S300 is equal to or greater than the depth of discharge reference value DOD input from the user 30. can judge According to an embodiment, the processor 130 may regenerate the power pattern when it is determined that the discharge depth of the generated power pattern does not satisfy the range requested by the user 30 .
  • the processor 130 extracts a power value (S120 or S250), generates a power pattern based on the power value (S130 or S260), and determines the charge/discharge amount based on the power value.
  • the calculating step (S270) and the generating remaining capacity information based on the charge/discharge amount (S280) may be repeated. Since the processor 130 performs the step of extracting the power value (S120 or S250) based on the first value and/or the second value, the discharge depth of the power pattern generated again under the same condition is the user 30 can satisfy the required range.
  • step S320 the output unit 140 may output the power pattern and remaining capacity information generated by the processor 130.
  • the processor 130 determines that the discharge depth of the power pattern generated in step S310 satisfies the range required by the user 30, the output unit 140 may perform step S320.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a power pattern generation method according to an embodiment disclosed in this document.
  • the method for generating the power pattern of the energy storage system 20 by the power pattern generation device 100 includes the processor 130 calculating the discharge depth from remaining capacity information (S400), the calculated discharge depth Determining whether the value is less than the discharge depth reference value (DOD) requested by the user (30) (S410), the number of iterations for repeatedly generating the power pattern is the reference iteration count (Iteration Count) requested by the user (30) Determining whether it exceeds (S420), adjusting the ratio of positive and negative numbers included in the first set and the second set (S430), and/or outputting power pattern and remaining capacity information (S440). ) may be included.
  • DOD discharge depth reference value
  • Iteration Count reference iteration count
  • S440 power pattern and remaining capacity information
  • steps S400 to S440 will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4 .
  • Step S400 may be substantially the same as step S300 of FIG. 4 .
  • Step S410 may be substantially the same as step S310 of FIG. 4 .
  • the processor 130 may count the number of repetitions of generating the power pattern.
  • the processor 130 may determine whether the number of iterations satisfies the range required by the user 30.
  • the processor 130 may determine whether the number of iterations exceeds the reference iteration count input from the user 30 . When the number of iterations is less than or equal to the reference iteration count, the processor 130 may determine that the number of iterations does not satisfy the range requested by the user 30 and the range required by the user 30. there is.
  • the processor 130 when the processor 130 determines that the number of repetitions does not satisfy the range required by the user 30, extracting a power value under the same or similar condition as the existing condition (S120 or S250) , generating a power pattern based on the power value (S130 or S260), calculating a charge/discharge amount based on the power value (S270), and generating remaining capacity information based on the charge/discharge amount (S280) are repeated. can do.
  • a similar condition may mean a case where the processor 130 changes other conditions without adjusting the ratio of positive numbers and negative numbers included in the first set and the second set.
  • step S430 the processor 130 may adjust the ratio of positive numbers and negative numbers included in the first set and the second set.
  • the processor 130 may perform step S430.
  • the processor 130 may differently adjust the ratio of positive numbers and negative numbers included in the first set and the second set.
  • the processor 130 may adjust the first set to increase the ratio of positive numbers in the first set, and adjust the second set to increase the ratio of negative numbers in the second set.
  • the processor 130 may increase all numbers included in the first set by 1 and decrease all numbers included in the second set by 1.
  • the processor 130 when the first set and the second set are ⁇ -1000, -999, -998, ⁇ , 998, 999, 1000 ⁇ , the processor 130 sets the first set to ⁇ -999 in step S430. .
  • the processor 130 extracts a power value (S120 or S250), generates a power pattern based on the power value (S130 or S260), and calculates a charge/discharge amount based on the power value.
  • the step (S270) and the step (S280) of generating the remaining capacity information based on the charge/discharge amount may be repeatedly performed.
  • the processor 130 may extract a power value based on the first set and the second set in which the ratio of positive and negative numbers is adjusted in repeating step S250, the regenerated power pattern constitutes a power pattern per unit time.
  • the ratio of the power charging pattern and the power discharging pattern may be varied.
  • Step S440 may be substantially the same as step S320 of FIG. 4 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 에너지저장시스템의 전력 패턴 생성 방법은, 최대 씨레이트(Max C-rate) 및 단위 충방전 동작의 소요시간(Time Step)을 고려하여 정규분포에 기반한 에너지저장시스템(ESS)의 충방전 패턴을 생성하는 단계, 상기 충방전 패턴을 충전 패턴 및 방전 패턴으로 분류하는 단계, 상기 에너지저장시스템(ESS)의 가상 충방전 패턴 생성을 위한 임의의 제1 값에 기반하여 상기 충전 패턴 또는 상기 방전 패턴으로부터 전력값을 추출하는 단계 및 상기 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전력 패턴 생성 방법 및 장치
관련출원과의 상호인용
본 발명은 2021.11.04.에 출원된 한국 특허 출원 제10-2021-0150947호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용을 본 명세서의 일부로서 포함한다.
기술분야
본 문서에 개시된 실시예들은 전력 패턴 생성 방법 및 장치에 관한 것이다.
신재생에너지는 석탄, 석유, 원자력 및 천연가스 등의 화석연료가 아닌 햇빛, 물, 강수, 생물 유기체 등을 포함하여 재생이 가능한 연료를 이용하는 에너지를 의미한다. 신재생에너지의 종류로는 태양광 에너지, 바이오 에너지, 풍력, 수력, 수소에너지 등이 있다.
에너지저장시스템(ESS; Energy Storage System)은 태양광으로 대표되는 신재생 에너지 발전 시스템과 전력 저장 시스템을 연계한 것으로, 전력 충전 및 전력 방전이 가능한 배터리에 신재생 에너지 또는 전력 계통의 잉여 전력을 저장하고 필요 시, 부하에 전력을 공급하는 시스템이다. 일반적으로 신재생에너지 발전 시스템 연계형 에너지저장시스템은 신재생에너지 또는 계통의 전력으로 배터리를 충전하고, 부하에 전력 공급이 필요할 때 신재생 에너지, 계통, 배터리 중 어느 하나를 통해서 부하에 전력을 공급한다.
일반적으로 국내 표준 전력은 60Hz의 교류로 공급된다. 에너지저장시스템은 실시간으로 변하는 전력계통의 주파수를 60Hz로 유지하기 위하여, 에너지저장시스템의 전력을 충전 및/또는 방전시킨다.
에너지저장시스템의 설계 시, 수명을 산정함에 있어서 에너지저장시스템의 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴을 고려하지 않고 설계를 진행하거나 임의의 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴을 가정하여 설계를 진행하는 문제가 있다.
에너지저장시스템의 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴을 고려하지 않고 에너지저장시스템의 설계를 진행하는 경우, 설계에 적용하기 위한 온도 산출에 어려움이 있다. 또한, 에너지저장시스템의 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴을 임의로 가정하여 에너지저장시스템의 설계를 진행하는 경우, 사용자가 요구하는 범위의 패턴과 상이한 패턴을 이용하게 될 가능성이 있다.
에너지저장시스템의 수명을 보다 정확하게 산정하기 위해서는, 사용자가 요구하는 범위에서의 전력 충전 및 전력 방전 패턴을 생성할 필요가 있다.
상기 발명의 배경 기술 및 상기 해결하고자 하는 과제에서 종래기술로서 설명된 사항은 본 발명에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 에너지저장시스템의 전력 패턴 생성 방법은, 최대 씨레이트(Max C-rate) 및 단위 충방전 동작의 소요시간(Time Step)을 고려하여 정규분포에 기반한 에너지저장시스템(ESS)의 충방전 패턴을 생성하는 단계, 상기 충방전 패턴을 충전 패턴 및 방전 패턴으로 분류하는 단계, 상기 에너지저장시스템(ESS)의 가상 충방전 패턴 생성을 위한 임의의 제1 값에 기반하여 상기 충전 패턴 또는 상기 방전 패턴으로부터 전력값을 추출하는 단계 및 상기 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 에너지저장시스템의 전력 패턴 생성 방법은, 상기 에너지저장시스템(ESS)의 등가 사이클(Equivalent Cycle)을 만족하는 범위에서 상기 충전 패턴의 충전값 또는 상기 방전 패턴의 방전값의 일부를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 에너지저장시스템의 전력 패턴 생성 방법은, 상기 전력값에 기반하여 충방전량을 연산하는 단계 및 상기 충방전량에 기반하여 잔존용량(SoC, State of Charge) 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 에너지저장시스템의 전력 패턴 생성 방법은, 상기 충전 패턴을 기초로 제1 충전 패턴 및 제2 충전 패턴을 생성하고, 상기 방전 패턴을 기초로 제1 방전 패턴 및 제2 방전 패턴을 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 전력값을 추출하는 단계는, 제1 값 및 상기 에너지저장시스템(ESS)의 가상 충방전 패턴 생성을 위한 임의의 제2 값에 기반하여 상기 제1 충전 패턴, 상기 제2 충전 패턴, 상기 제1 방전 패턴 및 상기 제2 방전 패턴 중 어느 하나의 패턴으로부터 전력값을 추출할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 에너지저장시스템의 전력 패턴 생성 방법은, 양수 및 음수의 비율을 고려한 제1 집합 및 제2 집합을 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 값은 상기 제1 집합 또는 상기 제2 집합으로부터 선택될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상기 에너지저장시스템의 전력 패턴 생성 방법은, 상기 잔존용량 정보로부터 획득되는 방전깊이가 기준값 이상인 경우, 상기 제2 값에 기반하여 전력값을 추출하는 단계, 상기 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 단계, 상기 전력값에 기반하여 상기 충방전량을 연산하는 단계 및 상기 충방전량에 기반하여 잔존용량 정보를 생성하는 단계를 반복 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 상긱 에너지저장시스템의 전력 패턴 생성 방법은, 상기 잔존용량 정보로부터 획득되는 방전깊이가 기준값 이상이고, 상기 반복 수행하는 단계가 기준 반복 횟수를 초과하여 수행된 경우, 상기 제1 집합 및 상기 제2 집합에 포함된 양수 및 음수의 비율을 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시예에 따른 에너지저장시스템용 전력 패턴 생성 장치는 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리, 상기 메모리에 저장된 상기 적어도 하나의 명령을 실행하는 프로세서 및 상기 프로세서의 실행 결과를 출력하는 출력부를 포함하고, 상기 프로세서는, 최대 전력(Max CP-rate) 및 단위 충방전 동작의 소요시간(Time Step)을 고려하여 임의의 정규분포 기반의 충방전 패턴을 생성하는 단계; 상기 충방전 패턴을 충전 패턴 및 방전 패턴으로 분류하는 단계; 에너지저장시스템(ESS)의 가상 충방전 패턴 생성을 위한 임의의 제1 값에 기반하여 상기 충전 패턴 또는 상기 방전 패턴으로부터 전력값을 추출하는 단계; 및 상기 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 단계를 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따라, 에너지저장시스템용 전력 패턴 생성 장치의 상기 프로세서는, 상기 에너지저장시스템(ESS)의 등가 사이클(Equivalent Cycle)을 만족하는 범위에서 상기 충전 패턴의 충전값 또는 상기 방전 패턴의 방전값의 일부를 조정하는 단계를 더 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따라, 에너지저장시스템용 전력 패턴 생성 장치의 상기 프로세서는 상기 전력값에 기반하여 충방전량을 연산하는 단계; 및 상기 충방전량에 기반하여 잔존용량(SoC; State of Charge) 정보를 생성하는 단계를 더 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따라, 에너지저장시스템용 전력 패턴 생성 장치의 상기 프로세서는, 상기 충전 패턴을 기초로 제1 충전 패턴 및 제2 충전 패턴을 생성하고, 상기 방전 패턴을 기초로 제1 방전 패턴 및 제2 방전 패턴을 생성하는 단계를 더 수행하도록 설정되고, 상기 프로세서가 상기 전력값을 추출하는 단계는, 제1 값 및 상기 에너지저장시스템(ESS)의 가상 충방전 패턴 생성을 위한 임의의 제2 값에 기반하여 상기 제1 충전 패턴, 상기 제2 충전 패턴, 상기 제1 방전 패턴 및 상기 제2 방전 패턴 중 어느 하나의 패턴으로부터 전력값을 추출할 수 있다.
일 실시예에 따라, 에너지저장시스템용 전력 패턴 생성 장치의 상기 프로세서는, 양수 및 음수의 비율을 고려한 제1 집합 및 제2 집합을 생성하는 단계를 더 수행하도록 설정되고, 상기 제2 값은 상기 제1 집합 또는 상기 제2 집합으로부터 선택될 수 있다.
일 실시예에 따라, 에너지저장시스템용 전력 패턴 생성 장치의 상기 프로세서는, 상기 잔존용량 정보로부터 획득되는 방전깊이가 기준값 이상인 경우, 상기 제2 값에 기반하여 전력값을 추출하는 단계, 상기 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 단계, 상기 전력값에 기반하여 상기 충방전량을 연산하는 단계 및 상기 충방전량에 기반하여 잔존용량 정보를 생성하는 단계를 반복 수행하도록 설정될 수 있다.
일 실시예에 따라, 에너지저장시스템용 전력 패턴 생성 장치의 상기 프로세서는, 상기 잔존용량 정보로부터 획득되는 방전깊이가 기준값 이상이고, 상기 반복 수행하는 단계가 기준 반복 횟수를 초과하여 수행된 경우, 상기 제1 집합 및 상기 제2 집합에 포함된 양수 및 음수의 비율을 조정하도록 설정될 수 있다.
본 문서의 개시에 따른 에너지저장시스템의 전력 패턴 생성 방법은 사용자가 요구하는 범위 내에서 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴을 생성할 수 있다.
본 문서의 개시에 따른 에너지저장시스템의 전력 패턴 생성 방법에 따라 생성된 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴에 기초하여, 에너지저장시스템의 수명을 상대적으로 정확하게 산정하여 설계를 진행할 수 있다.
도 1는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 발전 시스템, 에너지저장시스템, 전력 패턴 생성 장치 및 사용자를 보여주는 도면이다.
도 2은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전력 패턴 생성 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 패턴 생성 방법을 구체적으로 보여주는 흐름도이다.
도 4은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전력 패턴 생성 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전력 패턴 생성 방법을 보여주는 흐름도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째", "둘째", "A", "B", "(a)" 또는 "(b)"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.
본 문서에서, 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 언급되거나 "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 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 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 1는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 발전 시스템, 에너지저장시스템, 전력 패턴 생성 장치 및 사용자를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 발전 시스템(10)은 전력을 생성할 수 있다. 예를 들어, 발전 시스템(10)은 신재생에너지에 기반하여 전력을 생성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
에너지저장시스템(Energy Storage System; ESS, 20)은 발전 시스템(10)과 연계하여 동작할 수 있다. 실시예에 따르면, 에너지저장시스템(20)은 발전 시스템(10)으로부터 일정 기준 미만의 전력이 생성되는 경우, 저장된 전력을 방전할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 에너지저장시스템(20)은 발전 시스템(10)으로부터 일정 기준 이상의 전력이 생성되는 경우, 기준 이상으로 생성된 전력을 에너지저장시스템(20)에 충전할 수 있다.
전력 패턴 생성 장치(100)는 에너지저장시스템(20)의 가상의 전력 패턴을 생성할 수 있다. 전력 패턴은 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴으로 구성될 수 있다. 전력 패턴 생성 장치(100)는 에너지저장시스템(20)의 실제 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴과 유사한 에너지저장시스템(20)의 가상의 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴을 생성할 수 있다. 전력 패턴 생성 장치(100)가 생성한 가상의 전력 패턴은 에너지저장시스템(20)의 수명을 산정하는데 사용될 수 있다.
전력 패턴 생성 장치(100)는 입력부(110), 메모리(120), 프로세서(130) 및 출력부(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 사용자(30)는 전력 패턴 생성 장치(100)가 전력 패턴을 생성하는데 요구되는 인자 값을 전력 패턴 생성 장치(100)의 입력부(110)에 입력할 수 있다. 실시예에 따르면, 사용자(30)는 에너지저장시스템(20)의 시스템 에너지(System Energy, 단위: [Wh]), 최대 씨레이트(Max C-rate), 등가 사이클(Equivalent Cycle), 단위 충방전 동작의 소요시간(Time Step, 단위: [s]), 방전깊이의 기준값(DOD; Depth of Discharge, 단위: [%]) 및/또는 기준 반복 횟수(Iteration Count)의 인자 값을 전력 패턴 생성 장치(100)의 입력부(110)에 입력할 수 있다.
실시예에 따르면, 시스템 에너지(System Energy) 인자 값은 에너지저장시스템(20)에 저장된 에너지를 의미할 수 있다.
최대 씨레이트(Max C-rate) 인자 값은 에너지저장시스템(20)에서 충전 또는 방전되는 최대 전력을 의미할 수 있다.
등가 사이클(Equivalent Cycle) 인자 값은 시스템 에너지(System Energy)와 에너지저장시스템(20)이 사용하는 에너지의 비를 의미할 수 있다. 예를 들어, 에너지저장시스템(20)의 시스템 100Wh의 에너지를 갖는데, 총 사용하는 에너지가 150Wh이라면, 등가 사이클 인자 값은 1.5로 계산될 수 있다.
단위 충방전 동작의 소요시간(Time Step) 인자 값은 에너지저장시스템(20)이 전력을 1회 충전하거나 1회 방전하는데 소요되는 시간을 의미할 수 있다.
방전깊이의 기준값(DOD, Depth of discharge)은 사용자(30)가 요구하는 에너지저장시스템(20)의 방전깊이를 의미할 수 있다.
기준 반복 횟수(Iteration Count) 인자 값은 전력 패턴 생성 장치(100)가 사용자(30)로부터 입력받은 범위 내에서 에너지저장시스템(20)의 전력 패턴을 생성하기 위하여, 동일 또는 유사한 조건에서 전력 패턴 생성 방법을 반복하는 횟수를 의미할 수 있다.
메모리(120)는 에너지저장시스템(20)에 입력된 인자 값을 저장할 수 있다. 전력 패턴 생성 장치(100)의 메모리(120)는 에너지저장시스템(20)의 가상의 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴을 생성하기 위한 적어도 하나의 명령을 저장할 수 있다.
프로세서(130)는 메모리(120)에 저장된 인자 값을 이용하여 메모리(120)에 저장된 명령을 실행할 수 있다. 프로세서(130)는 각 동작 단계를 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
출력부(140)는 본 문서의 실시예에 따라 생성된 에너지저장시스템(20)의 가상의 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴을 출력할 수 있다.
전력 패턴 생성 장치(100)의 구체적인 동작은 이하의 도 2 내지 도 5를 참조하여 더욱 구체적으로 설명될 것이다.
도 2은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전력 패턴 생성 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전력 패턴 생성 장치의 동작 방법은 최대 씨레이트(Max C-rate) 및 단위 충방전 동작의 소요시간(Time Step)을 고려하여 정규분포에 기반한 에너지저장시스템(20)의 충방전 패턴을 생성하는 단계(S100), 충방전 패턴을 전력의 충전 패턴 및 전력의 방전 패턴으로 분류하는 단계(S110), 충전값 또는 방전값 중 어느 하나를 전력값으로 추출하는 단계(S120) 및 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 단계(S130) 포함할 수 있다.
이하에서는 상기 S100 단계 내지 S130 단계에 대해 도 1을 참조하여 구체적으로 설명한다.
S100 단계에서, 프로세서(130)는 에너지저장시스템(20)의 충방전 패턴을 생성할 수 있다. 실시예에 따르면, 에너지저장시스템(20)의 충방전 패턴은 이산적인 값으로 구성될 수 있다. 프로세서(130)는 정규분포에 기반하여 충방전 패턴을 생성할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 파이썬(python) 프로그램의 정규분포 난수 생성 함수를 이용하여 충방전 패턴을 생성할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 평균이 0인 정규분포에 기반하여 충방전 패턴을 생성할 수 있다. 충방전 패턴을 구성하는 값(즉, 정규분포 상 y축 값)은 각각 에너지저장시스템(20)의 충전 전력 또는 방전 전력의 양을 의미할 수 있다. 프로세서(130)는 생성된 충방전 패턴을 구성하는 각 값에 사용자(30)로부터 입력받은 최대 씨레이트(Max C-rate) 인자 값을 곱할 수 있다. 충방전 패턴을 구성하는 이산적인 값의 개수는 에너지저장시스템(20)의 1일 전력 충전 및 전력 방전 횟수와 동일할 수 있다. 즉, 에너지저장시스템(20)의 충방전 패턴은 [수학식 1]의 연산 결과값과 동일한 개수의 이산적인 값으로 구성될 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2022013855-appb-img-000001
S110 단계에서, 프로세서(130)는 S100 단계에서 생성된 정규분포 기반의 충방전 패턴을 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴으로 분류할 수 있다. 프로세서(130)는 정규분포 기반의 충방전 패턴을, 정규분포 상의 x축 기준으로 이등분하여 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴으로 분류할 수 있다. 본 문서에 개시된 실시예에 따라 프로세서(130)가 평균이 0인 정규분포에 기반하여 충방전 패턴을 생성한 경우, 프로세서(130)는 충방전 패턴 중 정규분포 상에서
Figure PCTKR2022013855-appb-img-000002
0 에 위치한 패턴은 충전 패턴으로 분류하고, 충방전 패턴 중 정규분포 상에서
Figure PCTKR2022013855-appb-img-000003
0 에 위치한 패턴은 방전 패턴으로 분류할 수 있다. 프로세서(130)가 충전 패턴으로 분류한 값은 에너지저장시스템(20)에 충전되는 전력값을 의미할 수 있고, 프로세서(130)가 방전 패턴으로 분류한 값은 에너지저장시스템(20)에서 방전되는 전력값을 의미할 수 있다. 프로세서(130)는 방전 패턴으로 분류된 값을 음수로 변환할 수 있다.
S120 단계에서, 프로세서(130)는 에너지저장시스템(ESS)의 가상 충방전 패턴 생성을 위한 전력값을 추출할 수 있다. 프로세서(130)는 충전 패턴의 충전값 또는 방전 패턴의 방전값 중 어느 하나를 선택하여 전력값으로 추출할 수 있다. 프로세서(130)는 가상 충방전 패턴 생성을 위한 임의의 제1 값에 기반하여 전력값을 추출할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 임의의 수의 집합 G={1, 2}을 생성하고, 집합 G에서 임의의 제1 값을 선택할 수 있다. 이 때 프로세서(130)는, 제1 값이 1인 경우에는 충전 패턴으로부터 충전값을 전력값으로 추출하고, 제1 값이 2인 경우에는 방전 패턴으로부터 방전값을 전력값으로 추출할 수 있다.
S130 단계에서, 프로세서(130)는 추출된 전력값에 기반하여 에너지저장시스템(20)의 가상의 전력 패턴을 생성할 수 있다. 프로세서(130)는 충전값 또는 방전값 중 어느 하나를 전력값으로 추출하는 단계(S120)를 반복하고, S120 단계에서 추출된 전력값을 순서대로 배치할 수 있다. 이 때, 순서대로 배치된 전력값은 에너지저장시스템(20)의 가상의 전력 패턴일 수 있다. 프로세서(130)는 전력값을 추출하는 단계(S120)를 반복하기에 앞서, 기 추출된 전력값을 충전 패턴 또는 방전 패턴에서 삭제할 수 있다. 프로세서(130)는 기 추출된 전력값을 충전 패턴 또는 방전 패턴에서 삭제함으로써, 충전 패턴으로부터 기 추출된 충전값 또는 방전 패턴으로부터 기 추출된 방전값과 동일한 전력값이 추출되는 것을 방지할 수 있다.
프로세서(130)는 S120 단계 및 S130 단계를 통해, 전력의 충전과 방전 동작을 임의로 번갈아 수행하는 가상의 전력 패턴을 생성할 수 있다. 본 문서에 개시된 실시예에 따라 생성된 에너지저장시스템(20)의 가상의 전력 패턴은 출력부(140)를 통해 출력될 수 있다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 패턴 생성 방법을 구체적으로 보여주는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전력 패턴 생성 장치의 동작 방법은 최대 씨레이트(Max C-rate) 및 단위 충방전 동작의 소요시간(Time Step)을 고려하여 정규분포에 기반한 에너지저장시스템(20)의 충방전 패턴을 생성하는 단계(S200), 충방전 패턴을 전력의 충전 패턴 및 전력의 방전 패턴으로 분류하는 단계(S210), 에너지저장시스템(20)의 등가 사이클(Equivalent Cycle)을 만족하는 범위에서 충전 패턴의 충전값 또는 방전 패턴의 방전값 일부를 조정하는 단계(S220), 충전 패턴을 기초로 제1 충전 패턴 및 제2 충전 패턴을 생성하고 방전 패턴을 기초로 제1 방전 패턴 및 제2 방전 패턴을 생성하는 단계(S230), 양수 및 음수의 비율을 고려한 제1 집합 및 제2 집합을 생성하는 단계(S240), 제1 충전 패턴, 제2 충전 패턴, 제1 방전 패턴 및 제2 방전 패턴 중 어느 하나의 패턴으로부터 전력값을 추출하는 단계(S250), 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 단계(S260), 전력값에 기반하여 충방전량을 연산하는 단계(S270) 및/또는 충방전량에 기반하여 잔존용량 정보를 생성하는 단계(S280)를 포함할 수 있다.
이하에서는 상기 S200 단계 내지 S280 단계에 대해 도 1 및 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다.
S200 단계는 도 2의 S100 단계와 실질적으로 동일할 수 있다.
S210 단계는 도 2의 S110 단계와 실질적으로 동일할 수 있다.
S220 단계에서, 프로세서(130)는 충전 패턴의 충전값 일부 및/또는 방전 패턴의 방전값 일부를 조정할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 충전 패턴의 충전값 일부 및/또는 방전 패턴의 방전값 일부를 축소하는 조정을 할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 전력 패턴 생성 장치(100)는 S220 단계에서 충전값 일부 및/또는 방전값 일부를 축소하는 조정을 함으로써, 전력을 과도하게 충전하거나 전력을 과도하게 방전하는 전력 패턴을 생성하는 것을 방지할 수 있다.
프로세서(130)는 사용자(30)로부터 입력받은 등가 사이클(Equivalent Cycle)의 범위를 만족하는 한도에서 충전 패턴의 충전값 일부 및/또는 방전 패턴의 방전값 일부를 조정할 수 있다. 사용자(30)로부터 입력받은 등가 사이클의 범위란, 충전의 등가 사이클 및/또는 방전의 등가 사이클이 각각 사용자(30)로부터 입력받은 등가 사이클 인자 값을 초과하는 범위를 의미할 수 있다. 프로세서(130)는 충전의 등가 사이클 및/또는 방전의 등가 사이클이 사용자(30)로부터 입력받은 등가 사이클(Equivalent Cycle)의 범위를 만족하는지 여부를 판단할 수 있다. 본 문서에 개시된 실시예에 따라 프로세서(130)가 충전의 등가 사이클 및/또는 방전의 등가 사이클을 연산하는 방법에 대해서는 이하에서 구체적으로 설명한다.
프로세서(130)는 충전 에너지 및/또는 방전 에너지를 연산할 수 있다. 프로세서(130)는 충전 패턴에 포함된 충전값을 충전 에너지 변환하도록 연산하고, 방전 패턴에 포함된 방전값을 방전 에너지로 변환하도록 연산할 수 있다. 프로세서(130)는 충전 에너지 및/또는 방전 에너지를 연산하기 위하여, 아래의 [수학식 2]를 참조할 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2022013855-appb-img-000004
Figure PCTKR2022013855-appb-img-000005
프로세서(130)는 충전의 등가 사이클 및/또는 방전의 등가 사이클을 연산할 수 있다. 프로세서(130)는 충전 에너지에 기반하여 충전의 등가 사이클을 연산하고, 방전 에너지에 기반하여 방전의 등가 사이클을 연산할 수 있다. 프로세서(130)는 충전의 등가 사이클 및/또는 방전의 등가 사이클을 연산하기 위하여, 아래의 [수학식 3]을 참조할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 충전의 등가 사이클 및 방전의 등가 사이클의 초기값을 0으로 설정할 수 있다.
[수학식 3]
(1)
Figure PCTKR2022013855-appb-img-000006
(2)
Figure PCTKR2022013855-appb-img-000007
S230 단계에서, 프로세서(130)는 충전 패턴에 포함된 충전값의 일부를 제1 충전 패턴으로, 나머지 충전값을 제2 충전 패턴으로 분류할 수 있다. S220 단계에서, 프로세서(130)는 충전 패턴을 제1 충전 패턴 및 제2 충전 패턴으로 분류하는 기준과 동일한 기준과 방전 패턴을 제1 방전 패턴 및 제2 방전 패턴으로 분류하는 기준을 동일하게 설정할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 S220 단계에서 제1 충전 패턴 및 제2 충전 패턴에 포함된 각 충전값의 개수가 같도록 충전값을 분류할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 충전 패턴을 두 개의 패턴으로 이등분하여 하나의 패턴을 제1 충전 패턴으로, 나머지 패턴을 제2 충전 패턴으로 분류할 수 있다. 프로세서(130)는 S230 단계를 S210 단계 또는 S220 단계와 동시에 수행하거나 S220 단계의 이후에 수행할 수 있다. 프로세서(130)는 S230 단계에서 분류된 제1 충전 패턴의 충전값, 제2 충전 패턴의 충전값, 제1 방전 패턴의 방전값 또는 제2 방전 패턴의 방전값을 임의로 추출할 수 있다. 프로세서(130)는 S230 단계에서 세분화된 충전 패턴 및 방전 패턴을 임의로 추출함으로써, 에너지저장시스템(20)의 실제 전력 패턴과 근사한 가상 전력 패턴을 생성할 수 있다. 프로세서(130)가 S230 단계에서 세분화된 충전값 또는 방전값을 임의로 추출하는 구체적인 방법에 대해서는 S250의 설명을 참조할 수 있다.
S240 단계에서, 프로세서(130)는 양수 및 음수의 비율을 고려한 제1 집합 및 제2 집합을 생성할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 양수 및 음수를 동일한 비율로 포함하는 제1 집합 및 제2 집합을 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(130)는 제1 집합 및 제2 집합을 {-1000, -999, -998, 쪋, 998, 999, 1000}로 동일하게 생성할 수 있다. 프로세서(130)가 생성한 제1 집합과 제2 집합에 포함된 양수 및 음수의 비율은 반드시 동일하게 고정된 것은 아니다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 제1 집합 및/또는 제2 집합에 포함된 양수 및 음수의 비율을 조정할 수 있다. 프로세서(130)는 S240 단계를 S200 단계, S210 단계, S220 단계, 또는 S230 단계의 이후에 수행하거나 또는 동시에 수행할 수 있다.
S250 단계는 도 2의 S120 단계와 실질적으로 동일할 수 있다. S250 단계에서, 프로세서(130)는 에너지저장시스템(20)의 가상 충방전 패턴 생성을 위한 전력값을 추출할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 제1 충전 패턴의 충전값, 제2 충전 패턴의 충전값, 제1 방전 패턴의 방전값 및 제2 방전 패턴의 방전값 중 어느 하나를 전력값으로 추출할 수 있다. 프로세서(130)는 가상 충방전 패턴 생성을 위한 임의의 제1 값 및 제2 값에 기반하여 전력값을 추출할 수 있다. 프로세서(130)는 제2 값을 제1 값에 기반하여 선택할 수 있다. 프로세서(130)는 S250 단계를 S230 단계 또는 S240 단계의 이후에 수행하거나 또는 S240 단계와 동시에 수행할 수 있다.
실시예에 따르면, 프로세서(130)는 제1 값을 임의의 수의 집합 G={1, 2}로부터 선택할 수 있고, 제2 값을 임의의 수의 집합 E={11, 12} 또는 임의의 수의 집합 F={21, 22}로부터 선택할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 제2 값을, 제1 값이 1인 경우 집합 E로부터 선택할 수 있고, 제1 값이 2인 경우 집합 F로부터 선택할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 전력값을, 제2 값이 11인 경우 제1 충전 패턴으로부터, 제2 값이 12인 경우 제1 방전 패턴(또는 제2 방전 패턴)으로부터, 제2 값이 21인 경우 제2 충전 패턴으로부터, 제2 값이 22인 경우 제2 방전 패턴(또는 제1 방전 패턴)으로부터 추출할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 제1 값을 임의의 수의 집합 G={1, 2}로부터 선택할 수 있고, 제2 값을 S240 단계에서 생성된 제1 집합 또는 제2 집합에서 선택할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 제2 값을, 제1 값이 1인 경우 제1 집합으로부터 선택할 수 있고, 제1 값이 2인 경우 제2 집합으로부터 선택할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 전력값을, 제1 값 1이고 제2 값이 0 또는 양수인 경우 제1 충전 패턴에서, 제1 값이 1이고 제2 값이 음수인 경우 제1 방전 패턴(또는 제2 방전 패턴)에서, 제1 값이 2이고 제2 값이 0 또는 양수인 경우 제2 충전 패턴에서, 제1 값이 2이고 제2 값이 음수인 경우 제2 방전 패턴(또는 제1 방전 패턴)에서 추출할 수 있다.
S260 단계는 도 2의 S130 단계와 실질적으로 동일할 수 있다. 프로세서(130)는 충전값 또는 방전값 중 어느 하나를 전력값으로 추출하는 단계(S250)를 반복하고, S250 단계에서 추출된 전력값을 순서대로 배치할 수 있다. 이 때, 순서대로 배치된 전력값은 에너지저장시스템(20)의 가상의 전력 패턴일 수 있다. 프로세서(130)는 전력값을 추출하는 단계(S250)를 반복하기에 앞서, 기 추출된 전력값을 제1 충전 패턴, 제2 충전 패턴, 제1 방전 패턴 또는 제2 방전 패턴에서 삭제할 수 있다. 프로세서(130)는 기 추출된 전력값을 제1 충전 패턴, 제2 충전 패턴, 제1 방전 패턴 또는 제2 방전 패턴에서 삭제함으로써, 기 추출된 충전값 또는 방전값과 동일한 전력값이 추출되는 것을 방지할 수 있다.
S270 단계에서, 프로세서(130)는 S250 단계에서 추출한 전력값을 [수학식 4]를 참조하여 충방전량을 연산할 수 있다. 프로세서(130)는 S270 단계를 S250 단계 또는 S260 단계의 이후에 수행하거나 동시에 수행할 수 있다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2022013855-appb-img-000008
S280 단계에서, 프로세서(130)는 S270 단계에서 연산한 충방전량을 [수학식 5]를 참조하여 잔존용량(SoC; State of Charge, 단위: [%]) 정보를 생성할 수 있다. 프로세서(130)는 에너지저장시스템(20)의 최초 잔존용량을 특정 값으로 미리 설정할 수 있다. 일예로서, 프로세서(130)는 에너지저장시스템(20)의 최초 잔존용량을 50%로 설정할 수 있다. 프로세서(130)는 S280 단계를 S270 단계 이후에 수행하거나 동시에 수행할 수 있다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2022013855-appb-img-000009
프로세서(130)는 잔존용량 정보에 기반하여 에너지저장시스템(20)의 가상의 잔존용량 그래프를 생성할 수 있다. 전력 패턴 생성 장치(100)는 본 문서의 실시예에 따라 생성된 에너지저장시스템(20)의 가상의 잔존용량 그래프를 출력부(140)를 통해 출력할 수 있다.
도 4은 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전력 패턴 생성 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 전력 패턴 생성 장치(100)가 에너지저장시스템(20)의 전력 패턴을 생성하는 방법은 프로세서(130)가 잔존용량 정보로부터 방전깊이 계산하는 단계(S300), 계산된 방전깊이 값이 사용자(30)가 요구하는 방전깊이 기준값(DOD) 미만인지 여부를 판단하는 단계(S310) 및/또는 전력 패턴 및 잔존용량 정보를 출력하는 단계(S320)를 포함할 수 있다.
이하에서는 상기 S300 단계 내지 S320 단계에 대해 도 1 내지 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다.
S300 단계에서, 프로세서(130)는 잔존용량 정보로부터 방전깊이를 계산할 수 있다. 프로세서(130)는 S300 단계를 도 3의 S280 단계의 이후에 수행하거나 또는 동시에 수행할 수 있다. 프로세서(130)는 [수학식 6]을 참조하여 가상 패턴의 방전깊이를 계산할 수 있다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2022013855-appb-img-000010
S310 단계에서, 프로세서(130)는 생성된 전력 패턴의 방전깊이가 사용자(30)가 요구하는 범위를 만족하는지 판단할 수 있다. 프로세서(130)는 S300에서 계산된 방전깊이가 사용자(30)로부터 입력받은 방전깊이 기준값(DOD) 미만인지 판단할 수 있다. 프로세서(130)는, S300 단계에서 계산된 방전깊이가 사용자(30)로부터 입력받은 방전깊이 기준값(DOD) 이상인 경우, 생성된 전력 패턴의 방전깊이가 사용자(30)가 요구하는 범위를 만족하지 않는다고 판단할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는, 생성된 전력 패턴의 방전깊이가 사용자(30)가 요구하는 범위를 만족하지 않는다고 판단한 경우, 전력 패턴을 다시 생성할 수 있다. 프로세서(130)는 전력 패턴을 다시 생성하기 위하여, 전력값을 추출하는 단계(S120 또는 S250), 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 단계(S130 또는 S260), 전력값에 기반하여 충방전량을 연산하는 단계(S270) 및 충방전량에 기반하여 잔존용량 정보를 생성하는 단계(S280)를 반복할 수 있다. 프로세서(130)는 전력값을 추출하는 단계(S120 또는 S250)를 임의의 제1 값 및/또는 제2 값에 기반하여 수행하므로, 동일한 조건에서 다시 생성된 전력 패턴의 방전깊이는 사용자(30)가 요구하는 범위를 만족할 수 있다.
S320 단계에서, 출력부(140)는 프로세서(130)가 생성한 전력 패턴 및 잔존용량 정보를 출력할 수 있다. 출력부(140)는, 프로세서(130)가 S310 단계에서 생성된 전력 패턴의 방전깊이가 사용자(30)가 요구하는 범위를 만족한다고 판단한 경우, S320 단계를 수행할 수 있다.
도 5는 본 문서에 개시된 일 실시예에 따른 전력 패턴 생성 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 전력 패턴 생성 장치(100)가 에너지저장시스템(20)의 전력 패턴을 생성하는 방법은 프로세서(130)가 잔존용량 정보로부터 방전깊이 계산하는 단계(S400), 계산된 방전깊이 값이 사용자(30)가 요구하는 방전깊이 기준값(DOD) 미만인지 여부를 판단하는 단계(S410), 전력 패턴을 반복 생성한 반복 수행 횟수가 사용자(30)가 요구하는 기준 반복 횟수(Iteration Count)를 초과하는지 여부를 판단하는 단계(S420), 제1 집합 및 제2 집합에 포함된 양수 및 음수의 비율을 조정하는 단계(S430), 및/또는 전력 패턴 및 잔존용량 정보를 출력하는 단계(S440)를 포함할 수 있다.
이하에서는 상기 S400 단계 내지 S440 단계에 대해 도 1 내지 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
S400 단계는 도 4의 S300 단계와 실질적으로 동일할 수 있다.
S410 단계는 도 4의 S310 단계와 실질적으로 동일할 수 있다. 프로세서(130)가 S410 단계에서 전력 패턴을 다시 생성하는 경우, 프로세서(130)는 전력 패턴 생성의 반복 수행 횟수를 셀 수 있다.
S420 단계에서, 프로세서(130)는 반복 수행 횟수가 사용자(30)가 요구하는 범위를 만족하는지 판단할 수 있다. 프로세서(130)는 반복 수행 횟수가 사용자(30)로부터 입력받은 기준 반복 횟수(Iteration Count)를 초과하는지 판단할 수 있다. 프로세서(130)는 반복 수행 횟수가 기준 반복 횟수(Iteration Count) 이하인 경우, 반복 수행 횟수가 사용자(30)가 요구하는, 반복 수행 횟수가 사용자(30)가 요구하는 범위를 만족하지 않는다고 판단할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는, 반복 수행 횟수가 사용자(30)가 요구하는 범위를 만족하지 않는다고 판단한 경우, 기존의 조건과 동일한 또는 유사한 조건에서 전력값을 추출하는 단계(S120 또는 S250), 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 단계(S130 또는 S260), 전력값에 기반하여 충방전량을 연산하는 단계(S270) 및 충방전량에 기반하여 잔존용량 정보를 생성하는 단계(S280)를 반복할 수 있다. 유사한 조건이란, 프로세서(130)가 제1 집합 및 제2 집합에 포함된 양수 및 음수의 비율을 조정하지 않은 채, 다른 조건을 변경한 경우를 의미할 수 있다.
S430 단계에서, 프로세서(130)는 제1 집합 및 제2 집합에 포함된 양수 및 음수의 비율을 조정할 수 있다. 프로세서(130)는 S420 단계에서 전력 패턴 생성의 반복 수행 횟수가 사용자(30)가 요구하는 범위를 만족한다고 판단한 경우, S430 단계를 수행할 수 있다. 프로세서(130)는 제1 집합 및 제2 집합에 포함된 양수 및 음수의 비율을 달리 조정할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 제1 집합에 포함된 양수의 비율이 높아지도록 제1 집합을 조정하고, 제2 집합에 포함된 음수의 비율이 높아지도록 제2 집합을 조정할 수 있다. 실시예에 따르면, 프로세서(130)는 제1 집합에 포함된 모든 수를 1만큼 증가시키고, 제2 집합에 포함된 모든 수를 1만큼 감소시킬 수 있다. 구체적인 실시예에 따르면, 제1 집합 및 제2 집합이 {-1000, -999, -998, 쪋, 998, 999, 1000}인 경우, 프로세서(130)는 S430 단계에서 제1 집합을 {-999, -998, -997, 쪋, 999, 1000, 1001}로 조정하고 제2 집합을 {-1001, -1000, -999, 쪋, 997, 998, 999}로 조정할 수 있다. 프로세서(130)는 S430 단계를 수행한 이후, 전력값을 추출하는 단계(S120 또는 S250), 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 단계(S130 또는 S260), 전력값에 기반하여 충방전량을 연산하는 단계(S270) 및 충방전량에 기반하여 잔존용량 정보를 생성하는 단계(S280)를 반복 수행할 수 있다. 프로세서(130)는, S250 단계를 반복함에 있어서 양수 및 음수의 비율이 조정된 제1 집합 및 제2 집합에 기반하여 전력값을 추출할 수 있으므로, 다시 생성된 전력 패턴은 단위 시간당 전력 패턴을 구성하는 전력 충전 패턴 및 전력 방전 패턴의 비율을 달리할 수 있다.
S440 단계는 도 4의 S320 단계와 실질적으로 동일할 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소를 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 문서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 문서에 개시된 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 문서에 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 문서에 개시된 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 문서에 개시된 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 문서에 개시된 기술사상의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 문서의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 최대 씨레이트(Max C-rate) 및 단위 충방전 동작의 소요시간(Time Step)을 고려하여 정규분포에 기반한 에너지저장시스템(ESS)의 충방전 패턴을 생성하는 단계;
    상기 충방전 패턴을 충전 패턴 및 방전 패턴으로 분류하는 단계;
    상기 에너지저장시스템(ESS)의 가상 충방전 패턴 생성을 위한 임의의 제1 값에 기반하여 상기 충전 패턴 또는 상기 방전 패턴으로부터 전력값을 추출하는 단계; 및
    상기 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 단계를 포함하는 전력 패턴 생성 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 에너지저장시스템(ESS)의 등가 사이클(Equivalent Cycle)을 만족하는 범위에서 상기 충전 패턴의 충전값 또는 상기 방전 패턴의 방전값의 일부를 조정하는 단계를 더 포함하는 전력 패턴 생성 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전력값에 기반하여 충방전량을 연산하는 단계; 및
    상기 충방전량에 기반하여 잔존용량(SoC, State of Charge) 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 전력 패턴 생성 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 충전 패턴을 기초로 제1 충전 패턴 및 제2 충전 패턴을 생성하고, 상기 방전 패턴을 기초로 제1 방전 패턴 및 제2 방전 패턴을 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 전력값을 추출하는 단계는, 상기 제1 값 및 상기 에너지저장시스템(ESS)의 가상 충방전 패턴 생성을 위한 임의의 제2 값에 기반하여 상기 제1 충전 패턴, 상기 제2 충전 패턴, 상기 제1 방전 패턴 및 상기 제2 방전 패턴 중 어느 하나의 패턴으로부터 전력값을 추출하는 전력 패턴 생성 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    양수 및 음수의 비율을 고려한 제1 집합 및 제2 집합을 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 값은 상기 제1 집합 또는 상기 제2 집합으로부터 선택되는 전력 패턴 생성 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 잔존용량 정보로부터 획득되는 방전깊이가 기준값 이상인 경우, 상기 제1 값 및 제2 값에 기반하여 전력값을 추출하는 단계, 상기 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 단계, 상기 전력값에 기반하여 상기 충방전량을 연산하는 단계 및 상기 충방전량에 기반하여 잔존용량 정보를 생성하는 단계를 반복 수행하는 단계를 더 포함하는 전력 패턴 생성 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 잔존용량 정보로부터 획득되는 방전깊이가 기준값 이상이고, 상기 반복 수행하는 단계가 기준 반복 횟수를 초과하여 수행된 경우, 상기 제1 집합 및 상기 제2 집합에 포함된 양수 및 음수의 비율을 조정하는 단계를 더 포함하는 전력 패턴 생성 방법.
  8. 적어도 하나의 명령을 저장하는 메모리, 상기 메모리에 저장된 상기 적어도 하나의 명령을 실행하는 프로세서 및 상기 프로세서의 실행 결과를 출력하는 출력부를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    최대 씨레이트(Max C-rate) 및 단위 충방전 동작의 소요시간(Time Step)을 고려하여 임의의 정규분포 기반의 충방전 패턴을 생성하고, 상기 충방전 패턴을 충전 패턴 및 방전 패턴으로 분류하고, 에너지저장시스템(ESS)의 가상 충방전 패턴 생성을 위한 임의의 제1 값에 기반하여 상기 충전 패턴 또는 상기 방전 패턴으로부터 전력값을 추출하고, 상기 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 동작을 수행하도록 설정된 전력 패턴 생성 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 에너지저장시스템(ESS)의 등가 사이클(Equivalent Cycle)을 만족하는 범위에서 상기 충전 패턴의 충전값 또는 상기 방전 패턴의 방전값의 일부를 조정하는 동작을 더 수행하도록 설정된 전력 패턴 생성 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 전력값에 기반하여 충방전량을 연산하고, 상기 충방전량에 기반하여 잔존용량(SoC, State of Charge) 정보를 생성하는 동작을 더 수행하도록 설정된 전력 패턴 생성 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 충전 패턴을 기초로 제1 충전 패턴 및 제2 충전 패턴을 생성하고, 상기 방전 패턴을 기초로 제1 방전 패턴 및 제2 방전 패턴을 생성하는 동작을 더 수행하도록 설정되고,
    상기 프로세서가 상기 전력값을 추출하는 동작은, 상기 제1 값 및 상기 에너지저장시스템(ESS)의 가상 충방전 패턴 생성을 위한 임의의 제2 값에 기반하여 상기 제1 충전 패턴, 상기 제2 충전 패턴, 상기 제1 방전 패턴 및 상기 제2 방전 패턴 중 어느 하나의 패턴으로부터 전력값을 추출하는 동작인 전력 패턴 생성 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 프로세서는,
    양수 및 음수의 비율을 고려한 제1 집합 및 제2 집합을 생성하는 동작을 더 수행하도록 설정되고,
    상기 제2 값은 상기 제1 집합 또는 상기 제2 집합으로부터 선택되는 전력 패턴 생성 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 잔존용량 정보로부터 획득되는 방전깊이가 기준값 이상인 경우, 상기 제1 값 및 제2 값에 기반하여 전력값을 추출하는 동작, 상기 전력값에 기반하여 전력 패턴을 생성하는 동작, 상기 전력값에 기반하여 상기 충방전량을 연산하는 동작 및 상기 충방전량에 기반하여 잔존용량 정보를 생성하는 동작을 반복 수행하도록 설정된 전력 패턴 생성 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 잔존용량 정보로부터 획득되는 방전깊이가 기준값 이상이고, 상기 반복 수행하는 단계가 기준 반복 횟수를 초과하여 수행된 경우, 상기 제1 집합 및 상기 제2 집합에 포함된 양수 및 음수의 비율을 조정하는 동작을 더 수행하도록 설정된 전력 패턴 생성 장치.
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