WO2023243976A1 - 송전손실 최소화 관리시스템 - Google Patents

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WO2023243976A1
WO2023243976A1 PCT/KR2023/008081 KR2023008081W WO2023243976A1 WO 2023243976 A1 WO2023243976 A1 WO 2023243976A1 KR 2023008081 W KR2023008081 W KR 2023008081W WO 2023243976 A1 WO2023243976 A1 WO 2023243976A1
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WO
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power
ess
demand
substation
transmission
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/008081
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English (en)
French (fr)
Inventor
이동영
김부기
Original Assignee
스탠다드에너지 주식회사
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L53/64—Optimising energy costs, e.g. responding to electricity rates
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
    • G06N3/02—Neural networks
    • G06N3/08—Learning methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries

Definitions

  • the present invention improves the above problems and solves the problem of finding a means of transmission loss and minimizing transmission loss in transmitting energy from energy sources such as power plants and new and renewable energy sources to various consumers, rather than simply trading power through energy storage. Make it an assignment.
  • the purpose of the present invention is to provide a management system that minimizes power transmission losses and enables compensation for them.
  • the system supports daytime output by considering the characteristics of high power demand during the day and reduced power demand at night, and predicts the distance at which power loss is minimized to transfer a portion of the power to the substation.
  • it may include one or more of the measures provided by ESS installed close to the place of demand.
  • the ESS may include demand forecast data.
  • an ESS installation system for minimizing transmission loss, characterized in that an ESS including a central controller that controls charging and discharging of the ESS is installed when the transmission power capacity of the power plant and substation and the power demand of the consumer are above the standard value.
  • At least one ESS or power plant or substation may transmit each identification signal to identify the supplier. More preferably, the identification signal may include a method of transmitting a high-frequency signal through the power line, a method of transmitting through a separate communication line, or a method of transmitting through wireless communication.
  • the ESS is an auxiliary means of power supply, and an energy storage system (ESS) for power storage is installed between a power plant and a substation, or between a power plant or a substation and a consumer, and is stored at the power plant or substation.
  • ESS energy storage system
  • the present invention includes the steps of recording a demand curve of power transmitted from a power plant or substation to a consumer; A transmission auxiliary step in which pre-stored power is transmitted from one or more energy storage systems (ESS) installed between a power plant and a substation, or between a power plant or substation and a consumer, as an auxiliary means of power supply when power demand exceeds a certain level; Charging the ESS when power demand is below a certain level; And dividing the daily time zone into certain sections, calculating the transmission minimization cost according to Equation 1 above, estimating the calculated loss minimization cost of transmission power, and all or part of the value or cost corresponding to that amount is calculated as power It includes a method of claiming transmission relay costs through transmission loss minimization management, including the step of requesting compensation from the supplier.
  • ESS energy storage systems
  • the present invention includes a method of assisting daytime output and a method of assisting part of the power in consideration of the characteristics of high power demand during the day and reduced power demand at night, but located close to the power plant, substation, or demand source from which power is supplied. It includes a transmission loss minimization management system that includes a plan to provide assistance using ESS containing vanadium-based battery cells.
  • the present invention is configured to utilize an ESS installed at an optimized location in consideration of power consumption and distance in the process of transmitting power from a power plant or substation to a demander, thereby adjusting the power transmission status during times of unnecessary or excessive power transmission or excessive consumption. Since losses can be minimized, an energy saving system that can suppress power waste can be implemented.
  • the transmission loss minimization management system of the present invention can save energy due to transmission loss, contributing to efficient energy use and carbon neutrality, and can be used as an environmentally friendly method.
  • the present invention can reduce disadvantages to consumers by realizing the minimization of transmission loss, converting the cost of minimizing transmission loss, and requesting compensation for this value from the power supplier.
  • the effect of improving consumer services for energy supply and rationalizing power rates can be expected to prevent unreasonable economic losses to consumers.
  • Figure 1 is an example diagram showing a real-time power supply and demand graph by time zone in the existing power transmission process.
  • Figure 2 shows an example concept of an ESS utilization method applied to the transmission loss minimization management system of the present invention, and is an example diagram of the system application relationship to the transmission loss minimization means.
  • each component shown in the drawings is omitted or schematically shown for convenience and clarity in the description of the invention, and the size and components of each component reflect the actual size. It does not reflect the overall actual design form.
  • expressions of components may refer to the same components as in the drawings, and drawing symbols for the same components or naturally recognizable components in individual drawings are omitted. You can.
  • the energy source supplied to the power plant in the present invention includes, for example, energy generated by various existing power generation facilities, new and renewable energy, and environmental energy. Therefore, it can include energy produced by hydropower, nuclear power, and thermal power, as well as energy produced by renewable energy, including solar power and wind power, where the supply and demand of energy is not constant.
  • a power plant includes a place that produces these various energy sources.
  • a substation refers to a place that appropriately converts the magnitude of voltage and concentrates or distributes power to various directions in order to efficiently supply power, which is energy generated from the above-described power plant, to electricity users.
  • the present invention provides a management system that minimizes transmission losses in order to solve the problem that transmission losses increase due to an increase in power supplied from power plants to consumers and an increase in transmission volume due to increased demand.
  • transmission loss when long-distance transmission is performed when power supply or demand is excessive or insufficient, power loss becomes an important problem that must be solved. In this case, too, a means of providing appropriate auxiliary power is needed. Transmission losses can be reduced through this.
  • the present invention proposes a new method in that it is possible to provide a means for minimizing transmission loss to reduce the loss of transmission power supplied from a power plant.
  • the most typical method is to support daytime output due to the nature of high power demand during the day and reduced power demand at night, and to assist a portion of the power at a substation or a short distance from the demand source.
  • One or more of the options may be included.
  • transmission loss can be minimized by assisting a portion of the power at a substation or a short distance from the demand source.
  • a system may be included to minimize transmission loss by assisting a portion of the power at a substation or a short distance from the point of demand, and to convert the power saved by minimizing it into cost and bill the supplier.
  • an example of a method for efficiently operating such transmission loss minimization means is as follows.
  • an energy storage system (ESS) for power storage can be installed between a power plant and a substation, or between a power plant or substation and a consumer, as an auxiliary means of power supply.
  • the ESS in the transmission process of supplying power from a power plant to a substation or from a substation to another substation or demand place, the ESS can assist in the supply of power according to the power demand prediction result or the distance from the power demand place. Therefore, when power demand is above the standard value, a system capable of minimizing transmission loss can be constructed by including one or more of the following methods: assisting transmission from the ESS or assisting part of the power stored in the ESS at the substation or in close proximity to the demand source. .
  • the system typically provides a method of assisting daytime output by taking into account the characteristics of high power demand during the day and reduced power demand at night, and predicting the distance at which power loss is minimized. It may include one or more of the following methods of subsidizing part of the power from an ESS installed in a substation or close to the consumer.
  • the present invention can minimize power transmission loss through a specific process in the system.
  • steps may be taken to record a demand curve for electricity.
  • a step can be taken to assist power supply from the ESS by the amount of the excess demand power.
  • the ESS can be charged by receiving power from a power plant or substation.
  • the value corresponding to the difference may include one or more tangible and intangible items with property value, such as cash or the corresponding amount of electricity.
  • the ESS can select the optimal ESS location according to the distance and distribution between each location, preferably considering the location of the power plant, the location of the substation, or the location of the demand source.
  • This location selection is made possible by minimizing transmission loss and minimizing the cost of transmission loss through simulation that considers power supply and demand forecasts, transmission loss rate according to distance, and loss rate when transmitting in excess or insufficient power compared to the average supplied power. can be determined based on possible estimation results, and may include installing the ESS by selecting a location where power loss costs can be maximized.
  • one or more ESSs can be installed between multiple power plants, substations, and demand places, and these ESSs can be efficiently managed by, for example, controlling charge/discharge timing, charge/discharge amount, etc. by a central controller. You can.
  • a database unit containing one or more real-time accumulated information of the specifications, use, and management status of the ESS, and information related to the state of charge (SOC) of the ESS in real time
  • SOC state of charge
  • the status of the ESS can be managed through a status information collection unit that collects and updates.
  • the ESS in which data and information are collected as described above may include a usage status recognition unit that includes situation information confirmed during use of the ESS.
  • it may include an algorithm generation unit that applies, for example, reinforcement learning to one or more information among the database, the state government collection unit, and the usage status recognition unit.
  • This algorithm generator can be applied to manage the ESS in real time, for example, in order to be more efficient and minimize real-time transmission losses.
  • a charging/discharging algorithm that includes an execution command unit that executes whether to use the ESS, including applying a compensation function to the algorithm.
  • transmission loss can be efficiently minimized by including a central controller of the ESS including the above-described means.
  • the algorithm can more accurately determine the state of the ESS and control the charging and discharging state and execution, including, for example, the design of a compensation function.
  • the algorithm can be effectively applied to ESS management through continuous API inquiry and storage of change values.
  • the battery charging start time and end time for the ESS may include updated information.
  • the charging/discharging algorithm may include, for example, reinforcement learning with Electric Bill Minimization as the objective function.
  • the ESS may also include demand prediction data that allows power demand to be predicted through a charging and discharging process for power.
  • safe management such as fire risk, of the ESS is important.
  • ESS when installing ESS between power plants, substations, demand places, etc., it can be installed in an optimized location to maintain safety regardless of the place, location, surrounding facilities, etc., so it is the most suitable. With this method, transmission loss optimization design is possible.
  • the present invention installs one or more ESS for power storage between a power plant and a substation, or between a power plant or substation and a consumer, as an auxiliary means of power supply.
  • a status information collection unit that collects and updates information related to the state of charge (SOC) of the ESS in real time
  • the ESS is an auxiliary means of power supply and can be installed at a predetermined location between a power plant and a substation, or between a power plant or a substation and a demand source, depending on the power demand prediction result or the distance between the power demand source. Therefore, the ESS can assist in the supply of power from the ESS according to the power demand prediction result or the distance from the power demand source during the transmission process of supplying power from a power plant to a substation or from a substation to another substation or demand source.
  • the present invention includes the steps of recording a demand curve of power transmitted from a power plant or substation to a consumer; A transmission auxiliary step in which pre-stored power is transmitted from one or more energy storage systems (ESS) installed between a power plant and a substation, or between a power plant or substation and a consumer, as an auxiliary means of power supply when power demand exceeds a certain level; Charging the ESS when power demand is below a certain level; And dividing the daily time zone into certain sections, calculating the transmission minimization cost according to Equation 1 above, estimating the calculated loss minimization cost of transmission power, and charging the supplier for all or part of the value of the amount. Includes a transmission cost billing method through transmission loss minimization management, including the step of receiving compensation.
  • ESS energy storage systems
  • the cost bill in order to bill the cost for minimizing transmission loss, for example, can be generated by calculating the minimization cost and transmitted to the supplier.
  • the battery management system (BMS), power conversion system (PCS), and energy management system (EMS) that make up the ESS calculate the transmission loss minimization cost as above and submit the cost bill.
  • BMS battery management system
  • PCS power conversion system
  • EMS energy management system
  • the power (A) output from the ESS to compensate for transmission loss during the day is compensated by A for excess power from the power supplier (power plant) at night, instead of calculating and billing the cost. It can be used as a method of receiving supply and charging, and the cost can be charged to the consumer for this.
  • the consumer when the system and method for increasing transmission efficiency are applied, the consumer can smoothly supply power according to demand, and only needs to pay the usage cost according to the usage coefficient.
  • it can be structured to compensate for the supplier's transmission loss and bill the supplier for the compensated loss.
  • risk reduction costs may also be charged by utilizing ESS to increase supply stability.
  • a preferred embodiment of the present invention for example, in order to claim the cost of minimizing the loss of transmission power, there are steps of recording a demand curve; When demand exceeds a certain level, supply assistance is provided by ESS; Charging the ESS when demand is below a certain level; And dividing the daily time zone into certain sections, calculating the transmission minimization cost according to Equation 1 above, estimating the calculated loss minimization cost of transmission power, and charging the supplier for all or part of the value of the amount. You can.
  • artificial intelligence learning methodologies such as reinforcement learning and machine learning can be introduced to preferably select the location of the ESS.
  • the SOC control strategy for each ESS can be created using an artificial intelligence learning methodology.
  • the charging and discharging algorithm such as the reinforcement learning can additionally include one or more data related to the location and capacity of the ESS, expected demand, transmission loss, and transmission loss minimization cost.
  • the above transmission loss minimization management system of the present invention can be utilized by applying a battery management system based on a charge/discharge algorithm to ESS.
  • this charging and discharging algorithm can produce highly reliable results through the application of AI.
  • this charging and discharging algorithm for example, by providing an ESS charging and discharging algorithm using reinforcement learning, it is possible to minimize transmission loss and minimize power consumption.
  • reinforcement learning is an area of machine learning and means learning actions that maximize rewards based on actions and rewards in a specific environment. Basically, reinforcement learning problems can be expressed as a Markov Decision Process.
  • the charge amount of the ESS is less than the first set value set through the emergency storage amount of the ESS, it is set to charging mode, and if it is greater than the first set value, it is set to discharge mode.
  • reinforcement learning artificial neural network
  • the existing problems described above can be solved through reinforcement learning proposed in the present invention.
  • public data or private data that manages ESS can be used as environmental data for reinforcement learning.
  • a virtual charging and discharging environment can be predicted and created by collecting power consumption predictions and existing charging status cases through the corresponding API (Application Programming Interface). Afterwards, in the actual use stage, the model can be continuously updated in real time by using the information collected in real time through the use of ESS.
  • API Application Programming Interface
  • the model is verified on real data. For example, set the charging failure probability to 0.5% (set value) and compare the existing power management method with the electricity rate and contract power. In this case, if the failure rate does not reach the target value, the reinforcement learning method can be applied by increasing contract power and ESS capacity and learning again.
  • this reinforcement learning method can essentially apply AI technology that learns and optimizes precisely using information collected through various routes.
  • the charging start time and end time can be updated in the electric vehicle charging station information DB. Therefore, if you apply this based on AI, you can find out how to take the SOC of the ESS over time to achieve maximum profit.
  • demand can be predicted by time (hour, day, month, day of the week, etc.) based on usage, as described above. Therefore, using this together with the above-mentioned algorithm can further increase the accuracy of ESS SOC Control.
  • RNN Recurrent Neural Network
  • LSTM Long Short-Term Memory
  • the latitude, longitude, and address of the demand source are provided to obtain location information, so if this is used together with the previous usage data, it can be used to find a location where a new charging station is needed.
  • technologies such as Geographic Information System (GIS), Location Set Covering Problem (LSCP), and Gradient Boosted Regression Trees (GBRT) may be used.
  • hourly ESS SOC Control can be performed in real time based on data collected from a single or multiple ESS. This effect can be preferably realized by the method proposed in the present invention.
  • the present invention unlike existing approaches, it is possible to minimize the power received from the power plant, and at this time, the application of the ESS charging and discharging algorithm that applies AI-based continuous API inquiry and change value storage proposed in the present invention enables efficient charging and discharging. This has the effect of optimizing transmission loss.
  • the charging and discharging algorithm for ESS applicable to the present invention collects and updates SOC-related information by considering all battery charging and discharging time information, battery charging and discharging efficiency, artificial intelligence, etc. This allows you to optimize the amount of power used in the power grid and optimize the amount of power.
  • the step of collecting and updating the SOC-related information may be performed by applying an ESS management algorithm using machine learning-based artificial intelligence, including a reinforcement learning technique using one or more reference data sets related to the power charging station.
  • the ESS charging and discharging algorithm is further configured to analyze the geographical location information and address information of existing power charging stations to optimize the location where the new ESS will be installed, and the algorithm uses GIS (Geographic Information System) ), LSCP (Location Set Covering Problem), and GBRT (Gradient Boosted Regression Trees) can be used.
  • GIS Geographic Information System
  • LSCP Location Set Covering Problem
  • GBRT Gdient Boosted Regression Trees
  • cell balancing is performed in consideration of the characteristics of the vanadium-based battery in which OCV (open circuit voltage) decreases as the temperature increases. may be performed, and the OCV may increase as the temperature is lowered by taking into account at least some aspects related to cell balancing.
  • OCV open circuit voltage
  • the step of performing the balancing of the vanadium-based battery cells includes performing thermal management on the vanadium-based battery cells to actively or passively balance the state of charge (SOC) value and Battery efficiency can be improved by increasing the temperature by more than 5°C.
  • the vanadium-based battery cell maintains an optimal operating efficiency temperature range of 15 to 40°C, and it may be desirable to perform thermal management so that the temperature does not exceed 50°C in any case.
  • the present invention described above utilizes an ESS installed at an optimized location in consideration of power consumption and distance in the process of transmitting power from a power plant or substation to a demander, thereby controlling unnecessary or excessive power transmission or the power transmission during times of excessive consumption. This can minimize transmission loss. Therefore, an energy saving system that can suppress power waste can be implemented.
  • the transmission loss minimization management system of the present invention can save energy due to transmission loss, thereby contributing to efficient energy use and carbon neutrality. Since it can be used as an environmentally friendly method, the present invention can be used in various places in the future. There is a need to apply the system.
  • the present invention can be expected to have the effect of improving consumer services for energy supply and rationalizing power charges by converting the cost of minimizing transmission loss and requesting compensation from the supplier. Therefore, when VIB is applied to ESS, there is no risk of fire, which has the effect of enabling power supply to consumers anywhere in a safe and stable condition very economically.

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Abstract

본 발명은 송전손실 최소화　관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발전소나 변전소에서 전력을 변전소 또는 수요처로 전송하는 송전 과정에서 ESS를 이용하여 송전손실을 최소화하고, 송전손실 최소화 비용에 상응하는 보상을 받도록 구현한 송전손실 최소화 관리 시스템에 관한 것이다.　 이러한 본 발명의 시스템은 안정된 송전을 통해 경제적인 관리가 가능하기 때문에 송전중계비용 청구가 가능하고 에너지 절약과 탄소중립 등 에너지 환경을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Description

송전손실 최소화 관리시스템
본 발명은 송전손실 최소화　관리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발전소나 변전소에서 전력을 변전소 또는 수요처로 전송하는 송전 과정에서 ESS를 이용하여 송전손실을 최소화하고, 송전손실 최소화 비용에 상응하는 보상을 받도록 구현한 송전손실 최소화 관리 시스템에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
발전소에서 송전소, 변전소 등을 경유하여 ESS나 수요처에게로 송전하는 과정에서 필연적으로 전력의 손실이 발생하게 된다. 이러한 송전 과정에서 송전손실이 발생하면 이러한 전력 손실에 대한 비용은 전기 요금으로 합산되어 관리되는 경향이 있다.
발전소에서 송전되어 전기 사용에 따라 전기요금이 관리되는 시스템에서, 사용량의 증가로 인해 전기 요금은 지속적으로 상승하고 있으며, 전력의 사용이 늘어 감에 따라 송전 손실 또한 늘어나게 되고 이는 전체적인 전력망의 비효율과 비용 증가를 야기하게 된다.
이러한 송전 전력은 수요처의 수요에 따라 전류량을 조절하여 공급하게 되는데, 전력 손실은 I2R에 비례하기 때문에 순간적인 소모 전력량의 증가는 송전 손실의 급격한 증가를 야기하게 되는 것이다.
그러므로 이러한 송전손실을 최소화하는 것은 매우 중요한 것이나 이에 관한 적절한 방안이 아직 제대로 실현되지 못하고 있다.
이러한 문제 해결에 관하여, 종래기술로 한국특허등록 제10-1758307호에서는 풍력, 태양광 등 에너지 저장장치에 저장되는 신재생에너지원의 효율적인 전력 거래를 통해 전력거래에서의 수익을 최대한 창출할 수 있도록 하는 에너지 저장장치 운영방법을 제안하고, 한국특허등록 제10-2194123호에서는 피크 관리, 전력 차익 거래 및 수요 반응 기능을 유기적으로 수행하기 위하여 수용가에 공급되는 계통 전력 중 일부 전력을 충전하거나, 충전된 전력을 수용가에 공급하는 전력 변환부와, 설정된 충방전 스케쥴에 따라 상기 전력 변환부의 충방전 동작을 제어하고, 수요 반응 감축 지시가 접수되면 설정된 수요 반응 스케쥴에 따라 상기 전력 변환부의 충방전 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 전력저장장치를 제안하고 있다.
그러나 이러한 기존의 에너지 저장장치의 경우 단순한 전력의 저장과 에너지 수요에 따른 전력차익거래를 위한 에너지 중계의 수단으로 적용되는 수준에 불과하여 전력 손실을 최소화하는 방안은 고려되지 않은 문제가 있다.
{선행기술문헌}
[특허문헌]
(특허문헌 1) 한국특허등록 제10-1758307호
(특허문헌 2) 한국특허등록 제10-2194123호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하여 단순한 에너지 저장을 통한 전력거래가 아니라 발전소, 신재생에너지원 등의 에너지 발생원으로부터 다양한 수요처에 에너지를 송신함에 있어 송전손실 수단을 강구하고 송전손실을 최소화하는 것을 해결과제로 한다.
따라서 본 발명의 목적은 전력의 송전손실 최소화를 실현하고 이에 대한 보상을 가능하게 하는 관리시스템의 제공을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 다른 목적은 전력의 송신과정에서 송전손실을 최소화하고 송전손실 최소화에 따른 비용을 환산하여 이를 공급자에게 청구할 수 있도록 하는 방안을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 상기한 목적으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 목적이나 본 발명의 설명이나 기술사상에 의해 달성 가능한 모든 목적을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 상기 과제해결을 위하여, 전력 공급의 보조수단으로 발전소와 변전소, 또는 발전소나 변전소와 수요처 사이에 전력 저장을 위한 에너지 저장장치(ESS)를 설치하고, 발전소에서 변전소 또는 변전소에서 다른 변전소나 수요처에 공급하는 송전과정에서 전력 수요 예측 결과 또는 전력수요처의 거리에 따라 상기 ESS에서 전력의 공급을 보조하되, 전력 수요가 표준치 이상인 경우 상기 ESS로부터 송전을 보조하거나, 상기 ESS에 저장된 전력의 일부를 변전소 또는 수요처의 근거리에서 보조하는 방안 중에서 하나이상을 포함하는 송전손실 최소화 관리시스템을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 시스템은 주간의 전력 수요가 높고 야간의 전력 수요가 줄어드는 특성을 고려하여 주간 출력을 보조하는 방안과, 전력손실이 최소화되는 거리를 예측하여 전력의 일부를 변전소 또는 수요처의 근거리에 설치된 ESS에서 보조하는 방안 중에서 하나이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 본 발명은 상기 시스템에서 전력의 수요 곡선을 기록하는 단계; 전력 수요가 일정 수준을 넘을 때 초과된 수요 전력만큼 ESS로부터 전력 공급을 보조하는 단계; 전력 수요가 일정 이하일 경우 발전소나 변전소로부터 전력을 공급받아 ESS를 충전하는 단계; 및 수요처의 전력소비 시간대를 일정 구간으로 나누어, 송전 최소화 비용을 다음 수학식 1에 의해 계산하는 단계를 포함하여 계산된 송신전력의 손실 최소화 비용을 추산하는 단계; 상기 손실 최소화 비용에 의하여 발생된 차액에 대한 가치의 전부 또는 일부를 전력 공급자에게 청구하여 보상을 받는 단계를 포함할 수 있다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2023008081-appb-img-000001
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 발전소의 위치, 변전소의 위치, 또는 수요처의 위치를 고려하여 각 위치 간의 거리와 분포에 따라 최적의 ESS 위치를 선정하되 시뮬레이션에 의해 손실 최소화 비용의 추산 결과에 근거하여 전력 손실 비용의 최소화가 최대로 가능한 위치를 선정하여 ESS를 설치하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 하나이상의 ESS에 대하여 ESS의 규격, 사용 및 관리 상태의 정보 중 하나이상의 실시간 축적되는 정보를 포함하는 데이터베이스부와, 　
ESS의 충전상태(SOC) 관련 정보를 실시간 수집하여 업데이트하는 상태정보수집부와, 　
ESS 사용 중에 확인되는 상황 정보를 포함하는 사용상태인식부와,
상기 데이터베이스와 상태정부수집부 및 사용상태인식부 중에서 하나이상의 정보에 대하여 강화학습을 적용하는 알고리즘 생성부와,
상기 강화학습에 보상함수 적용을 포함하여 ESS의 사용 여부를 실행하는 실행명령부를 포함하는 충방전 알고리즘을 적용하는 중앙컨트롤러를 포함할 수 있다.　
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 강화학습을 적용하는 알고리즘은 보상함수의 설계를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 강화학습을 적용하는 알고리즘은 지속적인 API 조회 및 변동값 저장을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 배터리의 충전 시작시간 및 종료시간이 업데이트되는 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 충방전 알고리즘은 Electric Bill Minimization을 목적함수로 하는 강화학습을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 수요예측 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 새로 발생하거나 소멸되는 발전소, 변전소, 수요처에 대한 위치 정보 습득을 위한 정보를 활용하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 바나듐계 전지셀을 적어도 일부로 포함할 수 있다. 바람직하게는 배터리 전체가 바나듐계 전지셀로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 전력 공급의 보조수단으로 발전소와 변전소, 또는 발전소나 변전소와 수요처 사이에 전력 저장을 위한 하나이상의 에너지 저장장치(ESS)를 설치하되,
상기 ESS는 하나이상의 ESS에 대하여 ESS의 규격, 사용 및 관리 상태의 정보 중 하나이상의 실시간 축적되는 정보를 포함하는 데이터베이스부와, 　
ESS의 충전상태(SOC) 관련 정보를 실시간 수집하여 업데이트하는 상태정보수집부와, 　
ESS 사용 중에 확인되는 상황 정보를 포함하는 사용상태인식부와,
발전소와 변전소의 송전 전력 용량과 수요처의 전력 수요가 표준치 이상인 경우 상기 ESS의 충방전을 조절하는 중앙콘트롤러를 포함하는 ESS가 설치된 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화를 위한 ESS 설치 시스템을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS가 전력 공급을 하거나 충전을 할 때 공급 주체를 식별하기 위하여 적어도 하나 이상의 ESS 또는 발전소 또는 변전소가 각각의 식별 신호를 송신할 수 있다. 더욱 바람직하게는 상기 식별신호는 상기 전력선을 통해 고주파 신호를 보내 전송하는 방법 또는 별도의 통신선을 통해 전송하는 방법 또는 무선 통신을 통해 전송하는 방법을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS가 전력 공급을 하거나 충전을 할 때 공급 주체를 식별하기 위하여 적어도 하나 이상의 ESS 또는 발전소 또는 변전소가 각각의 식별 신호를 송신하되, 각각의 식별 신호에 더해 미리 정해진 통신방식을 통해 전력 전송량, 또는 예상 손실량, 또는 예상 전력수신량을 송수신하여 공급자와 수신자의 실제 전력 이동량과 매칭하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 이동량의 매칭을 통해 상기 공급 주체의 식별의 정확도가 높아질 수 있으며, 보안성이 향상될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 전력 공급의 보조수단으로 발전소와 변전소, 또는 발전소나 변전소와 수요처 사이에 전력 저장을 위한 에너지 저장장치(ESS)를 설치하고, 발전소에서 변전소 또는 변전소에서 다른 변전소나 수요처에 공급하는 송전과정에서 전력 수요 예측 결과 또는 전력수요처의 거리에 따라 소정 위치에 설치될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 발전소에서 변전소 또는 변전소에서 다른 변전소나 수요처에 공급하는 송전과정에서 전력 수요 예측 결과 또는 전력수요처의 거리에 따라 상기 ESS에서 전력의 공급을 보조할 수 있다.
또한, 본 발명은 발전소 또는 변전소에서 수요처로 송전되는 전력의 수요 곡선을 기록하는 단계; 전력 수요가 일정 수준을 넘을 때 전력 공급의 보조수단으로 발전소와 변전소, 또는 발전소나 변전소와 수요처 사이에 설치된 하나이상의 에너지 저장장치(ESS)로부터 미리 저장된 전력을 송전하는 송전 보조 단계; 전력 수요가 일정 수준 이하일 경우 상기 ESS를 충전하는 단계; 및 일일 시간대를 일정 구간으로 나누어, 송전 최소화비용을 상기 수학식 1에 의해 계산하는 단계를 포함하여 계산된 송신전력의 손실 최소화비용을 추산하여 그 금액에 상응하는 가치나 비용의 전부 또는 일부를 전력 공급자에게 청구하여 보상을 받는 단계를 포함하는 송전손실 최소화 관리를 통한 송전중계비용 청구방법을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면. 발전소의 위치, 변전소의 위치, 수요처의 분포에 따라 하나이상의 ESS를 설치하여 송전 손실을 최소화 비용을 청구할 수 있다.
또한, 본 발명은 주간의 전력 수요가 높고 야간의 전력 수요가 줄어드는 특성을 고려하여 주간 출력을 보조하는 방안과, 전력의 일부를 보조하는 방안을 포함하되 전력이 공급되는 발전소, 변전소 또는 수요처의 근거리에서 바나듐계 전지셀을 포함하는 ESS를 활용하여 보조하여 공급하는 방안을 포함하는 송전손실 최소화 관리시스템을 포함한다.
또한, 본 발명은 전력의 수요 곡선을 기록하는 단계; 수요가 일정 수준을 넘을 때 이를 바나듐계 전지셀을 포함하는 ESS로 공급 보조하는 단계; 전력 수요가 일정 이하일 경우 ESS를 충전하는 단계; 및 일일 시간대를 일정 구간으로 나누어, 송전 최소화비용을 상기 수학식 1에 의해 계산하는 단계를 포함하여 계산된 송신전력의 손실 최소화비용을 추산하여 상기 금액의 전액 또는 일부를 전력 공급자에게 청구하여 보상을 받는 단계를 포함하는 송전손실 최소화 관리시스템을 포함한다.
본 발명은 발전소나 변전소로부터 수요처에게 송전되는 과정에서 전력소비량과 거리를 고려하여 최적화된 위치에 설치된 ESS를 활용하도록 구성함으로 인하여, 불필요하거나 과도한 송전 상태나 과잉 소비되는 시간대의 송전상태를 조절하여 송전손실을 최소화할 수 있어서, 전력 낭비를 억제할 수 있는 에너지 절약 시스템을 구현할 수 있다.
또한, 이러한 본 발명의 송전손실 최소화 관리시스템은 송전손실로 인하여 에너지 절약이 가능하므로 에너지 사용의 효율화와 탄소중립에 기여할 수 있으며, 환경 친화적인 방안으로 활용될 수 있다.
또한, 본 발명은 송전손실 최소화를 실현하고 송전손실 최소화에 따른 비용을 환산하여 이 가치를 전력공급자에게 청구하여 보상을 받도록 함으로써, 소비자의 불이익을 줄일 수 있다. 그리고 ESS 관리 과정에서 소비자에게 불합리한 경제적 손해가 없도록 에너지 공급에 대한 소비자의 서비스를 제고하고 전력요금을 합리화할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
특히, 본 발명의 송전손실 최소화 관리시스템에서 ESS에 바나듐계 전지셀(VIB)을 적용하는 경우 화재 염려가 전혀 없으므로 다양한 주요 산업시설이나 인구밀집지역, 대단위 주거지역 등에 인접한 위치에 ESS의 설치가 가능하기 때문에, 소비자에게 안전하고 안정된 상태에서 매우 경제적으로 전력공급이 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 기존의 송전과정에서 시간대별 실시간 전력수급 그래프를 보여주는 예시도면이다.
도 2는 본 발명의 송전손실 최소화 관리시스템에 적용되는 ESS 활용 방안에 대한 일 예의 개념을 도시한 것으로서, 송전손실 최소화 수단에 대한 시스템 적용 관계의 예시도이다.
이하, 본 발명을 하나의 구현예로서 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
참고로, 본 발명에 첨부된 도면과 관련하여, 도면에 표시된 각 구성요소는 발명의 설명에 대한 편의와 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기와 구성요소가 실제 크기를 반영하거나 전체적인 실제 설계 형태를 반영하는 것은 아니다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐 구성요소의 설명에서 구성요소의 표현은 도면과 동일 구성요소를 지칭할 수 있으며, 개별 도면에서 동일 구성요소 또는 당연하게 인식될 수 있는 구성요소에 대한 도면 부호는 생략한 것일 수 있다.
본 발명은 에너지원이 공급되는 발전소에서 변전소 또는 수요처로 전송되는 송전 과정에서 송전손실을 최소화하고, 송전손실 최소화 비용에 대하여 보상을 받도록 구현한 송전손실 최소화 관리 시스템에 관한 발명이다.　
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 본 발명에서 발전소에 공급되는 에너지원은 예컨대 기존의 다양한 발전설비에 의해 생성되는 에너지와 신재생에너지, 환경에너지 등을 모두 포함한다. 그러므로 수력, 원자력, 화력에 의한 에너지는 물론 에너지의 수급이 일정하지 않은 태양광, 풍력 등을 포함한 신재생에너지에 의해 생산되는 에너지를 포함할 수 있다.
그러므로 본 발명에서 발전소라 함은 이러한 다양한 에너지원을 생산하는 곳을 포함한다. 또한, 본 발명에서 변전소라 함은 상기와 같은 발전소에서 생성된 에너지인 전력을 전기 사용자에게 효율적으로 공급하기 위해 전압의 크기를 적정하게 변환하여 전력을 집중하거나 각 방면으로　배분하는 곳을 의미한다.
본 발명은 발전소로부터 수요처에 공급되는 전력증가와 수요 증가에 따른 송전량 증가로 인하여 송전손실의 증가가 발생하는 점을 해결하기 위해, 이러한 송전손실을 최소화하는 관리 시스템을 제공한다.
일반적으로 송전 전력은 수요처의 수요에 따라 전력 공급량을 조절하여 공급하게 되는데, 전력 손실은 I2R에 비례하기 때문에 순간적인 소모 전력량의 증가는 송전 손실의 급격한 증가를 야기한다. 그러므로 첨부도면 도 1에서 전력소비 예측의 일환으로 산출된 실시간 전력수습 그래프로 예시하고 있는 바와 같이, 예컨대 통상적으로는 주간의 전력 수요가 높고 야간의 전력 수요가 줄어드는 특성상, 주간의 과다한 출력을 보조하여 보조전력으로 전력공급이 추가적으로 가능하도록 시스템을 설계하게 되면 과전류와 불필요한 전류흐름을 억제하여 발전소로부터의 송전 손실을 줄이는 것이 가능하다.
또한, 또 다른 송전 손실의 예로서 전력의 수급이나 수요가 과잉 또는 부족한 상태에서 장거리 송전이 이루어지는 경우 이에 대한 전력손실도 해결해야 할 중요한 문제가 되는데, 이러한 경우도 역시 적절한 보조전력 공급이 가능한 수단을 통하여 송전손실을 줄일 수 있다.
그러므로 본 발명은 상기와 같은 이유에 기반하여 발전소로부터 공급되는 송신전력의 손실을 줄이기 위한 송전손실 최소화수단을 구비할 수 있다는 점에서 새로운 방안을 제시하는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 이러한 송전손실 최소화수단으로서 가장 전형적으로는 주간의 전력 수요가 높고 야간의 전력 수요가 줄어드는 특성상 주간 출력을 보조하는 방안, 전력의 일부를 변전소 또는 수요처의 근거리에서 보조하는 방안 중에서 하나이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 이러한 전력손실 최소화수단에 의해 얻어진 최소화된 손실을 비용으로 환산하여 전력 공급자에게 청구할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 송전손실 최소화수단으로서는 예컨대 전력의 일부를 변전소 또는 수요처의 근거리에서 보조하여, 송전 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 전력의 일부를 변전소 또는 수요처의 근거리에서 보조하여, 송전 손실을 최소화하고, 그 최소화하여 절약된 전력을 비용으로 환산하여 공급자에게 청구하는 시스템을 포함할 수 있다.
이러한 송전 손실의 최소화수단에 대한 관계는 도 2에 연계 과정을 예시도로 제시하였다.
본 발명의 실시예에 의하면, 이러한 송전손실 최소화수단을 효율적으로 운용할 수 있는 방안을 예시하면 다음과 같다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 전력 공급의 보조수단으로 발전소와 변전소, 또는 발전소나 변전소와 수요처 사이에 전력 저장을 위한 에너지 저장장치(ESS)를 설치할 수 있다. 이렇게 하여 발전소에서 변전소 또는 변전소에서 다른 변전소나 수요처에 공급하는 송전과정에서 전력 수요 예측 결과 또는 전력수요처의 거리에 따라 상기 ESS에서 전력의 공급을 보조할 수 있다. 따라서 전력 수요가 표준치 이상인 경우 상기 ESS로부터 송전을 보조하거나, 상기 ESS에 저장된 전력의 일부를 변전소 또는 수요처의 근거리에서 보조하는 방안 중에서 하나이상을 포함함으로써 송전손실 최소화 관리가 가능한 시스템을 구성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 시스템은 전형적으로는 예컨대, 주간의 전력 수요가 높고 야간의 전력 수요가 줄어드는 특성을 고려하여 주간 출력을 보조하는 방안과, 전력손실이 최소화되는 거리를 예측하여 전력의 일부를 변전소 또는 수요처의 근거리에 설치된 ESS에서 보조하는 방안 중에서 하나이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 본 발명은 상기 시스템에서 특정 과정을 통해 송전손실을 최소화할 수 있다.
그 예로서, 전력의 수요 곡선을 기록하는 단계를 거칠 수 있다. 이러한 단계에서 예측된 전력 수요가 일정 수준을 넘을 때 초과된 수요 전력만큼 ESS로부터 전력 공급을 보조하는 단계를 실행할 수 있다. 여기서, 만일 전력 수요가 일정 이하일 경우 발전소나 변전소로부터 전력을 공급받아 ESS를 충전하는 단계를 거칠 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 이때 수요처의 전력소비 시간대를 일정 구간으로 나누어, 송전 최소화 비용을 다음 수학식 1에 의해 계산하는 단계를 포함하여 계산된 송신전력의 손실 최소화 비용을 추산하는 단계; 상기 손실 최소화 비용에 의하여 발생된 차액에 해당하는 가치의 전부 또는 일부를 전력 공급자에게 청구하여 보상을 받는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 차액에 해당하는 가치는 현금이나 상응하는 전력량 등 재산적 가치가 있는 유형 무형이 물건 중 하나이상을 포함할 수 있다.
[수학식 1]
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상기한 바와 같이 본 발명의 송전손실 최소화 관리시스템에서 중요하게 적용되는 ESS의 설치는 중요한 요소이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 바람직하게는 발전소의 위치, 변전소의 위치, 또는 수요처의 위치를 고려하여 각 위치 간의 거리와 분포에 따라 최적의 ESS 위치를 선정할 수 있다. 이러한 위치 선정은 전력의 공급과 수요예측, 거리에 따른 송전손실율, 평균 공급 전력에 비하여 과잉 또는 부족한 상태에서 송전시 손실비율 등을 고려한 시뮬레이션에 의해 송전손실 최소화가 가능한 상태 및 해당 송전손실 비용의 최소화가 가능한 추산 결과에 근거하여 결정할 수 있으며, 전력 손실 비용의 최소화가 최대로 가능한 위치를 선정하여 ESS를 설치하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 다수의 발전소, 변전소, 수요처 사이에 하나이상 설치될 수 있는데, 이러한 ESS는 예컨대 중앙컨트롤러에 의하여 충방전시기, 충방전량 등을 조절하여 효율적으로 관리될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 예컨대 하나이상의 ESS에 대하여 ESS의 규격, 사용 및 관리 상태의 정보 중 하나이상의 실시간 축적되는 정보를 포함하는 데이터베이스부와, ESS의 충전상태(SOC) 관련 정보를 실시간 수집하여 업데이트하는 상태정보수집부 등을 통하여 ESS의 상태를 관리할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기와 같이 데이터와 정보가 수집된 ESS는 ESS 사용 중에 확인되는 상황 정보를 포함하는 사용상태인식부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 데이터베이스와 상태정부수집부 및 사용상태인식부 중에서 하나이상의 정보에 대하여 예컨대 강화학습을 적용하는 알고리즘 생성부를 포함할 수 있다. 이러한 알고리즘 생성부는 예를 들어, 보다 효율적이고 실시간 송전손실을 최소화하도록 하기 위하여, 실시간으로 ESS를 관리하기 위하여 적용될 수 있다.
그러므로 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 알고리즘에 보상함수 적용을 포함하여 ESS의 사용 여부를 실행하는 실행명령부를 포함하는 충방전 알고리즘을 보다 효과적으로 적용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기와 같은 수단들을 포함하는 ESS의 중앙컨트롤러를 포함하여 효율적으로 송전손실이 최소화를 도모할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 알고리즘은 예컨대 보상함수의 설계를 포함하여 ESS의 상태를 보다 정확하게 파악하고 충방전 상태와 실행을 조절할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 알고리즘은 지속적인 API 조회 및 변동값 저장을 통해 효과적으로 ESS 관리에 적용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS에 대하여 배터리의 충전 시작시간 및 종료시간이 업데이트되는 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 충방전 알고리즘은 예컨대 Electric Bill Minimization을 목적함수로 하는 강화학습을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 그 외에도 전력에 대한 충방전 과정을 통하여 전력 수요가 예측 가능하도록 하는 수요예측 데이터를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 주변 환경에 의하여 다양한 주변 위치에서 새로 발생하거나 소멸되는 발전소, 변전소, 수요처에 대한 위치 정보 습득을 위한 정보를 활용하는 것을 포함할 수 있다. 이렇게 하면 ESS의 효율적 관리가 가능할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS를 활용함에 있어서 안정적인 관리가 가능하게 하기 위해서는 ESS의 화재위험 등 안전한 관리가 중요하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 예컨대 바나듐계 전지셀, 바람직하게는 바나듐 이온 배터리VIB) 셀을 적어도 일부로 포함할 수 있다. 바람직하게는 배터리 전체가 바나듐계 전지셀로 이루어질 수 있다. 이러한 바나듐계 전지셀은 기존의 LIB와는 달리 전해질로 수계 전해액을 사용하므로 화재의 위험성이 없다. 그러므로 주요 관리시설, 대단위 데이터뱅크, 관공시설, 군사시설, 통신시설, 병원, 인구밀집지역, 주거지역 등 최고의 안전관리가 필요한 지역에 설치하여 안정적으로 운용할 수 있는 장점이 있다.
따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 발전소, 변전소, 수요처 등의 사이에 ESS를 설치함에 있어서, 장소와 위치, 주변 시설 등을 불문하고 최적화된 장소에 안전이 유지될 수 있게 설치할 수 있으므로 가장 적합한 방법으로 송전손실 최적화 설계가 가능하다.
한편, 본 발명은 전력 공급의 보조수단으로 발전소와 변전소, 또는 발전소나 변전소와 수요처 사이에 전력 저장을 위한 하나이상의 ESS를 설치하되,
상기 ESS는 하나이상의 ESS에 대하여 ESS의 규격, 사용 및 관리 상태의 정보 중 하나이상의 실시간 축적되는 정보를 포함하는 데이터베이스부와, 　
ESS의 충전상태(SOC) 관련 정보를 실시간 수집하여 업데이트하는 상태정보수집부와, 　
ESS 사용 중에 확인되는 상황 정보를 포함하는 사용상태인식부와,
발전소와 변전소의 송전 전력 용량과 수요처의 전력 수요가 표준치 이상인 경우 상기 ESS의 충방전을 조절하는 중앙콘트롤러를 포함하는 ESS가 설치된 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화를 위한 ESS 설치 시스템을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 전력 공급의 보조수단으로 발전소와 변전소, 또는 발전소나 변전소와 수요처 사이에서 전력 수요 예측 결과 또는 전력수요처의 거리에 따라 소정 위치에 설치될 수 있다. 그러므로 상기 ESS는 발전소에서 변전소 또는 변전소에서 다른 변전소나 수요처에 공급하는 송전과정에서 전력 수요 예측 결과 또는 전력수요처의 거리에 따라 상기 ESS에서 전력의 공급을 보조할 수 있다.
또한, 본 발명은 발전소 또는 변전소에서 수요처로 송전되는 전력의 수요 곡선을 기록하는 단계; 전력 수요가 일정 수준을 넘을 때 전력 공급의 보조수단으로 발전소와 변전소, 또는 발전소나 변전소와 수요처 사이에 설치된 하나이상의 에너지 저장장치(ESS)로부터 미리 저장된 전력을 송전하는 송전 보조 단계; 전력 수요가 일정 수준 이하일 경우 상기 ESS를 충전하는 단계; 및 일일 시간대를 일정 구간으로 나누어, 송전 최소화비용을 상기 수학식 1에 의해 계산하는 단계를 포함하여 계산된 송신전력의 손실 최소화비용을 추산하여 상기 금액의 가치에 대하여 전부 또는 일부를 공급자에게 청구하여 보상을 받는 단계를 포함하는 송전손실 최소화 관리를 통한 송전비용 청구방법을 포함한다.
이러한 본 발명의 송전방법에 의하여. 발전소의 위치, 변전소의 위치, 수요처의 분포에 따라 하나이상의 ESS를 설치하여 송전 손실을 최소화하는 비용에 해당하는 가치를 청구할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 송전손실 최소화 비용 청구를 위하여 예컨대, 최소화 비용을 계산하여 비용청구서를 생성하고 이를 공급자에게 전송할 수 있다. 예를 들어, ESS에서 송전손실을 보상하고 있으므로, ESS를 구성하는 배터리 관리 시스템(BMS), 전력변환 시스템 (PCS), 에너지 관리 시스템(EMS) 등에서 상기와 같은 송전손실 최소화 비용을 산출하여 비용청구서를 사전 설정된 양식으로 자동 생성하고, 그 생성된 비용청구서를 통신망을 통하여 전력공급자에게 전송하는 등의 방법으로 청구할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예로, 주간에 송전손실 보상을 위하여 ESS에서 출력된 전력(A)은, 비용을 산출하여 청구하는 대신, 야간에 전력공급자(발전소)로부터 잉여 전력을 A만큼 보상하여 공급받아 충전하는 방법으로 활용하고, 이에 대하여 수요자에게 비용을 청구할 수도 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 송전 효율을 높이는 시스템 및 그 방법을 적용하는 경우 수요처에서는 수요에 따른 전력 공급이 원활히 이루어지고, 사용 계수에 따른 사용 비용만 지급하면 된다. 다만, 공급자의 송전 손실을 보전하여 보전한 손실분에 대하여 공급자에게 비용 청구하는 구조로 이루어질 수 있다. 이에 더하여 ESS를 활용하여 공급 안정성을 높임에 따른 risk 저감 비용도 청구 가능할 수 있다.
그러므로 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 예컨대 송신전력의 손실 최소화비용을 청구하기 위해서는 수요 곡선을 기록하는 단계; 수요가 일정 수준을 넘을 때 이를 ESS로 공급 보조하는 단계; 수요가 일정 이하일 경우 ESS를 충전하는 단계; 및 일일 시간대를 일정 구간으로 나누어, 송전 최소화비용을 상기 수학식 1에 의해 계산하는 단계를 포함하여 계산된 송신전력의 손실 최소화비용을 추산하여 상기 금액에 대한 가치의 전부 또는 일부를 공급자에게 청구할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면. 상기와 같은 방법으로 손실전력을 최소화하기 위한 다른 예로서, ESS는 수요처에 가까이 있을 필요가 있으며, 경우에 따라서는 ESS를 충전할 때 이를 보조하는 중간 ESS가 존재할 수 있다. 그러므로 본 발명에 의하면, 도시 계획상 발전소의 위치, 변전소의 위치, 수요처의 분포에 따라 최적의 ESS 위치를 선정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 바람직하게는 ESS의 위치선정을 바람직하게 하기 위하여, 강화학습, 기계학습 등의 인공지능 학습 방법론을 도입할 수 있다. 이와 같이, ESS의 위치와 용량, 예상 수요를 종합하여 각 ESS별 SOC 조절 전략도 인공지능 학습 방법론으로 만들 수 있다. 본 발명에 의하면 상기 강화학습 등 충방전 알고리즘에 이러한 ESS의 위치와 용량, 예상 수요, 송전손실 및 송전손실 회소화 비용과 관련된 정보 중 하나이상의 데이터를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명이 바람직한 실시예에 의하면, 본 발명의 상기와 같은 송전손실 최소화 관리시스템은 충방전 알고리즘을 기반으로 하는 배터리 관리시스템을 ESS에 적용하여 활용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 이러한 충방전 알고리즘은 AI의 적용을 통해 신뢰도가 우수한 결과를 도출할 수 있다. 본 발명이 바람직한 실시예에 의하면, 예컨대 강화학습을 이용한 ESS 충방전 알고리즘을 제공함으로써, 송전손실 최소화 및 전력소비의 최소화를 실현할 수 있다.　
본 발명에서 “강화학습”이란 기계학습의 한 영역으로서 특정 환경에 대한 행동과 보상을 바탕으로 보상을 최대화하는 행동을 학습하는 것을 의미한다. 기본적으로 강화학습 문제는 마르코프 결정 과정(Markov Decision Process)으로 표현될 수 있다.　　
통상적으로, ESS의 비상용 저장량을 통해 설정된 제1 설정값보다 ESS의 충전량이 더 작으면 충전 모드로 설정하고 제1 설정값 보다 크면 방전 모드로 설정한다. 그런데 이러한 경우 시간에 대한 고려가 없다. 즉, 기존에는 강화학습(인공신경망)이 SOC가 아닌 완속 및 급속 충전기의 배치를 위해 이루어질 수 있다. 그러므로 ESS의 SOC 설정값 이상 혹은 이하인 경우 무조건 충전하게 되어 이를 통제하는 조건은 계통망의 안정성뿐이므로, 효율상 충전할 필요가 없는 경우에도 충전하게　되어 전력의 낭비가 초래될 수 있다.　
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기와 같은 기존의 문제점들을 본 발명에서 제안하는 강화학습을 통해 해결할 수 있다.　
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 강화학습을 위한 환경 데이터로 사용되는 것은 ESS를 관리하는 공공데이터 또는 민간데이터를 활용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 예컨대 해당 API (Application Programming Interface)를 통해 전력소비 예측과 기존의 충전 현황 사례 등을 수집하여 가상적인 충방전 환경을 예측하여 조성할 수 있다. 이후 실제 사용단계에서는 ESS의 사용에 의해 실시간으로 수집되는 정보도 함께 사용하여 실시간으로 모델을 계속 업데이트 할 수 있다.　
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 이러한 본 발명의 강화학습을 이용하는 알고리즘의 구현에서, 보상함수의 설계가 적용될 수 있다.　
예를 들어, 보상함수 설계의 방안으로서는 충전실패 시 -, 성공 시 +로 하고, 실패가 특정 횟수 이상 누적 시 보상함수를 업데이트하며, 경우에 따라서는 가중치 업데이트하는 방법으로 보상함수를 설계할 수 있다. 이때 +는 충전요금, -는 전기요금을 의미한다. 여기서, 실패시에는 충전요금을 함께 -하고, 실패시 충전요금에 대한 가중치를 업데이트 하는 것으로 보상함수를 설계할 수 있다.　
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 학습이 적정수준까지 수렴했다는 것이 판단되면 해당 모델을 실데이터에서 실증한다. 예컨대, 충전 실패확률을 0.5% (설정값)로 설정하고 기존 전력관리 방법과 전기요금 및 계약전력을 비교한다. 이 경우, 만약 실패율이 목표값에 도달하지 못하면 계약전력과 ESS 용량을 증설하여 다시 학습하는 방법으로 강화학습 방법을 적용할 수 있다.　　
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 이러한 강화학습 방법은 본질적으로 다양한 루트로 수집되는 정보를 이용하여, 학습하고 정교하게 최적화하는 AI 기술이 적용될 수 있다.　
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, ESS 사용정보의 수집과 관련하여 데이터 베이스 구현을 위하여, 예컨대 전기자동차 충전소 정보는 한국환경공단에서 REST API 형태로 제공하는 OpeAPI 이므로 이를 활용할 수 있다. 이러한 ESS 사용정보는 전기자동차 보급의 활성화 및 전기자동차 사용자를 위해 전국 공공 및 민간 충전기 상태를 실시간으로 업데이트하여 데이터베이스화가 가능하다. 이러한 데이터의 예는 다양한 형태로 제공될 수 있다.　　　
본 발명에 의하면, 수집되는 API 데이터를 분석하기 위해서는 과거 데이터의 조회가 필요한데 해당 API는 실시간 상태밖에 제공하지 못한다는 한계를 지니고 있다. 따라서 지속적인 API 조회 및 변동값 저장이 필요하다. 이를 구현한 소스코드는 공공 또는 민간으로부터 제공받아 데이터베이스화가 가능하다.　
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 예컨대 전기자동차 충전소 정보 DB에는 충전 시작시간 및 종료시간이 업데이트 될 수 있다. 그러므로 AI 기반으로 이를 응용하면 시간에 따라 ESS의 SOC를 어떻게 가져가야만 최대이윤을 남겨내는지 알 수 있다.　
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 이러한 데이터베이스를 이용한 충방전 알고리즘의 구현은 Electric Bill Minimization을 목적함수로 하는 알고리즘을 이용하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 전체 DB를 활용하여 개괄적인 효용이 판단되면, 각 충전소마다 자체적인 프로세싱을 진행하거나 주기적으로 모델을 업데이트 해 주는 등의 방법으로 효율을 극대화할 수 있다.　
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 수요예측을 위하여 상기와 마찬가지로 사용량을 바탕으로 시간별 (시간, 일, 월, 요일 등) 수요를 예측할 수 있다. 그러므로 이를 상기 언급된 알고리즘을 함께 사용하면 ESS SOC Control의 정확성도를 더욱 높일 수 있다. 이 경우 예컨대, RNN(Recurrent Neural Network), LSTM(Long Short-Term Memory) 등을 이용할 수 있다.　
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 위치 정보 습득을 위하여 수요처의 위도, 경도 그리고 주소가 제공되므로 이를 앞선 사용량 데이터와 함께 이용하면 새롭게 충전소가 필요한 위치를 찾는데 사용할 수 있을 것이다. 이 경우에는 예컨대, GIS(Geographic Information System), LSCP(location Set Covering Problem), GBRT(Gradient Boosted Regression Trees) 등의 기술이 사용될 수 있다.　
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, ESS 충방전 알고리즘에 활용되는 데이터 베이스는 필요시 적절하게 추가적으로 가공하거나 보정하거나 에러의 문제를 체크하는 등의 조정 후에 활용될 수 있다.　
본 발명의 바람직한 구현예에 의하면, 상기 제안된 본 발명에서 제안되는 ESS의 충방전 상태를 관리하는 충방전 알고리즘이 적용된 일 실시예는, ESS의 규격, 사용 및 관리 상태의 정보 중 하나이상의 실시간 축적되는 정보를 포함하는 데이터베이스부와, ESS의 SOC 관련 정보를 실시간 수집하여 업데이트하는 상태정보수집부와, ESS 사용 중에 확인되는 상황 정보를 포함하는 사용상태인식부와, 상기 데이터베이스와 상태정부수집부 및 사용상태인식부 중에서 하나이상의 정보에 대하여 지속적인 API 조회 및 변동값 저장을 포함하는 알고리즘을 적용하는 알고리즘 생성부와, 상기 알고리즘에 보상함수 적용을 포함하여 ESS의 사용 여부를 실행하는 실행명령부를 포함할 수 있다.　
이와 같이, 본 발명에 따르면 단일 또는 복수개의 ESS로부터 수집된 데이터를 바탕으로 시간별 ESS SOC Control을 실시간으로 진행할 수 있다. 이러한 효과는 본 발명에서 제안된 방법에 의해 바람직하게 구현될 수 있다.　　　
이러한 본 발명에 의하면, 기존이 접근 방법과는 달리 발전소로부터 받는 전력을 최소화할 수 있으며, 이때 본 발명에서 제안된 AI 기반의 지속적인 API 조회 및 변동값 저장을 적용한 ESS 충방전 알고리즘의 적용으로 인해 효율적으로 송전손실의 최적화가 가능한 효과가 있다.　　
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 본 발명에서 적용할 수 있는 ESS에 대한 충방전 알고리즘은 예컨대, SOC 관련 정보의 수집 및 업데이트는 배터리 충방전 시간 정보, 배터리 충방전 효율, 인공지능 등을 모두 고려하여 전력망에서 사용하는 전력량을 최적화하고 전력량을 최적화할 수 있다. 여기서, 상기 SOC 관련 정보를 수집 및 업데이트하는 단계는 상기 전력 충전소와 관련된 하나 이상의 참조 데이터 세트를 이용하는 강화 학습 기법을 포함하는 머신 러닝 기반의 인공지능을 이용한 ESS 관리 알고리즘을 적용하는 할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS 충방전 알고리즘은 새로운 ESS가 설치될 위치를 최적화하기 위해 기존 전력 충전소의 지리적 위치 정보 및 주소 정보를 분석하도록 더 구성되고, 상기 알고리즘은 GIS(Geographic Information System), LSCP(Location Set Covering Problem) 및 GBRT(Gradient Boosted Regression Trees)를 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 ESS는 바나듐계 전지셀, 전형적으로는 VIB셀을 포함하는 경우, 온도가 상승함에 따라 OCV(개방전압)가 감소하는 바나듐계 전지의 특성을 고려하여 셀 밸런싱을 수행할 수 있고, 상기 OCV는 셀 밸런싱과 관련된 적어도 일부 측면이 고려되어 온도가 낮아짐에 따라 증가할 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 바나듐계 전지셀의 밸런싱을 수행하는 단계는, 충전 상태(SOC) 값의 능동적 또는 수동적 균형을 위해 바나듐 기반 배터리 셀에 열 관리를 수행하고 바나듐 기반 배터리 셀의 온도를 5℃ 이상 상승시켜 배터리 효율을 개선할 수 있다. 여기서, 예컨대 상기 바나듐계 배터리 셀은 최적의 동작 효율 온도 범위인 15~40℃를 유지하며, 어떤 경우에도 50℃를 넘지 않도록 열 관리를 수행하는 것이 바람직할 수 있다.
상기한 본 발명은 발전소나 변전소로부터 수요처에게 송전되는 과정에서 전력소비량과 거리를 고려하여 최적화된 위치에 설치된 ESS를 활용하도록 구성함으로 인하여, 불필요하거나 과도한 송전 상태나 과잉 소비되는 시간대의 송전상태를 조절하여 송전손실을 최소화할 수 있다. 그러므로 전력 낭비를 억제할 수 있는 에너지 절약 시스템을 구현할 수 있다.
또한, 이러한 본 발명의 송전손실 최소화 관리시스템은 송전손실로 인하여 에너지 절약이 가능하므로 에너지 사용의 효율화와 탄소중립에 기여할 수 있으며, 환경 친화적인 방안으로 활용될 수 있으므로 향후 다양한 장소에서 이러한 본 발명의 시스템을 적용할 필요가 있다.
또한, 본 발명은 송전손실 최소화에 따른 비용을 환산하여 이를 공급자에게 청구하여 보상을 받도록 함으로써, 에너지 공급에 대한 소비자의 서비스를 제고하고 전력요금을 합리화할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. 따라서 ESS에 VIB를 적용하는 경우 화재 염려가 전혀 없어서 어느 곳에서나 소비자에게 안전하고 안정된 상태에서 매우 경제적으로 전력공급이 가능하도록 할 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 설명과 예시내용들은 모든 면에서 하나의 구현예로서 설명된 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (17)

  1. 전력 공급의 보조수단으로 발전소와 변전소, 또는 발전소나 변전소와 수요처 사이에 전력 저장을 위한 에너지 저장장치(ESS)를 설치하고, 발전소에서 변전소, 또는 변전소에서 다른 변전소나 수요처에 공급하는 송전과정에서 전력 수요 예측 결과 또는 전력수요처의 거리에 따라 상기 ESS에서 전력의 공급을 보조하되, 전력 수요가 표준치 이상인 경우 상기 ESS로부터 송전을 보조하거나, 상기 ESS에 저장된 전력의 일부를 변전소 또는 수요처의 근거리에서 보조하는 방안 중에서 하나이상을 포함하는 송전손실 최소화 관리시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 시스템은 주간의 전력 수요가 높고 야간의 전력 수요가 줄어드는 특성을 고려하여 주간 출력을 보조하는 방안과, 전력의 일부를 변전소 또는 수요처의 근거리에 설치된 ESS에서 보조하는 방안 중에서 하나이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화 관리시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 전력의 수요 곡선을 기록하는 단계; 전력 수요가 일정 수준을 넘을 때 초과된 수요 전력만큼 ESS로부터 전력 공급을 보조하는 단계; 전력 수요가 일정 이하일 경우 발전소나 변전소로부터 전력을 공급받아 ESS를 충전하는 단계; 및 수요처의 전력소비 시간대를 일정 구간으로 나누어, 송전 최소화 비용을 다음 수학식 1에 의해 계산하는 단계를 포함하여 계산된 송신전력의 손실 최소화 비용을 추산하는 단계; 상기 손실 최소화 비용에 의하여 발생된 차액에 대한 가치의 전부 또는 일부를 전력 공급자에게 청구하여 보상을 받는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화 관리시스템.
    [수학식 1]
    Figure PCTKR2023008081-appb-img-000003
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 ESS는 발전소의 위치, 변전소의 위치, 또는 수요처의 위치를 고려하여 각 위치 간의 거리와 분포에 따라 최적의 ESS 위치를 선정하되 시뮬레이션에 의해 손실 최소화 비용의 추산 결과에 근거하여 전력 손실 비용의 최소화가 최대로 가능한 위치를 선정하여 ESS를 설치하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화 관리시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 ESS는 하나이상의 ESS에 대하여 ESS의 규격, 사용 및 관리 상태의 정보 중 하나이상의 실시간 축적되는 정보를 포함하는 데이터베이스부와, 　
    ESS의 충전상태(SOC) 관련 정보를 실시간 수집하여 업데이트하는 상태정보수집부와, 　
    ESS 사용 중에 확인되는 상황 정보를 포함하는 사용상태인식부와,
    상기 데이터베이스와 상태정부수집부 및 사용상태인식부 중에서 하나이상의 정보에 대하여 지속적인 API 조회 및 변동값 저장을 포함하는 알고리즘 생성부와,
    ESS의 사용 여부를 실행하는 실행명령부를 포함하는 충방전 알고리즘을 적용하는 중앙컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화 관리시스템.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 ESS는 배터리의 충전 시작시간 및 종료시간이 업데이트되는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화 관리시스템.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 충방전 알고리즘은 Electric Bill Minimization을 목적함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화 관리시스템.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 ESS는 수요예측 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화 관리시스템.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 ESS는 새로 발생하거나 소멸되는 발전소, 변전소, 수요처에 대한 위치 정보 습득을 위한 정보를 활용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화 관리시스템.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 ESS는 바나듐계 전지셀을 적어도 일부로 포함하는 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화 관리시스템.
  11. 전력 공급의 보조수단으로 발전소와 변전소, 또는 발전소나 변전소와 수요처 사이에 전력 저장을 위한 하나이상의 에너지 저장장치(ESS)를 설치하되,
    상기 ESS는 하나이상의 ESS에 대하여 ESS의 규격, 사용 및 관리 상태의 정보 중 하나이상의 실시간 축적되는 정보를 포함하는 데이터베이스부와, 　
    ESS의 충전상태(SOC) 관련 정보를 실시간 수집하여 업데이트하는 상태정보수집부와, 　
    ESS 사용 중에 확인되는 상황 정보를 포함하는 사용상태인식부와,
    발전소와 변전소의 송전 전력 용량과 수요처의 전력 수요가 표준치 이상인 경우 상기 ESS의 충방전을 조절하는 수단을 포함하는 중앙콘트롤러를 구비한 ESS가 설치된 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화를 위한 ESS 설치 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 ESS는 발전소에서 변전소 또는 변전소에서 다른 변전소나 수요처에 공급하는 송전과정에서 전력 수요 예측 결과 또는 전력수요처의 거리에 따라 소정 위치에 설치하는 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화를 위한 ESS 설치 시스템.
  13. 청구항 13에 있어서, 상기 ESS는 발전소에서 변전소 또는 변전소에서 다른 변전소나 수요처에 공급하는 송전과정에서 전력 수요 예측 결과 또는 전력수요처의 거리에 따라 상기 ESS에서 전력의 공급을 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화를 위한 ESS 설치 시스템.
  14. 발전소 또는 변전소에서 수요처로 송전되는 전력의 수요 곡선을 기록하는 단계; 전력 수요가 일정 수준을 넘을 때 전력 공급의 보조수단으로 발전소와 변전소, 또는 발전소나 변전소와 수요처 사이에 설치된 하나이상의 에너지 저장장치(ESS)로부터 미리 저장된 전력을 송전하는 송전 보조 단계; 전력 수요가 일정 수준 이하일 경우 상기 ESS를 충전하는 단계; 및 일일 시간대를 일정 구간으로 나누어, 송전 최소화비용을 다음 수학식 1에 의해 계산하는 단계를 포함하여 계산된 송신전력의 손실 최소화비용을 추산하여 상기 금액에 상응하는 가치 또는 비용의 전부 또는 일부를 공급자에게 청구하여 보상을 받는 단계를 포함하는 송전손실 최소화 관리를 통한 송전중계비용 청구방법.
    [수학식 1]
    Figure PCTKR2023008081-appb-img-000004
  15. 청구항 14에 있어서, 발전소의 위치, 변전소의 위치, 수요처의 분포에 따라 하나이상의 ESS를 설치하여, 구간별 송전 손실을 최소화에 따라 비용을 청구하는 것을 특징으로 하는 송전손실 최소화 관리를 통한 송전중계비용 청구방법.
  16. 주간의 전력 수요가 높고 야간의 전력 수요가 줄어드는 특성을 고려하여 주간 출력을 보조하는 방안과, 전력의 일부를 보조하는 방안을 포함하되 전력이 공급되는 발전소, 변전소 또는 수요처의 근거리에서 바나듐계 전지셀을 포함하는 ESS를 활용하여 보조하여 공급하는 방안을 포함하는 송전손실 최소화 관리시스템.
  17. 전력의 수요 곡선을 기록하는 단계; 수요가 일정 수준을 넘을 때 이를 바나듐계 전지셀을 포함하는 ESS로 공급 보조하는 단계; 전력 수요가 일정 이하일 경우 ESS를 충전하는 단계; 및 일일 시간대를 일정 구간으로 나누어, 송전 최소화비용을 다음 수학식 1에 의해 계산하는 단계를 포함하여 계산된 송신전력의 손실 최소화비용을 추산하여 상기 금액의 전액 또는 일부를 공급자에게 청구하여 보상을 받는 단계를 포함하는 송전손실 최소화 관리시스템.
    [수학식 1]
    Figure PCTKR2023008081-appb-img-000005
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