KR101729273B1 - Method and energy management system for controlling maximum demand power of energy storage system comprising plurality of uninterruptible power supply - Google Patents
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Abstract
본 발명이 일 실시예에 따르면, 복수의 무정전 전원 공급 장치들을 포함하는 에너지 저장 시스템을 관리하는 에너지 관리 시스템의 동작에 있어서, 부하(Load)에서 사용하는 순시전력값에 대한 데이터를 수집하는 단계; 전력의 최대 수요량과, 일정 시간 동안의 순시전력값 데이터를 토대로 계산한 예상 누적 사용량을 비교하는 단계; 복수의 무정전 전원 공급 장치들 간의 우선 순위를 결정하고, 우선 순위가 가장 낮은 무정전 전원 공급 장치를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전이 수행되도록 컨트롤러에 제어 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an energy management system for managing an energy storage system including a plurality of uninterruptible power supply units, the method comprising: collecting data on instantaneous power values used in a load; Comparing a maximum demanded amount of power with an estimated cumulative usage amount calculated based on instantaneous power value data for a predetermined time; Determining a priority among a plurality of uninterruptible power supply units, and selecting an uninterruptible power supply unit having the lowest priority; And transmitting a control signal to the controller such that discharge of the selected uninterruptible power supply is performed.
Description
본 발명은 복수의 무정전 전원 공급 장치를 포함하는 에너지 저장 시스템의 최대 수요 전력을 제어하는 에너지 관리 시스템 및 이의 동작 방법에 대한 것으로, 상세하게는 각각의 무정전 전원 공급 장치에 대한 우선 순위 관리를 수행하고 현재 수요전력을 토대로 추후의 예상 전력 사용량을 분석하여 무정전 전원 공급 장치의 동작 순서를 결정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an energy management system and an operation method thereof for controlling a maximum demand power of an energy storage system including a plurality of uninterruptible power supply units, and more particularly, to an energy management system for performing priority management for each uninterruptible power supply unit The present invention relates to a method for determining an operation order of an uninterruptible power supply by analyzing a future expected power consumption based on a current demanded power.
무정전 전원 공급 장치(Uninterruptible Power Supply; UPS)(30)는 그리드(Grid)(10)로부터 인가되는 전력 또는 배터리로부터 방전되는 전력을 이용하여 부하(Load)(51~53)들에 안정적으로 전력 공급을 수행하는 장치로, 전력이 단절되거나 공급되는 전력량이 급격하게 변화하는 상황을 제한한다.An uninterruptible power supply (UPS) 30 is a device that stably supplies power to loads 51 to 53 using power applied from a
도 1은 기존의 방식의 따른 무정전 전원 공급 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of an uninterruptible power supply system according to a conventional system.
도 1을 참조하면, 기존의 무정전 전원 공급 시스템(Uninterruptible Power Supply System; UPS System)에서는, 복수개의 부하(51~53)들이 요구하는 수요 전력을 최대 수요전력 이하로 제한하는 방법에 있어서, 각각의 부하들에 각각 우선순위를 두고 이에 따라 동작하였다. 예를 들어, 제1 부하(51)는 평상시 그리드(10)로부터 인가되는 상용전원을 직접 사용하지만 정전시에는 전원이 중단되어도 되도록 관리되고, 제2 부하(52)는 정전시에도 계속해서 전원이 공급되도록 관리되며, 제3 부하(53)는 최대 수요 전력이 발생할 시에만 무정전 전원 공급 장치(40)로부터 전원이 공급되도록 관리되어 왔다.Referring to FIG. 1, in a conventional uninterruptible power supply system (UPS system), in a method of limiting the demanded power required by a plurality of
다만, 이와 같은 방법으로 최대 수요 전력 발생시에 미리 정해놓은 특정 부하에 대해서만 무정전 전원 공급 장치(40)가 사용되도록 하여 전력 수요 제어를 수행하는 경우에는, 전력 수요의 일부만을 제어할 수 있어 전력 피크를 제어하는 데에 한계가 존재하였다.However, in the case where the
또한, 종래 기술의 방법에 따르면 무정전 전원 공급 장치(40)가 복수개 존재하는 경우에, 기존의 전력 제어 방법을 적용하기 힘든 단점이 존재하였다.In addition, according to the conventional method, there is a disadvantage that it is difficult to apply the conventional power control method when a plurality of uninterruptible
따라서, 전체 전력 수요를 총체적으로 제어하는 방법이 필요한 상황이며, 이와 같은 전력 수요 제어 방법을 복수개의 무정전 전원 공급 장치(30)가 포함된 시스템 상에서도 적용할 수 있도록 설계할 필요성이 존재하였다.Therefore, there is a need for a method of controlling the total power demand in a total, and there has been a need to design such a power demand control method so that it can be applied to a system including a plurality of uninterruptible
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art.
본 발명의 목적은 복수의 무정전 전원 공급 장치가 포함된 에너지 저장 시스템에서 각각의 무정전 전원 공급 장치에 대한 제어 타이밍을 결정하는 알고리즘을 구현하는 것이다.It is an object of the present invention to implement an algorithm for determining the control timing for each uninterruptible power supply in an energy storage system comprising a plurality of uninterruptible power supplies.
본 발명의 목적은 각각의 무정전 전원 공급 장치에 대한 동작 우선 순위를 결정함에 있어, 우선 순위를 결정하는 항목들에 대한 가중치를 유동적으로 변경하여 급변하는 부하 상황에 대응하도록 하는 것이다.An object of the present invention is to flexibly change the weight of items for determining priority in determining the operation priority order of each uninterruptible power supply to cope with a rapidly changing load situation.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 복수의 무정전 전원 공급 장치들을 포함하는 에너지 저장 시스템을 관리하는 에너지 관리 시스템의 동작에 있어서, 부하(Load)에서 사용하는 순시전력값에 대한 데이터를 수집하는 단계; 전력의 최대 수요량과, 일정 시간 동안의 순시전력값 데이터를 토대로 계산한 예상 누적 사용량을 비교하는 단계; 복수의 무정전 전원 공급 장치들 간의 우선 순위를 결정하고, 우선 순위가 가장 낮은 무정전 전원 공급 장치를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전이 수행되도록 컨트롤러에 제어 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an energy management system for managing an energy storage system including a plurality of uninterruptible power supply units, Collecting data on the data; Comparing a maximum demanded amount of power with an estimated cumulative usage amount calculated based on instantaneous power value data for a predetermined time; Determining a priority among a plurality of uninterruptible power supply units, and selecting an uninterruptible power supply unit having the lowest priority; And transmitting a control signal to the controller such that discharge of the selected uninterruptible power supply is performed.
복수의 무정전 전원 공급 장치들 간의 우선 순위를 결정하는 단계는, 각각의 무정전 전원 공급 장치들의 제공 가능 전력량 크기, 방전 지속 시간, 상기 무정전 전원 공급 장치들에 연결된 부하의 중요도, 상기 무정전 전원 공급 장치들에 포함되는 정전 스위치의 온오프 횟수 중 적어도 하나를 바탕으로 결정되는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of determining priorities among the plurality of uninterruptible power supply units includes determining a priority level of each of the uninterruptible power supply units based on the amount of available power amount of each uninterruptible power supply units, the duration of the discharging, the importance of the load connected to the uninterruptible power supply units, And the number of on / off times of the electrostatic switch included in the power switch.
상기 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법은 상기 우선 순위를 결정하는 과정에서 기초가 되는 각각의 항목들에 대한 우선 순위 점수화를 수행하는 단계; 및 상기 항목들에 대한 가중치를 관리하며, 상기 항목들에 대한 우선 순위 점수에 가중치를 곱하여 각각의 무정전 전원 공급 장치에 대한 최종 우선 순위 점수를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.Wherein the maximum demand power control method of the energy management system includes: prioritizing scoring of each item as a basis in determining the priority; And calculating a final priority score for each uninterruptible power supply by managing a weight for the items and multiplying a priority score of the items by a weight.
상기 가중치는 상기 에너지 저장 시스템의 부하 상황 또는 에너지 관리 시스템의 관리자의 입력에 따라 변동가능한 것일 수 있다.The weight may be variable depending on a load situation of the energy storage system or an input of an administrator of the energy management system.
상기 컨트롤러는 상기 선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전이 수행되도록 정전 스위치의 제어를 수행할 수 있다.상기 복수의 무정전 전원 공급 장치들은 각각 하이브리드 무정전 전원 공급 장치로 구성되며, 상기 컨트롤러는 상기 하이브리드 무정전 전원 공급 장치 내에 포함되는 하이브리드 UPS 컨트롤러일 수 있다.The controller may control the electrostatic switch so that discharging of the selected uninterruptible power supply is performed. The plurality of uninterruptible power supply units are each configured as a hybrid uninterruptible power supply unit, and the controller supplies the hybrid uninterruptible power supply May be a hybrid UPS controller included in the device.
상기 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법은 선택된 무정전 전원 공급 장치에 대한 방전을 수행할 것인지, 다른 무정전 전원 공급 장치로 선택을 변경할 것인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of controlling the maximum demand power of the energy management system may further include determining whether to perform discharging for the selected uninterruptible power supply or to change the selection to another uninterruptible power supply.
상기 무정전 전원 공급 장치에 대한 선택 변경 여부를 결정하는 단계는, 선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전 가능 전력량을 추후 일정 시각까지의 예상 전력 초과량과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of determining whether to change the selection of the uninterruptible power supply may further include comparing the amount of dischargeable power of the selected uninterruptible power supply with an expected amount of power exceeding a predetermined time later.
상기 무정전 전원 공급 장치에 대한 선택 변경 여부를 결정하는 단계는, 일정 시간 동안의 수요 전력량의 평균 증감 기울기를 계산하여 이를 선택된 무정전 전원 공급 장치가 제공할 수 있는 전력량의 기울기와 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step of determining whether to change the selection of the uninterruptible power supply further includes calculating an average increase / decrease slope of the demanded power for a predetermined time and comparing the calculated average increase / decrease slope with a slope of the amount of power that can be provided by the selected uninterruptible power supply can do.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시예는 복수의 무정전 전원 공급 장치들을 포함하는 에너지 저장 시스템을 관리하는 에너지 관리 시스템에 있어서, 부하(Load)에서 사용하는 순시전력값에 대한 데이터를 수집하는 전력 데이터 수집부; 전력의 최대 수요량과, 일정 시간 동안의 순시전력값 데이터를 토대로 계산한 예상 누적 사용량을 비교하는 전력 데이터 분석부; 복수의 무정전 전원 공급 장치들 간의 우선 순위를 결정하고, 우선 순위가 가장 낮은 무정전 전원 공급 장치를 선택하는 우선 순위 결정부; 및 상기 선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전이 수행되도록 컨트롤러에 제어 신호를 전송하는 방전 수행 제어부를 포함하는, 에너지 관리 시스템을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an energy management system for managing an energy storage system including a plurality of uninterruptible power supply devices, the system comprising: A power data collecting unit collecting the power data; A power data analysis unit for comparing a predicted cumulative usage amount calculated based on instantaneous power value data for a predetermined time with a maximum demand amount of electric power; A priority determining unit that determines a priority among a plurality of uninterruptible power supply units and selects an uninterruptible power supply unit having the lowest priority; And a discharge performance control unit for transmitting a control signal to the controller so that discharge of the selected uninterruptible power supply unit is performed.
상기 우선 순위 결정부는, 각각의 무정전 전원 공급 장치들의 제공 가능 전력량 크기, 방전 지속 시간, 상기 무정전 전원 공급 장치들에 연결된 부하의 중요도, 상기 무정전 전원 공급 장치들에 포함되는 정전 스위치의 온오프 횟수 중 적어도 하나를 바탕으로 상기 우선 순위를 결정할 수 있다.Wherein the priority determining unit determines the amount of available power of each of the uninterruptible power supply units, the duration of the discharge, the importance of the load connected to the uninterruptible power supply units, and the number of on / off times of the uninterruptible power supply units The priority can be determined based on at least one.
상기 우선 순위 결정부는, 상기 우선 순위를 결정하는 과정에서 기초가 되는 각각의 항목들에 대한 우선 순위 점수화를 수행하고, 상기 항목들에 대한 가중치를 관리하며, 상기 항목들에 대한 우선 순위 점수에 가중치를 곱하여 각각의 무정전 전원 공급 장치에 대한 최종 우선 순위 점수를 계산할 수 있다.Wherein the priority determining unit performs priority scoring for each item as a basis in the process of determining the priority, manages a weight for the items, assigns a weight to a priority score for the items, To calculate the final priority score for each uninterruptible power supply.
상기 가중치는 상기 에너지 저장 시스템의 부하 상황 또는 에너지 관리 시스템의 관리자의 입력에 따라 변동가능한 것일 수 있다.The weight may be variable depending on a load situation of the energy storage system or an input of an administrator of the energy management system.
상기 컨트롤러는 상기 선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전이 수행되도록 정전 스위치의 제어를 수행할 수 있다.The controller may control the electrostatic switch so that discharging of the selected uninterruptible power supply is performed.
상기 복수의 무정전 전원 공급 장치들은 각각 하이브리드 무정전 전원 공급 장치로 구성되며, 상기 컨트롤러는 상기 하이브리드 무정전 전원 공급 장치 내에 포함되는 하이브리드 UPS 컨트롤러일 수 있다.The plurality of uninterruptible power supplies may each be configured as a hybrid uninterruptible power supply, and the controller may be a hybrid UPS controller included in the hybrid uninterruptible power supply.
상기 에너지 관리 시스템은, 상기 우선 순위 결정부에 의해 선택된 선택된 무정전 전원 공급 장치에 대한 방전을 수행할 것인지, 다른 무정전 전원 공급 장치로 선택을 변경할 것인지 여부를 결정하는 방전 대상 선택 변경부를 더 포함할 수 있다.The energy management system may further include a discharge target selection changing unit that determines whether to perform discharge for the selected uninterruptible power supply selected by the priority determining unit or to change the selection to another uninterruptible power supply have.
상기 방전 대상 선택 변경부는, 선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전 가능 전력량과 추후 일정 시각까지의 예상 전력 초과량의 비교를 수행할 수 있다.The discharge object selection change unit may compare the amount of dischargeable electric power of the selected uninterruptible power supply unit with the estimated amount of power exceeding a predetermined time later.
상기 방전 대상 선택 변경부는, 일정 시간 동안의 수요 전력량의 평균 증감 기울기를 계산하여 선택된 무정전 전원 공급 장치가 제공할 수 있는 전력량의 기울기와의 비교를 수행할 수 있다.The discharge object selection change unit may calculate an average increase / decrease slope of the demanded electric power for a predetermined time and compare the slope with a slope of the electric power amount that the selected uninterruptible power supply unit can provide.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 무정전 전원 공급 장치가 포함된 에너지 저장 시스템 상에서 각각의 무정전 전원 공급 장치에 대한 우선 순위를 방전 가능 전력량, 방전 지속 시간, 부하의 중요도 등을 통해 결정함으로써 전력 부하 이동 기능을 장시간 유지하며, 최대 부하 감소 기능을 통해 계약전력을 감소시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the priority for each uninterruptible power supply on an energy storage system including a plurality of uninterruptible power supply units is determined by determining the amount of dischargeable power, the duration of discharge, the importance of the load, The load transfer function can be maintained for a long time, and the contract load can be reduced through the maximum load reduction function.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 부하의 상황 또는 고객의 요구에 따라 각각의 무정전 전원 공급 장치들에 대한 우선 순위 결정 가중치를 유동적으로 변경하여 급변하는 부하 상황에 따라 최적화된 전력 제어 알고리즘이 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a priority determination weight for each uninterruptible power supply is flexibly changed according to a load condition or a customer's demand, and an optimized power control algorithm is performed according to a rapidly changing load condition .
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.
도 1은 기존의 방식의 따른 무정전 전원 공급 시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(ESS: Energy Storage System)을 나타내는 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 무정전 전원 공급 장치(Hybrid UPS)의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템(300)이 관리하는 전력 데이터값을 나타낸 표이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치의 동작 우선 순위를 결정하기 위한 항목들을 표 형태로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템의 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템의 내부 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of an uninterruptible power supply system according to a conventional system.
FIG. 2 is a diagram illustrating an energy storage system (ESS) according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a simplified view of the configuration of an uninterruptible power supply according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3B is a schematic view of a configuration of a hybrid uninterruptible power supply (Hybrid UPS) according to an embodiment of the present invention.
4A to 4D are tables showing power data values managed by the
FIG. 5 is a table showing items for determining an operation priority order of the uninterruptible power supply according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
6 is an operational flowchart of an energy management system according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating an internal configuration of an energy management system according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(ESS: Energy Storage System)을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an energy storage system (ESS) according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 에너지 저장 시스템은 에너지 관리 시스템(EMS: Energy Managemnet System)(300) 및 복수개의 무정전 전원 공급 장치(UPS)(400-1~400-3)를 포함하여 구성될 수 있으며, 각각의 무정전 전원 공급 장치(400-1~400-3)는 그리드(100) 및 에너지 관리 시스템(300)에 연결될 수 있다. 또한, 무정전 전원 공급 장치(400-1~400-3)들은복수개의 부하(500-1~500-3)와 각각 연결될 수 있다. 도 2에서는 무정전 전원 공급 장치(400-1~400-3)와 부하(500-1~500-3)가 각각 3개씩 존재하는 것으로 도시되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 숫자에 제한되지 아니한다.Referring to FIG. 2, the energy storage system may include an energy management system (EMS) 300 and a plurality of uninterruptible power supplies (UPS) 400-1 to 400-3. Each of the uninterruptible power supplies 400-1 to 400-3 may be connected to the
일 실시예에 따른 그리드(100)는 한국전력과 같이 발전소를 운영하여 생산한 전력을 판매하는 업체 등이 연결되어 있는 상용 전력망일 수 있다. 본 발명에서 개시되는 에너지 저장 시스템의 관리자는 그리드(100)로부터 제공 받은 전력에 해당하는 요금을 일정한 기간마다 합산하여 지불할 수 있다.The
일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템(300)은 복수개의 무정전 전원 공급 장치(400-1~400-3)와 연결되어 각각의 무정전 전원 공급 장치(400-1~400-3)의 충전/방전 스케쥴링 제어를 수행함으로써 전체 에너지 저장 시스템의 상의 전력 수요 제어에 있어 효율적인 전력 부하 이동(Peak Shifting) 및 최대 부하 감소(Peak Cut) 알고리즘을 수행할 수 있다.The
일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치(400-1~400-3)는 정전시, 즉 그리드(100)에서 전력을 제공받을 수 없는 상태에만 사용되던 무정전 전원 공급 장치를 활용하여 전기 에너지 저장(EES: Electric Energy Storage) 기능을 수행할 수 있다. 상세하게는, 무정전 전원 공급 장치(400-1~400-3)는 기존의 무정전 전원 공급 장치에 컨트롤러와 배터리를 추가해 경부하시에는 배터리를 충전하고, 최대부하시에는 방전하는 방식으로 전기 에너지 저장(Electric Energy Storage) 기능을 수행할 수 있다.The uninterruptible power supply units 400-1 to 400-3 according to an embodiment utilize an uninterruptible power supply unit that is used only during a power failure, that is, in a state where power can not be supplied from the
부하(LOAD)(500-1~500-3)는 무정전 전원 공급 장치(400-1~400-3)들로부터 공급 받은 전력을 소비하는 부분으로, 전기 에너지를 이용하여 동작하는 각종 장치들로 구성될 수 있다.The loads LOADs 500-1 to 500-3 are parts that consume the power supplied from the uninterruptible power supply units 400-1 to 400-3 and are composed of various devices that operate using electric energy .
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치(400)의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.FIG. 3A is a simplified view of the configuration of the
도 3a를 참조하면, 무정전 전원 공급 장치(400)는 그리드(100)와의 연결을 제어하는 정전 스위치(S1) 및 이의 온/오프를 제어하는 컨트롤러(410), AC/DC 인버터(420), DC/AC 인버터(430), 제1 배터리(440-1), 제2 배터리(440-2) 및 바이패스 스위치(S2)를 포함하여 구성될 수 있다.3A, the
무정전 전원 공급 장치(400)는 상기 전술한 구성 외에 각종 다이오드 및 반도체 소자들로 구성될 수 있으나, 본 명세서상에서는 설명의 편의를 위하여 기본적인 구성들만을 제시한다.The
무정전 전원 공급 장치(400)의 제1 노드(N1)는 그리드(100)와 연결되어 있을 수 있으며, 제2 노드(N2)는 부하(500)와 연결될 수 있다. 그리드(100)에서 제공되는 전력은 두 가지의 경로를 통해 부하(500)에 전달될 수 있는데, 첫번째 경로는 도 3a에서 상단에 표시된 경로로 그리드(100)가 공급하는 전력이 정전 스위치(S1) 및 AC/DC 인버터(420)를 통과하여 직류의 형태로 제1 및 제2 배터리(440-1, 440-2)에 저장되어 있다가, 추후 배터리에 저장되어 있던 전력이 DC/AC 인버터(430)를 통해 교류의 형태로 부하(500)에 전달되는 경로이다. 그리드(100)에서 제공되는 전력이 부하(500)에 전달되는 두번째 경로는 도 3a에서 하단에 표시된 경로로, 그리드(100)에서 제공되는 전력이 무정전 전원 공급 장치(400)의 바이패스 스위치(S2)만을 통과하여 바로 부하(500)에 전달되는 경로이다.The first node N1 of the
컨트롤러(410)는 UPS 컨트롤러라 불릴 수 있으며, 일 실시예에 따르면 무정전 전원 공급 장치(400)가 포함하고 있는 정전 스위치(S1) 및 바이패스 스위치(S2)의 개폐를 제어할 수 있다. 컨트롤러(410)는 연결된 에너지 관리 시스템(300)에 의해 제어가 수행될 수 있으며, 에너지 관리 시스템(300)은 수집 및 산출한 전력 데이터를 토대로 에너지 저장 시스템 내에 포함되는 무정전 전원 공급 장치(400)들 각각의 우선 순위를 결정하고 그에 따라 무정전 전원 공급 장치(400) 내에 포함된 스위치의 제어를 수행할 수 있다.The
AC/DC 인버터(420)는 그리드(100)로부터 제공되는 전력을 교류 형태에서 직류형태로 변환하는 역할을 수행한다. 에너지 저장 시스템이 효율적인 전력 수요 제어를 수행하기 위해서는, 부하가 낮은 시간대에 무정전 전원 공급 장치(400)에 포함된 배터리에 전력을 저장해두고, 부하가 높은 시간대에 저장해둔 전력을 사용하여야 하는데, 배터리에 전력을 저장하기 위해서는 그리드(100)에 의해 제공되는 교류 형태의 전력을 직류 형태로 변환하여야 한다.The AC /
DC/AC 인버터(430)는 이와 반대로 배터리에 저장되어 있던 직류 형태의 전력을 교류 형태로 변환하는 역할을 수행한다. DC/AC 인버터(430)에 의해 교류 형태로 변환된 전력은 바로 부하(500)에 제공될 수 있다.The DC /
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존의 무정전 전원 공급 장치가 포함하고 있는 제1 배터리(440-1)와는 별도로 EES 기능을 수행하기 위한 제2 배터리(440-2)가 무정전 전원 공급 장치(400) 내에 추가적으로 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 배터리(440-1, 440-2)는 리튬 이온 배터리(Lib)로 구성될 수 있다. The second battery 440-2 for performing the EES function may be connected to the uninterruptible power supply unit 400 (not shown) separately from the first battery 440-1 included in the conventional uninterruptible power supply, ). ≪ / RTI > According to one embodiment, the first and second batteries 440-1 and 440-2 may be constructed of a lithium ion battery Lib.
이하, 설명의 편의를 위하여 배터리(440)라 함은 무정전 전원 공급 장치(400)에 추가적으로 포함되는 제2 배터리(440-2)를 가르키는 것으로 가정하여 설명하기로 하며, 이에 따라 이하 명세서 상의 설명이 이해되어야 한다.Hereinafter, the
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 무정전 전원 공급 장치(Hybrid UPS)의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.FIG. 3B is a schematic view of a configuration of a hybrid uninterruptible power supply (Hybrid UPS) according to an embodiment of the present invention.
본 발명에서의 무정전 전원 공급 장치는 하이브리드 기능을 포함하고 있을 수 있으며, 그 경우에는 다음과 같이 전체 에너지 저장 시스템이 구성될 수 있다.The uninterruptible power supply in the present invention may include a hybrid function, in which case the entire energy storage system may be configured as follows.
도 3b를 참조하면, 그리드(100)로부터 부하(500)에 직접 전력이 전달되는 경로가 하나 구성되고, 그리드(100)로부터 제공되는 전력이 AC/DC 인버터(420)를 통해 직류 형태로 변환되고, DC/DC 컨버터(450)를 통해 직류 전압이 변환되어 배터리(440)에 저장될 수 있다. 일 실시예에 따르면, DC/DC 컨버터(450)는 전류 제어 기능을 포함하고 있을 수 있다.3B, one path through which power is directly transmitted from the
배터리(440)에 저장된 전력은 BMS(600; Battery Management System)을 통해 관리될 수 있으며, BMS(600)는 무정전 전원 공급 장치(400) 내부에 포함되는 하이브리드 UPS 컨트롤러(460)와의 통신을 수행할 수 있다.The power stored in the
하이브리드 UPS 컨트롤러(460)는 BMS(600)로부터 수신한 배터리 정보를 포함한, 무정전 전원 공급 장치(400)의 전력 데이터값을 에너지 관리 시스템(300)에 전송할 수 있으며, 에너지 관리 시스템(300)은 전력 데이터값과 배터리 정보에 대한 분석을 통해 전력을 공급하는 대상이 되는 부하(500)를 결정하여, 하이브리드 UPS 컨트롤러(460)에 제어 신호를 전송할 수 있다. 하이브리드 UPS 컨트롤러(460)는 에너지 관리 시스템(300)으로부터의 제어 신호를 수신하여 배터리(440)에 저장된 전력을 부하(500)에 제공할 수 있다.The
배터리(440)에 저장된 전력은 DC/DC 컨버터(450)와 DC/AC 인버터(430)를 통해 부하(500)로 제공될 수 있다.The power stored in the
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템(300)이 관리하는 전력 데이터값을 나타낸 표이다.4A to 4D are tables showing power data values managed by the
도 4a 내지 도4d 및 도5를 참조하여 설명되는 실시예는 무정전 전원 공급 장치(400)가 전환 가능(Switchable)한 기능을 가지고 동작하는 상황을 예시한 것이며, 에너지 관리 시스템(300)은 하이브리드 무정전 전원 공급 장치(Hybrid UPS)가 적용되는 전제 에너지 저장 시스템에서도 유사한 방식으로 각종 전력 관련 데이터를 통해 무정전 전원 공급 장치(400)들의 동작 순서 및 동작 방식을 결정할 수 있다. 다만, 하이브리드 무정전 전원 공급 장치(Hybird UPS)의 동작에 있어서는, 정전 스위치(S1)가 존재하지 않으므로, 스위치의 온오프 횟수 등은 동작 우선 순위를 결정하는데 있어 고려되지 않을 수 있다.4A to 4D and FIG. 5 illustrate a situation in which the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 관리 시스템(300)은 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)로부터 순시 전력값에 대한 정보를 수신하여 이를 토대로 필요한 추가 데이터를 산출할 수 있다. SCADA는 에너지 저장 시스템(ESS) 내의 각종 전력 관련 데이터를 수집하는 감시 시스템으로, 에너지 관리 시스템(300)에 전력 관련 각종 정보를 제공하는 역할을 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 관리 시스템(300)은 SCADA로부터 총 부하(500)에 제공되는 순시전력값을 일정한 시간 단위로 수신할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 에너지 관리 시스템(300)이 SCADA로부터 데이터를 수신하는 주기를 7초로 예시하여 설명하기로 한다.According to an embodiment of the present invention, the
도 4에 도시된 표에 나타나 있는 각 열의 데이터 값을 살펴보면, A열에 표시되는 “순번” 항목은 에너지 관리 시스템(300)이 전력 관련 데이터를 분석하는 기준이 되는 시간 동안 SCADA로부터 수신하는 데이터의 순서를 나타낸 것이다. 이하, 명세서 상에서는 에너지 관리 시스템(300)이 15분을 하나의 단위로 하여 전력 관련 데이터를 분석하는 것으로 설명하였으나, 본 발명에서 에너지 관리 시스템(300)이 데이터 분석의 기준으로 정하는 시간의 길이는 이에 한정되지 않음은 물론이다.Referring to the data values of the respective columns shown in the table shown in FIG. 4, the " order " item displayed in the column A indicates the order of data received from the SCADA during the time when the
B열에 표시되는 “시간” 항목은 에너지 관리 시스템(300)이 SCADA로부터 데이터를 받아오는 시각을 나타낸다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 에너지 관리 시스템(300)은 SCADA로부터 7초마다 전력 관련 데이터를 수신하게 되는데, 도 4에 나타난 바와 같이, 정확히 7초 간격으로 데이터를 수신할 수 없고 다소간의 시간적 오차가 발생할 수 있으므로, 에너지 관리 시스템(300)은 데이터를 수신한 정확한 시간을 체크하게 된다.The " time " item displayed in column B indicates the time when the
C열에 표시되는 “순시 전력값” 항목은 B열에 기록된 특정 시각에 SCADA로부터 수신한 순시 전력값을 의미한다. 일 실시예에 따르면, C열에 표시된 순시 전력값의 단위는 kW 단위일 수 있으며, 에너지 관리 시스템(300)은 SCADA로부터 0.0001kW의 정확도로 순시 전력값을 수신할 수 있다.The "instantaneous power value" item in column C means the instantaneous power value received from SCADA at the specific time recorded in column B. According to one embodiment, the unit of instantaneous power value indicated in column C may be in units of kilowatts and the
D열에 표시되는 “순간” 항목은 에너지 관리 시스템(300)이 해당 순번에서 데이터를 수신한 시각과 이전 순번에서 데이터를 수신한 시각의 차이이다. 예를 들어, D열의 4행은 B열의 3행 값에서 B열의 2행 값을 차감한 값으로 계산될 수 있다The " instant " item displayed in column D is the difference between the time when the
E열에 표시되는 “순간 사용량” 항목은 7초 가량의 순간 동안에 사용한 전력값을 나타내는 값으로, E열의 4행에 표시되는 순간 사용량값은 C열(순시 전력값)의 4행 값에 3600을 곱하고, 이를 D열 4행의 값으로 나눔으로써 계산될 수 있다.The "instantaneous usage" item shown in column E is a value representing the power value used for about 7 seconds. The instantaneous usage value displayed in the fourth row of column E is obtained by multiplying the 4 row value of column C (instantaneous power value) by 3600 , And dividing it by the value of row D, row 4.
F열에 표시되는 “초당 사용량” 항목은 C열의 순시 전력값에 나타난 전력을 초당 사용량으로 변환한 값으로, F열의 4행에 표시되는 초당 사용값은 E열 4행의 값을 D열 4행의 값으로 나눔으로써 계산될 수 있다.The "usage per second" column displayed in column F is the value obtained by converting the power indicated in the instantaneous power value of column C into the usage per second. The value per second used in the fourth row of the F column is the value of the fourth column of the E column, The value can be calculated by dividing by the value.
G열에 표시되는 “시간당 사용량” 항목은 F열에 나타난 초당 사용량을 시간당 단위로 변환한 값으로, G열 4행에 표시되는 시간당 사용값은 F열 4행의 값에 3600이라는 숫자(1시간을 초단위로 환산한 값)를 곱함으로써 계산될 수 있다.The "Usage per hour" column in column G is the number of hours per second that is shown in column F. The value used per hour in column G column 4 is the number 3600 (A value converted into units).
H열에 표시되는 “누적 시간” 항목은 15분 단위로 체크된 누적 시간을 초로 계산한 값으로, 순번이 증가할수록 증가하는 값을 갖게되며, H열 4행에 표시되는 누적 시간값은 D열 1행부터 4행까지의 값을 합산함으로써 계산될 수 있다.The column "cumulative time" displayed in column H is a value obtained by counting the cumulative time checked in 15-minute increments in seconds. As the sequence number increases, the cumulative time value displayed in column 4 Can be calculated by summing the values from the row to the fourth row.
I열에 표시되는 “누적 사용” 항목은 15분 단위로 순간 사용량을 누적한 값으로, 에너지 관리 시스템(300)는 SCADA로부터 0.1kW 정확도로 누적 사용 값을 수신할 수도 있고, 순간 사용량을 합산하여 특정 시각까지의 전력 누적 사용량을 계산할 수도 있다.The " cumulative use " item displayed in the column I is an accumulated value of the instantaneous use amount in units of 15 minutes. The
J열에 표시되는 “누적 평균” 항목은 누적된 전력 사용량의 평균을 나타낸 값이며, J열 4행에 표시되는 누적 평균값은 I열 4행의 값을 H행 4열의 값으로 나눔으로써 계산될 수 있다.The " cumulative average " item shown in column J is a value representing the average of the accumulated power usage, and the cumulative average value shown in row 4 of column J can be calculated by dividing the value of row 4 of column I by the value of column 4 of row H .
K열에 표시되는 “시간당 누적 평균” 항목은 J열의 누적 평균값을 3600(1시간을 초단위로 환산한 값)으로 곱하여 계산된 값이다.The "cumulative averages per hour" column in column K is calculated by multiplying the cumulative average of column J by 3600 (one hour in seconds).
L열에 표시되는 “시간당 최근 10회 누적” 항목은 최근 10회의 전력 사용량 합계를 시간합계로 나눈 값으로, 예를 들어 L열 13행의 시간당 최근 10회 누적값은 E열(순간 사용량)의 4행부터 13행까지의 값을 합산한 값에서, D열(순간)의 4행부터 13행까지의 값을 합산한 값을 나눔으로써 계산될 수 있다.The "Last 10 times accumulated per hour" column in column L is the total of the 10 most recent power use totals divided by the time sum. For example, the last 10 times accumulated data per hour in column L column 13 is 4 (Instantaneous) from the value obtained by adding the values from the fourth row to the thirteenth row and the sum of the values from the fourth row to the thirteenth row.
M열에 표시되는 “시간당 기준피크” 항목은 기준이 되는 피크값으로, 이는 고정된 값으로 정해질 수 있다.The "reference peak per hour" item shown in column M is the reference peak value, which can be set to a fixed value.
N열에 표시되는 “기준 사용량” 항목은 피크 기준값으로 해당시간의 전력 사용값을 계산한 것으로, N열 4행에 표시되는 기준 사용량값은 M열 4행을 3600으로 나눈 후, D열(순간) 4행의 값을 곱함으로써 계산될 수 있다.The reference use amount shown in the column N is the peak reference value and the power use value of the corresponding time is calculated. The reference usage value shown in the row N column 4 is obtained by dividing the row M column 4 by 3600, Can be calculated by multiplying the value of four rows.
O열에 표시되는 “누적 기준 사용량” 항목은 기준 사용량의 누적값을 나타낸 것으로, O열 4행에 표시되는 누적 기준 사용량값은 N열 1행부터 N열 4행까지의 값을 합산함으로써 계산될 수 있다.The column "Cumulative Criterion Usage" in the column O shows the cumulative value of the reference usage. The cumulative Criterion Usage value shown in Column 4 of Column O can be calculated by summing the values from Column N1 to Column N4 have.
P열에 표시되는 “전력차” 항목은 기준 사용량에서 순간 사용량을 차감한 값을 나타낸 것으로, P열 4행에 표시되는 전력차값은 N열 4행의 기준 사용량값에서 E열 5행의 순간 사용량값을 차감함으로써 계산될 수 있다.The "power difference" item in column P shows the value obtained by subtracting the instantaneous consumption from the reference consumption. The power difference value displayed in row 4 column P is the instantaneous consumption value of row E column 5 from the reference consumption value of row N column 4 . ≪ / RTI >
Q열에 표시되는 “기울기 10회 평균” 항목은 최근 10회의 전력차 합계를 최근 10회 동안 흐른 시간으로 나눈 값으로, Q열 13행의 기울기 10회 평균값은 P열 4행부터 P열 13행의 값을 합산한 값에서, D열(순간) 4행부터 D열 13행까지의 값을 합산한 값을 나눔으로써 계산될 수 있다. 이하, 본 명세서 상에서 전력에 대한 “기울기”라 함은 전력량의 시간당 증가율 또는 감소율을 의미할 수 있다.The "
R열에 표시되는 “누적 전력차” 항목은 현 순번까지의 전력차의 누적 정도를 나타내는 것으로, R열 4행에 표시되는 누적 전력차값은 P열 1행부터 P행 4열까지의 값을 합산함으로써 계산될 수 있다.The " cumulative power difference " item shown in column R indicates the cumulative degree of power difference up to the present order number, and the cumulative power difference value displayed in row R column 4 is calculated by summing the values from
S열에 표시되는 “예상 초과” 항목은 데이터 분석이 기준이 되는 15분까지 남은 시간(초)로 계산한 기울기에 따르는 초과 사용 전력량이다. 예상 초과값을 계산하는 방법을 살펴보면, 다음과 같다.The "Excess Exceeded" column shown in column S is the excess power used by the slope calculated by the time remaining (in seconds) until 15 minutes of data analysis is based. A method of calculating the expected excess value is as follows.
S열 4행에 표시되는 예상 초과 값을 계산하는 방법을 상기 수학식 1을 통해 살펴보면, Q열(기울기 10회 평균) 4행의 값에 15분까지 남은 초를 곱하고, 이에 R열(누적 전력차) 4행의 값을 더함으로써 계산될 수 있다. 15분까지 남은 초는 900에서 H열(누적 시간) 4행의 값을 차감함으로써 계산될 수 있다.The method of calculating the expected excess value displayed on the fourth row of the S column is as follows. The value of the fourth row of the Q column (ten tenths average) is multiplied by the remaining seconds up to 15 minutes, and the R column And the value of the fourth row. The remaining seconds up to 15 minutes can be calculated by subtracting the value of row H (cumulative time) 4 from
전술한 바와 같이, 본 발명에서 개시되는 에너지 저장 시스템은 복수개의 무정전 전원 공급 장치(400)를 포함할 수 있는데, 본 명세서 상에서는 3개의 무정전 전원 공급 장치(400)가 에너지 저장 시스템 내에 포함되는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.As described above, the energy storage system disclosed in the present invention may include a plurality of uninterruptible
각각의 무정전 전원 공급 장치(400)는 포함하고 있는 배터리를 통해 부하에 제공할 수 있는 전력량이 상이할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해, 3개의 무정전 전원 공급 장치(400)는 각각 30kW, 50kW, 100kW의 전력을 부하에 공급할 수 있는 능력을 가지고 있다고 가정한다.Each
도 4에서 T열, U열, V열은 각각 30kW, 50kW, 100kW 전력을 공급할 수 있는 무정전 전원 공급 장치(400)가 기준 시간인 15분까지 공급할 수 있는 전력량을 의미한다.In FIG. 4, column T, column U, and column V indicate the amount of power that the
T열을 예로 들어보면, 에너지 관리 시스템(300)이 데이터 분석을 통해 무정전 전원 공급 장치(400)를 제어하는 시간의 기준이 15분이며, 15분 동안 30kW의 전력을 공급할 수 있는 무정전 전원 공급 장치(400)가 제공할 수 있는 전력은 30/4인 7.5kW이다. 이를 현재 순번에서 15분이 도달하기 까지 남은 시간으로 곱하고 900(15분)으로 나누면, 현재 시점부터 해당 무정전 전원 공급 장치(400)가 전력을 공급하는 경우에 있어 부하(500)에 제공할 수 있는 전력량이 계산될 수 있다.Taking the T column as an example, it is assumed that the
이와 같은 방식으로, 50kW 및 100kW의 전력을 공급할 수 있는 무정전 전원 공급 장치(400)가 현재 시점부터 공급할 수 있는 전력량이 계산되어 U열 및 V열에 표시되어 있다.In this manner, the amount of power that the
W열에 표시되는 “방전량” 항목은 무정전 전원 공급 장치(400)가 방전하는 전력량으로써, 전력 수요가 일정 수준 미만으로 형성되어 어떠한 무정전 전원 공급 장치(400)도 방전을 수행하지 않을 경우에는 계속해서 0으로 나타난다.The item " discharge amount " shown in column W indicates the amount of electric power discharged by the
X열에 표시되는 “누적 전력차” 항목은 현 순번까지의 전력차의 누적 정도를 나타내는 것으로, R열에 나타난 누적 전력차와 달리 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전 전력값을 반영한 수치이다.The column of "cumulative power difference" displayed in column X represents the cumulative power difference of the current order up to the present number, which is a value reflecting the discharge power value of the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 수요가 증가하여 현재 그리드(100)로부터 제공받는 전력량으로는 원활한 전력 수급이 어려운 상황이 발생하면, 에너지 관리 시스템(300)은 상기 도 4에 표시된 것과 같은 각종 데이터의 분석을 통해 에너지 저장 시스템 내에 존재하는 무정전 전원 공급 장치(400)를 방전시킴으로써 전력 피크 제어를 수행할 수 있다. 상세하게는, 에너지 관리 시스템(300)은 무정전 전원 공급 장치(400) 내의 정전 스위치(S1)를 온 상태에서 오프 상태로 제어함으로써, 무정전 전원 공급 장치(400)가 내부의 배터리(440)에 저장된 전력을 방전하도록 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when a situation occurs in which the supply of electricity is difficult and the supply of electricity from the
전술한 바와 같이, 에너지 저장 시스템 내에 존재하는 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)들은 각기 상이한 전력 공급 능력을 보유하고 있는데, 에너지 관리 시스템(300)은 전력 수요의 증가에 따른 예상초과값을 토대로 어떠한 무정전 전원 공급 장치(400)를 방전시킬 것인지 결정할 수 있다.As described above, each
에너지 관리 시스템(300)이 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전 여부를 결정하는 과정을 살펴보면, 30kW, 50kW, 100kW 전력을 부하에 공급할 수 있는 무정전 전원 공급 장치(400)가 설치되어 있는 경우에 에너지 관리 시스템(300)은 전체 에너지 저장 시스템의 기울기 10회 평균(Q열)과 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)를 방전하였을 경우에 공급될 수 있는 전력의 기울기 값을 비교하여 방전시킬 무정전 전원 공급 장치(400)를 선택할 수 있다. In the case where the
도 4의 표를 예시로 하여 살펴보면, 도 4에서 순번 57 시점에 예상 초과값은 -4.511KW 이고 30kW 제공 가능한 무정전 전원 공급 장치(400)가 해당 시점부터 기준 시간인 15분이 도달하기까지 방전할 수 있는 전력량인 4.135kW이므로, 에너지 관리 시스템(300)은 해당 무정전 전원 공급 장치(400)를 방전시킬 수 있다. 해당 시점에서 기울기 10회 평균값은 -0.009이고 이는 30KW 방전 가능한 무정전 전원 공급 장치(400)가 방전될 때의 전력을 30kW / 3600초로 계산한 0.00833의 기울기값과 유사한 것을 확인할 수 있다. 전력 사용량이 증가하여 기울기 10회 평균값이 50kW 제공 가능 무정전 전원 공급 장치(400)의 기울기인 0.014보다 큰 절대치의 값을 갖게 되는 경우에는 해당 무정전 전원 공급 장치(400)를 방전시켜야 할 것이다.4, the unexpected excess value is -4.511 KW and the
일 실시예에 따르면, 에너지 관리 시스템(300)은 특정 무정전 전원 공급 장치(400)가 방전을 수행하기 시작한 후에도 부하(500)의 사용전력량이 증가하여 Y열의 누적 전력차값이 마이너스 상태가 되면 이를 S열의 예상 초과값과 비교하여 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전 가능량보다 예상초과값이 커지는 시점에서 추가적인 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전을 제어할 수 있다.According to one embodiment, when the amount of power used by the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원 공급 장치(400)의 동작 우선 순위를 결정하기 위한 항목들을 표 형태로 나타낸 것이다.FIG. 5 is a table showing items for determining an operation priority order of the
일 실시예에 따르면, 에너지 관리 시스템(300)은 에너지 저장 시스템에 포함되는 복수의 무정전 전원 공급 장치(400) 간에 우선 순위를 정하여 두고, 해당 우선 순위를 통해 특정 상황에서 방전을 수행할 무정전 전원 공급 장치(400)를 선택할 수 있다.According to one embodiment, the
도 5를 살펴보면, 에너지 관리 시스템(300)이 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)의 우선 순위를 결정하기 위해 고려하는 항목은 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)가 제공할 수 있는 전력량의 크기, 방전 지속 시간, 부하의 중요도, 스위치 온오프 횟수 등이 존재할 수 있다. 또한, 각각의 항목에는 가중치가 존재할 수 있는데, 예를 들어 제공 가능한 전력량의 크기에는 30의 가중치가, 방전 지속 시간에는 50의 가중치가 적용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 각 항목에 대한 가중치는 에너지 관리 시스템(300)이 전체 에너지 저장 시스템의 부하 상황 분석 결과에 따라 변경될 수 있으며, 에너지 관리 시스템(300)의 관리자가 전력을 사용하는 고객의 요구에 따라 조절할 수도 있다.5, the items that the
무정전 전원 공급 장치(400)가 제공할 수 있는 전력량의 크기를 살펴보면, 제1 내지 제3 무정전 전원 공급 장치(400)가 제공할 수 있는 전력량은 각각 30kW, 50kW, 100kW 이며 공급 전력량이 가장 큰 100kW에 대한 우선 순위 점수를 100으로 하여 비율로 나머지를 계산할 수 있다. 이와 같이 계산된 우선 순위 점수에 해당 항목의 가중치값을 곱하여 나온값이 최종 우선 순위 결정에 사용될 수 있다.The amount of power that can be provided by the first to third uninterruptible
각각의 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전 지속 시간을 살펴보면, 이는 무정전 전원 공급 장치(400)가 포함하고 있는 배터리(440)의 용량을 공급 가능 전력량으로 나눈 값일 수 있다. 에너지 관리 시스템(300)은 배터리(440)의 완전 충전 시에 방전 시간이 가장 긴 무정전 전원 공급 장치(400)에 대한 우선 순위 점수를 100으로 두고, 나머지 무정전 전원 공급 장치(400)에 대한 우선 순위 점수를 방전 시간에 대한 비율로 계산할 수 있다. 이와 같이 계산된 우선 순위 점수에 가중치값인 50을 곱한 값이 최종 우선 순위 결정에 사용될 수 있다.The discharge duration time of each
부하의 중요도 항목을 살펴보면, 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)와 연결된 부하(500)에서 전력을 사용하는 고객들이 해당 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전을 원하지 않는 경우에 있어, 해당하는 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전 제어의 우선 순위가 낮아지도록 가중치를 설정할 수 있다. 즉, 고객이 동작을 원하지 않는 무정전 전원 공급 장치(400)에 대해서는 부하의 중요도를 상대적으로 높게 설정할 수 있다.In case of customers who use power in the
스위치의 온오프 횟수는 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)에 포함되는 정전 스위치(S1)의 온오프 상태가 변경된 횟수로, 정전 스위치(S1)의 제어 횟수는 무정전 전원 공급 장치(400)의 수명과 연관이 있으므로, 스위치 제어 횟수가 일정 수치 이상인 무정전 전원 공급 장치(400)는 점검이 수행되도록 할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스위치 온오프 횟수가 작은 무정전 전원 공급 장치(400)에 낮은 우선 순위 점수를 책정함으로써, 해당 무정전 전원 공급 장치(400)가 스위치 온오프 횟수가 큰 무정전 전원 공급 장치(400)보다 우선적으로 동작하도록 할 수 있다.The number of times the switch is turned on and off is the number of times the on / off state of the electrostatic switch S1 included in each
도 5를 참조하면 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)에 대한 우선 순위 점수에 각 항목의 가중치를 곱하여 산출된 값들이 합산되어 최종 우선 순위 점수가 계산되며, 이와 같은 우선 순위를 통해 무정전 전원 공급 장치(400)들의 동작 순서가 결정될 수 있다. 다만, 부하(500)가 사용하는 전력량이 급등할 시에 에너지 관리 시스템(300)은 우선 순위를 고려하지 않고 제공 가능 전력량이 큰 무정전 전원 공급 장치(400)부터 방전되도록 제어할 수 있다.Referring to FIG. 5, the final priority score is calculated by multiplying the priority scores of the respective uninterruptible
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템(300)의 동작 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an operation of the
도 6을 참조하면, 에너지 저장 시스템 내에 존재하는 에너지 관리 시스템(300) 및 복수의 무정전 전원 공급 장치(400)가 동작을 시작하면(S601), 에너지 관리 시스템(300)은 SCADA로부터 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)들의 순시전력값에 대한 정보를 수신할 수 있다(S603).6, when the
에너지 관리 시스템(300)은 도 4를 통해 표시한 것과 같이, 15분 단위로 순간 사용량을 누적한 누적 사용량을 계산할 수 있으며, 도 4의 각 열에 표시되는 각종 데이터를 산출할 수 있다(S605). 이 과정에서, 에너지 관리 시스템(300)은 15분이라는 기준 시간을 일정한 시간 단위의 순번으로 나누고, 10회 동안의 전력 사용량을 기준으로 전력의 예상 누적 사용량을 계산할 수 있다.As shown in FIG. 4, the
이후, 에너지 관리 시스템(300)은 계산된 전력 예상 누적 사용량을 전력의 최대수요량(Peak)과 비교할 수 있다(S607). 에너지 관리 시스템(300)은 예상 누적 사용량이 전력 최대수요량보다 낮을 경우에는 무정전 전원 공급 장치(400)의 제어를 수행하지 않고 계속해서 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)들의 순시전력값에 대한 정보를 SCADA로부터 수신하여 데이터 분석을 수행할 수 있다. 이와 달리, 예상 누적 사용량이 전력 최대수요량보다 높을 경우에는 에너지 관리 시스템(300)이 제어 우선순위를 판단하여, 우선 순위가 낮은 무정전 전원 공급 장치(400)를 선택할 수 있다(S609). 에너지 관리 시스템(300)은 도 4를 통해 전술한 방식을 이용하여 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)들에 대한 우선 순위를 결정할 수 있다. Thereafter, the
일 실시예에 따르면, 에너지 관리 시스템(300)은 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)와의 통신을 통해 배터리(440)의 총용량 및 충전량, 배터리(440) 온도 등과 같은 상태, 부하에 제공되고 있는 전력, 스위치 온오프 횟수 등의 정보를 수신할 수 있으며, 이와 같은 정보의 분석을 통해 현재 제공 가능한 전력량 및 배터리(440)의 방전이 지속될 수 있는 시간 등을 계산할 수 있다.According to one embodiment, the
이후, 에너지 관리 시스템(300)은 제공 가능 전력량, 방전 지속 시간, 부하의 중요도, 스위치 온오프 횟수 등을 기반으로 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)에 대한 우선 순위를 결정할 수 있다.Thereafter, the
에너지 관리 시스템(300)은 우선 순위가 가장 낮은 무정전 전원 공급 장치(400)를 선택한 이후에, 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)가 방전 가능한 전력량을 계산할 수 있다(S611). 이와 같은 계산은 기준 시간인 15분이 도달하기까지의 방전 가능 전력량을 계산하는 것일 수 있다.The
에너지 관리 시스템(300)은 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)가 방전 가능한 전력량과, 피크대비 예상 초과량을 비교할 수 있다(S613). 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전 가능 전력량은 도 4의 T열, U열, V열에 표시되어 있으며, 피크대비 예상 초과량값은 S열에 표시되어 있다.The
피크대비 예상 초과량값이 방전 가능 전력량보다 작은 경우에는 1차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)가 방전될 수 있으며, 피크대비 예상 초과량값이 방전 가능 전력량보다 큰 경우에는 추가적인 계산을 통해 해당 무정전 전원 공급 장치(400)가 방전을 수행할 것인지 그보다 큰 전력량을 공급할 수 있는 무정전 전원 공급 장치(400)가 방전을 수행할 것인지가 선택될 수 있다.If the peak over-peak value is less than the dischargeable power, the primary selected
상세하게는, 피크대비 예상 초과량값이 방전 가능 전력량보다 큰 경우, 에너지 관리 시스템(300)은 최근 10회 데이터 평균 증감 기울기를 계산할 수 있다(S615). 이와 같은 최근 10회 데이터 평균 증감 기울기값은 도 4의 Q열에 표시되어 있으며, 에너지 관리 시스템은 이와 같은 기울기값과 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)가 전력을 공급할 때 증가하게 되는 기울기값을 비교할 수 있다(S617). 전술한 바와 같이, 전력 제공 가능량이 30kW인 무정전 전원 공급 장치(400)는 30kW를 한시간인 3600초로 나눈 0.00833의 기울기를 제공할 수 있게 되며, 이와 같은 방식으로 나머지 무정전 전원 공급 장치(400)가 제공하는 전력량에 따른 기울기도 계산할 수 있다.In particular, if the expected peak excess amount value is greater than the dischargeable power amount, the
데이터 평균 증감 기울기와, 1차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)의 기울기의 비교 결과, 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)의 기울기가 더 큰 경우에는 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전이 수행될 수 있으며(S619), 데이터 평균 증감 기울기가 더 큰 경우에는 1차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)보다 더 큰 전력 공급량을 가진 무정전 전원 공급 장치(400)가 선택될 수 있다(S621). 이 경우에는, 2차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)에 대해 상기 언급한 방식을 동일하게 적용하여 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)를 방전시킬 것인지, 그보다 더 큰 전력 공급량을 가진 무정전 전원 공급 장치(400)를 선택할 것인지 여부가 결정될 수 있다.If the slope of the selected
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 시스템(300)의 내부 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 7 is a block diagram illustrating an internal configuration of an
도 7을 참조하면, 에너지 관리 시스템(300)은 전력 데이터 수집부(310), 전력 데이터 분석부(320), 우선 순위 결정부(330), 방전 수행 제어부(340), 방전 대상 선택 변경부(350), 제어부(360) 및 통신부(370)를 포함하여 구성될 수 있다.7, the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 데이터 수집부(310), 전력 데이터 분석부(320), 우선 순위 결정부(330), 방전 수행 제어부(340), 방전 대상 선택 변경부(350), 제어부(360) 및 통신부(370)는 외부 장치와 통신할 수 있는 프로그램 모듈 또는 하드웨어들일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈 또는 하드웨어는 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 및 기타 프로그램 모듈의 형태로 에너지 관리 시스템(300) 또는 이와 통신 가능한 다른 장치에 포함될 수 있으며, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치 상에 저장될 수 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈 또는 하드웨어들은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.According to an embodiment of the present invention, the power
일 실시예에 따른 전력 데이터 수집부(310)는 SCADA로부터 순시전력값에 대한 수신을 수행할 수 있다. 전력 데이터 수집부(310)는 일정 주기로 SCADA로부터 전체 에너지 저장 시스템의 부하(500)가 사용하는 순시전력값을 수신하여 이를 데이터 형태로 저장할 수 있으며, 순시전력값을 수신하는 시각과 해당 시각에 수신된 순시전력값을 매칭하여 저장할 수 있다.The power
일 실시예에 따른 전력 데이터 분석부(320)는 전력 데이터 수집부(310)가 수신한 순시전력값 및 시간 정보를 토대로 관련 전력 데이터를 산출할 수 있다. 도 4를 참조하면, 전력 데이터 분석부(320)가 산출하는 전력 관련 데이터는 누적 사용량, 누적 평균, 시간당 최근 10회 누적값, 전력차, 기울기 평균, 예상 초과량 등을 포함할 수 있다.The power
일 실시예에 따른 우선 순위 결정부(330)는 에너지 저장 시스템 내에 포함되는 복수의 무정전 전원 공급 장치(400)의 동작 순서를 결정할 수 있다. 우선 순위 결정부(330)가 복수의 무정전 전원 공급 장치(400) 간 동작 순서를 결정하는데 고려하는 항목은 제공 가능 전력량의 크기, 방전 지속 시간, 부하의 중요도, 스위치 온오프 횟수 등을 포함할 수 있다. 우선 순위 결정부(330)는 도 5에 도시된 바와 같이 각각의 무정전 전원 공급 장치(400)의 개별 항목들에 대한 우선 순위 점수화를 수행할 수 있으며, 추가적으로 각 항목에 대한 가중치를 설정하여 각각의 우선 순위 점수에 가중치를 곱함으로써 최종적인 우선 순위 점수를 계산할 수 있다.The
우선 순위 결정부(330)는 에너지 저장 시스템의 부하 상황을 토대로 각 항목에 대한 가중치를 유동적으로 변경할 수 있으며, 에너지 관리 시스템(300)의 관리자의 설정에 의해서도 가중치는 변경될 수 있다.The
우선 순위 결정부(330)는 부하(500)의 사용 전력량이 증가하여 무정전 전원 공급 장치(400)를 방전시킬 필요성이 발생하는 경우 우선 순위가 가장 낮은 무정전 전원 공급 장치(400)를 1차적으로 방전 대상으로 선택할 수 있다.The
일 실시예에 따른 방전 수행 제어부(340)는 우선 순위 결정부(330)가 선택한 무정전 전원 공급 장치(400)에 대한 방전을 수행한다. 구체적으로, 방전 수행 제어부(340)는 무정전 전원 공급 장치(400) 내에 포함된 정전 스위치(S1)를 온 상태에서 오프 상태로 제어함으로써, 그리드(100)로부터의 상용 전력이 단절되도록 하고 무정전 전원 공급 장치(400)가 포함하고 있는 배터리(440) 상에 저장된 전력을 방전하도록 할 수 있다.The
일 실시예에 따른 방전 대상 선택 변경부(350)는 우선 순위 결정부(330)에 의해 1차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)에 대한 방전이 수행되기 전에, 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)를 다른 무정전 전원 공급 장치(400)로 변경할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 부하(500)의 사용 전력이 급등하고 있을 때에는 1차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)가 제공할 수 있는 전력량이 부족할 수 있으므로, 이와 같은 경우에는 결정된 우선 순위보다 무정전 전원 공급 장치(400)가 제공할 수 있는 전력량의 크기가 중요한 상황으로 판단될 수 있고, 1차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)보다 더 큰 전력량을 제공할 수 있는 무정전 전원 공급 장치(400)로 선택을 변경할 수 있다.The discharge target
방전 대상 선택 변경부(350)는 1차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)의 선택을 다른 무정전 전원 공급 장치(400)로 변경할지를 판단함에 있어, 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전 가능 전력량과 추후 일정 시각까지의 예상 전력 초과량의 비교를 수행할 수 있다. 상기 비교 결과, 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전 가능 전력량이 예상 초과 전력보다 크다고 판단되면, 무정전 전원 공급 장치(400)의 선택을 변경하지 않고 방전 수행 제어부(340)가 해당 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전을 수행하도록 할 수 있다. 비교 결과, 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)의 방전 가능 전력량이 예상 초과 전력보다 작다고 판단되면, 1차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)를 그보다 더 큰 제공 전력량을 보유한 무정전 전원 공급 장치(400)로 변경할 수 있다.The discharge object
방전 대상 선택 변경부(350)는 일정 시간 동안의 수요 전력량의 평균 증감 기울기를 계산하여 1차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)가 제공할 수 있는 전력량에 따른 기울기와의 비교를 수행할 수 있다. 수요 전력량의 평균 증감 기울기는 기준 사용량에서 순간 사용량을 차감한 전력차의 평균을 나타내는 것으로, 음수인 경우에는 순간 사용량이 증가하는 추세를 나타낸다. 따라서, 방전 대상 선택 변경부(350)는 수요 전력량의 평균 증감 기울기가 음수인 경우의 그 기울기의 절대값과, 1차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)가 제공하는 전력량에 따른 기울기값을 비교할 수 있다. 1차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)가 제공하는 전력량에 따른 기울기값이 더 큰 경우, 방전 대상 선택 변경부(350)는 선택을 변경하지 않고 해당 무정전 전원 공급 장치(400)에 대한 방전이 수행되도록 할 수 있다. 이와 반대로, 수요 전력량의 평균 증감 기울기가 더 크다고 판단된 경우, 무정전 전원 공급 장치(400)는 1차적으로 선택된 무정전 전원 공급 장치(400)보다 더 큰 전력을 방전할 수 있는 무정전 전원 공급 장치(400)로 선택을 변경할 수 있다.The discharge object
일 실시예에 따른 제어부(360)는 전력 데이터 수집부(310), 전력 데이터 분석부(320), 우선 순위 결정부(330), 방전 수행 제어부(340), 방전 대상 선택 변경부(350) 및 통신부(370) 간의 데이터 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 제어부(360)는 전력 데이터 수집부(310), 전력 데이터 분석부(320), 우선 순위 결정부(330), 방전 수행 제어부(340), 방전 대상 선택 변경부(350) 및 통신부(370)에서 각각 고유한 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.The
일 실시예에 따른 통신부(370)는 에너지 관리 시스템(300)과 외부 장치 간 통신이 가능하도록 한다. 구체적으로는, 에너지 관리 시스템(300)과 SCADA 간의 통신을 가능하도록 한다.The
이와 같이 본 발명의 실시예들에 따르면, 대규모의 투자없이 기존의 무정전 전원 공급 장치(UPS)에 스위치와 추가 배터리를 장착함으로써 무정전 전원 공급 장치로 활용할 수 있으며, 복수개의 무정전 전원 공급 장치가 포함된 에너지 저장 시스템을 제어할 수 있다. 즉, 전력 피크가 발생할 시에 각각의 무정전 전원 공급 장치의 공급 가능 전력량, 방전 지속 시간 등의 데이터 분석을 통해 복수의 무정전 전원 공급 장치가 순차적으로 동작하게 함으로써, 부하 관리를 수행함에 있어 전력 부하 이동 기능을 장시간 유지할 수 있으며, 최대 부하 감소 기능을 통해 계약전력을 감소시킬 수 있다. 또한, 에너지 저장 시스템을 구성하는 각각의 무정전 전원 공급 장치에 대한 우선 순위 결정 가중치를 유동적으로 변경할 수 있으므로, 변동하는 부하 상황에 따라 최적화된 알고리즘을 구현할 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, an uninterruptible power supply can be utilized as an uninterruptible power supply by mounting a switch and an additional battery in a conventional uninterruptible power supply (UPS) without a large-scale investment, The energy storage system can be controlled. That is, when a power peak occurs, a plurality of uninterruptible power supply units are sequentially operated through data analysis such as a supplyable amount of power of each uninterruptible power supply unit, a discharge duration time, etc., The function can be maintained for a long time, and the contract load can be reduced through the maximum load reduction function. In addition, since the priority weighting for each uninterruptible power supply unit constituting the energy storage system can be flexibly changed, an optimized algorithm can be implemented according to the varying load conditions.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
100: 그리드
300: 에너지 관리 시스템(EMS)
400: 무정전 전원 공급 장치
500: 부하100: grid
300: Energy Management System (EMS)
400: uninterruptible power supply
500: Load
Claims (18)
부하(Load)에서 사용하는 순시전력값에 대한 데이터를 수집하는 단계;
전력의 최대 수요량과, 일정 시간 동안의 순시전력값 데이터를 토대로 계산한 예상 누적 사용량을 비교하는 단계;
복수의 무정전 전원 공급 장치들 간의 우선 순위를 결정하되, 제공 가능 전력량이 큰 순서대로 우선순위를 결정하고, 우선 순위가 가장 낮은 무정전 전원 공급 장치를 선택하는 단계; 및
상기 선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전이 수행되도록 컨트롤러에 제어 신호를 전송하는 단계를 포함하는, 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법.
In operation of an energy management system for managing an energy storage system comprising a plurality of uninterruptible power supplies,
Collecting data on an instant power value used in a load;
Comparing a maximum demanded amount of power with an estimated cumulative usage amount calculated based on instantaneous power value data for a predetermined time;
Determining a priority order among a plurality of uninterruptible power supply units, determining priority in descending order of available power amount, and selecting an uninterruptible power supply unit having the lowest priority; And
And transmitting a control signal to the controller such that discharge of the selected uninterruptible power supply is performed.
복수의 무정전 전원 공급 장치들 간의 우선 순위를 결정하는 단계는,
각각의 무정전 전원 공급 장치들의 방전 지속 시간, 상기 무정전 전원 공급 장치들에 연결된 부하의 중요도, 상기 무정전 전원 공급 장치들에 포함되는 정전 스위치의 온오프 횟수 중 적어도 하나를 더 참조하여 결정되는 단계를 더 포함하는, 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법.
The method according to claim 1,
Wherein determining priority among a plurality of uninterruptible power supplies comprises:
Wherein the step of determining is further determined by referring to at least one of a discharge duration of each of the uninterruptible power supply units, an importance of a load connected to the uninterruptible power supply units, and an on / off frequency of the uninterruptible power supply units The method comprising the steps of:
상기 우선 순위를 결정하는 과정에서 기초가 되는 각각의 항목들에 대한 우선 순위 점수화를 수행하는 단계; 및
상기 항목들에 대한 가중치를 관리하며, 상기 항목들에 대한 우선 순위 점수에 가중치를 곱하여 각각의 무정전 전원 공급 장치에 대한 최종 우선 순위 점수를 계산하는 단계를 더 포함하는, 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법.
3. The method of claim 2,
Performing priority scoring for each item as a basis in the process of determining the priority; And
Further comprising: managing a weight for the items and multiplying a priority score for the items by a weight to calculate a final priority score for each uninterruptible power supply. Control method.
상기 가중치는 상기 에너지 저장 시스템의 부하 상황 또는 에너지 관리 시스템의 관리자의 입력에 따라 변동가능한 것인, 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법.
The method of claim 3,
Wherein the weight is variable according to a load situation of the energy storage system or an input of an administrator of the energy management system.
상기 컨트롤러는 상기 선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전이 수행되도록 정전 스위치의 제어를 수행하는, 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the controller performs control of the electrostatic switch so that discharge of the selected uninterruptible power supply is performed.
상기 복수의 무정전 전원 공급 장치들은 각각 하이브리드 무정전 전원 공급 장치로 구성되며,
상기 컨트롤러는 상기 하이브리드 무정전 전원 공급 장치 내에 포함되는 하이브리드 UPS 컨트롤러인 것을 특징으로 하는, 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of uninterruptible power supply units are each configured as a hybrid uninterruptible power supply unit,
Wherein the controller is a hybrid UPS controller included in the hybrid uninterruptible power supply.
선택된 무정전 전원 공급 장치에 대한 방전을 수행할 것인지, 다른 무정전 전원 공급 장치로 선택을 변경할 것인지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는, 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of determining whether to perform a discharge for the selected uninterruptible power supply or to change the selection to another uninterruptible power supply.
상기 무정전 전원 공급 장치에 대한 선택 변경 여부를 결정하는 단계는,
선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전 가능 전력량을 추후 일정 시각까지의 예상 전력 초과량과 비교하는 단계를 더 포함하는, 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the step of determining whether to change the selection to the uninterruptible power supply comprises:
Further comprising the step of comparing the amount of dischargeable power of the selected uninterruptible power supply with the expected amount of power surplus until a later time.
상기 무정전 전원 공급 장치에 대한 선택 변경 여부를 결정하는 단계는,
일정 시간 동안의 수요 전력량의 평균 증감 기울기를 계산하여 이를 선택된 무정전 전원 공급 장치가 제공할 수 있는 전력량의 기울기와 비교하는 단계를 더 포함하는, 에너지 관리 시스템의 최대 수요 전력 제어 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the step of determining whether to change the selection to the uninterruptible power supply comprises:
Calculating an average increase / decrease slope of the demanded power amount for a predetermined time and comparing the calculated average increase / decrease slope with a slope of a power amount that can be provided by the selected uninterruptible power supply.
부하(Load)에서 사용하는 순시전력값에 대한 데이터를 수집하는 전력 데이터 수집부;
전력의 최대 수요량과, 일정 시간 동안의 순시전력값 데이터를 토대로 계산한 예상 누적 사용량을 비교하는 전력 데이터 분석부;
복수의 무정전 전원 공급 장치들 간의 우선 순위를 결정하되, 제공 가능 전력량이 큰 순서대로 우선 순위를 결정하고, 우선 순위가 가장 낮은 무정전 전원 공급 장치를 선택하는 우선 순위 결정부; 및
상기 선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전이 수행되도록 컨트롤러에 제어 신호를 전송하는 방전 수행 제어부를 포함하는, 에너지 관리 시스템.
1. An energy management system for managing an energy storage system comprising a plurality of uninterruptible power supplies,
A power data collection unit for collecting data on instantaneous power values used in a load;
A power data analysis unit for comparing a predicted cumulative usage amount calculated based on instantaneous power value data for a predetermined time with a maximum demand amount of electric power;
A priority determining unit that determines a priority among a plurality of uninterruptible power supply units, determines a priority order in descending order of available power amount, and selects an uninterruptible power supply unit having the lowest priority; And
And a discharge performance control unit that transmits a control signal to the controller so that discharge of the selected uninterruptible power supply unit is performed.
상기 우선 순위 결정부는, 각각의 무정전 전원 공급 장치들의 방전 지속 시간, 상기 무정전 전원 공급 장치들에 연결된 부하의 중요도, 상기 무정전 전원 공급 장치들에 포함되는 정전 스위치의 온오프 횟수 중 적어도 하나를 더 참조하여 상기 우선 순위를 결정하는, 에너지 관리 시스템.
11. The method of claim 10,
The priority determining unit may further include at least one of a discharge duration of each of the uninterruptible power supply units, an importance of a load connected to the uninterruptible power supply units, and a number of on / off times of the uninterruptible power supply units To determine the priority.
상기 우선 순위 결정부는, 상기 우선 순위를 결정하는 과정에서 기초가 되는 각각의 항목들에 대한 우선 순위 점수화를 수행하고, 상기 항목들에 대한 가중치를 관리하며, 상기 항목들에 대한 우선 순위 점수에 가중치를 곱하여 각각의 무정전 전원 공급 장치에 대한 최종 우선 순위 점수를 계산하는, 에너지 관리 시스템.
12. The method of claim 11,
Wherein the priority determining unit performs priority scoring for each item as a basis in the process of determining the priority, manages a weight for the items, assigns a weight to a priority score for the items, To calculate a final priority score for each uninterruptible power supply.
상기 가중치는 상기 에너지 저장 시스템의 부하 상황 또는 에너지 관리 시스템의 관리자의 입력에 따라 변동가능한 것인, 에너지 관리 시스템.
13. The method of claim 12,
Wherein the weight is variable depending on a load situation of the energy storage system or an input of an administrator of the energy management system.
상기 컨트롤러는 상기 선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전이 수행되도록 정전 스위치의 제어를 수행하는, 에너지 관리 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the controller performs control of the electrostatic switch so that discharge of the selected uninterruptible power supply is performed.
상기 복수의 무정전 전원 공급 장치들은 각각 하이브리드 무정전 전원 공급 장치로 구성되며,
상기 컨트롤러는 상기 하이브리드 무정전 전원 공급 장치 내에 포함되는 하이브리드 UPS 컨트롤러인 것을 특징으로 하는, 에너지 관리 시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the plurality of uninterruptible power supply units are each configured as a hybrid uninterruptible power supply unit,
Wherein the controller is a hybrid UPS controller included in the hybrid uninterruptible power supply.
상기 우선 순위 결정부에 의해 선택된 선택된 무정전 전원 공급 장치에 대한 방전을 수행할 것인지, 다른 무정전 전원 공급 장치로 선택을 변경할 것인지 여부를 결정하는 방전 대상 선택 변경부를 더 포함하는, 에너지 관리 시스템.
11. The method of claim 10,
Further comprising a discharge object selection changing section for determining whether to perform discharge for the selected uninterruptible power supply selected by the priority determining section or to change the selection to another uninterruptible power supply.
상기 방전 대상 선택 변경부는, 선택된 무정전 전원 공급 장치의 방전 가능 전력량과 추후 일정 시각까지의 예상 전력 초과량의 비교를 수행하는, 에너지 관리 시스템.
17. The method of claim 16,
Wherein the discharge object selection change unit compares the dischargeable electric energy amount of the selected uninterruptible power supply unit with the estimated electric power excess amount until a predetermined time.
상기 방전 대상 선택 변경부는, 일정 시간 동안의 수요 전력량의 평균 증감 기울기를 계산하여 선택된 무정전 전원 공급 장치가 제공할 수 있는 전력량의 기울기와의 비교를 수행하는, 에너지 관리 시스템.
17. The method of claim 16,
Wherein the discharge object selection change unit calculates an average increase / decrease slope of the demanded electric power for a predetermined time to perform a comparison with the slope of the electric energy amount that can be provided by the selected uninterruptible power supply.
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