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KR20170053033A - Hybrid Distribution Network System - Google Patents

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KR20170053033A
KR20170053033A KR1020150155284A KR20150155284A KR20170053033A KR 20170053033 A KR20170053033 A KR 20170053033A KR 1020150155284 A KR1020150155284 A KR 1020150155284A KR 20150155284 A KR20150155284 A KR 20150155284A KR 20170053033 A KR20170053033 A KR 20170053033A
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quality
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오승열
송성근
신덕식
이상택
조주희
최정식
차대석
박병철
김수용
정규창
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전자부품연구원
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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 배전망 시스템은 AC 배전망, 하나 이상의 분산전원을 포함하는 제1 DC 배전망, 및 하나 이상의 분산전원을 포함하는 제2 DC 배전망을 포함하고, 상기 AC 배전망에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 제1배전망으로 제공하는 제1 전력변환부; 및 상기 AC 배전망에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 제2 배전망으로 제공하고, 상기 제2 배전망에서 제공되는 DC 전원을 상기 AC 전원으로 변환하여 상기 AC 배전망으로 제공하는 제2 전력변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다. A hybrid distribution system in accordance with an embodiment of the present invention includes an AC distribution, a first DC distribution comprising at least one distributed power supply, and a second DC distribution comprising at least one distributed power supply, A first power conversion unit converting the AC power supplied from the prospect into a DC power and providing the same to the first power line; And an AC power supply unit for converting the AC power supplied from the AC power supply into DC power and providing the power to the second power distribution system, 2 power conversion unit.

Description

하이브리드 배전망 시스템{Hybrid Distribution Network System}[0001] Hybrid Distribution Network System [

본 발명은 하이브리드 배전망 시스템에 관한 것으로, 특히 고품질 직류 배전망과 저품질 직류 배전망으로 구성된 하이브리드 배전망 시스템에 과한 것이다.
The present invention relates to a hybrid distribution system, in particular to a hybrid distribution system comprising a high quality DC distribution and a low quality DC distribution.

종래에는 교류(AC) 배전망을 이용하여 마이크로그리드를 구성하고 하였으나, 최근에는 신재생 에너지, 전기차 및 디지털 부하의 증가로 직류(DC) 배전망에 대한 필요가 증가하고 있다.Conventionally, a micro grid has been constructed using alternating current (AC) power distribution. In recent years, however, the need for direct current (DC) power distribution has increased due to an increase in renewable energy, electric vehicles and digital loads.

마이크로그리드(Microgrid)는 기존의 광역적 전력시스템으로부터 독립된 분산전원(distributed energy resources)을 중심으로 한 국소적인 전력공급시스템을 의미한다.Microgrid refers to a local power supply system centered on distributed energy resources independent of existing wide-area power systems.

도 1은 종래기술에 따른 AC 마이크로그리드 시스템을 도시한 것이다. 1 shows an AC microgrid system according to the prior art.

종래의 일반적인 AC 마이크로그리드 시스템은 전력부하(161)에 전력을 공급하기 위하여 다수의 분산전원과 에너지 저장장치를 구비한다.A conventional conventional AC microgrid system includes a plurality of distributed power sources and an energy storage device for supplying power to the power load 161. [

분산전원으로는 출력의 직접적인 제어가 가능한 보일러(boiler, 101), 열병합 발전기(CHP, 102), 연료전지(fuel cell, 103)와, 마이크로터빈(micro turbine, 104)과 그 전력변환장치(131), 태양광 발전(photovolatic, 112)과 그 전력변환장치(142), 풍력발전(wind turbine, 111)과 그 전력변환장치(141)를 구비한다.The distributed power supply includes a boiler 101, a cogeneration unit (CHP) 102, a fuel cell 103, a micro turbine 104, and a power inverter 131 A photovoltaic power generator 112, a power inverter 142, a wind turbine 111, and a power inverter 141.

분산전원 중 태양광 발전(112)의 경우 낮에만 전력을 생산하므로, 생산된 전력의 일부를 저장장치(121)로 충전했다가 필요한 전력을 방전시켜 전력부하(161)에 공급한다. 이때, 태양광 발전(112)으로부터 전력부하(161)로 전력이 사용되는 과정을 살펴보면, 낮에는 태양광 발전(112)의 전력변환장치(142)를 거쳐 전력부하(161)로 연결되고, 밤에는 태양광 발전(112)의 전력변환장치(142) --> 저장장치(121)의 전력변환장치(151)(충전 모드) --> 저장장치(121)에 저장 --> 저장장치(121)의 전력변환장치(151)(방전 모드) --> 전력부하(161)의 경로로 연결된다.In the case of the photovoltaic power generator 112 among the distributed power sources, since the power is produced only in the daytime, a part of the generated power is charged to the storage device 121, and the required power is discharged to be supplied to the power load 161. At this time, the process of using electric power from the photovoltaic power generator 112 to the power load 161 is connected to the power load 161 through the power conversion device 142 of the photovoltaic power generator 112 during the daytime, The power conversion device 142 of the photovoltaic power generation 112 is connected to the power conversion device 151 of the storage device 121 (charge mode), and the storage device 121 To the power conversion apparatus 151 (discharge mode) -> the power load 161. [

이때, 각각의 전력변환장치(142, 151)에서의 AC/DC 변환 및 DC/AC 변환 과정 각각에서 4~10%의 전력 손실을 발생시키며, 이러한 전력 변환 과정을 여러 번 거치면 손실은 더욱 더 커지는 결과를 가져온다.At this time, a power loss of 4 to 10% is generated in each of the AC / DC conversion and DC / AC conversion processes in the power conversion devices 142 and 151, and when the power conversion process is repeated several times, The results are retrieved.

종래의 이런 문제점을 해결하기 위한 방안으로 AC/DC 하이브리드 배전망에 관한 기술 연구가 진행되고 있다. Technical studies on AC / DC hybrid distribution have been carried out to solve these problems.

예를 들어, 한국 등록특허공보 제10-1277185호에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 AC/DC 복합 마이크로그리드 시스템을 제공하고 있다. For example, in Korean Patent Registration No. 10-1277185, an AC / DC hybrid micro grid system is provided to solve such a problem.

도 2는 종래기술에 따른 하이브리드 마이크로그리드 시스템을 도시한 것이다. 2 shows a hybrid microgrid system according to the prior art.

도 2를 참조하면, 종래의 하이브리드 마이크로그리드 시스템은 DC 마이크로그리드 시스템(320)은 분산전원으로서 태양광 발전(325)과 연료전지(321)를 포함하고, 각각의 분산전원에는 DC/DC 전력 변환을 위해 PCS(Power Conditioning System)로 이루어진 전력변환장치(326, 322)가 연결된다. 에너지 저장장치(323)와 전력변환장치(322, 326) 사이에는 보호 스위치(324)가 배치됨으로써 에너지 저장장치(323)는 보호 스위치(324)를 거쳐 전력변환장치(322, 326)와 연결되며, 각각의 전력변환장치(326, 322)와 보호 스위치(324)는 DC전력부하(327)와 연결된다.Referring to FIG. 2, a conventional hybrid micro-grid system includes a DC micro-grid system 320 including a solar power generator 325 and a fuel cell 321 as distributed power sources, and DC / DC power conversion Power converters 326 and 322, which are made up of a PCS (Power Conditioning System), are connected. A protection switch 324 is disposed between the energy storage device 323 and the power conversion devices 322 and 326 so that the energy storage device 323 is connected to the power conversion devices 322 and 326 via the protection switch 324 , Each of the power converters 326 and 322 and the protection switch 324 are connected to a DC power load 327.

그리고 AC 마이크로그리드 시스템(310)은 분산전원으로서 태양광 발전(313)과 풍력 발전(315)을 포함하고, 각각의 분산전원에는 DC/AC와 AC/AC 전력 변환을 위해 PCS(Power Conditioning System)로 이루어진 전력변환장치(314, 316)가 연결된다. 에너지 저장장치(323)는 전력변환을 위한 PCS((Power Conditioning System)로 이루어진 전력변환장치(312)가 연결되며, 각각의 전력변환장치(312, 314, 316)는 AC전력부하(317)와 연결된다.The AC microgrid system 310 includes a solar power generator 313 and a wind power generator 315 as distributed power sources and a PCS (Power Conditioning System) for DC / AC and AC / The power conversion devices 314 and 316 are connected. The power storage device 323 is connected to a power conversion device 312 including a PCS (Power Conditioning System) for power conversion, and each of the power conversion devices 312, 314, and 316 is connected to an AC power load 317 .

상술한 DC 마이크로그리드 시스템(320)과 AC 마이크로그리드 시스템(310)은 AC/DC 또는 DC/AC 전력 변환을 위한 양방향 전력변환장치(330)에 의하여 연결된다.The DC micro-grid system 320 and the AC micro-grid system 310 are connected by a bi-directional power converter 330 for AC / DC or DC / AC power conversion.

이러한 종래 기술에 의하면, AC 마이크로그리드 시스템과 DC 마이크로그리드 시스템을 결합하고, 각각의 시스템을 독립적으로 운영할 수 있는 장점이 있지만, 상호간 연동을 통한 다양한 서비스 모델의 개발이 불가능하다는 한계를 가지고 있다.  According to the related art, it is possible to combine the AC micro-grid system and the DC micro-grid system and operate each system independently, but it has a limitation that it is impossible to develop various service models through mutual interoperation.

특히, AC 배전망에서 많이 사용되는 환형망을 이용한 배전망 시스템에 대해서는 DC 배전망에는 적용하지 못하는 문제점이 있다.
Particularly, there is a problem that it is not applicable to the DC distribution system for the distribution system using the annular network which is widely used in the AC distribution.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 발전원 및 부하원에 적합한 AC, 저품질 DC, 및 고품질 DC 하이브리드 배전망을 구성하여 전력시스템의 효율을 향상하고 안정적 시스템 운영이 가능하도록 하는 하이브리드 배전망 시스템을 제공하는 것이다.
A problem to be solved by the present invention is to provide a hybrid distribution system in which AC, low-quality DC, and high-quality DC hybrid distribution suitable for a power source and a load source are configured to improve efficiency of a power system and enable stable system operation .

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 배전망 시스템은 AC 배전망, 하나 이상의 분산전원을 포함하는 제1 DC 배전망, 및 하나 이상의 분산전원을 포함하는 제2 DC 배전망을 포함하고, 상기 AC 배전망에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 제1배전망으로 제공하는 제1 전력변환부; 및 상기 AC 배전망에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 제2 배전망으로 제공하고, 상기 제2 배전망에서 제공되는 DC 전원을 상기 AC 전원으로 변환하여 상기 AC 배전망으로 제공하는 제2 전력변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a hybrid distribution system including an AC distribution, a first DC distribution including at least one distributed power source, and a second DC distribution including at least one distributed power source, A first power conversion unit including a DC power source and converting the AC power supplied from the AC power source into DC power and providing the AC power to the first power line; And an AC power supply unit for converting the AC power supplied from the AC power supply into DC power and providing the power to the second power distribution system, 2 power conversion unit.

또한, 본발명의 다른 일실시예에 따른 하이브리드 배전망 시스템은 AC 링 메인 유닛(ring main unit)을 포함하는 환형의 AC 배전망, 하나 이상의 분산전원 및 DC 링 메인 유닛을 포함하는 환형의 제1 DC 배전망, 및 하나 이상의 분산전원 및 DC 링 메인 유닛을 포함하는 환형의 제2 DC 배전망을 포함하고, 상기 AC 배전망에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 제1배전망으로 제공하는 제1 전력변환부; 및 상기 AC 배전망에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 제2 배전망으로 제공하고, 상기 제2 배전망에서 제공되는 DC 전원을 상기 AC 전원으로 변환하여 상기 AC 배전망으로 제공하는 제2 전력변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Further, a hybrid distribution system according to another embodiment of the present invention includes an annular AC distribution system including an AC ring main unit, an annular AC distribution system including at least one distributed power source and a DC ring main unit, DC distribution, and an annular second DC distribution comprising at least one distributed power source and a DC ring main unit, wherein the AC power supplied from the AC distribution is converted to a DC power source and provided to the first distribution grid A first power converting unit for converting the first power into the second power; And an AC power supply unit for converting the AC power supplied from the AC power supply into DC power and providing the power to the second power distribution system, 2 power conversion unit.

상기 제2 DC 배전망은 에너지 저장장치(ESS)를 포함할 수 있다. The second DC distribution may comprise an energy storage device (ESS).

상기 AC 배전망에서 제공되는 전원, 상기 제1 DC 배전망에서 제공되는 제1 DC 전원, 및 상기 제2 DC 배전망에서 제공되는 제2 DC 전원 중 어느 하나에 의해 동작하는 하이브리드 부하를 더 포함할 수 있다. Further comprising a hybrid load operated by one of a power source provided in the AC distribution, a first DC power source provided in the first DC distribution, and a second DC power source provided in the second DC distribution .

상기 제2 배전망에는 무정전 유지가 필요한 부하가 연결될 수 있다. A load requiring uninterruptible maintenance may be connected to the second power grid.

상기 제2전력변환부는 IGBT를 포함하는 양방향 전력변환부일 수 있다.
The second power conversion unit may be a bi-directional power conversion unit including an IGBT.

본 발명에 의하면, AC, DC전원을 부하에 동시에 공급함으로써 전원 2중망 구성 및 전원의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 사용자가 사용할 전원망을 선택하여 선택적 요금제 및 다양한 부하 특성에 적합한 최적의 전원 사용으로 시스템 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by supplying AC and DC power simultaneously to the load, it is possible to improve the configuration of the power supply duplex network and the reliability of the power supply. By selecting the power supply network to be used by the user, System efficiency can be improved.

또한, 본 발명에 의하면, 고품질 DC 배전망의 경우 자체적으로 ESS와 같은 전원유지를 위한 설비를 가지고 있기 때문에, 병원 이나 IDE센터와 같이 무정전을 유지 해야 하는 건물의 경우 각 건물별 UPS를 설치지 않고, 전력 배전망 관리 업자가 기 설치된 ESS를 이용하여 무정전을 유지할 수 있다. 따라서 건물주는 UPS 장비 설치 비용을 절감할 수 있고, 배전망 관리 업체는 다양한 전력 서비스 모델을 개발할 수 있다. According to the present invention, in the case of a high-quality DC power distribution system, since there is a facility for maintaining power such as ESS itself, in case of a building in which uninterruptible maintenance is required such as a hospital or an IDE center, The power distribution management company can maintain the uninterrupted power using the installed ESS. As a result, building owners can reduce the cost of installing UPS equipment and distribution management companies can develop a variety of power service models.

또한, 부하별로도 AC 전원만, AC와 저품질 DC 전원 및 AC와 고품질 전원 등 다양한 요구조건을 만족시킬 수 있는 배전망 체계 및 가격 정책 구성이 가능하며, 태양광 등 다양한 신재생에너지 원을 DC 배전망에 연결하여 보다 효율적인 발전이 가능하도록 하고 특히 ESS 및 연료전지와 같은 발전량 제어가 가능한 발전원의 경우 고품질 DC 배전망에 연결하여 보다 안정적 배전망 운영 및 발전비용 극대화를 이룰 수 있다.
In addition, it is possible to configure the distribution system and pricing policy to meet various requirements such as AC power only, low quality DC power supply, AC and high quality power supply by load, and to supply various renewable energy sources such as solar power to DC ship In the case of power generation sources such as ESS and fuel cells, it is possible to connect to high-quality DC power distribution system, thereby achieving more stable distribution operation and maximizing power generation cost.

도 1은 종래기술에 따른 AC 배전망 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 종래기술에 따른 하이브리드 배전망의 일예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 배전망 시스템을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 하이브리드 배전망 시스템을 도시한 것이다. Figure 1 illustrates an AC distribution system in accordance with the prior art.
2 shows an example of a hybrid distribution according to the prior art.
Figure 3 illustrates a hybrid distribution system in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 4 illustrates a hybrid distribution system in accordance with another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나. 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown and are exaggerated for clarity. Although specific terms are used herein, It is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation of the scope of the appended claims.

본 명세서에서 ‘및/또는’이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, ‘연결되는/결합되는’이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 ‘포함한다’ 또는 ‘포함하는’으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.The expression " and / or " is used herein to mean including at least one of the elements listed before and after. Also, the expression " coupled / connected " is used to mean either directly connected to another component or indirectly connected through another component. The singular forms herein include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, as used herein, "comprising" or "comprising" means to refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations and elements.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 독립형 마이크로그리드 시스템의 테스트 장치를 상세히 설명한다.
Hereinafter, a test apparatus for a stand-alone micro grid system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 배전망 시스템(300)을 도시한 것이다. FIG. 3 illustrates a hybrid distribution system 300 in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 하이브리드 배전망 시스템(300)은 AC 배전망(310), 저품질 DC 배전망(320), 및 고품질 DC 배전망(330)으로 구성되어 있고, AC 배전망(310)과 저품질 DC 배전망(320) 사이에는 단방향 전력변환부(340)가 형성되고 있고, AC 배전망(310)과 고품질 DC 배전망(330) 사이에는 양방향 전력변환부(350)가 형성되어 있다. 3, the hybrid distribution system 300 is comprised of an AC distribution 310, a low-quality DC distribution 320, and a high-quality DC distribution 330 and includes an AC distribution 310 and a low- A bidirectional power conversion unit 340 is formed between the DC power line 320 and a bidirectional power conversion unit 350 is formed between the AC power line 310 and the high quality DC power line 330.

본 발명에서, 저품질 DC 배전망이란 기간망에 해당하는 AC 배전망으로부터 정류기나 사이리스터 등을 이용하여 단방향의 저품질 DC 전원을 만들고, 만들어진 전원을 AC 배전망과는 별도로 DC 배전망을 통하여 전송하는 배전망을 말한다. 그리고 고품질 DC 배전망이란 IGBT(insulated gate bipolar mode transistor)와 같은 고속 스위칭 소자를 이용해 양방향 고품질 DC 전원을 만들고 이를 별도의 전력망을 통하여 전송하는 배전망을 말한다. In the present invention, a low-quality DC power source is a low-quality DC power source using a rectifier or a thyristor from an AC power source corresponding to a backbone network, and a power source is transmitted through a DC power source separately from an AC power source. . And high-quality DC power distribution refers to a distribution system that uses a high-speed switching device such as an insulated gate bipolar mode transistor (IGBT) to create a bidirectional high-quality DC power source and transmit it through a separate power grid.

상기 AC 배전망(310)은 디젤 발전소기 등과 같은 전통적인 발전 시설에서 생성된 AC 전원을 가정이나 공장 등에 제공한다. 즉, AC 배전망(310)은 다수의 AC 부하(311)로 전원을 공급한다. 본 실시예에서는 AC 배전망(310)의 부하로 가정(312)과 공장(313)을 예로 들었으나 이외에도 다양한 AC 부하가 포함될 수 있음은 물론이다. The AC distribution 310 provides AC power generated by a conventional power generation facility such as a diesel power plant to a home or a factory. That is, the AC distribution 310 supplies power to a plurality of AC loads 311. In the present embodiment, assuming that the assumption 312 and the factory 313 are taken as examples of the load of the AC distribution 310, it is needless to say that various AC loads may be included.

상기 저품질 DC 배전망(320)은 다수의 저품질 DC 부하 및 발전 시스템(321)을 포함한다. 상기 DC 부하로는 DC 공장(322), 전기차(323), 및 DC 가정(325)이 포함될 수 있고, DC 발전 시스템으로는 신재생 발전소(324)가 포함될 수 있다. 신재생 발전소(324)로는 태양광 발전소, 태양열 발전소 또는 풍력발전소 등을 다양한 발전 시스템을 포함할 수 있다. The low-quality DC power plant 320 includes a plurality of low-quality DC load and power generation systems 321. The DC load may include a DC plant 322, an electric vehicle 323, and a DC household 325, and a DC power generation system may include a renewable power plant 324. [ The renewable power plant 324 may include various power generation systems such as a solar power plant, a solar power plant, or a wind power plant.

상기 고품질 DC 배전망(330)은 다수의 고품질 DC 부하 및 발전 시스템(331)을 포함한다. 상기 DC 부하로는 전기차(333), 병원(334), 데이터 센터(335), 및 고품질 DC 공장(336)이 포함될 수 있고, DC 발전 시스템으로는 신재생 발전 시스템 이외에 에너지 저장 장치(ESS, Energy Storage System, 333)을 포함할 수 있다. The high-quality DC distribution 330 includes a number of high-quality DC load and power generation systems 331. The DC load may include an electric vehicle 333, a hospital 334, a data center 335, and a high-quality DC factory 336. The DC power generation system may include an energy storage device (ESS, Energy Storage System, 333).

본 발명에서 상기 고품질 DC 부하란 무정전을 유지할 필요가 있는 부하를 의미한다. 저품질 DC 부하란 고품질 DC 부하가 아닌 DC 부하를 의미한다. 일반적으로 고품질 DC 부하의 경우 무정전을 유지하기 위해서는 UPS(무정전시스템)을 별도로 구비하고 있어야 하나, 본 발명의 경우 에너지 저장 장치를 포함하고 있기 때문에 별도의 UPS를 구비하지 않고도 무정전을 유지할 수 있다. In the present invention, the high-quality DC load means a load that needs to maintain uninterruption. A low-quality DC load refers to a DC load rather than a high-quality DC load. Generally, in case of a high-quality DC load, a UPS (uninterruptible power supply) must be separately provided to maintain uninterrupted power. However, since the energy storage device is included in the present invention, uninterruptible power can be maintained without a separate UPS.

상기 저품질 DC 부하로 사용되는 전기차(323)는 DC 배전망(320)에서 전원을 공급받아 충전만 가능한 부하이고, 고품질 DC 부하로 사용되는 전기차(333)는 DC 배전망(330)에서 전원을 공급받아 충전을 하고, 필요에 따라 DC 배전망(330)으로 방전하여 에너지 저장 시스템(ESS, 332)에 에너지 저장될 수 있도록 한다. The electric vehicle 323 used as the low-quality DC load is a load that can be charged only by being supplied with power from the DC distribution 320. An electric car 333 used as a high-quality DC load is supplied with power from the DC distribution 330 And discharges it to the DC distribution 330 as needed so that energy can be stored in the energy storage system (ESS) 332. [

그리고 AC/DC 하이브리드 부하(341)을 AC 배전망(310)과 DC 배전망(320, 330) 사이에 형성하여 필요에 따라 AC 전력 또는 DC 전력을 공급할 수 있다. The AC / DC hybrid load 341 may be formed between the AC distribution 310 and the DC distribution 320 and 330 to supply AC power or DC power as needed.

상기 AC/DC 하이브리드 부하(341) 중 저품질의 DC 전력이 필요한 부하는 AC 배전망(310)과 저품질 DC 배전망(320) 사이에 형성되고, 고품질의 DC 전력이 필요한 부하는 AC 배전망(310)과 고품질 DC 배전망(330) 사이에 형성될 수 있다. The load requiring low quality DC power of the AC / DC hybrid load 341 is formed between the AC power distribution 310 and the low quality DC power distribution 320, and the load requiring high quality DC power is supplied to the AC distribution 310 And a high quality DC distribution 330. [

상기와 같이 저품질 DC 부하와 고품질 DC 부하의 종류에 따라 저품질 DC 전원 및 고품질 DC 전원을 공급함으로써 시스템 효율을 향상시킬 수 있다. As described above, system efficiency can be improved by supplying a low-quality DC power source and a high-quality DC power source depending on the type of the low-quality DC load and the high-quality DC load.

사용자는 사용할 전원망을 선택하여 선택적 요금제 및 다양한 부하 특성에 적합한 최적의 전원 사용으로 시스템 효율을 향상시킬 수 있다. The user can select the network to use and improve the system efficiency by using the optimal power source suitable for the optional charge rate and various load characteristics.

부하별로도 AC 전원만, AC와 저품질 DC 전원 및 AC와 고품질 전원 등 다양한 요구조건을 마족 시킬 수 있는 배전망 체계 및 가격 정책 구성이 가능하며, 태양광 등 다양한 신재생에너지 원을 DC 배전망에 연결하여 보다 효율적인 발전이 가능하도록 하고 특히 ESS 및 연료전지와 같은 발전량 제어가 가능한 발전원의 경우 고품질 DC 배전망에 연결하여 보다 안정적 배전망 운영 및 발전비용 극대화를 이룰 수 있다.
It is possible to configure the distribution system and pricing policy to satisfy various requirements such as AC power only, AC low quality DC power, AC and high quality power by load, In addition, it is possible to achieve more efficient power generation. In particular, in case of power generation sources such as ESS and fuel cells, it is possible to connect to high-quality DC power distribution to achieve more stable distribution operation and maximize the generation cost.

도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 하이브리드 배전망 시스템(400)을 도시한 것이다. FIG. 4 illustrates a hybrid distribution system 400 according to another embodiment of the present invention.

본 실시예에 따르면 배전망은 환형으로 되어 있다. 즉, AC 배전망(410), 저품질 DC 배전망(420), 및 고품질 DC 배전망(430)은 환형으로 형성되어 있고, 각각의 배전망에는 RMU(Ring main unit)이 형성되어 있다. According to this embodiment, the distribution system is annular. That is, the AC power plant 410, the low-quality DC power plant 420, and the high-quality DC power plant 430 are formed in an annular shape, and RMUs (ring main units) are formed in each power plant.

상기 AC 배전망(410)에는 4개의 AC RMU(415)가 형성되어 있고, 상기 저품질 DC 배전망(420)에는 4개의 DC RMU(425)가 형성되어 있고, 상기 고품질 DC 배전망(430)에는 4개의 DC RMU(435)가 형성되어 있다. Four AC RMUs 415 are formed in the AC power distribution 410 and four DC RMUs 425 are formed in the low quality DC power distribution 420. The high quality DC power distribution 420 has four DC RMUs 425, Four DC RMUs 435 are formed.

환형 배전망 시스템의 나머지 구성요소는 도 3에서 살펴본 시스템과 동일하다. 즉, 환형 하이브리드 배전망 시스템(400)에도 도 3에서와 마찬가지로, 단방향 전력변환부(440), 양방향 전력변환부(450), AC 부하(411), 저품질 DC 부하 및 발전 시스템(421), 고품질 DC 부하 및 발전 시스템(431), 및 AC/DC 하이브리드 부하(441)를 포함한다. The remaining components of the annular distribution system are the same as the system shown in FIG. 3, the annular hybrid power distribution system 400 includes a unidirectional power conversion unit 440, a bidirectional power conversion unit 450, an AC load 411, a low-quality DC load and power generation system 421, A DC load and power generation system 431, and an AC / DC hybrid load 441.

일반적으로, RMU는 수배전에서 보내진 전력을 수용가로 수, 배전시 사용하는 전기계통의 감시, 제어 및 보호를 위해서 사용되는 장치로, SF6 가스에 의해 밀폐 절연되는 구조물 안에 차단기, 개폐기, 접지 및 도체류 등이 포함된 집합체로 구성되어 있다. RMU는 공지의 구성이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
In general, the RMU is a device used to monitor, control, and protect electrical systems used for power distribution and power transmission from a power distribution system. In the structure sealed by SF6 gas, breakers, switches, And so on. Since the RMU has a known configuration, a detailed description thereof will be omitted.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

310 : AC 배전망 320 : 저품질 DC 배전망
330 : 고품질 DC 배전망 340 : 단방향 전력변환부
350 : 양방향 전력 변환부310: AC Power Distribution 320: Low-Quality DC Distribution
330: High quality DC distribution 340: Unidirectional power conversion unit
350: Bi-directional power conversion unit

Claims (6)

AC 배전망, 하나 이상의 분산전원을 포함하는 제1 DC 배전망, 및 하나 이상의 분산전원을 포함하는 제2 DC 배전망을 포함하고,
상기 AC 배전망에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 제1배전망으로 제공하는 제1 전력변환부; 및
상기 AC 배전망에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 제2 배전망으로 제공하고, 상기 제2 배전망에서 제공되는 DC 전원을 상기 AC 전원으로 변환하여 상기 AC 배전망으로 제공하는 제2 전력변환부를 포함하는 하이브리드 배전망 시스템.
An AC distribution, a first DC distribution comprising at least one distributed power supply, and a second DC distribution comprising at least one distributed power supply,
A first power conversion unit converting the AC power supplied from the AC distribution to DC power and providing the AC power to the first power line; And
Providing an AC power source to the AC power source, converting the AC power source supplied from the AC power source into a DC power source and providing the same to the second power source, converting the DC power source provided from the second power source to the AC power source, And a power conversion unit.
AC 링 메인 유닛(ring main unit)을 포함하는 환형의 AC 배전망, 하나 이상의 분산전원 및 DC 링 메인 유닛을 포함하는 환형의 제1 DC 배전망, 및 하나 이상의 분산전원 및 DC 링 메인 유닛을 포함하는 환형의 제2 DC 배전망을 포함하고,
상기 AC 배전망에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 제1배전망으로 제공하는 제1 전력변환부; 및
상기 AC 배전망에서 공급되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하여 상기 제2 배전망으로 제공하고, 상기 제2 배전망에서 제공되는 DC 전원을 상기 AC 전원으로 변환하여 상기 AC 배전망으로 제공하는 제2 전력변환부를 포함하는 하이브리드 배전망 시스템.
An annular AC distribution with an AC ring main unit, an annular first DC distribution comprising at least one distributed power source and a DC ring main unit, and at least one distributed power and DC ring main unit And a second DC distribution,
A first power conversion unit converting the AC power supplied from the AC distribution to DC power and providing the AC power to the first power line; And
Providing an AC power source to the AC power source, converting the AC power source supplied from the AC power source into a DC power source and providing the same to the second power source, converting the DC power source provided from the second power source to the AC power source, And a power conversion unit.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 DC 배전망은 에너지 저장장치(ESS)를 포함하는 하이브리드 배전망 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
And wherein the second DC distribution comprises an energy storage device (ESS).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 AC 배전망에서 제공되는 전원, 상기 제1 DC 배전망에서 제공되는 제1 DC 전원, 및 상기 제2 DC 배전망에서 제공되는 제2 DC 전원 중 어느 하나에 의해 동작하는 하이브리드 부하를 더 포함하는 하이브리드 배전망 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising a hybrid load operated by either a power source provided at the AC distribution, a first DC power source provided at the first DC distribution, and a second DC power source provided at the second DC distribution Hybrid distribution system.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 배전망에는 무정전 유지가 필요한 부하가 연결되는 하이브리드 배전망 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
And a load that requires uninterrupted maintenance is connected to the second distribution system.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2전력변환부는 IGBT를 포함하는 양방향 전력변환부인 하이브리드 배전망 시스템.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the second power conversion unit is a bi-directional power conversion unit including an IGBT.
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