KR101718210B1 - 전력 관리 방법 및 시스템 - Google Patents

전력 관리 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101718210B1
KR101718210B1 KR1020150065830A KR20150065830A KR101718210B1 KR 101718210 B1 KR101718210 B1 KR 101718210B1 KR 1020150065830 A KR1020150065830 A KR 1020150065830A KR 20150065830 A KR20150065830 A KR 20150065830A KR 101718210 B1 KR101718210 B1 KR 101718210B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
generator
amount
power generation
generation amount
Prior art date
Application number
KR1020150065830A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160080052A (ko
Inventor
이정환
박건동
이현아
Original Assignee
주식회사 엘지씨엔에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지씨엔에스 filed Critical 주식회사 엘지씨엔에스
Publication of KR20160080052A publication Critical patent/KR20160080052A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101718210B1 publication Critical patent/KR101718210B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • 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
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/381—Dispersed generators
    • 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
    • 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
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • 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
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/466—Scheduling the operation of the generators, e.g. connecting or disconnecting generators to meet a given demand
    • H02J3/472—For selectively connecting the AC sources in a particular order, e.g. sequential, alternating or subsets of sources
    • 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
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H02J3/48—Controlling the sharing of the in-phase component
    • H02J2003/146—
    • 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
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • 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
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/22—The renewable source being solar energy
    • H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
    • 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
    • H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
    • H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
    • H02J2300/28—The renewable source being wind energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y04S20/224—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 관리 장치가 전력을 관리하는 방법에 있어서, 미리 설정된 운영 계획에 따라 제 1 발전기의 가동을 제어하는 단계; 상기 제 1 발전기의 발전량이 다수의 전력 사용 장치의 전력 사용량 보다 적으면, 에너지 저장 장치(ESS : Energy Storage System)에 저장된 총 저장량에서 비상용 저장량을 차감한 여유 저장량을 산출하는 단계; 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 여유 저장량의 합이 상기 전력 사용량 보다 적으면, 제 2 발전기의 가동을 제어하는 단계; 및 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 적으면, 상기 전력 사용 장치 중 우선 순위가 낮은 순서대로 전력을 차단하는 단계를 포함하는, 전력 관리 방법이 제공된다.

Description

전력 관리 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR MANAGING ELECTRIC POWER}
본 발명은 전력 관리 방법 및 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 발전 효율 및 발전 비용에 따라 발전기의 가동 및 가동 중지를 제어하고, 우선 순위가 낮은 순으로 전력을 차단하여 전력 공급을 관리하는 방법 및 전력 관리 시스템에 관한 것이다.
최근, 전기 사용의 급증으로 인해 정전 사태가 빈번하게 발생함에 따라 안정적인 전력 공급에 대한 관심이 증대되고 있다.
하지만, 종래에는 전력 부족 발생 시 전력 사용 장치의 중요도와 상관 없이 전력 공급을 중단하기 때문에, 병원 같은 중요한 건물에도 전력 공급이 중단되어 위험이 있는 문제점이 있다.
한편, 원활한 전력 공급을 위해 발전기에 사용되는 자원(예를 들면, 수력, 화력, 원자력, 풍력, 조력, 태양광, 지열 등)이 다양화되면서 발전기의 수도 증가하고 있다.
이러한, 다수의 발전기 운영 시 발전 효율 및 발전 비용을 고려하지 않고 발전기들의 가동을 운영하기 때문에, 발전기 가동에 대한 효율이 떨어질 수 밖에 없는 문제점도 있다.
따라서, 우선 순위가 높은 중요한 건물에 전력을 안정적으로 공급하면서, 다수의 발전기를 효율적으로 가동하고자 하는 요구가 증대되고 있으며, 상술한 문제점을 해결하기 위한 방안이 시급한 실정이다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발전 효율 및 발전 비용에 따라 발전기의 가동 및 가동 중지를 제어하고, 우선 순위가 낮은 순으로 전력을 차단하여 전력 공급을 관리하는 방법 및 전력 관리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 관리 장치가 전력을 관리하는 방법에 있어서, 미리 설정된 운영 계획에 따라 제 1 발전기의 가동을 제어하는 단계; 상기 제 1 발전기의 발전량이 다수의 전력 사용 장치의 전력 사용량 보다 적으면, 에너지 저장 장치(ESS : Energy Storage System)에 저장된 총 저장량에서 비상용 저장량을 차감한 여유 저장량을 산출하는 단계; 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 여유 저장량의 합이 상기 전력 사용량 보다 적으면, 제 2 발전기의 가동을 제어하는 단계; 및 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 적으면, 상기 전력 사용 장치 중 우선 순위가 낮은 순서대로 전력을 차단하는 단계를 포함하는, 전력 관리 방법이 제공된다.
상기 전력 관리 방법은, 다수의 발전기 각각에 대한 발전 효율 및 발전 비용을 비교하여, 상기 제 1 발전기, 상기 제 2 발전기 및 제 3 발전기 각각을 선정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 방법은, 상기 제 1 발전기의 발전량, 상기 제 2 발전기의 발전량 및 상기 여유 저장량의 합이 상기 전력 사용량 보다 적으면, 상기 제 3 발전기의 가동을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 방법은, 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 제 3 발전기의 가동 중지를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 방법은, 날씨, 자원 비용 및 발전 효율 중 적어도 하나를 예측하여, 예측된 정보를 기초로 상기 운영 계획을 시간대 별로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 방법은, 상기 다수의 전력 사용 장치 각각에 대한 전력 공급의 중요도 및 전력 공급 중단에 따른 위험도를 비교하여, 상기 전력 사용 장치의 우선 순위를 각각 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 방법은, 상기 제 1 발전기의 발전량이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 에너지 저장 장치에 전력을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 방법은, 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 여유 저장량의 합이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력을 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 방법은, 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 전력 사용 장치에 대한 전력 차단 여부를 확인하는 단계; 및 상기 확인 결과, 전력 차단된 전력 사용 장치가 있으면, 상기 전력 차단된 전력 사용 장치 중 우선 순위가 높은 순서대로 전력 차단을 해제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 방법은, 상기 확인 결과, 상기 전력 차단된 전력 사용 장치가 있지 않으면, 상기 제 2 발전기의 가동 중지를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전력을 생산하는 다수의 발전기; 상기 전력을 저장하는 에너지 저장 장치(ESS : Energy Storage System); 상기 전력을 사용하는 다수의 전력 사용 장치; 상기 에너지 저장 장치에 저장된 총 저장량에서 비상용 저장량을 차감한 여유 저장량을 산출하는 에너지 저장 장치 제어부; 미리 설정된 운영 계획에 따라 상기 다수의 발전기 중 하나인 제 1 발전기의 가동을 제어하고, 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 여유 저장량의 합이 상기 다수의 전력 사용 장치의 전력 사용량 보다 적으면, 상기 다수의 발전기 중 다른 하나인 제 2 발전기의 가동을 제어하는 발전기 가동 제어부; 및 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 적으면, 상기 전력 사용 장치 중 우선 순위가 낮은 순서대로 전력을 차단하는 전력 차단 제어부를 포함하는, 전력 관리 시스템이 제공된다.
상기 발전기 가동 제어부는, 상기 다수의 발전기 각각에 대한 발전 효율 및 발전 비용을 비교하여, 상기 제 1 발전기, 상기 제 2 발전기 및 상기 다수의 발전기 중 또 다른 하나인 제 3 발전기 각각을 선정할 수 있다.
상기 발전기 가동 제어부는, 상기 제 1 발전기의 발전량, 상기 제 2 발전기의 발전량 및 상기 여유 저장량의 합이 상기 전력 사용량 보다 적으면, 상기 제 3 발전기의 가동을 제어할 수 있다.
상기 발전기 가동 제어부는, 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 제 3 발전기의 가동 중지를 제어할 수 있다.
상기 전력 관리 시스템은, 날씨, 자원 비용 및 발전 효율 중 적어도 하나를 예측하여, 예측된 정보를 기초로 상기 운영 계획을 시간대 별로 설정하는 운영 계획부를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 차단 제어부는, 상기 다수의 전력 사용 장치 각각에 대한 전력 공급의 중요도 및 전력 공급 중단에 따른 위험도를 비교하여, 상기 전력 사용 장치의 우선 순위를 각각 설정할 수 있다.
상기 에너지 저장 장치 제어부는, 상기 제 1 발전기의 발전량이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 에너지 저장 장치에 전력이 저장되도록 제어할 수 있다.
상기 에너지 저장 장치 제어부는, 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 여유 저장량의 합이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 에너지 저장 장치에 저장된 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.
상기 전력 차단 제어부는, 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 전력 사용 장치에 대한 전력 차단 여부를 확인하고, 상기 확인 결과, 전력 차단된 전력 사용 장치가 있으면, 상기 전력 차단된 전력 사용 장치 중 우선 순위가 높은 순서대로 전력 차단을 해제할 수 있다.
상기 발전기 가동 제어부는, 상기 확인 결과, 상기 전력 차단된 전력 사용 장치가 있지 않으면, 상기 제 2 발전기의 가동 중지를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전 효율이 높고 발전 비용이 적게 드는 순으로, 다수의 발전기의 가동 및 가동 중지를 제어함으로써, 다수의 발전기에 대한 생산 효율성이 증대될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 부족 발생 시 우선 순위가 낮은 순서대로 전력을 차단함으로써, 우선 순위가 높은 중요한 전력 사용 장치의 전력 공급에 대한 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장 장치에 최소한 필요로 하는 비상용 전력에 대한 저장량은 유지하면서, 전력을 공급할 수 있으므로, 정전 등의 비상 시 용이하게 대처할 수 있는 효과가 있다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 발전기의 가동 및 가동 중지를 제어하고, 전력 차단 및 전력 차단 해제를 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
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.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 시스템은 다수의 발전기(100), 전력 관리 장치(200), 에너지 저장 장치(300) 및 다수의 전력 사용 장치(400)를 포함할 수 있다.
먼저, 다수의 발전기(100)는 제 1 발전기(110), 제 2 발전기(120), 제 3 발전기(130) 등을 포함할 수 있으며, 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 발전 수단으로, 전력을 생산할 수 있다.
다수의 발전기(100)는 전력 생산 시 사용되는 자원의 종류에 따라 다양한 발전기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다수의 발전기(100)는 수력 발전기, 화력 발전기, 원자력 발전기, 풍력 발전기 등을 포함할 수 있으며, 발전기 별로 요구되는 장소에 분산되어 설치될 수 있다.
전력 관리 장치(200)는 다수의 발전기(100) 각각에서 생산되는 전력에 대한 발전량을 모니터링 할 수 있으며, 다수의 발전기(100) 각각의 가동 또는 가동 중지를 개별적으로 제어할 수 있다.
전력 관리 장치(200)는 후술할 에너지 저장 장치(300)에 전력이 저장되도록 제어할 수 있으며, 에너지 저장 장치(300)에 저장된 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.
전력 관리 장치(200)는 다수의 발전기(100) 각각에서 생산되는 전력 및 에너지 저장 장치(300)에 저장된 전력 중 적어도 하나를, 후술할 다수의 전력 사용 장치(400) 각각에 공급되도록 제어할 수 있다.
전력 관리 장치(200)는 다수의 전력 사용 장치(400) 중 어느 하나 이상의 전력 사용 장치에 공급되는 전력이 차단되도록 제어하는, 전력 차단 과정을 수행할 수 있다.
전력 관리 장치(200)는 전력 공급이 차단된 전력 사용 장치에 전력 공급이 재개되도록 제어하는, 전력 차단 해제 과정을 수행할 수 있다.
에너지 저장 장치(300)는 전기적 에너지를 저장하는 저장 수단인 ESS(Energy Storage System)로, 과잉 생산된 전력을 저장할 수 있으며, 전력 부족 발생 시 저장된 전력을 공급할 수 있다.
에너지 저장 장치(300)는 하나의 저장소로 이루어질 수 있고, 다수의 저장소로 이루어질 수도 있으며, 다수의 저장소로 이루어진 경우, 각각의 저장소 별로 저장 우선 순위 또는 공급 우선 순위가 설정될 수 있다.
예를 들어, 에너지 저장 장치(300)는 제 1 저장소, 제 2 저장소 및 제 3 저장소를 포함할 수 있으며, 저장 우선 순위로 제 1 저장소가 제 1 순위, 제 2 저장소가 제 2 순위, 제 3 저장소가 제 3 순위로 설정될 수 있고, 공급 우선 순위로 제 3 저장소가 제 1 순위, 제 2 저장소가 제 2 순위, 제 1 저장소가 제 3 순위로 설정될 수 있다.
전력 과잉 생산 시, 에너지 저장 장치(300)는 저장 우선 순위가 제 1 순위로 가장 높은 제 1 저장소에 먼저 전력을 저장할 수 있으며, 제 1 저장소에 전력이 임계치 이상 저장되면, 저장 우선 순위가 제 2 순위인 제 2 저장소에 전력을 저장할 수 있다.
전력 부족 발생 시, 에너지 저장 장치(300)는 공급 우선 순위가 제 1 순위로 가장 높은 제 3 저장소에 저장된 전력을 먼저 공급할 수 있으며, 제 3 저장소에 저장된 전력이 임계치 이하 남아있게 되면, 공급 우선 순위가 제 2 순위인 제 2 저장소에 저장된 전력을 공급할 수 있다.
다수의 전력 사용 장치(400)는 제 1 전력 사용 장치(410), 제 2 전력 사용 장치(420), 제 3 전력 사용 장치(430) 등을 포함할 수 있으며, 전력 관리 장치(200)의 제어에 의해 공급되는 전력을 사용하여, 전력 사용 장치 별로 정해진 기능을 수행할 수 있다.
다수의 전력 사용 장치(400)는 전력이 사용되는 사용처(예를 들면, 집, 건물, 공장 등)에 분산되어 설치될 수 있으며, 전력 사용 장치 별로 우선 순위가 설정될 수 있다.
예를 들어, 제 1 전력 사용 장치(410)가 병원 건물에 설치되어 있고, 제 2 전력 사용 장치(420)가 공장에 설치되어 있고, 제 3 전력 사용 장치(430)가 집에 설치되어 있는 경우, 전력 공급의 중요도, 전력 공급 중단에 따른 위험도 등의 조건에 따라, 제 1 전력 사용 장치(410)가 제 1 우선 순위로, 제 2 전력 사용 장치(420)가 제 2 우선 순위로, 제 3 전력 사용 장치(430)가 제 3 우선 순위로 설정될 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 부족 발생 시 전력 관리 장치(200)는 다수의 전력 사용 장치(400) 각각에 설정된 우선 순위에 따라, 우선 순위가 낮은 순서대로 전력을 차단하여 우선 순위가 높은 전력 사용 장치에 전력 공급이 중단되지 않도록 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 장치(200)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 전력 관리 장치(200)는 운영 계획부(210), 에너지 저장 장치 제어부(220), 발전기 가동 제어부(230) 및 전력 차단 제어부(240)를 포함할 수 있다.
운영 계획부(210)는 날씨, 자원 비용, 발전 효율 등을 예측할 수 있으며, 예측한 정보를 기초로 운영 계획을 설정할 수 있다.
예를 들어, 운영 계획부(210)는 날씨가 맑을 것으로 예측되면, 태양광 발전기가 가동되도록 운영 계획을 설정할 수 있고, 석탄에 대한 자원 비용이 하락할 것으로 예측되면, 화력 발전기가 가동되도록 운영 계획을 설정할 수 있으며, 제 1 발전기(110)에 대한 발전 효율이 높을 것으로 예측되면, 제 1 발전기(110)가 가동되도록 운영 계획을 설정할 수 있다.
운영 계획 설정 시, 운영 계획부(210)는 운영 계획을 시간대 별로 설정할 수 있다.
예를 들어, 오후 1시부터 오후 3시까지 제 1 발전기(110)에 대한 발전 효율이 높을 것으로 예측되고, 오후 3시부터 오후 5시까지 제 2 발전기(120)에 대한 발전 효율이 높을 것으로 예측되면, 운영 계획부(210)는 오후 1시부터 오후 3시까지 제 1 발전기(110)가 가동되도록, 오후 3시부터 오후 5시까지 제 2 발전기(120)가 가동되도록, 각각의 운영 계획을 시간대 별로 설정할 수 있다.
에너지 저장 장치 제어부(220)는 다수의 발전기(100)의 발전량이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 크면, 남는 전력이 에너지 저장 장치(300)에 저장되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 다수의 발전기(100) 중 제 1 발전기(110)만 가동 중인데, 제 1 발전기(110)의 발전량이 1,000kWh이고, 제 1 전력 사용 장치(410)의 전력 사용량이 200kWh, 제 2 전력 사용 장치(420)의 전력 사용량이 300kWh, 제 3 전력 사용 장치(430)의 전력 사용량이 400kWh인 경우, 에너지 저장 장치 제어부(220)는 발전량 1,000kWh에서 전체 전력 사용량 900kWh를 차감한, 남는 전력 100kWh를 에너지 저장 장치(300)에 저장하도록 제어할 수 있다.
에너지 저장 장치 제어부(220)는 에너지 저장 장치(300)에 저장된 총 저장량에서 비상용 저장량을 차감한 여유 저장량을 산출할 수 있다. 여기서, 비상용 저장량은 정전 등의 비상 시에 대비하여 최소한 필요로 하는 전력량을 나타낼 수 있으며, 여유 저장량은 비상용 저장량을 제외한, 즉시 공급될 수 있는 전력량을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 에너지 저장 장치(300)에 500kWh가 저장되어 있으며, 에너지 저장 장치(300)의 비상용 저장량으로 50kWh가 설정되어 있는 경우, 에너지 저장 장치 제어부(220)는 500kWh에서 50kWh를 차감한 450kWh를 여유 저장량으로 산출할 수 있다.
에너지 저장 장치 제어부(220)는 다수의 발전기(100)의 발전량과 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 크면, 에너지 저장 장치(300)에 저장된 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 다수의 발전기(100) 중 제 1 발전기(110)만 가동 중인데, 제 1 발전기(110)의 발전량이 900kWh이고, 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량이 200kWh이고, 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량이 1,000kWh인 경우, 에너지 저장 장치 제어부(220)는 에너지 저장 장치(300)에 저장된 전력 중 100kWh의 전력이 공급되도록 제어할 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장 장치 제어부(220)는 발전량이 전력 사용량보다 적어 부족한 공급량을, 에너지 저장 장치(300)에 저장된 전력을 통해 대체하여 공급할 수 있도록 제어할 수 있다.
에너지 저장 장치 제어부(220)는 에너지 저장 장치(300)에 저장된 총 저장량이 비상용 저장량 이하이면, 에너지 저장 장치(300)에 저장된 전력이 공급되지 않도록 제어할 수 있다.
발전기 가동 제어부(230)는 다수의 발전기(100) 각각에 대한 발전 효율, 발전 비용 등의 조건에 따라, 제 1 발전기(110), 제 2 발전기(120) 및 제 3 발전기(130) 각각을 선정할 수 있다.
예를 들어, 다수의 발전기(100)에 원자력 발전기, 화력 발전기, 수력 발전기 등이 포함되어 있는 경우, 발전기 가동 제어부(230)는 다수의 발전기(100) 각각에 대한 발전 효율 및 발전 비용을 비교하여, 발전 효율이 가장 높고 발전 비용이 적게 드는 원자력 발전기를 제 1 발전기(110)로 선정하고, 원자력 발전기 다음으로 발전 효율이 높고 발전 비용이 적게 드는 화력 발전기를 제 2 발전기(120)로 선정하고, 수력 발전기를 제 3 발전기(130)로 선정할 수 있다.
발전기 가동 제어부(230)는 일정 시간 별로 다수의 발전기(100) 각각에 대한 발전 효율, 발전 비용 등의 조건을 비교하여, 제 1 발전기(110), 제 2 발전기(120) 및 제 3 발전기(130) 각각을 재선정할 수 있다.
예를 들어, 장마로 인해 강수량이 늘어나서 수력 발전기에 대한 발전 효율이 증가한 경우, 발전기 가동 제어부(230)는 제 3 발전기(130)로 선정된 수력 발전기를 제 1 발전기(110)로 재선정할 수 있다.
또한, 석탄 가격의 폭등으로 화력 발전기에 대한 발전 비용이 증가한 경우, 발전기 가동 제어부(230)는 제 2 발전기(120)로 선정된 화력 발전기를 제 3 발전기(130)로 재선정할 수 있다.
발전기 가동 제어부(230)는 운영 계획부(210)가 설정한 운영 계획에 따라 다수의 발전기(100)의 가동을 제어할 수 있다.
발전기 가동 제어부(230)는 다수의 발전기(100) 중 제 1 발전기(110)만 가동되도록 제어할 수 있으며, 제 1 발전기(110)의 발전량과 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 적으면, 제 2 발전기(120)의 가동을 제어할 수 있다.
또한, 발전기 가동 제어부(230)는 제 1 발전기(110)와 제 2 발전기(120)가 가동되도록 제어하고 있는데, 제 1 발전기(110)의 발전량과 제 2 발전기(120)의 발전량 및 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 적으면, 제 3 발전기(130)의 가동을 제어할 수 있다.
즉, 발전기 가동 제어부(230)는 다수의 발전기(100) 중 제 1 발전기(110)를 먼저 가동하도록 제어할 수 있으며, 제 1 발전기(110)의 발전량 감소 또는 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 증가로 인해 전력 공급량이 부족하면, 제 2 발전기(120)의 가동을 제어할 수 있으며, 이후에도 전력 공급량이 부족하면, 제 3 발전기(130)의 가동을 제어할 수 있다.
제 1 발전기(110), 제 2 발전기(120) 및 제 3 발전기(130)가 가동 중인데, 제 1 발전기(110)의 발전량과 제 2 발전기(120)의 발전량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 크면, 즉, 전력 공급량이 남으면, 발전기 가동 제어부(230)는 제 3 발전기(130)의 가동 중지를 제어할 수 있으며, 이후에도 전력 공급량이 남으면, 제 2 발전기(120)의 가동 중지를 제어할 수 있다.
전력 차단 제어부(240)는 전력 공급의 중요도, 전력 공급 중단에 따른 위험도 등의 조건에 따라 다수의 전력 사용 장치(400) 각각을 비교하여, 다수의 전력 사용 장치(400) 각각에 대한 우선 순위를 설정할 수 있다.
예를 들어, 제 1 전력 사용 장치(410)가 병원 건물에 설치되어 있고, 제 2 전력 사용 장치(420)가 공장에 설치되어 있고, 제 3 전력 사용 장치(430)가 집에 설치되어 있는 경우, 전력 차단 제어부(240)는 전력 공급의 중요도, 전력 공급 중단에 따른 위험도 등의 조건에 따라, 제 1 전력 사용 장치(410)를 제 1 우선 순위로, 제 2 전력 사용 장치(420)를 제 2 우선 순위로, 제 3 전력 사용 장치(430)를 제 3 우선 순위로 각각 설정할 수 있다.
전력 차단 제어부(240)는 다수의 발전기(100)의 발전량이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 적으면, 즉, 전력 공급량이 부족하면, 다수의 전력 사용 장치(400) 중 우선 순위가 낮은 순서대로 전력을 차단할 수 있으며, 전력 차단으로 인해 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량이 감소될 수 있다.
예를 들어, 제 1 전력 사용 장치(410)가 제 1 우선 순위로, 제 2 전력 사용 장치(420)가 제 2 우선 순위로, 제 3 전력 사용 장치(430)가 제 3 우선 순위로 설정되어 있는데, 전력 공급량이 부족하면, 전력 차단 제어부(240)는 우선 순위가 가장 낮은 제 3 우선 순위인 제 3 전력 사용 장치(430)에 공급되는 전력을 먼저 차단할 수 있으며, 이후에도 전력 공급량이 부족하면, 제 2 우선 순위인 제 2 전력 사용 장치(420)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다.
전력 차단 제어부(240)는 다수의 발전기(100)의 발전량이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 크면, 즉, 전력 공급량이 남으면, 다수의 전력 사용 장치(400) 중 전력 차단된 전력 사용 장치가 있는지 여부를 확인한 후, 우선 순위가 높은 순서대로 전력 차단을 해제하여 전력 공급이 재개될 수 있도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제 2 전력 사용 장치(420) 및 제 3 전력 사용 장치(430)에 대한 전력 공급이 차단되어 있는 경우, 전력 차단 제어부(240)는 전력 차단된 전력 사용 장치 중 우선 순위가 높은 제 2 우선 순위인 제 2 전력 사용 장치(420)에 대한 전력 차단을 먼저 해제할 수 있으며, 이후에도 전력 공급량이 남으면, 제 3 우선 순위인 제 3 전력 사용 장치(430)에 대한 전력 차단을 해제할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 발전기의 가동 및 가동 중지를 제어하고, 전력 차단 및 전력 차단 해제를 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
먼저, S301 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 날씨, 자원 비용 및 발전 효율 중 적어도 하나를 예측하여, 예측된 정보를 기초로 운영 계획을 시간대 별로 설정할 수 있다.
이 때, 전력 관리 장치(200)는 다수의 발전기(100) 각각에 대한 발전 효율 및 발전 비용을 비교하여, 제 1 발전기(110), 제 2 발전기(120) 및 제 3 발전기(130) 각각을 선정할 수 있다.
또한, 전력 관리 장치(200)는 다수의 전력 사용 장치(400) 각각에 대한 전력 공급의 중요도, 전력 공급 중단에 따른 위험도 등을 비교하여, 제 1 전력 사용 장치(410), 제 2 전력 사용 장치(420) 및 제 3 전력 사용 장치(430)의 우선 순위를 각각 설정할 수 있다.
전력 관리 장치(200)는 일정 기간마다 S301 단계를 수행하여 운영 계획을 재설정할 수 있으며, 제 1 발전기(110), 제 2 발전기(120) 및 제 3 발전기(130) 각각을 재선정할 수 있고, 제 1 전력 사용 장치(410), 제 2 전력 사용 장치(420) 및 제 3 전력 사용 장치(430)의 우선 순위를 각각 재설정할 수도 있다.
S302 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 S301 단계에서 설정한 운영 계획에 따라 제 1 발전기(110)의 가동을 제어할 수 있다.
S303 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 제 1 발전기(110)의 발전량과 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량을 비교할 수 있다.
S303 단계의 비교 결과, 제 1 발전기(110)의 발전량이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 크면, 전력 관리 장치(200)는 S304 단계를 수행하여 에너지 저장 장치(300)에 전력을 저장할 수 있으며, 이후 S302 단계 및 S303 단계를 수행할 수 있다.
즉, 전력 관리 장치(200)는 제 1 발전기(110)의 발전량과 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량을 일정 시간마다 비교하면서, 제 1 발전기(110)의 발전량이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 큰 시간 동안에, 남는 발전량에 대한 전력을 에너지 저장 장치(300)에 저장할 수 있다.
S303 단계의 비교 결과, 제 1 발전기(110)의 발전량이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 적으면, 전력 관리 장치(200)는 S305 단계를 수행할 수 있다.
즉, 제 1 발전기(110)의 발전량에 대한 감소 또는 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량에 대한 증가로 인해, 전력 공급량이 부족하면, 전력 관리 장치(200)는 S305 단계를 수행할 수 있다.
S305 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 에너지 저장 장치(300)에 저장된 총 저장량에서 비상용 저장량을 차감한, 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량을 산출하여 확인할 수 있다.
S306 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 제 1 발전기(110)의 발전량 및 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량의 합과 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량을 비교할 수 있다.
S306단계의 비교 결과, 제 1 발전기(110)의 발전량과 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 크면, 전력 관리 장치(200)는 S307 단계를 수행하여 에너지 저장 장치(300)에 저장된 전력을 공급할 수 있으며, 이후 S302 단계 및 S303 단계를 수행할 수 있다.
즉, 제 1 발전기(110)만 가동중인 상태에서 전력 공급량이 부족하면, 전력 관리 장치(200)는 제 2 발전기(120)를 바로 가동하지 않고, 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량을 통해 부족한 전력 공급량을 충당할 수 있다.
S306 단계의 비교 결과, 제 1 발전기(110)의 발전량과 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 적으면, 전력 관리 장치(200)는 S308 단계를 수행할 수 있다.
S308 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 제 2 발전기(120)의 가동을 제어할 수 있다.
S309 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 제 1 발전기(110)의 발전량 및 제 2 발전기(120)의 발전량의 합과 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량을 비교할 수 있다.
S309 단계의 비교 결과, 제 1 발전기(110)의 발전량과 제 2 발전기(120)의 발전량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 크면, 전력 관리 장치(200)는 S317 단계를 수행할 수 있다.
S317 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 다수의 전력 사용 장치(400) 중 전력 차단된 전력 사용 장치가 있는지 여부를 확인할 수 있다.
S317 단계의 확인 결과, 전력 차단 여부가 확인되면, 전력 관리 장치(200)는 S319 단계를 수행하여 우선 순위에 따라 전력 차단을 해제할 수 있으며, 이후, S309 단계를 수행할 수 있다.
예를 들어, 제 2 전력 사용 장치(420) 및 제 3 전력 사용 장치(430)에 공급되는 전력이 차단되어 있는 경우, 전력 관리 장치(200)는 전력 차단된 전력 사용 장치 중 우선 순위가 높은 제 2 전력 사용 장치(420)에 대한 전력 차단을 해제할 수 있다.
이후, 309 단계에서 전력 공급량이 남으면, 전력 관리 장치(200)는 S317 단계를 다시 수행하고, 제 3 전력 사용 장치(430)에 공급되는 전력이 차단되어 있으므로, S319 단계도 다시 수행할 수 있다. 이 때, 전력 관리 장치(200)는 제 3 전력 사용 장치(430)만이 전력 차단되어 있으므로, 제 3 전력 사용 장치(430)에 대한 전력 차단을 해제할 수 있다.
S317 단계의 확인 결과, 전력 차단 여부가 확인되지 않으면, 즉, 다수의 전력 사용 장치(400)에 전력 차단된 전력 사용 장치가 있지 않으면, 전력 관리 장치(200)는 S318 단계를 수행하여, 제 2 발전기(120)의 가동 중지를 제어할 수 있고, 이후, S306 단계를 수행할 수 있다.
즉, 제 1 발전기(110) 및 제 2 발전기(120)가 가동중인 상태에서, 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량에 대한 감소로 인해, 전력 공급량이 남으면, 전력 관리 장치(200)는 제 2 발전기(120)의 가동 중지를 제어하여, 제 1 발전기(110)만 가동되도록 제어할 수 있다.
S309 단계의 비교 결과, 제 1 발전기(110)의 발전량과 제 2 발전기(120)의 발전량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 적으면, 전력 관리 장치(200)는 S310 단계를 수행할 수 있다.
S310 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량을 산출하여 확인할 수 있다.
S311 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 제 1 발전기(110)의 발전량, 제 2 발전기(120)의 발전량 및 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량의 합과 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량을 비교할 수 있다.
S311 단계의 비교 결과, 제 1 발전기(110)의 발전량, 제 2 발전기(120)의 발전량 및 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 크면, 전력 관리 장치(200)는 S307 단계를 수행하여 에너지 저장 장치(300)에 저장된 전력을 공급할 수 있다.
즉, 제 1 발전기(110)와 제 2 발전기(120)가 가동중인 상태에서 전력 공급량이 부족하면, 전력 관리 장치(200)는 제 3 발전기(130)를 바로 가동하지 않고, 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량을 통해 부족한 전력 공급량을 충당할 수 있다.
S311 단계의 비교 결과, 제 1 발전기(110)의 발전량, 제 2 발전기(120)의 발전량 및 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 적으면, 전력 관리 장치(200)는 S312 단계를 수행할 수 있다.
S312 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 제 3 발전기(130)의 가동을 제어할 수 있다.
S313 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 제 1 발전기(110)의 발전량, 제 2 발전기(120)의 발전량 및 제 3 발전기(130)의 발전량의 합과 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량을 비교할 수 있다.
S313 단계의 비교 결과, 제 1 발전기(110)의 발전량, 제 2 발전기(120)의 발전량 및 제 3 발전기(130)의 발전량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 크면, 전력 관리 장치(200)는 S320 단계를 수행할 수 있다.
S320 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 다수의 전력 사용 장치(400) 중 전력 차단된 전력 사용 장치가 있는지 여부를 확인할 수 있다.
S320 단계의 확인 결과, 전력 차단 여부가 확인되면, 전력 관리 장치(200)는 S322 단계를 수행하여 우선 순위에 따라 전력 차단을 해제할 수 있으며, 이후, S311 단계를 수행할 수 있다.
S320 단계의 확인 결과, 전력 차단 여부가 확인되지 않으면, 즉, 다수의 전력 사용 장치(400)에 전력 차단된 전력 사용 장치가 있지 않으면, 전력 관리 장치(200)는 S321 단계를 수행하여, 제 3 발전기(130)의 가동 중지를 제어할 수 있고, 이후, S311 단계를 수행할 수 있다.
즉, 제 1 발전기(110), 제 2 발전기(120) 및 제 3 발전기(130)가 가동중인 상태에서, 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량에 대한 감소로 인해, 전력 공급량이 남으면, 전력 관리 장치(200)는 제 3 발전기(130)의 가동 중지를 제어하여, 제 1 발전기(110) 및 제 2 발전기(120)만 가동되도록 제어할 수 있다.
S313 단계의 비교 결과, 제 1 발전기(110)의 발전량, 제 2 발전기(120)의 발전량 및 제 3 발전기(130)의 발전량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 적으면, 전력 관리 장치(200)는 S314 단계를 수행할 수 있다.
S314 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량을 산출하여 확인할 수 있다.
S315 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 제 1 발전기(110)의 발전량, 제 2 발전기(120)의 발전량, 제 3 발전기(130)의 발전량 및 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량의 합과 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량을 비교할 수 있다.
S315 단계의 비교 결과, 제 1 발전기(110)의 발전량, 제 2 발전기(120)의 발전량, 제 3 발전기(130)의 발전량 및 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 크면, 전력 관리 장치(200)는 S307 단계를 수행하여 에너지 저장 장치(300)에 저장된 전력을 공급할 수 있다.
즉, 제 1 발전기(110), 제 2 발전기(120) 및 제 3 발전기(130)가 가동중인 상태에서 전력 공급량이 부족하면, 전력 관리 장치(200)는 제 4 발전기를 바로 가동하지 않고, 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량을 통해 부족한 전력 공급량을 충당할 수 있다.
S315 단계의 비교 결과, 제 1 발전기(110)의 발전량, 제 2 발전기(120)의 발전량, 제 3 발전기(130)의 발전량 및 에너지 저장 장치(300)의 여유 저장량의 합이 다수의 전력 사용 장치(400)의 전력 사용량 보다 적으면, 전력 관리 장치(200)는 S316 단계를 수행하여 우선 순위에 따라 전력을 차단할 수 있다.
구체적으로, S316 단계에서, 전력 관리 장치(200)는 우선 순위가 낮은 순서대로 다수의 전력 사용 장치(400)에 공급되는 전력을 차단할 수 있으며, 이후, S313 단계를 수행할 수 있다.
예를 들어, 전력 차단된 전력 사용 장치가 없는 경우, 전력 관리 장치(200)는 우선 순위가 가장 낮은 제 3 우선 순위인 제 3 전력 사용 장치(430)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다.
이후, S315 단계에서 전력 공급량이 부족하면, 전력 관리 장치(200)는 S316 단계를 다시 수행하며, 이 때에는, 제 3 전력 사용 장치(430)에 전력 차단이 설정되어 있으므로, 제 2 우선 순위인 제 2 전력 사용 장치(420)에 공급되는 전력을 차단할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발전 효율이 높고 발전 비용이 적게 드는 순으로, 다수의 발전기(100)의 가동 및 가동 중지를 제어함으로써, 다수의 발전기(100)에 대한 생산 효율성이 증대될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 부족 발생 시 우선 순위가 낮은 순서대로 전력을 차단함으로써, 우선 순위가 높은 중요한 전력 사용 장치의 전력 공급에 대한 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 에너지 저장 장치(300)에 최소한 필요로 하는 비상용 전력에 대한 저장량은 유지하면서, 전력을 공급할 수 있으므로, 정전 등의 비상 시 대처할 수 있는 효과가 있다.
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.
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.
100 : 다수의 발전기
110 : 제 1 발전기
120 : 제 2 발전기
130 : 제 3 발전기
200 : 전력 관리 장치
210 : 운영 계획부
220 : 에너지 저장 장치 제어부
230 : 발전기 가동 제어부
240 : 전력 차단 제어부
300 : 에너지 저장 장치
400 : 다수의 전력 사용 장치
410 : 제 1 전력 사용 장치
420 : 제 2 전력 사용 장치
430 : 제 3 전력 사용 장치

Claims (20)

  1. 전력 관리 장치가 전력을 관리하는 방법에 있어서,
    미리 설정된 운영 계획에 따라 제 1 발전기의 가동을 제어하는 단계;
    상기 제 1 발전기의 발전량이 다수의 전력 사용 장치의 전력 사용량 보다 적으면, 에너지 저장 장치(ESS : Energy Storage System)에 저장된 총 저장량에서 비상용 저장량을 차감한 여유 저장량을 산출하는 단계;
    상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 여유 저장량의 합이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 에너지 저장 장치에서 각각의 저장소 별로 설정된 공급 우선 순위가 높은 순서대로, 상기 각각의 저장소에 저장된 전력을 공급하는 단계;
    상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 여유 저장량의 합이 상기 전력 사용량 보다 적으면, 제 2 발전기의 가동을 제어하는 단계;
    상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 적으면, 상기 전력 사용 장치 중 우선 순위가 낮은 순서대로 전력을 차단하는 단계;
    상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 전력 사용 장치에 대한 전력 차단 여부를 확인하는 단계; 및
    상기 확인 결과, 전력 차단된 전력 사용 장치가 있으면, 상기 전력 차단된 전력 사용 장치 중 우선 순위가 높은 순서대로 전력 차단을 해제하고, 상기 확인 결과, 상기 전력 차단된 전력 사용 장치가 있지 않으면, 상기 제 2 발전기의 가동 중지를 제어하는 단계를 포함하는, 전력 관리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    다수의 발전기 각각에 대한 발전 효율 및 발전 비용을 비교하여, 상기 제 1 발전기, 상기 제 2 발전기 및 제 3 발전기 각각을 선정하는 단계를 더 포함하는, 전력 관리 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 발전기의 발전량, 상기 제 2 발전기의 발전량 및 상기 여유 저장량의 합이 상기 전력 사용량 보다 적으면, 상기 제 3 발전기의 가동을 제어하는 단계를 더 포함하는, 전력 관리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 제 3 발전기의 가동 중지를 제어하는 단계를 더 포함하는, 전력 관리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    날씨, 자원 비용 및 발전 효율 중 적어도 하나를 예측하여, 예측된 정보를 기초로 상기 운영 계획을 시간대 별로 설정하는 단계를 더 포함하는, 전력 관리 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 전력 사용 장치 각각에 대한 전력 공급의 중요도 및 전력 공급 중단에 따른 위험도를 비교하여, 상기 전력 사용 장치의 우선 순위를 각각 설정하는 단계를 더 포함하는, 전력 관리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 발전기의 발전량이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 에너지 저장 장치에 전력을 저장하는 단계를 더 포함하는, 전력 관리 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 전력을 생산하는 다수의 발전기;
    상기 전력을 저장하는 에너지 저장 장치(ESS : Energy Storage System);
    상기 전력을 사용하는 다수의 전력 사용 장치;
    상기 에너지 저장 장치에 저장된 총 저장량에서 비상용 저장량을 차감한 여유 저장량을 산출하고, 상기 다수의 발전기 중 하나인 제 1 발전기의 발전량과 상기 여유 저장량의 합이 상기 다수의 전력 사용 장치의 전력 사용량 보다 크면, 상기 에너지 저장 장치에서 각각의 저장소 별로 설정된 공급 우선 순위가 높은 순서대로, 상기 각각의 저장소에 저장된 전력이 공급되도록 제어하는 에너지 저장 장치 제어부;
    미리 설정된 운영 계획에 따라 상기 다수의 발전기 중 하나인 제 1 발전기의 가동을 제어하고, 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 여유 저장량의 합이 상기 다수의 전력 사용 장치의 전력 사용량 보다 적으면, 상기 다수의 발전기 중 다른 하나인 제 2 발전기의 가동을 제어하는 발전기 가동 제어부; 및
    상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 적으면, 상기 전력 사용 장치 중 우선 순위가 낮은 순서대로 전력을 차단하고, 상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 전력 사용 장치에 대한 전력 차단 여부를 확인하고, 상기 확인 결과, 전력 차단된 전력 사용 장치가 있으면, 상기 전력 차단된 전력 사용 장치 중 우선 순위가 높은 순서대로 전력 차단을 해제하는 전력 차단 제어부를 포함하며,
    상기 발전기 가동 제어부는, 상기 전력 차단 여부의 확인 결과, 상기 전력 차단된 전력 사용 장치가 있지 않으면, 상기 제 2 발전기의 가동 중지를 제어하는, 전력 관리 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 발전기 가동 제어부는,
    상기 다수의 발전기 각각에 대한 발전 효율 및 발전 비용을 비교하여, 상기 제 1 발전기, 상기 제 2 발전기 및 상기 다수의 발전기 중 또 다른 하나인 제 3 발전기 각각을 선정하는, 전력 관리 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 발전기 가동 제어부는,
    상기 제 1 발전기의 발전량, 상기 제 2 발전기의 발전량 및 상기 여유 저장량의 합이 상기 전력 사용량 보다 적으면, 상기 제 3 발전기의 가동을 제어하는, 전력 관리 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 발전기 가동 제어부는,
    상기 제 1 발전기의 발전량과 상기 제 2 발전기의 발전량의 합이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 제 3 발전기의 가동 중지를 제어하는, 전력 관리 시스템.
  15. 제 11 항에 있어서,
    날씨, 자원 비용 및 발전 효율 중 적어도 하나를 예측하여, 예측된 정보를 기초로 상기 운영 계획을 시간대 별로 설정하는 운영 계획부를 더 포함하는, 전력 관리 시스템.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 전력 차단 제어부는,
    상기 다수의 전력 사용 장치 각각에 대한 전력 공급의 중요도 및 전력 공급 중단에 따른 위험도를 비교하여, 상기 전력 사용 장치의 우선 순위를 각각 설정하는, 전력 관리 시스템.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치 제어부는,
    상기 제 1 발전기의 발전량이 상기 전력 사용량 보다 크면, 상기 에너지 저장 장치에 전력이 저장되도록 제어하는, 전력 관리 시스템.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020150065830A 2014-12-29 2015-05-12 전력 관리 방법 및 시스템 KR101718210B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/585,052 2014-12-29
US14/585,052 US20160190808A1 (en) 2014-12-29 2014-12-29 Method and system for managing electric power

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160080052A KR20160080052A (ko) 2016-07-07
KR101718210B1 true KR101718210B1 (ko) 2017-03-20

Family

ID=56165404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150065830A KR101718210B1 (ko) 2014-12-29 2015-05-12 전력 관리 방법 및 시스템

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20160190808A1 (ko)
KR (1) KR101718210B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3033452B1 (fr) * 2015-03-03 2018-04-06 Renault S.A.S. Procede et systeme d'allocation d'une requete de puissance a une pluralite de batteries connectees en parallele
JP7193427B2 (ja) * 2019-08-02 2022-12-20 株式会社日立製作所 調整力調達装置および調整力調達方法
CN112769169A (zh) * 2020-12-28 2021-05-07 金卡智能集团股份有限公司 一种用于流量计的电路供电管理方法、***和流量计

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011101492A (ja) 2009-11-05 2011-05-19 Hitachi Zosen Corp 発電システム
JP2013126339A (ja) * 2011-12-15 2013-06-24 Panasonic Corp 電力供給システム
JP2013158153A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Toshiba Corp 運転計画システム
JP2014236601A (ja) 2013-06-03 2014-12-15 石田　秀樹 制御装置及び電力デマンド抑制システム

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8849687B2 (en) * 2007-05-09 2014-09-30 Gridpoint, Inc. Method and system for scheduling the discharge of distributed power storage devices and for levelizing dispatch participation
US7991512B2 (en) * 2007-08-28 2011-08-02 General Electric Company Hybrid robust predictive optimization method of power system dispatch
US20130187462A1 (en) * 2010-06-03 2013-07-25 Briggs & Stratton Corporation Active load management system
US9374787B2 (en) * 2011-02-10 2016-06-21 Alcatel Lucent Method and apparatus of smart power management for mobile communication terminals using power thresholds
WO2014058571A2 (en) * 2012-10-08 2014-04-17 Eaton Corporation Generator dispatching or load shedding control method and system for microgrid applications
US20150094870A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-02 Enphase Energy, Inc. Method and apparatus for controlling power based on predicted weather events

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011101492A (ja) 2009-11-05 2011-05-19 Hitachi Zosen Corp 発電システム
JP2013126339A (ja) * 2011-12-15 2013-06-24 Panasonic Corp 電力供給システム
JP2013158153A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Toshiba Corp 運転計画システム
JP2014236601A (ja) 2013-06-03 2014-12-15 石田　秀樹 制御装置及び電力デマンド抑制システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20160190808A1 (en) 2016-06-30
KR20160080052A (ko) 2016-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101661704B1 (ko) 마이크로그리드 에너지관리시스템 및 에너지저장장치에 대한 전력 저장 방법
US20180301907A1 (en) Systems, methods and controllers for control of power distribution devices and systems
JP5663645B2 (ja) 制御装置及び制御方法
EP3389162A1 (en) Power control device, operation plan planning method, and program
JP2009284586A (ja) 電力システムおよびその制御方法
US10615602B2 (en) Power control system and method, and control device
JP7085336B2 (ja) 電力分配マイクログリッドを制御する方法
JP2017506494A (ja) 制御システムにおけるエラーのモニタリングおよびハンドリングのためのシステムおよび方法
KR20160010789A (ko) 신재생 에너지 기반 마이크로 그리드의 경제적 급전 방법 및 이를 적용한 ess
Xu et al. Multi-objective chance-constrained optimal day-ahead scheduling considering BESS degradation
US20160111880A1 (en) Power controller, power control method, and power control system
KR101718210B1 (ko) 전력 관리 방법 및 시스템
JP2017163780A (ja) 自己託送支援装置及び自己託送システム
JP6394087B2 (ja) エネルギー管理システム
US9893530B2 (en) Power control device, power control method, and power control system
JP5143209B2 (ja) 中水利用管理システム
JP2016015857A (ja) 電力制御システム及び電力制御装置
KR101899123B1 (ko) 국가 전력의 효율적 운용을 위한 국가 전력 통합 운용 시스템
JP2012060775A (ja) 蓄電池運用装置
KR20200144726A (ko) 신재생 에너지와 연계된 에너지 저장 시스템의 용량을 산정하는 방법 및 이를 위한 장치
JP6996152B2 (ja) エネルギーマネジメントシステム
JP2017135945A (ja) 蓄電池制御装置
JP2016134952A (ja) 電力制御装置および充放電制御方法
JP5940263B2 (ja) 電力制御装置及び電力制御方法
JP2013150444A (ja) 電力供給システム、制御装置及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 4