KR102198040B1 - Power management device and energy storage system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시의 실시 예들은 전력 관리 장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.Embodiments of the present disclosure relate to a power management device and an energy storage system including the same.
에너지 저장 시스템(energy storage system (ESS))은 계통(또는 그리드)로부터의 잉여 전력을 배터리에 저장하고, 상기 계통의 전력이 부족하거나 가격이 비싼 경우 저장된 전력을 부하로 공급할 수 있는 시스템을 의미한다. 한편, 최근에는 환경 오염 등의 이유로 다양한 신재생 발전 시스템이 보급되고 있으며, 신재생 발전 방식에 따라 생산되는 에너지의 비율도 증가하고 있다.An energy storage system (ESS) refers to a system that stores surplus power from a system (or grid) in a battery, and supplies the stored power to a load when the power of the system is insufficient or the price is high. . Meanwhile, in recent years, various renewable power generation systems have been spreading due to environmental pollution and the like, and the ratio of energy produced according to the renewable power generation method is also increasing.
이러한 신재생 발전 시스템의 경우 전력 생산량의 변동 폭이 크기 때문에, 발전 시스템과 연계된 에너지 저장 시스템을 운영하는 데 많은 주의가 필요하다. In the case of such a renewable power generation system, since the fluctuation range of power production is large, a lot of attention is required to operate the energy storage system linked to the power generation system.
본 개시가 해결하고자 하는 과제는 전력 관리 장치 및 이를 포함하는 에너지 저장 시스템을 제공하는 것에 있다.The problem to be solved by the present disclosure is to provide a power management device and an energy storage system including the same.
본 개시의 실시 예들에 따른 n개(n은 2이상의 자연수)의 배터리 랙들 및 발전 시스템과 연결된 전력 충방전 장치는, n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 전력 관리 장치 및 결정된 충방전 전력에 기초하여 n개의 배터리 랙들을 충방전 하는 전력 변환 장치를 포함하고, 전력 관리 장치는, 일반 모드에서, n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 충방전 전력을 결정한다..The power charging/discharging apparatus connected to n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system according to embodiments of the present disclosure may include n based on state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system. A power management device for determining charging/discharging power for each of the battery racks and a power conversion device for charging and discharging n battery racks based on the determined charging/discharging power, and the power management device includes, in a normal mode, n batteries Based on the capacity, state of health (SOH), state of charge (SOC), and reserved capacity of the racks, charge and discharge power is determined so that the charging and discharging times of n battery racks are the same. do..
본 개시의 실시 예들에 따른 n개(n은 2이상의 자연수)의 배터리 랙들 및 발전 시스템을 이용하여 전력 충방전을 수행하는 방법은, n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 단계 및 결정된 충방전 전력에 기초하여 n개의 배터리 랙들을 충방전하는 단계를 포함하고, 충방전 전력을 결정하는 단계는, 일반 모드에서, n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 충방전 전력을 결정하는 단계를 포함한다.A method of performing power charging/discharging using n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system according to embodiments of the present disclosure includes state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system. Determining charging and discharging power for each of the n battery racks based on and charging and discharging n battery racks based on the determined charging and discharging power, and determining the charging and discharging power, in a normal mode , Based on the capacity, state of health (SOH), state of charge (SOC), and reserved capacity of n battery racks, the charging and discharging times of n battery racks are all the same. Determining the discharge power.
본 개시의 실시 예들에 따른 장치는, 전력 변환 장치의 출력 전력과 발전 시스템의 발전 전력에 기초하여 배터리의 전력을 결정하여 부하에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.The apparatus according to the exemplary embodiments of the present disclosure has an effect of stably supplying power to a load by determining the power of the battery based on the output power of the power conversion device and the generated power of the power generation system.
본 개시의 실시 예들에 따른 장치는, 복수의 배터리 랙들의 상태 정보를 이용하여 상기 복수의 배터리 랙의 전력을 결정하므로, 배터리 랙들을 더 효율적으로 사용할 수 있으며 배터리 랙들의 수명이 증대되는 효과가 있다.The apparatus according to the embodiments of the present disclosure determines the power of the plurality of battery racks using state information of the plurality of battery racks, so that battery racks can be used more efficiently and lifespan of the battery racks is increased. .
도 1은 본 개시의 실시 예들에 따른 에너지 저장 시스템(energy storage system) 및 상기 에너지 저장 시스템과 연결된 그리드와 부하를 나타낸다.
도 2는 본 개시의 실시 예들에 따른 에너지 저장 시스템을 나타낸다.
도 3은 본 개시의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.1 illustrates an energy storage system according to embodiments of the present disclosure, and a grid and a load connected to the energy storage system.
2 shows an energy storage system according to embodiments of the present disclosure.
3 is a flow chart illustrating a method of operating a power management apparatus according to embodiments of the present disclosure.
4 is a view for explaining the operation of the power management apparatus according to embodiments of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of operating a power management apparatus according to embodiments of the present disclosure.
6 is a view for explaining the operation of the power management apparatus according to embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시 예들을 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 개시의 실시 예들에 따른 에너지 저장 시스템(energy storage system) 및 상기 에너지 저장 시스템과 연결된 그리드와 부하를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 에너지 저장 시스템(10)은 그리드(20)와 연결될 수 있으며, 또한 부하(30)와 연결될 수 있다.1 illustrates an energy storage system according to embodiments of the present disclosure, and a grid and a load connected to the energy storage system. Referring to FIG. 1, the
에너지 저장 시스템(10)은 그리드(20)로부터 전력을 공급받고, 공급된 전력을 저장하고, 저장된 전력에 기초하여 부하(30)로 전력을 공급할 수 있다. 이에 따라, 에너지 저장 시스템(10)은 그리드(20)와 부하(30)가 효율적으로 에너지를 소비 또는 생산하도록 제어할 수 있다. 또한, 에너지 저장 시스템(10)은 저장된 전력에 기초하여 그리드(20)로도 전력을 공급할 수 있다.The
실시 예들에 따라, 에너지 저장 시스템(10)과 그리드(20) 사이에 에너지 저장 시스템(10)으로부터 그리드(20)로 전달되는 전력을 차단하기 위해 사용되는 소자를 더 포함할 수 있다. 상기 소자는 그리드(20) 정전 시 에너지 저장 시스템(10)으로부터 방전되는 전력이 그리드(20)로 전달되지 않도록 제어할 수 있다.According to embodiments, an element used to cut off power transmitted from the
에너지 저장 시스템(10)은 전력 관리 장치(100), 전력 변환 장치(200) 및 전력원(300)을 포함할 수 있다. The
전력 관리 장치(100)는 에너지 저장 시스템(10)의 상태를 모니터링할 수 있고, 에너지 저장 시스템(10)의 충방전을 제어할 수 있다. 본 명세서에서, "충방전"이라 함은 "충전"과 "방전" 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "충전"의 의미는 "방전"의 의미를 포함할 수 있고, 그 역도 성립할 수 있다. 예컨대, 음의(negative) 충전은 양의(positive) 방전을 의미할 수 있고, 음의 방전은 양의 충전을 의미할 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 "방전"과 관련된 기능 및 구성은 "충전"에도 적용될 수 있다.The
전력 관리 장치(100)는 연산 처리 기능을 가지는 프로세서(processor)를 포함하는 회로, 장치 또는 서버 등으로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
비록 도 1에는 전력 관리 장치(100)와 전력 변환 장치(200)가 분리되어 도시되어 있으나, 전력 관리 장치(100)와 전력 변환 장치(200)는 하나의 장치로서 구현될 수 있다. 예컨대, 전력 변환 장치(200)는 전력 관리 장치(100)를 포함할 수 있다. 전력 관리 장치(100)와 전력 변환 장치(200)를 통틀어 전력 충방전 장치라고도 지칭할 수 있다.Although the
전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)로 입력되거나 전력 변환 장치(200)로부터 출력되는 전력을 모니터링할 수 있고, 전력원(300)의 상태를 모니터링할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 전력원(300)으로부터 충방전되는 전력의 양을 모니터링할 수 있다.The
전력 관리 장치(100)는 모니터링의 결과 또는 외부로부터의 제어(또는 입력) 또는 미리 설정된 값에 따라 에너지 저장 시스템(10)의 충방전을 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)의 충전 작동과 방전 작동을 제어할 수 있다.The
전력 관리 장치(100)는 전력원(300)을 충전하기 위한 총 충전 전력 또는 전력원(300)을 방전하기 위한 총 전력을 결정(또는 계산)할 수 있다. 나아가, 전력 관리 장치(100)는 결정된 총 충방전 전력에 따라 전력원(300)이 충방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다.The
전력 변환 장치(200)는 전력원(300)으로부터 전력을 수신할 수 있고, 전력원(300)으로 전력을 전송할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력 변환 장치(200)는 외부로부터 공급되는 전력(예컨대, 그리드 전력(PGRID))을 수신하고, 공급된 전력을 이용하여 전력원(300)을 방전할 수 있다. 또한, 전력 변환 장치(200)는 전력원(300)으로부터 공급되는 전력을 이용하여 부하(30)로 전달할 수 있다.The
전력 변환 장치(200)는 필요에 따라 전력의 특성(주파수, 전압, 전류, 교류/직류 등)을 적절히 변환하여 전력원(300)으로부터 전력을 수신하거나 또는 전력원(300)으로부터 수신되는 전력을 전송할 수 있다.The
전력원(300)은 전력 변환 장치(200)로 전력을 전송할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력원(300)은 전력 변환 장치(200)로부터 전력을 수신할 수도 있다.The
전력원(300)은 배터리(310) 및 발전 시스템(320)을 포함할 수 있다. The
배터리(310)는 전력 변환 장치(200)에 의해 충전되거나 또는 방전될 수 있다. 예컨대, 배터리(310)는 2차 전지일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
배터리(310)의 상태 정보는 배터리(310)의 용량, 배터리(310)의 충전(또는 방전) 상태(state of charge (SOC)), 배터리(310)의 잔존 수명(state of health (SOH)), 배터리(310)의 방전(또는 방전) 심도(depth of discharge(or charge) (DOD)), 배터리(310)의 온도 및 배터리(310)의 전압 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The state information of the
배터리의 용량은, 완전히 방전된 배터리가 저장할 수 있는 전력량 또는 완전히 충전된 배터리가 공급할 수 있는 전력량을 의미한다. 일반적으로, 배터리의 용량은 제조 시 정해질 수 있다. 다만, 후술하는 바와 같이, 배터리가 사용됨에 따라 실제 배터리가 저장 또는 공급할 수 있는 전력량은 감소하므로, 본 명세서에서 설명되는 배터리의 용량은 잔존 수명이 100%인 배터리의 용량, 즉, 배터리의 초기 용량을 의미하며 이 값은 변하지 않는 고정된 값임을 밝힌다.The capacity of a battery refers to an amount of power that a fully discharged battery can store or an amount of power that a fully charged battery can supply. In general, the capacity of the battery can be determined during manufacture. However, as described later, as the battery is used, the amount of power that the actual battery can store or supply decreases, so the capacity of the battery described herein is the capacity of the battery with a remaining life of 100%, that is, the initial capacity of the battery. It means that this value is a fixed value that does not change.
배터리의 충전 상태는 상기 배터리가 현재 저장하는 전력량을 지시한다. 즉, 배터리의 충전 상태가 100%(즉, 방전 상태가 0%)라 함은 상기 배터리가 완전히 충전되었음을 의미한다.The state of charge of the battery indicates the amount of power currently stored by the battery. That is, when the state of charge of the battery is 100% (that is, the state of discharge is 0%), it means that the battery is fully charged.
배터리의 잔존 수명(또는 건강 상태)는 배터리의 (초기) 용량 대비 사용 가능한 용량을 지시한다. 즉, 배터리가 사용됨에 따라 잔존 수명이 감소된 경우, 실제 배터리가 충전(또는 방전) 가능한 전력량은 초기 충전 가능한 전력량보다 감소된다. 예컨대, 잔존 수명이 100%인 배터리의 사용 가능한 용량은 상기 배터리의 (초기) 용량과 동일할 것이나, 잔존 수명이 50%인 배터리의 사용 가능한 용량은 상기 배터리의 용량의 절반에 해당할 것이다.The remaining life (or health condition) of a battery dictates its usable capacity relative to its (initial) capacity. That is, when the remaining life is reduced as the battery is used, the amount of power that can be charged (or discharged) by the actual battery is reduced than the amount of power that can be initially charged. For example, the usable capacity of a battery with a remaining life of 100% will be the same as the (initial) capacity of the battery, but the usable capacity of a battery with a remaining life of 50% will correspond to half of the capacity of the battery.
배터리의 방전 심도는 배터리의 방전 용량에 대한 방전량을 의미한다. 즉, 배터리의 용량이 1000 mAh일 때, 배터리를 400 mAh까지 충전하고 사용(또는 방전)하는 경우는 방전 심도가 40%가 되고, 배터리의 용량이 1000 mAh일 때, 배터리를 1000 mAh까지 충전(즉, 완충)하고 사용하는 경우는 방전 심도가 100%가 된다.The depth of discharge of the battery means the amount of discharge relative to the discharge capacity of the battery. That is, when the capacity of the battery is 1000 mAh, when the battery is charged to 400 mAh and used (or discharged), the depth of discharge becomes 40%, and when the capacity of the battery is 1000 mAh, the battery is charged to 1000 mAh ( In other words, when used with a buffer), the depth of discharge becomes 100%.
발전기(generator; 320)는 전력을 생산할 수 있다. 실시 예들에 따라, 발전 시스템(320)은 전력을 생산하고, 생산된 전력을 전력 변환 장치(200)로 전송할 수 있다.A
실시 예들에 따라, 발전 시스템(320)은 신재생 에너지 발전 방식에 따라 전력을 생산할 수 있다. 예컨대, 발전 시스템(320)은 태양광 발전, 풍력 발전, 지열 발전, 조력 발전 또는 파력 발전 중 적어도 하나의 방식에 따라 발전할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to embodiments, the
본 개시의 실시 예들에 따른 에너지 저장 시스템(10)은 전력을 저장하는 배터리(310) 뿐만 아니라, 발전 시스템(320)을 포함할 수 있다.The
그리드(20)는 전력(power)을 공급할 수 있는 임의의 시스템 또는 장치를 의미할 수 있다. 예컨대, 그리드(20)는 산업 설비, 발전소 또는 변전소 등을 의미할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 그리드(20)는 부하(30) 또는 에너지 저장 시스템(10)으로 전력을 공급할 수 있다. 실시 예들에 따라, 그리드(20)는 그리드 전력(PGRID)을 에너지 저장 시스템(10)으로 공급할 수 있다. The
부하(30)는 전력을 소비할 수 있는 임의의 시스템 또는 장치를 의미할 수 있다. 부하(30)는 그리드(20) 또는 에너지 저장 시스템(10)으로부터 전력을 공급받고, 공급된 전력을 소비할 수 있다. 실시 예들에 따라, 부하(30)는 필요한 부하 전력(PLOAD)을 에너지 저장 시스템(10)으로부터 공급받을 수 있다.
도 2는 본 개시의 실시 예들에 따른 에너지 저장 시스템을 나타낸다. 도 1과 도 2를 참조하면, 전력 변환 장치(200)는 AC/DC 컨버터(210) 및 복수의 DC/DC 컨버터들(220-1~220-n 및 230-1~230-m; n 및 m은 자연수)를 포함할 수 있다. AC/DC 컨버터(210)와 복수의 DC/DC 컨버터들(220-1~220-n 및 230-1~230-m)은 연결될 수 있다. 2 shows an energy storage system according to embodiments of the present disclosure. 1 and 2, the
복수의 DC/DC 컨버터들(220-1~220-n 및 230-1~230-m)은 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n) 및 제2DC/DC 컨버터들(230-1~230-m)을 포함할 수 있다.The plurality of DC/DC converters 220-1 to 220-n and 230-1 to 230-m are the first DC/DC converters 220-1 to 220-n and the second DC/DC converters 230- 1 to 230-m) may be included.
배터리(310)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 포함할 수 있다. 한편, 비록 도 2에는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 수와 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)의 수가 동일한 것으로 도시되어 있으나, 본 개시의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다.The
복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각은 적어도 하나의 2차 전지를 포함할 수 있다. 실시 예들에 따라, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 구성하는 전지의 속성, 기종 또는 전기적 특성은 서로 동일하거나 다를 수 있다. 예컨대, 제1배터리 랙(310-1)을 구성하는 전지의 용량, 종류 및 잔존 수명은 제2배터리 랙(310-2)을 구성하는 전지의 용량, 종류 및 잔존 수명과 상이하거나 동일할 수 있다.Each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may include at least one secondary battery. Depending on embodiments, the properties, types, or electrical characteristics of the batteries constituting each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be the same or different from each other. For example, the capacity, type, and remaining life of the batteries constituting the first battery rack 310-1 may be different or the same as the capacity, type and remaining life of the cells constituting the second battery rack 310-2. .
발전 시스템(320)은 복수의 발전기들(320-1~320-m)을 포함할 수 있다. 한편, 비록 도 2에는 복수의 발전기들(320-1~320-m)의 수와 제2DC/DC 컨버터들(230-1~230-n)의 수가 동일한 것으로 도시되어 있으나, 본 개시의 실시 예들이 이에 한정되는 것은 아니다.The
전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD)에 기초하여, 출력 전력(PPCS)을 결정할 수 있다. 전력 관리 장치(100)는 결정된 출력 전력(PPCS)에 기초하여 그리드 전력(PGRID)을 수신할 수 있다. 즉, 출력 전력(PPCS)은 부하 전력(PLOAD)에 기초하여 결정되는 전력 관리 장치(100)의 출력 전력량을 의미한다. 예컨대, 출력 전력(PPCS)은 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD) 이하일 수 있다.The
전력 관리 장치(100)는 배터리(310)를 충방전하기 위한 총 전력(PB)을 결정하고, 결정된 총 전력(PB)에 따라 배터리(310)가 충방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 결정된 총 전력(PB)로부터 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충방전하기 위한 전력들(PB,1~PB,n)을 결정(또는 계산)하고, 결정된 전력들(PB,1~PB,n)에 따라 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각이 충방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 즉, 전력 변환 장치(200)는 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라 결정된 전력들(PB,1~PB,n)에 따라 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충방전할 수 있다.
AC/DC 컨버터(210)는 그리드 전력(PGRID)을 수신할 수 있고, 출력 전력(PPCS)을 전송할 수 있다. 실시 예들에 따라, AC/DC 컨버터(210)는 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라 그리드 전력(PGRID)을 수신할 수 있고, 출력 전력(PPCS)을 전송할 수 있다.The AC/
AC/DC 컨버터(210)는 입력된 AC 전력(또는 DC 전력)을 DC 전력(또는 AC 전력)으로 변환하고, 변환된 DC 전력(또는 AC 전력)을 출력할 수 있다. 실시 예들에 따라, AC/DC 컨버터(210)는 그리드(20)로부터 입력된 AC 전력을 DC 전력으로 변환하고, 변환된 DC 전력을 복수의 DC/DC 컨버터들(220-1~220-n 및 230-1~230-m)로 출력할 수 있고(예컨대, 충전 시), 복수의 DC/DC 컨버터들(210-1~210-n)로부터 입력된 DC 전력을 AC 전력으로 변환하고, 변환된 AC 전력을 출력할 수 있다(예컨대, 방전 시).The AC/
배터리(310)의 충전 동작 시, AC/DC 컨버터(210)는 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충전하기 위한 충전 전력들(PB,1~PB,n)을 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)로 전달(또는 공급)할 수 있다. 즉, 전력 변환 장치(200)의 충전 작동 동안, 전력들(PB,1~PB,n)은 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 충전 전력에 해당한다.During the charging operation of the
배터리(310)의 방전 동작 시, AC/DC 컨버터(210)는 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)로부터 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각으로부터 방전된 방전 전력들(PB,1~PB,n)을 수신하고, 수신된 방전 전력들(PB,1~PB,n)을 이용하여 출력 전력(PPCS)을 출력할 수 있다. 즉, 전력 변환 장치(200)의 방전 작동 동안, 전력들(P1~Pn)은 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 방전 전력에 해당한다.During the discharge operation of the
복수의 DC/DC 컨버터들(220-1~220-n 및 230-1~230-m)은 입력된 DC 전력을 DC 전력으로 변환하고, 변환된 DC 전력을 출력할 수 있다. 예컨대, 복수의 DC/DC 컨버터들(220-1~220-n 및 230-1~230-m)은 입력된 전력의 전압 및 전류 중 적어도 하나를 변환하고, 변환 결과에 따라 변환된 전력을 출력할 수 있다. 이 때, 입력된 전력과 출력된 전력은 동일하게 유지될 수 있다.The plurality of DC/DC converters 220-1 to 220-n and 230-1 to 230-m may convert the input DC power into DC power and output the converted DC power. For example, a plurality of DC/DC converters 220-1 to 220-n and 230-1 to 230-m convert at least one of the voltage and current of the input power, and output the converted power according to the conversion result. can do. In this case, the input power and the output power may be kept the same.
제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n) 각각은 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각과 연결될 수 있다. 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n) 각각은 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충방전할 수 있다. 예컨대, 제1DC/DC 컨버터(220-1)는 제1배터리 랙(310-1)을 충방전할 수 있고, 제nDC/DC 컨버터(220-n)는 제n배터리 랙(310-n)을 충방전할 수 있다.Each of the first DC/DC converters 220-1 to 220-n may be connected to each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n. Each of the first DC/DC converters 220-1 to 220-n may charge and discharge each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n under the control of the
충전 시, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n) 각각은 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라, 결정된 (충전) 전력들(PB,1~PB,n)에 기초하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충전할 수 있다. 상기 결정된 (충전) 전력들(PB,1~PB,n)은 AC/DC 컨버터로부터 입력될 수 있다. 실시 예들에 따라, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)은 입력된 전력들(PB,1~PB,n)의 전압과 전류 중 적어도 하나를 변경하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충전할 수 있다. 예컨대, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)은 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 충전 상태를 고려하여 전력들(PB,1~PB,n)의 전압과 전류 중 적어도 하나를 변경하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충전할 수 있다.During charging, each of the first DC/DC converters 220-1 to 220-n is based on the determined (charging) powers P B,1 to P B,n according to the control of the
방전 시, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n) 각각은 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라, 결정된 (방전) 전력들(PB,1~PB,n)에 기초하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 방전할 수 있다. 실시 예들에 따라, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)은 입력된 전력들(PB,1~PB,n)의 전압과 전류 중 적어도 하나를 변경하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 방전할 수 있다. 예컨대, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)은 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 충전 상태를 고려하여 전력들(PB,1~PB,n)의 전압과 전류 중 적어도 하나를 변경하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 방전할 수 있다.During discharge, each of the first DC/DC converters 220-1 to 220-n is based on the determined (discharge) powers P B,1 to P B,n under the control of the
한편, 본 명세서에서, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)이 전력들(PB,1~PB,n)에 기초하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 충방전한다 함은, 제1DC/DC 컨버터들(220-1~220-n)이 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 전력이 전력들(PB,1~PB,n)이 되도록 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 전력을 제어하는 것을 포함한다.Meanwhile, in the present specification, the first DC/DC converters 220-1 to 220-n are based on the powers P B,1 to P B,n , and the plurality of battery racks 310-1 to 310-n ) Charging and discharging means that the charging/discharging power of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n by the first DC/DC converters 220-1 to 220-n is the powers P B,1 to It includes controlling the charging/discharging power of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n so that P B,n ) becomes.
제2DC/DC 컨버터들(230-1~230-m) 각각은 복수의 발전기들(320-1~320-m) 각각과 연결될 수 있다. 제2DC/DC 컨버터들(230-1~230-m) 각각은 복수의 발전기들(320-1~320-m)으로부터 발전된 발전 전력(PG,1~PG,m)을 수신할 수 있고, 발전 전력(PG,1~PG,m)을 AC/DC 컨버터(210)로 공급(또는 전송)할 수 있다.Each of the second DC/DC converters 230-1 to 230-m may be connected to each of the plurality of generators 320-1 to 320-m. Each of the second DC/DC converters 230-1 to 230-m may receive generated power (P G,1 to P G,m ) generated from a plurality of generators 320-1 to 320-m, and , Power generation (P G,1 ~P G,m ) may be supplied (or transmitted) to the AC/
실시 예들에 따라, 제2DC/DC 컨버터들(230-1~220-m)은 수신된 발전 전력(PG,1~PG,m)의 전압과 전류 중 적어도 하나를 변경하여 발전 전력(PG,1~PG,m)을 AC/DC 컨버터(210)로 공급(또는 전송)할 수 있다. According to embodiments, the second DC/DC converters 230-1 to 220-m change at least one of the voltage and current of the received generated power P G,1 to P G,m to change the generated power P G,1 ~P G,m ) may be supplied (or transmitted) to the AC/
도 3은 본 개시의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)을 결정할 수 있다(S110).3 is a flow chart illustrating a method of operating a power management apparatus according to embodiments of the present disclosure. 1 to 3, the
실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD)에 기초하여 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)을 결정할 수 있다. 예컨대, 전력 관리 장치(100)는 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD)에 기초하여 배터리(310)의 방전 여부를 결정할 수 있다.According to embodiments, the
부하 전력(PLOAD), 그리드 전력(PGRID) 및 출력 전력(PPCS)은 아래의 수학식 1을 만족할 수 있다. Load power (P LOAD ), grid power (P GRID ), and output power (P PCS ) may satisfy
전력 관리 장치(100)는 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD) 공급 시, 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)을 우선적으로 고려할 수 있다. 다시 말하면, 그리드 전력(PGRID)은 부하 전력(PLOAD) 및 출력 전력(PPCS)에 의해 결정될 수 있다. The
예컨대, 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)이 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD)보다 큰 경우, 그리드 전력(PGRID)은 음(negative)이 되고 전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)가 그리드(20)로부터 전력을 수신하지 않도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 오히려, 전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)가 출력 전력(PPCS)과 부하 전력(PLOAD)의 차이에 해당하는 만큼의 전력을 그리드(20)로 공급할 수 있도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 이와 반대로, 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)이 부하(30)에서 요구되는 부하 전력(PLOAD)보다 작은 경우, 그리드 전력(PGRID)은 양(positive) 이 되고 전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)가 그리드(20)로부터 부하 전력(PLOAD)과 출력 전력(PPCS)의 차이에 해당하는 만큼의 전력을 그리드 전력(PGRID)으로서 수신하도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다.For example, when the output power (P PCS ) of the
실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 부하 전력(PLOAD) 및 출력 전력(PPCS)에 기초하여, 그리드(20)로 전력을 공급(또는 수신)할지 여부를 결정할 수 있다. 예컨대, 전력 관리 장치(100)는 상기 수학식 1에 따라 그리드(20)로 전력을 공급(또는 수신)할지 여부를 결정할 수 있다.According to embodiments, the
전력 관리 장치(100)는 배터리(310)를 충방전하기 위한 총 전력(PB)을 결정할 수 있다(S120). 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 배터리(310)를 충방전하기 위한 총 전력(PB)을 결정할 수 있고, 결정된 총 전력(PB)에 따라 배터리(310)가 충방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 즉, 전력 변환 장치(200)는 전력 관리 장치(100)의 제어에 따라 결정된 총 전력(PB)에 해당하는 전력만큼 배터리(310)를 충방전할 수 있다.The
본 개시의 실시 예들에 따른 에너지 저장 시스템(10)은 배터리(310) 뿐만 아니라 발전 시스템(320)을 포함하므로, 배터리(310)의 충방전 제어 시 그리드 전력(PGRID) 뿐만아니라 발전 시스템(320)으로부터 생산되는(또는 공급되는) 전력 또한 고려할 필요가 있다.Since the
전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS) 및 발전 시스템(320)의 발전 전력(PG)에 기초하여 배터리(310)를 충방전하기 위한 총 전력(PB)을 결정할 수 있다. The
전력 관리 장치(100)는 아래의 수학식 2에 따라 총 전력(PB)을 결정할 수 있다. The
전력 관리 장치(100)는 발전 시스템(320)의 상태를 모니터링하고, 발전 시스템(320)의 발전 전력(PG)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 발전 시스템(320)으로부터 전력 관리 장치(200)로 전송되는 전력량(즉, 발전 전력(PG))을 측정할 수 있다. 예컨대, 전력 관리 장치(100)는 발전기들(G1~Gm) 각각의 발전 전력(PG1~PGn)을 측정할 수 있다.The
전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS) 및 발전 시스템(320)의 발전 전력(PG)에 기초하여 배터리(310)의 충방전 여부를 결정할 수 있다. The
실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 발전 시스템(320)의 발전 전력(PG)이 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)보다 큰 경우, 배터리(310)를 방전하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 예컨대, 잉여 전력(즉, PG-PPCS)은 배터리(310) 또는 그리드(20)로 전송될 수 있다.According to embodiments, the
실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 발전 시스템(320)의 발전 전력(PG)이 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)보다 작은 경우, 배터리(310)를 방전할 것을 결정할 수 있다.According to embodiments, the
또한, 전력 관리 장치(100)는 전력 가격에 따라 전력 변환 장치(200)의 작동을 제어할 수 있다.In addition, the
실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 전력 가격이 기준 가격을 초과하는지 여부, 그리드 전력(PGRID), 부하 전력(PLOAD) 및 발전 전력(PG)에 기초하여 전력 변환 장치(200)의 작동을 제어할 수 있다.According to embodiments, the
전력 가격이 기준 가격을 초과하는 경우(CASE1)를 설명한다.The case where the electric power price exceeds the reference price (CASE1) will be described.
CASE1에서, 전력 관리 장치(100)는 부하 전력(PLOAD)이 발전 전력(PG) 미만인 경우(즉, PLOAD<PG), 발전 전력(PG)을 배터리(310)로 공급하지 않고 그리드(20)로 출력할 수 있다. 다시 말하면, 이 경우 전력은 그리드(20)로 판매된다.In CASE1, the
CASE1에서, 전력 관리 장치(100)는 부하 전력(PLOAD)이 발전 전력(PG) 이상이고, 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS) 미만인 경우(즉, PG≤PLOAD<PPCS), 그리드(10)로부터의 전력 수신없이 부하(30)로 전력을 공급한다.In CASE1, when the load power (P LOAD ) is greater than or equal to the generated power (P G ) and is less than the output power (P PCS ) of the power conversion device 200 (ie, P G ≤ P LOAD < P PCS ), power is supplied to the
CASE1에서, 전력 관리 장치(100)는 부하 전력(PLOAD)이 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS) 이상인 경우(즉, PPCS≤PLOAD), 그리드(10)로부터 전력을 수신하고, 수신된 전력과 전력 관리 장치(100)의 출력 전력(PPCS)을 이용하여 부하(30)로 전력을 공급한다.In CASE1, the
전력 가격이 기준 가격 이하인 경우(CASE2)를 설명한다.The case where the electric power price is below the reference price (CASE2) will be described.
CASE2에서, 전력 관리 장치(100)는 부하 전력(PLOAD)과 총 전력(PB)의 합이 발전 전력(PG) 이상인 경우(즉, PLOAD+PB>PG), 발전 전력(PG)을 우선적으로 부하(30)로 공급하고, 여분의 전력을 배터리(310)에 충전한다. 이 경우, 전력이 부족한 경우 그리드(20)로부터 전력을 수신한다.In CASE2, when the sum of the load power (P LOAD ) and the total power (P B ) is greater than or equal to the generated power (P G ) (that is, P LOAD +P B >P G ), the power management device 100 P G ) is preferentially supplied to the
CASE2에서, 전력 관리 장치(100)는 부하 전력(PLOAD)과 총 전력(PB)의 합이 발전 전력(PG) 미만인 경우(즉, PLOAD+PB<PG), 발전 전력(PG)을 부하(30)로 공급하고 여분의 전력을 배터리(310)에 충전한다. 이 경우, 전력이 남는 경우 그리드(20)로 전송한다.In CASE2, when the sum of the load power (P LOAD ) and the total power (P B ) is less than the generated power (P G ) (that is, P LOAD +P B <P G ), the power management device 100 P G ) is supplied to the
전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 상태 정보에 기초하여 결정된 총 전력(PB)로부터 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충방전하기 위한 전력들(PB,1~PB,n)을 결정(또는 계산)할 수 있다(S130).The
전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각에 대한 상태 정보를 획득하고, 획득된 상태 정보에 기초하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)에 대한 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다.The
실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 직접 모니터링하여 상태 정보를 획득할 수도 있으나, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)로부터 상태 정보를 수신할 수도 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 상태 정보는 용량, 충전(또는 방전) 상태(state of charge (SOC)), 잔존 수명(state of health (SOH)), 방전 심도(depth of discharge (DOD))) 및 온도 및 전압 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to embodiments, the
실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 실시간으로(on-the-fly) 또는 일정 주기에 따라 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 상태 정보를 획득하고, 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다.According to embodiments, the
이 때, 결정된 전력들(PB,1~PB,n)은 아래 수학식 3을 만족한다.At this time, the determined powers P B,1 to P B,n satisfy Equation 3 below.
전력 관리 장치(100)는 결정된 전력들(PB,1~PB,n)에 기초하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각을 충방전할 수 있다(S140). 즉, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)이 결정된 전력들(PB,1~PB,n)에 따라 충방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다. 전력 변환 장치(200)가 전력들(PB,1~PB,n)에 따라 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 충방전하는 것에 대해서는 앞에서 설명했으므로 이하 설명을 생략한다.The
도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)에 대한 충방전 용량(Q1~Qn), 잔존 수명(SOH1~SOHn) 및 방전 심도(DOD1~DODn) 및 유보 용량(Qr,1~Qr,n)이 나타나 있다.4 is a view for explaining the operation of the power management apparatus according to embodiments of the present invention. 1 to 4, charge/discharge capacity (Q 1 to Q n ), remaining life (SOH 1 to SOH n ), and discharge depth (DOD 1 ) for a plurality of battery racks 310-1 to 310-n ~DOD n ) and reserve capacity (Q r,1 ~Q r,n ) are shown.
유보 용량(Qr,1~Qr,n)은 그리드(20) 또는 발전 시스템(320)의 고장 등 비상 상황 시 공급되어야 할 전력량을 의미한다. 유보 용량(Qr,1~Qr,n)은 일반적인 상황에서는 사용되지 않는 전력량이며, 비상 상황 시에 맞추어 충방전 되므로, 도 4의 실시 예에서는 유보 용량(Qr,1~Qr,n)이 제외되어야 한다.The reserved capacity (Q r,1 ~ Q r,n ) means the amount of power to be supplied in an emergency situation such as a failure of the
비상 상황이 발생하지 않은 일반 모드에서, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 유보 용량(Qr,1~Qr,n)은 항상 유보되어야 하므로, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)이 실제로 충방전할 수 있는 유효 충방전 용량(Qf,1~Qf,n)은 유보 용량(Qr,1~Qr,n)이 제외되어야 한다. 즉, 유효 충방전 용량(Qf,1~Qf,n)은 아래 수학식 4에 의해 계산될 수 있다.In the normal mode in which an emergency situation does not occur, the reserved capacity (Q r,1 to Q r,n ) of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n must always be reserved, so the plurality of battery racks 310- The effective charge/discharge capacity (Q f,1 to Q f,n ) that can be actually charged/discharged by 1~310-n) should exclude the reserved capacity (Q r,1 to Q r,n ). That is, the effective charge/discharge capacity (Q f,1 to Q f,n ) can be calculated by Equation 4 below.
여기서, Qf,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이 고려된 유효 충방전 용량이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 충방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이다.Here, Q f,i is the effective charge/discharge capacity considering the reserved capacity of the ith battery rack, Q i is the charge/discharge capacity of the ith battery rack, SOH i is the SOH of the ith battery rack, and DOD i is It is the DOD of the ith battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the ith battery rack.
한편, 수학식 4는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 방전 심도(DOD1~DODn)를 고려한 산식이나, 방전 심도(DOD1~DODn)를 고려하지 않는 경우에는 방전 심도(DOD1~DODn)를 100으로 설정하면 된다.On the other hand, Equation (4) does not take into account the depth of discharge (DOD DOD 1 ~ n) or the formula, depth of discharge (DOD DOD 1 ~ n) in consideration of a plurality of battery racks (310-1 ~ 310-n) to the discharge You can set the depth (DOD 1 ~DOD n ) to 100.
복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 전력(PB,1~PB,n)은 아래 수학식 5에 따라 계산될 수 있다.The charging/discharging power P B,1 to P B,n of the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n may be calculated according to Equation 5 below.
여기서, PB는 배터리 랙들의 총 전력이고, PB,i는 i번째 배터리 랙의 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 충방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이고, Qf,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이 고려된 유효 충방전 용량이다Here, P B is the total power of the battery racks, P B,i is the power of the ith battery rack, Q i is the charge/discharge capacity of the ith battery rack, SOH i is the SOH of the ith battery rack, DOD i is the DOD of the i-th battery rack, Q r,i is the reserved capacity of the i-th battery rack, and Q f,i is the effective charge/discharge capacity considering the reserved capacity of the i-th battery rack.
복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 충방전 용량(Q1~Qn)이 모두 동일하다 하더라도, 잔존 수명(SOH1~SOHn), 방전 심도(DOD1~DODn) 및 유보 용량(Qr,1~Qr,n)가 다르게 되면 실제로 충방전할 수 있는 유효 충방전 용량(Qf,1~Qf,n)은 차이가 있고, 전력(PB,1~PB,n) 또한 차이가 있을 수 있다.Even if the charging and discharging capacities (Q 1 to Q n ) of each of the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n are all the same, the remaining life (SOH 1 to SOH n ), the discharge depth (DOD 1 to DOD n ) And if the reserved capacity (Q r,1 ~Q r,n ) is different, the effective charge/discharge capacity (Q f,1 ~Q f,n ) that can be actually charged/discharged differs, and the power (P B,1 ~ P B,n ) may also be different.
전력 관리 장치(100)는 충방전 용량(Q1~Qn)이 모두 동일하다 하더라도, 잔존 수명(SOH1~SOHn), 방전 심도(DOD1~DODn) 및 유보 용량(Qr,1~Qr,n)을 모두 고려하여 유효 충방전 용량을 결정할 수 있고, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각에 대한 (충방전) 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다.The
도 5는 본 개시의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동 방법을 나타내는 플로우 차트이다. 도 5를 참조하여 설명될 작동 방법은 정전 등 비상 상황에서의 전력 관리 장치의 작동 방법이다.5 is a flowchart illustrating a method of operating a power management apparatus according to embodiments of the present disclosure. An operating method to be described with reference to FIG. 5 is a method of operating the power management device in an emergency situation such as a power outage.
그리드(20)에 정전(blackout)이 발생하는 등의 비상 상황이 발생하면 그리드(20)로부터 그리드 전력(PGRID)이 공급되지 않는다. 배터리(310)에 부하(30)로 공급할 수 있을 만큼의 충분한 전력량이 남아있지 않은 경우, 부하(30)로 안정적이 전력 공급이 불가능할 수 있다. When an emergency situation such as a blackout occurs in the
유보 용량을 사용하는 경우, 정전과 같은 비상상황에서도 전력 변환 장치(200)는 부하(30)로 전력을 안정적으로 공급할 수 있는 효과가 있다. 예컨대, 유보 용량은 무정전 전원 장치(uninterrupted power supply (UPS)) 용 용량일 수 있다.In the case of using the reserved capacity, the
도 1 내지 도 5를 참조하면, 전력 관리 장치(100)는 전력 변환 장치(200)의 출력 전력(PPCS)을 결정할 수 있다(S210).1 to 5, the
전력 관리 장치(100)는 배터리(310)를 충방전하기 위한 총 전력(PB)을 결정할 수 있다(S220). 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 배터리(310)를 충방전하기 위한 총 전력(PB)을 결정할 수 있고, 결정된 총 전력(PB)에 따라 배터리(310)가 충방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다.The
전력 관리 장치(100)는 비상상황이 발생했는지 여부를 판단할 수 있다(S230). 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 그리드(20)로부터 전송되는 데이터에 기초하여 그리드(20)에 정전이 발생했는지 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 전력 관리 장치(100)는 그리드(20)로부터 일정 시간 동안 전력이 공급되지 않는 경우, 그리드(20)에 비상 상황이 발생한 것으로 판단할 수 있다.The
비상 상황이 발생하지 않았을 때(S230의 NO), 전력 관리 장치(100)는 일반 모드로 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 방전할 수 있다(S240). 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 일반 모드로 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)이 방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다.When an emergency situation does not occur (NO in S230), the
상기 일반 모드에서, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)은 유보 용량이 제외된 유효 방전량에 기초하여 결정된 방전 전력(PB,1~PB,n)에 따라 방전될 수 있다. 즉, 비상 상황이 발생하지 않았지만, 비상 상황을 대비해야 하므로 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 방전 전력(PB,1~PB,n)은 유보 용량을 고려하여 결정될 수 있다.In the normal mode, the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be discharged according to the discharge power P B,1 to P B,n determined based on the effective discharge amount excluding the reserved capacity. . That is, although an emergency situation has not occurred, since it is necessary to prepare for an emergency situation, the discharge power (P B,1 ~P B,n ) of the plurality of battery racks 310-1 ~ 310-n can be determined in consideration of the reserved capacity. have.
비상 상황이 발생했을 때(S230의 YES), 전력 관리 장치(100)는 비상 모드로 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 방전할 수 있다(S250). 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 비상 모드로 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)이 방전되도록 전력 변환 장치(200)를 제어할 수 있다.When an emergency situation occurs (YES in S230), the
상기 비상 모드에서, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)은 각각의 유보 용량을 추가적으로 사용하여 결정된 방전 전력(PB,1~PB,n)에 따라 방전될 수 있다. 즉, 비상 상황이 발생한 경우, 그리드(PGRID)로부터의 전력 공급이 없으므로 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)은 유보된 유보 용량을 추가적으로 사용하여 방전될 수 있다. 이 때, 유보 용량은 항상 완충되어 있음을 가정한다. In the emergency mode, the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be discharged according to the discharge power P B,1 to P B,n determined by additionally using each reserved capacity. That is, when an emergency situation occurs, since there is no power supply from the grid P GRID , the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be discharged by additionally using the reserved capacity. In this case, it is assumed that the reserved capacity is always fully buffered.
예컨대, 이 경우 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 방전 전력(PB,1~PB,n)은 아래 수학식 6에 따라 계산될 수 있다.For example, in this case, the discharge powers P B,1 to P B,n of the plurality of battery racks 310-1 to 310 -n may be calculated according to Equation 6 below.
여기서, PB,i는 i번째 배터리 랙의 방전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이다.Here, P B,i is the discharge power of the i-th battery rack, Q i is the discharge capacity of the i-th battery rack, SOH i is the SOH of the i-th battery rack, and DOD i is the DOD of the i-th battery rack.
즉, 비상 상황이 발생한 경우에는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 방전 시 유보 용량(Qr,1~Qr,n)이 유보되지 않는다.That is, when an emergency situation occurs, the reserved capacity (Q r,1 to Q r,n ) is not reserved when the plurality of battery racks 310-1 to 310-n are discharged.
전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 방전 용량, 잔존 수명, 방전 심도 및 유보 용량에 기초하여 총 전력(PB)으로부터 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)에 대한 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있으므로, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)은 균형적으로 충방전될 수 있다. 특히, 비상 시 사용되는 유보 용량이 추가적으로 고려될 수 있다.The
본 개시의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치(100)(또는 에너지 저장 시스템(10))은 비상 상황 시 사용될 유보 용량을 미리 설정하고, 비상 상황이 발생하지 않는 경우에는 상기 유보 용량이 제외된 방전량에 기초하여 배터리들을 방전하고, 비상 상황이 발생한 경우에는 상기 유보 용량에 기초하여 배터리들을 방전할 수 있다. 이에 따라, 비상 상황이 발생하더라도 부하(30)에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.The power management device 100 (or the energy storage system 10) according to the embodiments of the present disclosure pre-sets a reserved capacity to be used in an emergency situation, and when no emergency situation occurs, the amount of discharge excluding the reserved capacity The batteries may be discharged based on and, if an emergency situation occurs, the batteries may be discharged based on the reserved capacity. Accordingly, even if an emergency situation occurs, there is an effect of stably supplying power to the
도 6은 본 발명의 실시 예들에 따른 전력 관리 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)에 대한 충방전 용량(Q1~Qn), 잔존 수명(SOH1~SOHn), 방전 심도(DOD1~DODn), 유보 용량(Qr,1~Qr,n) 및 충방전 상태(SOC1~SOCn)가 나타나 있다.6 is a view for explaining the operation of the power management apparatus according to embodiments of the present invention. 1 to 6, charge/discharge capacity (Q 1 to Q n ), remaining life (SOH 1 to SOH n ), discharge depth (DOD 1 ) for a plurality of battery racks 310-1 to 310-n ~DOD n ), reserve capacity (Q r,1 ~Q r,n ) and charge/discharge state (SOC 1 ~SOC n ) are shown.
상술한 바와 같이, 배터리의 충방전 상태는 상기 배터리의 총 전력량 대비 현재 저장된 전력량의 비율을 의미할 수 있다. 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 상태(SOC1~SOCn)가 다름에도 불구하고, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)동일한 전력량으로 충전 또는 방전을 수행하는 경우, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 사이의 불평형이 발생할 수 있다. 따라서, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 상태(SOC1~SOCn)를 고려한 충방전 작동이 요구된다.As described above, the charging/discharging state of the battery may mean a ratio of the current stored power amount to the total power amount of the battery. Although the charging and discharging states (SOC 1 to SOC n ) of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n are different, the plurality of battery racks 310-1 to 310-n charge or discharge with the same amount of power. When performed, an unbalance may occur between the plurality of battery racks 310-1 to 310-n. Accordingly, a charge/discharge operation in consideration of the charge/discharge states SOC 1 to SOC n of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n is required.
본 개시의 실시 예들에 따르면, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 완료 시간이 모두 동일하도록(즉, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 모두가 동일한 시간에 충방전이 완료되도록 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)에 대한 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다. 실시 예들에 따라, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 충방전 용량(Q1~Qn), 잔존 수명(SOH1~SOHn), 방전 심도(DOD1~DODn), 유보 용량(Qr,1~Qr,n) 및 충방전 상태(SOC1~SOCn)를 모두 고려하여, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 완료 시간이 모두 동일하도록 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다.According to embodiments of the present disclosure, the
본 개시의 실시 예들에 따르면, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 방전 완료 시간이 모두 동일하도록 방전 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다.According to embodiments of the present disclosure, the
복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 총 방전 시간(T)은 아래 수학식 7에 따라 계산될 수 있다.The total discharge time T of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be calculated according to Equation 7 below.
여기서, PB,i는 i번째 배터리 랙의 방전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이다.Here, P B,i is the discharge power of the ith battery rack, Q i is the discharge capacity of the ith battery rack, SOH i is the SOH of the ith battery rack, DOD i is the DOD of the ith battery rack, SOC i is the SOC of the ith battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the ith battery rack.
수학식 7에 따라 계산된 총 방전 시간(T)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 개별 방전 시간과 동일해야 하므로, 아래 수학식 8이 성립한다.Since the total discharge time T calculated according to Equation 7 should be the same as the individual discharge time of each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n, Equation 8 below is established.
여기서, PB,i는 i번째 배터리 랙의 방전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이다.Here, P B,i is the discharge power of the ith battery rack, Q i is the discharge capacity of the ith battery rack, SOH i is the SOH of the ith battery rack, DOD i is the DOD of the ith battery rack, SOC i is the SOC of the ith battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the ith battery rack.
즉, 전력 관리 장치(100)는 상기 수학식 8에 따라 결정된 방전 전력(PB,1~PB,n)을 이용하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 방전할 수 있다.That is, the
본 개시의 실시 예들에 따르면, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충전 완료 시간이 모두 동일하도록 충전 전력(PB,1~PB,n)을 결정할 수 있다.According to the embodiments of the present disclosure, the
복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 총 방전 시간(T)은 아래 수학식 9에 따라 계산될 수 있다.The total discharge time T of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n may be calculated according to Equation 9 below.
여기서, PB,i는 i번째 배터리 랙의 충전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 충전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이다.Where P B,i is the charging power of the i-th battery rack, Q i is the charging capacity of the i-th battery rack, SOH i is the SOH of the i-th battery rack, and DOD i is the DOD of the i-th battery rack, SOC i is the SOC of the ith battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the ith battery rack.
수학식 9에 따라 계산된 총 충전 시간(T)은 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 각각의 개별 충전 시간과 동일해야 하므로, 아래 수학식 10이 성립한다.Since the total charging time T calculated according to Equation 9 should be the same as the individual charging time of each of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n,
여기서, PB,i는 i번째 배터리 랙의 충전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 충전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량이다.Where P B,i is the charging power of the i-th battery rack, Q i is the charging capacity of the i-th battery rack, SOH i is the SOH of the i-th battery rack, and DOD i is the DOD of the i-th battery rack, SOC i is the SOC of the ith battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the ith battery rack.
즉, 전력 관리 장치(100)는 상기 수학식 10에 따라 결정된 충전 전력(PB,1~PB,n)을 이용하여 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 충전할 수 있다.That is, the
이처럼, 전력 관리 장치(100)는 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 충방전 완료 시간이 모두 동일하도록 충방전 전력들(P1~Pn)을 결정함으로써, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n) 사이의 불평형이 발생하지 않도록 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)을 충방전할 수 있다.In this way, the
이에 따라, 복수의 배터리 랙들(310-1~310-n)의 수명이 증대될 뿐만 아니라, 에너지 저장 시스템의 안정성이 증가하는 효과가 있다.Accordingly, the lifespan of the plurality of battery racks 310-1 to 310-n is increased, and stability of the energy storage system is increased.
본 개시의 실시 예들에 따른 방법들은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 저장되어 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령어들로 구현될 수 있고, 상기 명령어들은 컴퓨터 프로그램에 포함되어 전자통신망 상에서 배포될 수 있다.The methods according to the embodiments of the present disclosure may be implemented as instructions stored in a computer-readable storage medium and executed by a processor, and the instructions may be included in a computer program and distributed over an electronic communication network.
본 개시는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present disclosure has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are only exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present disclosure should be determined by the technical idea of the attached registration claims.
10: 에너지 저장 시스템
20: 그리드
30: 부하
100: 전력 관리 장치
200: 전력 변환 장치
300: 전력원
310: 배터리
320: 발전 시스템10: energy storage system
20: grid
30: load
100: power management device
200: power conversion device
300: power source
310: battery
320: power generation system
Claims (10)
상기 n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 상기 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 전력 관리 장치; 및
결정된 충방전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들을 충방전 하는 전력 변환 장치를 포함하고,
상기 전력 관리 장치는, 일반 모드에서,
상기 n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 상기 충방전 전력을 결정하고,
상기 일반 모드에서, 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 방전 전력은,
(여기서, 1≤i≤n이고, PB,i는 i번째 배터리 랙의 방전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량임)
에 따라 계산되는,
전력 충방전 장치.In the power charging and discharging device connected to n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system,
A power management device that determines charging/discharging power for each of the n battery racks based on state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system; And
Including a power conversion device for charging and discharging the n battery racks based on the determined charging and discharging power,
The power management device, in the normal mode,
Based on the capacity, the remaining life (state of health (SOH)), the state of charge (SOC) and the reserved capacity of the n battery racks, the charging/discharging time of the n battery racks is the same. Determine the charging and discharging power,
In the normal mode, the discharge power for each of the n battery racks,
(Where 1≤i≤n, P B,i is the discharge power of the ith battery rack, Q i is the discharge capacity of the ith battery rack, SOH i is the SOH of the ith battery rack, DOD i is is the DOD of the i-th battery rack, SOC i is the SOC of the i-th battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the i-th battery rack)
Calculated according to,
Power charging and discharging device.
상기 n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 상기 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 전력 관리 장치; 및
결정된 충방전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들을 충방전 하는 전력 변환 장치를 포함하고,
상기 전력 관리 장치는, 일반 모드에서,
상기 n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 상기 충방전 전력을 결정하고,
상기 일반 모드에서, 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충전 전력은,
(여기서, 1≤i≤n이고, PB,i는 i번째 배터리 랙의 충전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 충전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량임)
에 따라 계산되는,
전력 충방전 장치.In the power charging and discharging device connected to n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system,
A power management device that determines charging/discharging power for each of the n battery racks based on state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system; And
Including a power conversion device for charging and discharging the n battery racks based on the determined charging and discharging power,
The power management device, in the normal mode,
Based on the capacity, the remaining life (state of health (SOH)), the state of charge (SOC) and the reserved capacity of the n battery racks, the charging/discharging time of the n battery racks is the same. Determine the charging and discharging power,
In the normal mode, charging power for each of the n battery racks is,
(Where 1≤i≤n, P B,i is the charging power of the i-th battery rack, Q i is the charging capacity of the i-th battery rack, SOH i is the SOH of the i-th battery rack, and DOD i is is the DOD of the i-th battery rack, SOC i is the SOC of the i-th battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the i-th battery rack)
Calculated according to,
Power charging and discharging device.
상기 n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 상기 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 전력 관리 장치; 및
결정된 충방전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들을 충방전 하는 전력 변환 장치를 포함하고,
상기 전력 관리 장치는, 일반 모드에서,
상기 n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 상기 충방전 전력을 결정하고,
비상 모드에서, 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 방전 전력은,
(여기서, 1≤i≤n이고, PB는 상기 n개의 배터리 랙들의 총 방전 전력이고, PBi는 i번째 배터리 랙의 방전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD임)
에 따라 계산되는,
전력 충방전 장치.In the power charging and discharging device connected to n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system,
A power management device that determines charging/discharging power for each of the n battery racks based on state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system; And
Including a power conversion device for charging and discharging the n battery racks based on the determined charging and discharging power,
The power management device, in the normal mode,
Based on the capacity, the remaining life (state of health (SOH)), the state of charge (SOC) and the reserved capacity of the n battery racks, the charging/discharging time of the n battery racks is the same. Determine the charging and discharging power,
In the emergency mode, the discharge power for each of the n battery racks,
(Where 1≤i≤n, P B is the total discharge power of the n battery racks, P Bi is the discharge power of the i-th battery rack, Q i is the discharge capacity of the i-th battery rack, SOH i Is the SOH of the ith battery rack, DOD i is the DOD of the ith battery rack)
Calculated according to,
Power charging and discharging device.
상기 전력 관리 장치는,
상기 n개의 배터리 랙들의 방전 심도(depth of discharge (DOD))를 추가적으로 고려하여 상기 n개의 배터리 랙들을 충방전하는,
전력 충방전 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The power management device,
Charging and discharging the n battery racks by additionally considering the depth of discharge (DOD) of the n battery racks,
Power charging and discharging device.
상기 전력 관리 장치는,
전력 가격이 기준 가격을 초과하는 지 여부, 공급된 발전 전력 및 부하 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는,
전력 충방전 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The power management device,
Determining charging/discharging power for each of the n battery racks based on whether the power price exceeds the reference price, supplied generated power and load power,
Power charging and discharging device.
AC/DC 컨버터; 및
상기 n개의 배터리 랙들과 연결된 복수 개의 제1DC/DC 컨버터들; 및
상기 발전 시스템과 연결된 제2DC/DC 컨버터를 포함하는,
전력 충방전 장치.The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the power conversion device,
AC/DC converter; And
A plurality of first DC/DC converters connected to the n battery racks; And
Including a second DC / DC converter connected to the power generation system,
Power charging and discharging device.
상기 n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 상기 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 단계; 및
결정된 충방전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들을 충방전하는 단계를 포함하고,
상기 충방전 전력을 결정하는 단계는,
일반 모드에서, 상기 n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 상기 충방전 전력을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 충방전 전력을 결정하는 단계는,
상기 일반 모드에서,
(여기서, 1≤i≤n이고, PB,i는 i번째 배터리 랙의 방전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 방전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량임)
에 따라 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 방전 전력을 계산하는 단계를 포함하는,
전력 충방전을 수행하는 방법.In a method of performing power charging and discharging using n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system,
Determining charge/discharge power for each of the n battery racks based on state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system; And
Charging and discharging the n battery racks based on the determined charging and discharging power,
The step of determining the charge and discharge power,
In the normal mode, based on the capacity, the remaining life (state of health (SOH)), the state of charge (SOC) and the reserved capacity of the n battery racks, the charge/discharge time of the n battery racks is Including the step of determining the charge and discharge power so that all are the same,
The step of determining the charge and discharge power,
In the above normal mode,
(Where 1≤i≤n, P B,i is the discharge power of the ith battery rack, Q i is the discharge capacity of the ith battery rack, SOH i is the SOH of the ith battery rack, DOD i is is the DOD of the i-th battery rack, SOC i is the SOC of the i-th battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the i-th battery rack)
Comprising the step of calculating discharge power for each of the n battery racks according to,
How to perform power charging and discharging.
상기 n개의 배터리 랙들 각각의 상태 정보 및 상기 발전 시스템으로부터 공급된 발전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충방전 전력을 결정하는 단계; 및
결정된 충방전 전력에 기초하여 상기 n개의 배터리 랙들을 충방전하는 단계를 포함하고,
상기 충방전 전력을 결정하는 단계는,
일반 모드에서, 상기 n개의 배터리 랙들의 용량, 잔존 수명(state of health (SOH)), 충방전 상태(state of charge (SOC)) 및 유보 용량에 기초하여, n개의 배터리 랙들의 충방전 시간이 모두 동일하도록 상기 충방전 전력을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 충방전 전력을 결정하는 단계는,
상기 일반 모드에서,
(여기서, 1≤i≤n이고, PB,i는 i번째 배터리 랙의 충전 전력이고, Qi는 i번째 배터리 랙의 충전 용량이고, SOHi는 i번째 배터리 랙의 SOH이고, DODi는 i번째 배터리 랙의 DOD이고, SOCi는 i번째 배터리 랙의 SOC이고, Qr,i는 i번째 배터리 랙의 유보 용량임)
에 따라 상기 n개의 배터리 랙들 각각에 대한 충전 전력을 계산하는 단계를 포함하는,
전력 충방전을 수행하는 방법.In a method of performing power charging and discharging using n (n is a natural number of 2 or more) battery racks and a power generation system,
Determining charge/discharge power for each of the n battery racks based on state information of each of the n battery racks and generated power supplied from the power generation system; And
Charging and discharging the n battery racks based on the determined charging and discharging power,
The step of determining the charge and discharge power,
In the normal mode, based on the capacity, the remaining life (state of health (SOH)), the state of charge (SOC) and the reserved capacity of the n battery racks, the charge/discharge time of the n battery racks is Including the step of determining the charge and discharge power so that all are the same,
The step of determining the charge and discharge power,
In the above normal mode,
(Where 1≤i≤n, P B,i is the charging power of the i-th battery rack, Q i is the charging capacity of the i-th battery rack, SOH i is the SOH of the i-th battery rack, and DOD i is is the DOD of the i-th battery rack, SOC i is the SOC of the i-th battery rack, and Q r,i is the reserved capacity of the i-th battery rack)
Comprising the step of calculating charging power for each of the n battery racks according to,
How to perform power charging and discharging.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210088006A (en) * | 2019-01-31 | 2021-07-13 | 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 | Hybrid power generation system with smooth power output |
WO2023038399A1 (en) * | 2021-09-08 | 2023-03-16 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Energy storage system comprising new installation battery rack, and method for controlling same |
WO2024058610A1 (en) * | 2022-09-16 | 2024-03-21 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Power control device and method for controlling dc-dc converter |
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KR20150098120A (en) * | 2014-02-19 | 2015-08-27 | 세방전지(주) | Grid-connected large capacity energy storage system with UPS function and control method thereof |
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KR101923958B1 (en) * | 2018-08-17 | 2018-11-30 | 박훈양 | Power management device for charging or discharging battery racks based on state of each of the battery racks and energy storage system including the same |
-
2019
- 2019-12-31 KR KR1020190179932A patent/KR102198040B1/en active IP Right Grant
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