KR102212989B1

KR102212989B1 - Apparatus for controlling energy storage system and method thereof

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Publication number: KR102212989B1
Application number: KR1020180156389A
Authority: KR
Inventors: 한성렬; 한규호; 이연호; 선용석
Original assignee: 한전케이디엔주식회사
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2021-02-05
Also published as: KR20200069159A

Abstract

실시예에 의한 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치 및 그 방법이 개시된다. 상기 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치는 배전선로를 복수의 구간으로 구분하고, 상기 복수의 구간에 각각 배치된 복수의 배전지능화 단말장치로부터 측정된 제1 전력 정보를 수신하는 제1 수신부; 상기 복수의 구간에 각각 배치된 복수의 ESS(Energy Storage System) 그룹에 속한 에너지 저장장치로부터 측정된 제2 전력 정보를 수신하는 제2 수신부; 상기 제1 전력 정보와 상기 제2 전력 정보를 기초로 상기 복수의 ESS 그룹에 각각 속한 복수의 에너지 저장장치의 전력을 제어하기 위한 전력 지령치를 산출하는 전력 산출부; 및 상기 산출된 전력 지령치를 상기 복수의 ESS 그룹에 각각 속한 복수의 에너지 저장장치에 각각 전송하는 지령 전송부를 포함한다.An apparatus and method for controlling an energy storage device according to an embodiment are disclosed. The apparatus for controlling the energy storage device includes: a first receiver for dividing a distribution line into a plurality of sections, and receiving first power information measured from a plurality of power distribution terminal devices respectively disposed in the plurality of sections; A second receiver configured to receive second power information measured from an energy storage device belonging to a plurality of ESS (Energy Storage System) groups each disposed in the plurality of sections; A power calculator configured to calculate a power command value for controlling power of a plurality of energy storage devices belonging to each of the plurality of ESS groups based on the first power information and the second power information; And a command transmission unit for transmitting the calculated power command value to a plurality of energy storage devices respectively belonging to the plurality of ESS groups.

Description

에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING ENERGY STORAGE SYSTEM AND METHOD THEREOF}An apparatus for controlling an energy storage device and its method TECHNICAL FIELD [APPARATUS FOR CONTROLLING ENERGY STORAGE SYSTEM AND METHOD THEREOF]

실시예는 에너지 저장장치 제어 기법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The embodiment relates to an energy storage device control technique, and more particularly, to an apparatus and method for controlling an energy storage device.

전력계통에 연계되는 신재생 에너지원(분산형 전원)의 수가 많아지고 규모가 커짐에 따라 이로부터 발생되는 전력의 품질을 향상시키기 위한 요구와, 신재생 에너지원의 이익률 극대화를 위하여 에너지 저장장치(Energy Storage System: ESS)의 보급이 확대되는 추세이다.As the number and scale of new and renewable energy sources (distributed power) connected to the power system increases and the scale increases, the demand for improving the quality of power generated therefrom, and the energy storage device ( The spread of Energy Storage System: ESS) is expanding.

선간전압 22.9kV의 배전계통의 간선의 대략적인 용량은 10MVA~15MVA인 반면에 현재 사용하는 부하의 양이 이를 초과하는 선로가 다수 있는 실정이다. 이를 에너지 저장장치를 활용하여 선로의 과부하를 방지하고자 에너지 저장장치의 적용 확대가 필요한 상황이다.The approximate capacity of the trunk line of a distribution system with a line-to-line voltage of 22.9kV is 10MVA~15MVA, while there are a number of lines in which the amount of load currently used exceeds this. This is a situation where it is necessary to expand the application of energy storage devices in order to prevent overloading of lines by utilizing energy storage devices.

이러한 이유로 에너지 저장장치의 계통에서의 비중이 증대하고 있으나 에너지저장장치의 충·방전 스케쥴을 기반으로 하여 계통과 유·무효전력을 수급하고 있어 계통의 실시간 상태를 반영한 최적운전이 불가능하다. 또한, 에너지 저장장치를 구성하는 전력 변환 장치부(Power Conditioning System; PCS)는 구조상 한계로 계통의 선로전류를 측정할 수 없어서 전력계통의 상황에 따른 자체 응동이 불가능하다. For this reason, the proportion of energy storage devices in the system is increasing, but it is impossible to optimize operation reflecting the real-time status of the system because the system and active/reactive power are supplied and supplied based on the charge/discharge schedule of the energy storage device. In addition, the Power Conditioning System (PCS) constituting the energy storage device cannot measure the line current of the system due to a structural limitation, so it is impossible to self-act according to the situation of the power system.

등록특허공보 제10-1661704호Registered Patent Publication No. 10-1661704

실시예는, 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.An embodiment may provide an apparatus and method for controlling an energy storage device.

본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치는 배전선로를 복수의 구간으로 구분하고, 상기 복수의 구간에 각각 배치된 복수의 배전지능화 단말장치로부터 측정된 제1 전력 정보를 수신하는 제1 수신부; 상기 복수의 구간에 각각 배치된 복수의 ESS(Energy Storage System) 그룹에 속한 에너지 저장장치로부터 측정된 제2 전력 정보를 수신하는 제2 수신부; 상기 제1 전력 정보와 상기 제2 전력 정보를 기초로 상기 복수의 ESS 그룹에 각각 속한 복수의 에너지 저장장치의 전력을 제어하기 위한 전력 지령치를 산출하는 전력 산출부; 및 상기 산출된 전력 지령치를 상기 복수의 ESS 그룹에 각각 속한 복수의 에너지 저장장치에 각각 전송하는 지령 전송부를 포함할 수 있다.An apparatus for controlling an energy storage device according to an embodiment of the present invention divides a distribution line into a plurality of sections, and receives the measured first power information from a plurality of power distribution terminal devices respectively disposed in the plurality of sections. A first receiver; A second receiver configured to receive second power information measured from an energy storage device belonging to a plurality of ESS (Energy Storage System) groups each disposed in the plurality of sections; A power calculator configured to calculate a power command value for controlling power of a plurality of energy storage devices belonging to each of the plurality of ESS groups based on the first power information and the second power information; And a command transmission unit for transmitting the calculated power command value to a plurality of energy storage devices respectively belonging to the plurality of ESS groups.

상기 전력 산출부는 배전선로 간선을 흐르는 피상 전력이 미리 정해진 설정치를 초과하는지를 판단하고, 상기 판단한 결과에 따라 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 방전 유효 전력 지령치 또는 충전 유효 전력 지령치를 산출할 수 있다.The power calculation unit determines whether the apparent power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value, and calculates a discharge active power command value or a charging active power command value of a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group for each section according to the determination result. I can.

상기 전력 산출부는 상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 부하 용량이 구간 N의 ESS 그룹의 출력합 미만인 경우, 구간 N의 ESS 그룹에 대한 제1 방전 유효 전력 지령치를 산출하고, 상기 제1 방전 유효 전력 지령치는 수학식 P_ESS,N =

[KW]에 의해 산출되고, I_N, I_N ₊₁은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 전류[A], Q_N, Q_N ₊₁은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 무효 전력[KVar], P_N, P_N ₊₁은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 유효 전력[KW], θ_N , θ_N ₊₁ 은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 역률각[rad]일 수 있다.When the apparent power exceeds the predetermined set value and the load capacity of the section N is less than the sum of the outputs of the ESS group of the section N, the power calculation unit calculates a first discharge active power command value for the ESS group of section N, and the The first discharge active power command value is Equation P _ESS,N =

It is calculated by [KW], and I _N , I _N ₊₁ is the current [A] measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side), Q _N , Q _N ₊₁ is the section N, Reactive power [KVar], P _N , P _N ₊₁ measured by the N+1 (potential side) power distribution terminal device is the active power measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side) [ KW], θ _N , θ _N ₊₁ may be the power factor angle [rad] measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side).

상기 전력 산출부는 상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 부하 용량이 구간 N의 ESS 그룹의 출력합 이상인 경우 ESS 그룹의 제2 방전 유효 전력 지령치를 산출하고, 상기 제2 방전 유효 전력 지령치는 수학식 P_ESS,N =

[KW]에 의해 산출되고, P_aESS,N는 구간 N의 ESS 그룹의 출력합[KVA], I_N, I_N ₊₁은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 전류[A], θ_N , θ_N ₊₁ 은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 역률각[rad]일 수 있다.The power calculation unit calculates a second discharge active power command value of the ESS group when the apparent power exceeds the predetermined set value and the load capacity of the section N is greater than or equal to the output sum of the ESS group of the section N, and the second discharge active power The command value is Equation P _ESS,N =

Calculated by [KW], P _aESS,N is the sum of the outputs of the ESS group in the section N [KVA], and I _N , I _N ₊₁ are measured at the distribution terminal device of the section N, N+1 (potential side) The current [A], θ _N , θ _N ₊₁ may be the power factor angle [rad] measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side).

상기 전력 산출부는 상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 ESS 그룹의 평균 충전량 퍼센트가 20% 이하인 경우 제3 방전 유효 전력 지령치를 0으로 산출할 수 있다.The power calculator may calculate a third effective discharge power command value as 0 when the apparent power exceeds the predetermined set value and the average charge amount percentage of the ESS group in the section N is 20% or less.

상기 전력 산출부는 상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 ESS 그룹의 출력합이 기준 방전출력 미만인 경우 상시개방점 투입을 결정할 수 있다.When the apparent power exceeds the predetermined set value and the sum of the outputs of the ESS group in the section N is less than the reference discharge output, the power calculator may determine to enter the normally open point.

상기 전력 산출부는 상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치 이하인 경우, 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 충전 전력 지령치를 산출하고, 상기 충전 전력 지령치는 수학식 P_ESS,N _, _Chg =

[KW]에 의해 구하고, P_Load,N은 구간 N의 부하 유효 전력[KW], Q_Load,N은 구간 N의 부하 무효 전력[Kvar], P_atr은 과부하율 고려한 시 주상변압기의 최대 용량[KVA], Q_Load,N은 구간 N의 부하 무효 전력[Kvar]일 수 있다.When the apparent power is less than the predetermined set value, the power calculation unit calculates a charging power command value of a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group for each section, and the charging power command value is the equation P _ESS,N _, _Chg =

Calculated by [KW], P _Load,N is the load active power in section N [KW], Q _Load,N is the load reactive power in section N [Kvar], and P _atr is the maximum capacity of the _pole transformer when considering the overload factor[ KVA], Q _Load,N may be the load reactive power [Kvar] of section N.

상기 전력 산출부는 상기 복수의 구간에 각각 배치된 주상변압기의 이용률이 미리 정해진 과부하율을 초과한 경우, 상기 복수의 구간에 각각 배치된 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 방전 유효 전력 지령치를 산출할 수 있다.The power calculation unit calculates the discharge active power command value of a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group each disposed in the plurality of sections when the utilization rate of the pole transformers respectively disposed in the plurality of sections exceeds a predetermined overload rate. can do.

상기 방전 유효 전력 지령치는 수학식 P_ESS,N =

[KW]에 의해 구하고, V_N은 구간 N의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 선간 전압[KV], θ_N, θ_N ₊₁ 은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 역률각[rad], I_N, I_N ₊₁은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 전류[A], P_atr은 과부하율 고려한 시 주상변압기의 최대 용량[KVA]일 수 있다.The discharge active power command value is Equation P _ESS,N =

Calculated by [KW], V _N is the line voltage [KV] measured by the power distribution terminal device of section N, θ _N , θ _N ₊₁ is the power distribution terminal device of section N, N+1 (potential side) Measured power factor angle [rad], I _N , I _N ₊₁ is the current [A] measured by the distribution function terminal device in the section N, N+1 (potential side), and P _atr is the maximum of the _pole transformer when considering the overload factor. It may be a capacity [KVA].

상기 제1 전력 정보는 구간별 배전지능화 단말장치로부터 측정된 각 구간별 전류, 전압, 전류위상, 전압위상, 유효 전력, 무효 전력을 포함하고, 상기 제2 전력 정보는 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치로부터 측정된 SOC 정보, 충전 유효 전력, 충전 무효 전력, 방전 유효 전력, 방전 무효 전력, 피상전력을 포함할 수 있다.The first power information includes current, voltage, current phase, voltage phase, active power, and reactive power for each section measured from a distribution-enabled terminal device for each section, and the second power information includes a plurality of ESS groups belonging to each section. SOC information, charging active power, charging reactive power, discharging active power, discharging reactive power, and apparent power measured from the energy storage device of

본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장장치를 제어하기 위한 방법은 배전선로를 복수의 구간으로 구분하고, 상기 복수의 구간에 각각 배치된 복수의 배전지능화 단말장치로부터 측정된 제1 전력 정보를 수신하는 단계; 상기 복수의 구간에 각각 배치된 복수의 ESS(Energy Storage System) 그룹에 속한 에너지 저장장치로부터 측정된 제2 전력 정보를 수신하는 단계; 상기 제1 전력 정보와 상기 제2 전력 정보를 기초로 상기 복수의 ESS 그룹에 각각 속한 복수의 에너지 저장장치의 전력을 제어하기 위한 전력 지령치를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 전력 지령치를 상기 복수의 ESS 그룹에 각각 속한 복수의 에너지 저장장치에 각각 전송하는 단계를 포함할 수 있다.A method for controlling an energy storage device according to another embodiment of the present invention divides a distribution line into a plurality of sections, and receives the measured first power information from a plurality of power distribution terminal devices respectively arranged in the plurality of sections. Step to do; Receiving second power information measured from an energy storage device belonging to a plurality of ESS (Energy Storage System) groups each disposed in the plurality of sections; Calculating a power command value for controlling power of a plurality of energy storage devices each belonging to the plurality of ESS groups based on the first power information and the second power information; And transmitting the calculated power command value to a plurality of energy storage devices respectively belonging to the plurality of ESS groups.

상기 산출하는 단계에서는 배전선로 간선을 흐르는 피상전력이 미리 정해진 설정치를 초과하는지를 판단하고, 상기 판단한 결과에 따라 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 방전 유효 전력 지령치 또는 충전 유효 전력 지령치를 산출할 수 있다.In the calculating step, it is determined whether the apparent power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value, and according to the determination result, the discharge active power command value or the charging active power command value of a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group for each section is calculated. can do.

상기 산출하는 단계에서는 상기 복수의 구간에 각각 배치된 주상변압기의 이용률이 미리 정해진 과부하율을 초과한 경우, 상기 복수의 구간에 각각 배치된 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 방전 유효 전력 지령치를 산출할 수 있다.In the calculating step, when the utilization rate of the columnar transformers respectively disposed in the plurality of sections exceeds a predetermined overload rate, the discharge active power command values of the plurality of energy storage devices belonging to the ESS group respectively disposed in the plurality of sections are Can be calculated.

실시예에 따르면, 배전선로 간선의 구간마다 설치된 배전지능화 단말장치로부터 구간별로 측정된 전류, 전압, 전력의 정보를 수신하고, 수신된 정보를 기초로 구간별 에너지 저장장치의 충전 전력과 방전 전력을 산출하도록 함으로써, 실시간으로 에너지 저장장치의 충전 전력과 방전 전력을 제어할 수 있다.According to an embodiment, information on current, voltage, and power measured for each section is received from a power distribution terminal device installed for each section of a trunk line of a distribution line, and the charging power and discharge power of the energy storage device for each section are calculated based on the received information. By calculating, it is possible to control the charging power and the discharging power of the energy storage device in real time.

실시예에 따르면, 충전량을 고려하여 구간별 에너지 저장장치의 충전 전력과 방전 전력을 산출하기 때문에, 에너지 저장장치의 상태별 유효 전력과 무효 전력을 제어할 수 있다.According to the embodiment, since the charging power and the discharging power of the energy storage device for each section are calculated in consideration of the charging amount, it is possible to control the active power and the reactive power for each state of the energy storage device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 ESS 제어 장치의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치를 제어하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 1에 도시된 ESS 제어 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram showing a schematic configuration of a system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the ESS control apparatus shown in FIG. 1.
3 is a diagram showing a method for controlling an energy storage device according to an embodiment of the present invention.
4A to 4C are diagrams for explaining the operating principle of the ESS control device shown in FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some embodiments to be described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the constituent elements may be selectively selected between the embodiments. It can be combined with and substituted for use.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention are generally understood by those of ordinary skill in the art, unless explicitly defined and described. It can be interpreted as a meaning, and terms generally used, such as terms defined in a dictionary, may be interpreted in consideration of the meaning in the context of the related technology.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may include the plural form unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A and (and) B and C”, it is combined with A, B, and C. It may contain one or more of all possible combinations.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the constituent elements of the embodiment of the present invention.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only for distinguishing the component from other components, and are not limited to the nature, order, or order of the component by the term.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when a component is described as being'connected','coupled' or'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also the component and It may also include the case of being'connected','coupled' or'connected' due to another component between the other components.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on the “top (top) or bottom (bottom)” of each component, the top (top) or bottom (bottom) is one as well as when the two components are in direct contact with each other. It also includes a case in which the above other component is formed or disposed between the two components. In addition, when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component may be included.

실시예에서는, 배전선로 간선의 구간마다 설치된 배전지능화 단말장치로부터 구간별로 측정된 전류, 전압, 전력의 정보를 수신하고, 수신된 정보를 기초로 구간별 에너지 저장장치의 충전 전력과 방전 전력을 산출하도록 한, 새로운 방안을 제안한다.In the embodiment, information on current, voltage, and power measured for each section is received from a power distribution terminal device installed for each section of a trunk line of a distribution line, and the charging power and discharge power of the energy storage device for each section are calculated based on the received information. We propose a new way to do so.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a schematic configuration of a system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은 배전용 변전소(10), 배전지능화 단말장치(FRTU, Feeder Remote Terminal Unit)(20), 주상변압기(30), 부하 그룹(40), ESS(Energy Storage System) 그룹(50), ESS 제어장치(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a system according to an embodiment of the present invention includes a distribution substation 10, a feeder remote terminal unit (FRTU) 20, a pole transformer 30, and a load group 40. , ESS (Energy Storage System) group 50, may include an ESS control device 100.

배전용 변전소(10)는 송전선에서 보내오는 전력을 배전 전압으로 변압하여 분배할 수 있다.The distribution substation 10 may convert and distribute electric power transmitted from a transmission line into a distribution voltage.

배전지능화 단말장치(20)는 배전선로 간선 상에 배치될 수 있다. 배전지능화 단말장치(20)는 배전선로 간선 상에 미리 정해진 구간마다 배치되도록 복수 개 예컨대, 제1 배전지능화 단말장치(20-1), 제2 배전지능화 단말장치(20-2),?, 제N 배전지능화 단말장치(20-N)가 구비될 수 있다.The power distribution terminal device 20 may be disposed on the trunk line of the distribution line. The plurality of power distribution terminal devices 20 are arranged on the trunk line of the distribution line for each predetermined section. For example, the first power distribution terminal device 20-1, the second power distribution terminal device 20-2,? An N battery-enabled terminal device 20-N may be provided.

배전지능화 단말장치(20)는 각 구간별 전류, 전압, 전류위상, 전압위상, 유효 전력, 무효 전력 등의 제1 전력 정보를 측정하고, 측정된 제1 전력 정보를 ESS 제어장치(100)에 전송할 수 있다.The power distribution terminal device 20 measures first power information such as current, voltage, current phase, voltage phase, active power, and reactive power for each section, and transmits the measured first power information to the ESS control device 100. Can be transmitted.

주상변압기(30)는 각 구간마다 배치되고, 배전선로 간선의 고압을 저압으로 낮출 수 있다.The pole transformer 30 is disposed for each section, and the high pressure of the trunk line of the distribution line can be reduced to a low pressure.

부하 그룹(40)은 주상변압기(30)로부터 전력을 공급 받는 복수의 부하를 포함할 수 있다. 이러한 부하 그룹(40)은 부하 종류에 따라 복수의 서브 부하 그룹으로 구분되고 구분된 복수의 서브 부하 그룹은 서로 다른 에너지 저장장치에 연결될 수 있다.The load group 40 may include a plurality of loads that receive power from the pole transformer 30. The load group 40 is divided into a plurality of sub-load groups according to the load type, and the divided sub-load groups may be connected to different energy storage devices.

ESS 그룹(50)은 복수의 에너지 저장장치(ESS, Energy Storage System)을 포함할 수 있다. 복수의 에너지 저장장치는 각각 자신의 SOC(State Of Charge) 정보, 실시간 충방전 유무효전력, 피상전력 등의 제2 전력 정보를 측정하고, 측정된 제2 전력 정보를 ESS 제어장치(100)에 전송할 수 있다.The ESS group 50 may include a plurality of energy storage systems (ESS). Each of the plurality of energy storage devices measures second power information such as their own SOC (State Of Charge) information, real-time charging/discharging active/reactive power, and apparent power, and the measured second power information to the ESS control device 100. Can be transmitted.

ESS 제어장치(100)는 구간별 배전지능화 단말장치(20)와 연동하고, 배전지능화 단말장치(20)로부터 측정된 각 구간별 전류, 전압, 전류위상, 전압위상, 유효 전력, 무효 전력 등의 제1 전력 정보를 수신할 수 있다.The ESS control device 100 interlocks with the battery-enabled terminal device 20 for each section, and measures current, voltage, current phase, voltage phase, active power, reactive power, etc. for each section measured from the battery-enabled terminal device 20. First power information may be received.

ESS 제어장치(100)는 구간별 ESS 그룹(50)에 속한 복수의 에너지 저장장치와 연동하고, 복수의 에너지 저장장치로부터 각각 측정된 SOC 정보, 충전 유효 전력, 충전 무효 전력, 방전 유효 전력, 방전 무효 전력, 피상전력 등의 제2 전력 정보를 수신할 수 있다.The ESS control device 100 interlocks with a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group 50 for each section, and SOC information, charging active power, charging reactive power, discharging active power, and discharging respectively measured from the plurality of energy storage devices Second power information such as reactive power and apparent power may be received.

ESS 제어장치(100)는 제1 전력 정보와 제2 전력 정보를 기초로 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 전력 지령치 예컨대, 방전 유효 전력 지령치, 충전 전력 지령치를 산출하고, 산출된 방전 유효 전력 지령치, 충전 전력 지령치를 해당 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치에 각각 전송할 수 있다.The ESS control device 100 calculates power command values of a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group based on the first power information and the second power information, for example, a discharge active power command value, a charging power command value, and the calculated discharge active power. A command value and a charging power command value may be transmitted to a plurality of energy storage devices belonging to a corresponding ESS group, respectively.

도 2는 도 1에 도시된 ESS 제어 장치의 상세한 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of the ESS control apparatus shown in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 제어장치(100)는 제1 수신부(110), 제2 수신부(120), 전력 산출부(130), 지령 전송부(140)를 포함할 수 있다.2, the ESS control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a first receiving unit 110, a second receiving unit 120, a power calculating unit 130, a command transmitting unit 140 can do.

제1 수신부(110)는 배전지능화 단말장치(20)로부터 측정된 각 구간별 전류, 전압, 전류위상, 전압위상, 유효 전력, 무효 전력 등의 제1 전력 정보를 수신할 수 있다.The first receiver 110 may receive first power information such as current, voltage, current phase, voltage phase, active power, and reactive power for each section measured from the power distribution terminal device 20.

제2 수신부(120)는 ESS 그룹(50)에 속한 에너지 저장장치로부터 각각 측정된 SOC 정보, 충전 유효 전력, 충전 무효 전력, 방전 유효 전력, 방전 무효 전력, 피상전력 등의 제2 전력 정보를 수신할 수 있다.The second receiving unit 120 receives second power information such as SOC information, charging active power, charging reactive power, discharging active power, discharging reactive power, apparent power, etc. each measured from the energy storage device belonging to the ESS group 50 can do.

전력 산출부(130)는 제1 전력 정보와 제2 전력 정보를 기초로 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 방전 유효 전력 지령치, 충전 유효 전력 지령치를 산출할 수 있다.The power calculator 130 may calculate a discharge active power command value and a charging active power command value of a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group for each section based on the first power information and the second power information.

전력 산출부(130)는 배전선로 간선을 흐르는 전력이 미리 정해진 설정치를 초과한 경우, ESS 그룹의 방전 유효 전력 지령치를 산출할 수 있다. 이때, N 구간 ESS 그룹의 방전 유효 전력 지령치 P_ESS,N는 다음의 [수학식 1]과 같다.The power calculation unit 130 may calculate a discharge effective power command value of the ESS group when the power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value. At this time, the discharge active power command value P _ESS,N of the N section ESS group is as shown in [Equation 1] below.

[수학식 1][Equation 1]

If P_aL,N< P_aESS,N, P_ESS,N =

,If P _aL,N <P _aESS,N , P _ESS,N =

,

If P_aL,N ≥ P_aESS,N, P_ESS,N =

If P _aL,N ≥ P _aESS,N , P _ESS,N =

If %avg SOC_N ≤ 20%, P_ESS,N = 0If %avg SOC _N ≤ 20%, P _ESS,N = 0

If P_aESS,N < 기준 방출전력, 상시개방점 투입If P _aESS,N <standard discharge power, normally open point input

여기서, P_aL,N은 구간 N의 부하 용량(

), P_aESS,N는 구간 N의 ESS 그룹의 출력합[KVA], I_N, I_N ₊₁은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 전류[A], Q_N, Q_N ₊₁은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 무효 전력[KVar], P_N, P_N ₊₁은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 유효 전력[KW], θ_N , θ_N ₊₁ 은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 역률각[rad], %avg SOC_N은 구간 N의 ESS 그룹의 평균 충전량(SOC, State Of Charge) 퍼센트를 나타낸다.Here, P _aL,N is the load capacity of section N (

), P _aESS,N is the sum of the outputs of the ESS group in the section N [KVA], I _N , I _N ₊₁ is the current measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side), Q _N , Q _N ₊₁ is the reactive power [KVar] measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side), and P _N , P _N ₊₁ is the section N, N+1 (potential side) Active power [KW], θ _N , θ _N ₊₁ measured by the power distribution terminal device of the unit is the power factor angle [rad] measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side), %avg SOC _N Represents the average state of charge (SOC) percentage of the ESS group in section N.

즉, 전력 산출부(130)는 1)배전선로 간선을 흐르는 전력이 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 부하 용량이 구간 N의 ESS 그룹의 출력합 미만인 경우, ESS 그룹의 제1 방전 유효 전력 지령치를 산출하고, 2)배전선로 간선을 흐르는 전력이 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 부하 용량이 구간 N의 ESS 그룹의 출력합 이상인 경우 ESS 그룹의 제2 방전 유효 전력 지령치를 산출하고, 3)배전선로 간선을 흐르는 전력이 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 ESS 그룹의 평균 충전량 퍼센트가 20% 이하인 경우 제3 방전 유효 전력 지령치를 산출하고, 4)배전선로 간선을 흐르는 전력이 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 ESS 그룹의 출력합이 기준 방전출력 미만인 경우 상시개방점 투입을 결정할 수 있다.That is, the power calculation unit 130 1) When the power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value and the load capacity of section N is less than the sum of outputs of the ESS group of section N, the first discharge active power command value of the ESS group 2) If the power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value and the load capacity of section N is greater than or equal to the output sum of the ESS group of section N, calculate the second discharge active power command value of the ESS group, and 3) When the power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value and the average charge amount percentage of the ESS group in section N is less than 20%, the third effective discharge power command value is calculated, and 4) the power flowing through the trunk line of the distribution line is the predetermined set value. If it is exceeded and the sum of the outputs of the ESS group of section N is less than the standard discharge output, it is possible to decide to put the normally open point.

여기서, 상시개방점이란 배전선로는 거미줄처럼 서로 다른 회선들이 네트워크처럼 상호 연결돼 있는데 이 연결점에 자동화용 개폐기를 설치해 상시 개방된 상태로 유지되는 지점을 일컫는다. 따라서, 실시예에서는 간선의 허용용량(설정치)을 넘은 피상전력이 간선을 통해 흐르는 상태에서 에너지저장장치(ESS)의 방전 출력이 부족한 경우 상시개방점을 투입하도록 제어한다.Here, the normally open point refers to a point in which different lines are interconnected like a network like a spider web, and an automatic switch is installed at this connection point to be kept open at all times. Therefore, in the embodiment, when the apparent power exceeding the allowable capacity (set value) of the trunk line flows through the trunk line and the discharge output of the energy storage device (ESS) is insufficient, the normally open point is controlled to be input.

전력 산출부(130)는 배전선로 간선을 흐르는 전력이 미리 정해진 설정치 이하인 경우, ESS 그룹의 충전 유효 전력 지령치를 산출할 수 있다. 이때, N 구간 ESS 그룹의 충전 유효 전력 지령치 P_ESS,N _, _Chg는 다음의 [수학식 2]와 같다.The power calculator 130 may calculate a charging active power command value of the ESS group when the power flowing through the trunk line of the distribution line is less than or equal to a predetermined set value. At this time, the charging active power command values P _ESS,N _{, and} _Chg of the ESS group in the N section are as follows [Equation 2].

[수학식 2][Equation 2]

P_{ESS,N, Chg} =

[KW],P _{ESS,N, Chg} =

[KW],

P_atr = P_tr × (%O.L./100)[KVA],P _atr = P _tr × (%OL/100)[KVA],

P_Load,N =

[KW],P _Load,N =

[KW],

Q_Load,N =

[KVar],Q _Load,N =

[KVar],

θ_Load =

[rad]θ _Load =

[rad]

여기서, θ_N, θ_N ₊₁ 은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 역률각[rad], I_N, I_N ₊₁은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 전류[A], P_Load,N은 구간 N의 부하 유효 전력[KW], Q_Load,N은 구간 N의 부하 무효 전력[Kvar], P_tr은 주상변압기의 용량[KVA], V_N은 구간 N의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 선간 전압[KV], P_atr은 과부하율 고려한 시 주상변압기의 최대 용량[KVA], %O.L.는 주상변압기의 과부하율을 나타낸다.Here, θ _N , θ _N ₊₁ is the power factor angle [rad] measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side), and I _N , I _N ₊₁ is the section N, N+1 (potential Side), P _{Load, N} is the load active power [KW] of section N, Q _{Load, N} is the load reactive power [Kvar] of section N, and P _tr is the pole transformer. Of capacity [KVA], V _N is the line voltage measured by the terminal device for distribution capability in section N [KV], P _atr is the maximum capacity of the _pole transformer when considering the overload rate [KVA], and %OL is the overload rate of the _pole transformer. Show.

전력 산출부(130)는 각 주상변압기의 이용률을 산출하고 산출된 주상변압기의 이용률이 미리 정해진 과부하율을 초과한 경우, ESS 그룹의 방전 유효 전력 지령치를 산출할 수 있다. 이때, 주상변압기의 이용률 %TR O.P은 다음의 [수학식 3]과 같다.The power calculation unit 130 calculates the utilization rate of each pole transformer, and when the calculated utilization rate of the pole transformer exceeds a predetermined overload rate, may calculate a discharge active power command value of the ESS group. At this time, the utilization rate %TR O.P of the columnar transformer is as follows [Equation 3].

[수학식 3][Equation 3]

%TR O.P =

%TR OP =

그리고 N 구간 ESS 그룹의 방전 유효 전력 지령치 P_ESS,N는 다음의 [수학식 4]와 같다.And the discharge active power command value P _ESS,N of the N section ESS group is as shown in [Equation 4] below.

[수학식 4][Equation 4]

P_ESS,N =

[KW]P _ESS,N =

[KW]

여기서, V_N은 구간 N의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 선간 전압[KV], θ_N, θ_N ₊₁ 은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 역률각[rad], I_N, I_N ₊₁은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 전류[A], P_atr은 과부하율 고려한 시 주상변압기의 최대 용량[KVA]을 나타낸다.Here, V _N is the line voltage [KV] measured by the power distribution terminal device in the section N, θ _N , θ _N ₊₁ is the power factor angle measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side) [ rad], I _N , I _N ₊₁ is the current [A] measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side), and P _atr is the maximum capacity [KVA] of the _pole transformer when considering the overload rate. Show.

지령 전송부(140)는 산출된 방전 유효 전력 지령치, 충전 전력 지령치를 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치에 무선 또는 유선으로 전송할 수 있다.The command transmission unit 140 may wirelessly or wire transmit the calculated discharge active power command value and charging power command value to a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group for each section.

이때, 지령 전송부(140)는 무선 또는 유선으로 전력 정보를 송신할 수 있는데, 유선 랜(Local Area Network; LAN), USB(Universal Serial Bus), 이더넷(Ethernet), 전력선 통신(Power Line Communication; PLC), 무선 랜(Wireless LAN), 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access; CDMA), 시분할 다중접속(Time Division Multiple Access; TDMA), 주파수분할 다중접속(Frequency Division Multiple Access; FDMA), 와이브로(Wireless Broadband Internet; WiBro), LTE(Long Term Evolution), 고속 하향 패킷 접속(High Speed Downlink Packet Access; HSDPA), 광대역 코드분할 다중접속(Wideband CDMA; WCDMA), 초광대역 통신(Ultra WideBand; UWB), 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network; USN), RFID(Radio Frequency IDentification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), NFC(Near Field Communication) 등을 포함하는 방식으로 전력 정보를 송신할 수 있다.At this time, the command transmission unit 140 may transmit power information wirelessly or wired, including a wired local area network (LAN), a universal serial bus (USB), an Ethernet, and a power line communication; PLC), Wireless LAN, Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Frequency Division Multiple Access (FDMA), WiBro ( Wireless Broadband Internet; WiBro), LTE (Long Term Evolution), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), Wideband CDMA (WCDMA), Ultra WideBand (UWB), Power information may be transmitted in a manner including a Ubiquitous Sensor Network (USN), Radio Frequency IDentification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Near Field Communication (NFC), and the like.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치를 제어하기 위한 방법을 나타내는 도면이고, 도 4a 내지 도 4c는 도 1에 도시된 ESS 제어 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram illustrating a method for controlling an energy storage device according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4A to 4C are diagrams for explaining the operating principle of the ESS control device shown in FIG. 1.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 제어 장치는 구간별 배전지능화 단말장치와 구간별 ESS 그룹에 속한 에너지 저장장치로부터 전력 정보를 수신할 수 있다(S310).Referring to FIG. 3, the ESS control apparatus according to an embodiment of the present invention may receive power information from a power distribution terminal device for each section and an energy storage device belonging to an ESS group for each section (S310).

즉, 도 4a를 참조하면, ESS 제어 장치는 구간별 배전지능화 단말장치로부터 측정된 각 구간별 전류, 전압, 전류위상, 전압위상, 유효 전력, 무효 전력 등의 제1 전력 정보를 수신하고, 구간별 ESS 그룹에 속한 에너지 저장장치로부터 측정된 SOC 정보, 충전 유효 전력, 충전 무효 전력, 방전 유효 전력, 방전 무효 전력, 피상전력 등의 제2 전력 정보를 수신할 수 있다.That is, referring to FIG. 4A, the ESS control device receives first power information such as current, voltage, current phase, voltage phase, active power, and reactive power for each section measured from a distribution-enabled terminal device for each section, and Second power information, such as SOC information, charging active power, charging reactive power, discharging active power, discharging reactive power, and apparent power, measured from an energy storage device belonging to each ESS group may be received.

다음으로, ESS 제어 장치는 제1 전력 정보와 제2 전력 정보를 기초로 배전선로 간선을 흐르는 피상 전력을 이용하여 에너지 저장장치를 제어할 것인지를 확인할 수 있다(S311).Next, the ESS control device may determine whether to control the energy storage device using the apparent power flowing through the trunk line of the distribution line based on the first power information and the second power information (S311).

다음으로, ESS 제어 장치는 피상 전력을 이용하는 경우, 배전선로 간선을 흐르는 전력이 미리 정해진 설정치를 초과하는지를 판단하고(S312) 그 판단한 결과에 따라 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 방전 유효 전력 지령치 또는 충전 유효 전력 지령치를 산출할 수 있다.Next, when using apparent power, the ESS control device determines whether the power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value (S312), and according to the determination result, the discharge of the plurality of energy storage devices belonging to the ESS group for each section is effective. The power command value or the charging active power command value can be calculated.

구체적으로, ESS 제어 장치는 1)배전선로 간선을 흐르는 전력이 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 부하 용량이 구간 N의 ESS 그룹의 출력합 미만인 경우(S313, S314), ESS 그룹의 제1 방전 유효 전력 지령치를 산출하고(S315), 2)배전선로 간선을 흐르는 전력이 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 부하 용량이 구간 N의 ESS 그룹의 출력합 이상인 경우(S313, S314) ESS 그룹의 제2 방전 유효 전력 지령치를 산출하고(S316), 3)배전선로 간선을 흐르는 전력이 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 ESS 그룹의 평균 충전량 퍼센트가 20% 이하인 경우(S317, S318) 제3 방전 유효 전력 지령치를 0으로 하고(S319), 4)배전선로 간선을 흐르는 전력이 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 ESS 그룹의 출력합이 기준 방전출력 미만인 경우(S320, S321)) 상시개방점 투입을 결정할 수 있다(S322).Specifically, the ESS control device 1) When the power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value and the load capacity of section N is less than the sum of outputs of the ESS group of section N (S313, S314), the first discharge of the ESS group Calculate the active power command value (S315), 2) When the power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value and the load capacity of section N is greater than or equal to the output sum of the ESS group of section N (S313, S314) 2 Calculate the effective discharge power command value (S316), 3) If the power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value and the average charge amount percentage of the ESS group in section N is less than 20% (S317, S318), the third discharge is effective. When the power command value is set to 0 (S319), 4) the power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value and the sum of the outputs of the ESS group in section N is less than the standard discharge output (S320, S321)) It can be determined (S322).

다음으로, ESS 제어 장치는 제1 전력 정보와 제2 전력 정보를 기초로 배전선로 간선을 흐르는 전력이 미리 정해진 설정치 이하인 경우(S312), 구간별 ESS 그룹의 충전 유효 전력 지령치를 산출할 수 있다(S323).Next, the ESS control apparatus may calculate a charging active power command value of the ESS group for each section when the power flowing through the trunk of the distribution line is less than or equal to a predetermined set value based on the first power information and the second power information (S312). S323).

다음으로, ESS 제어 장치는 산출된 구간별 ESS 그룹의 방전 유효 전력 지령치 또는 충전 유효 전력 지령치 또는 상시개방점 투입 여부를 포함하는 제어 신호를 생성하고(S327), 생성된 제어 신호를 구간별 ESS 그룹에 속한 에너지 저장장치에 전송할 수 있다(S328). 즉, ESS 제어 장치는 제어 신호를 전송함으로써 도 4b와 같이 에너지 저장 장치와 상시개방점을 제어할 수 있다.Next, the ESS control device generates a control signal including whether the calculated discharge active power command value or charging active power command value or the normally open point of the calculated ESS group for each section is input (S327), and the generated control signal is used for each section ESS group. It can be transmitted to the energy storage device belonging to (S328). That is, the ESS control device can control the energy storage device and the normally open point as shown in FIG. 4B by transmitting a control signal.

반면, ESS 제어 장치는 피상 전력을 이용하지 않는 경우, 제1 전력 정보와 제2 전력 정보를 기초로 각 주상변압기의 이용률을 산출할 수 있다(S324).On the other hand, when the ESS control device does not use the apparent power, the utilization rate of each pole transformer may be calculated based on the first power information and the second power information (S324).

다음으로, ESS 제어 장치는 산출된 주상변압기의 이용률이 미리 정해진 과부하율을 초과하는지를 판단하고(S325) 그 판단한 결과로 과부하율을 초과하는 경우, 구간별 ESS 그룹의 방전 유효 전력 지령치를 산출할 수 있다(S326).Next, the ESS control device determines whether the calculated use rate of the columnar transformer exceeds a predetermined overload rate (S325), and when the overload rate is exceeded as a result of the determination, the ESS group can calculate the discharge active power command value for each section. There is (S326).

반면, ESS 제어 장치는 산출된 주상변압기의 이용률이 미리 정해진 과부하율을 이하인 경우, 구간별 ESS 그룹에 속한 에너지 저장장치를 제어하기 위한 별도의 제어가 필요하지 않기 때문에 에너지 저장장치의 이전 상태를 유지시킨다.On the other hand, the ESS control device maintains the previous state of the energy storage device because it does not require a separate control to control the energy storage device belonging to the ESS group for each section when the calculated use rate of the pole transformer is less than the predetermined overload rate. Let it.

다음으로, ESS 제어 장치는 산출된 구간별 ESS 그룹의 방전 유효 전력 지령치를 포함하는 제어 신호를 생성하고(S327), 생성된 제어 신호를 구간별 ESS 그룹에 속한 에너지 저장장치에 전송할 수 있다(S328). 즉, ESS 제어 장치는 제어 신호를 전송함으로써 도 4c와 같이 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다.Next, the ESS control device may generate a control signal including the calculated discharge active power command value of the ESS group for each section (S327), and transmit the generated control signal to the energy storage device belonging to the ESS group for each section (S328). ). That is, the ESS control device may control the energy storage device as shown in FIG. 4C by transmitting a control signal.

본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.The term'~ unit' used in this embodiment refers to software or hardware components such as field-programmable gate array (FPGA) or ASIC, and'~ unit' performs certain roles. However,'~ part' is not limited to software or hardware. The'~ unit' may be configured to be in an addressable storage medium, or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example,'~ unit' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, properties, and procedures. , Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays, and variables. The components and functions provided in the'~ units' may be combined into a smaller number of elements and'~ units', or may be further divided into additional elements and'~ units'. In addition, components and'~ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or a security multimedia card.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that you can do it.

10: 배전용 변전소
20: 배전지능화 단말장치
30: 주상변압기
40: 부하 그룹
50: ESS 그룹
100: ESS 제어장치10: distribution substation
20: power distribution terminal device
30: pole transformer
40: subordinate group
50: ESS group
100: ESS control device

Claims

배전선로를 복수의 구간으로 구분하고, 상기 복수의 구간에 각각 배치된 복수의 배전지능화 단말장치로부터 측정된 제1 전력 정보를 수신하는 제1 수신부;
상기 복수의 구간에 각각 배치된 복수의 ESS(Energy Storage System) 그룹에 속한 에너지 저장장치로부터 측정된 제2 전력 정보를 수신하는 제2 수신부;
상기 제1 전력 정보와 상기 제2 전력 정보를 기초로 상기 복수의 ESS 그룹에 각각 속한 복수의 에너지 저장장치의 전력을 제어하기 위한 전력 지령치를 산출하는 전력 산출부; 및
상기 산출된 전력 지령치를 상기 복수의 ESS 그룹에 각각 속한 복수의 에너지 저장장치에 각각 전송하는 지령 전송부를 포함하고,
상기 전력 산출부는,
배전선로 간선을 흐르는 피상 전력이 미리 정해진 설정치를 초과하는지를 판단하고,
상기 판단한 결과로 상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치를 초과한 경우, 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 방전 유효 전력 지령치를 산출하되,
상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 ESS 그룹의 출력합이 기준 방전출력 미만인 경우 상시개방점 투입을 결정하고,
상기 판단한 결과로 상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치 이하인 경우, 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 충전 유효 전력 지령치를 산출하는, 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치.A first receiver for dividing the distribution line into a plurality of sections, and receiving first power information measured from a plurality of power distribution terminal devices respectively disposed in the plurality of sections;
A second receiver configured to receive second power information measured from an energy storage device belonging to a plurality of ESS (Energy Storage System) groups each disposed in the plurality of sections;
A power calculator configured to calculate a power command value for controlling power of a plurality of energy storage devices belonging to each of the plurality of ESS groups based on the first power information and the second power information; And
And a command transmission unit for transmitting the calculated power command value to a plurality of energy storage devices respectively belonging to the plurality of ESS groups,
The power calculation unit,
Determine whether the apparent power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value,
When the apparent power exceeds the predetermined set value as a result of the determination, discharge active power command values of a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group for each section are calculated,
When the apparent power exceeds the predetermined set value and the sum of the outputs of the ESS group in the section N is less than the reference discharge output, it is determined to enter the normally open point
When the apparent power is equal to or less than the predetermined set value as a result of the determination, the charging active power command value of a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group for each section is calculated.

삭제delete

제1항에 있어서,
상기 전력 산출부는,
상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 부하 용량이 구간 N의 ESS 그룹의 출력합 미만인 경우, 구간 N의 ESS 그룹에 대한 제1 방전 유효 전력 지령치를 산출하고,
상기 제1 방전 유효 전력 지령치는 수학식 P_ESS,N =

[KW]에 의해 산출되고, I_N, I_N+1은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 전류[A], Q_N, Q_N+1은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 무효 전력[KVar], P_N, P_N+1은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 유효 전력[KW], θ_N , θ_N+1 은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 역률각[rad]인, 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치.The method of claim 1,
The power calculation unit,
When the apparent power exceeds the predetermined set value and the load capacity of the section N is less than the sum of the outputs of the ESS group of the section N, a first discharge active power command value for the ESS group of section N is calculated,
The first discharge active power command value Equation P _ESS,N =

It is calculated by [KW], and I _N , I _N+1 is the current [A] measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side), Q _N , Q _N+1 is the section N, Reactive power [KVar], P _N , P _N+1 measured by the N+1 (potential side) power distribution terminal device is the active power measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side) [ KW], θ _N , θ _N+1 is the power factor angle [rad] measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side), a device for controlling an energy storage device.

제1항에 있어서,
상기 전력 산출부는,
상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 부하 용량이 구간 N의 ESS 그룹의 출력합 이상인 경우 ESS 그룹의 제2 방전 유효 전력 지령치를 산출하고,
상기 제2 방전 유효 전력 지령치는 수학식 P_ESS,N =

[KW]에 의해 산출되고, P_aESS,N는 구간 N의 ESS 그룹의 출력합[KVA], I_N, I_N+1은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 전류[A], θ_N , θ_N+1 은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 역률각[rad]인, 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치.The method of claim 1,
The power calculation unit,
When the apparent power exceeds the predetermined set value and the load capacity of the section N is equal to or greater than the sum of the outputs of the ESS group of the section N, the second effective discharge power command value of the ESS group is calculated,
The second discharge active power command value Equation P _ESS,N =

Calculated by [KW], P _aESS,N is the sum of the outputs of the ESS group in the section N [KVA], and I _N , I _N+1 are measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side) The current [A], θ _N , θ _N+1 is the power factor angle [rad] measured by the power distribution terminal device in the section N, N+1 (potential side), the device for controlling the energy storage device.

제1항에 있어서,
상기 전력 산출부는,
상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 ESS 그룹의 평균 충전량 퍼센트가 20% 이하인 경우 제3 방전 유효 전력 지령치를 0으로 산출하는, 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치.The method of claim 1,
The power calculation unit,
When the apparent power exceeds the predetermined set value and the average charge amount percentage of the ESS group in the section N is 20% or less, a third discharge active power command value is calculated as 0.

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제1항에 있어서,
상기 전력 산출부는,
상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치 이하인 경우, 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 충전 유효 전력 지령치를 산출하고,
상기 충전 유효 전력 지령치는 수학식 P_{ESS,N, Chg} =

[KW]에 의해 구하고, P_Load,N은 구간 N의 부하 유효 전력[KW], Q_Load,N은 구간 N의 부하 무효 전력[Kvar], P_atr은 과부하율 고려한 시 주상변압기의 최대 용량[KVA], Q_Load,N은 구간 N의 부하 무효 전력[Kvar]인, 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치.The method of claim 1,
The power calculation unit,
When the apparent power is less than or equal to the predetermined set value, charging active power command values of a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group for each section are calculated,
The charging active power command value is Equation P _{ESS,N, Chg} =

Calculated by [KW], P _Load,N is the load active power in section N [KW], Q _Load,N is the load reactive power in section N [Kvar], and P _atr is the maximum capacity of the _pole transformer when considering the overload factor[ KVA], Q _Load,N is the load reactive power [Kvar] of section N, a device for controlling the energy storage device.

제1항에 있어서,
상기 전력 산출부는,
상기 복수의 구간에 각각 배치된 주상변압기의 이용률이 미리 정해진 과부하율을 초과한 경우, 상기 복수의 구간에 각각 배치된 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 방전 유효 전력 지령치를 산출하는, 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치.The method of claim 1,
The power calculation unit,
When the utilization rate of the pole transformers each disposed in the plurality of sections exceeds a predetermined overload rate, the discharge active power command value of the plurality of energy storage devices belonging to the ESS group respectively disposed in the plurality of sections is calculated, energy storage A device for controlling the device.

제8항에 있어서,
상기 방전 유효 전력 지령치는 수학식 P_ESS,N =

[KW]에 의해 구하고, V_N은 구간 N의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 선간 전압[KV], θ_N, θ_N ₊₁ 은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 역률각[rad], I_N, I_N ₊₁은 구간 N, N+1(전위측)의 배전지능화 단말장치에서 계측하는 전류[A], P_atr은 과부하율 고려한 시 주상변압기의 최대 용량[KVA]인, 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치.The method of claim 8,
The discharge active power command value is Equation P _ESS,N =

Calculated by [KW], V _N is the line voltage [KV] measured by the power distribution terminal device of section N, θ _N , θ _N ₊₁ is the power distribution terminal device of section N, N+1 (potential side) Measured power factor angle [rad], I _N , I _N ₊₁ is the current [A] measured by the distribution function terminal device in the section N, N+1 (potential side), and P _atr is the maximum of the _pole transformer when considering the overload factor. A device for controlling energy storage, which is a capacity [KVA].

제1항에 있어서,
상기 제1 전력 정보는 구간별 배전지능화 단말장치로부터 측정된 각 구간별 전류, 전압, 전류위상, 전압위상, 유효 전력, 무효 전력을 포함하고,
상기 제2 전력 정보는 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치로부터 측정된 SOC 정보, 충전 유효 전력, 충전 무효 전력, 방전 유효 전력, 방전 무효 전력, 피상전력을 포함하는, 에너지 저장장치를 제어하기 위한 장치.The method of claim 1,
The first power information includes current, voltage, current phase, voltage phase, active power, and reactive power for each section measured from a distribution-enabled terminal device for each section,
The second power information controls the energy storage device, including SOC information, charging active power, charging reactive power, discharge active power, discharge reactive power, and apparent power measured from a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group for each section. Device for doing.

배전선로를 복수의 구간으로 구분하고, 상기 복수의 구간에 각각 배치된 복수의 배전지능화 단말장치로부터 측정된 제1 전력 정보를 수신하는 단계;
상기 복수의 구간에 각각 배치된 복수의 ESS(Energy Storage System) 그룹에 속한 에너지 저장장치로부터 측정된 제2 전력 정보를 수신하는 단계;
상기 제1 전력 정보와 상기 제2 전력 정보를 기초로 상기 복수의 ESS 그룹에 각각 속한 복수의 에너지 저장장치의 전력을 제어하기 위한 전력 지령치를 산출하는 단계; 및
상기 산출된 전력 지령치를 상기 복수의 ESS 그룹에 각각 속한 복수의 에너지 저장장치에 각각 전송하는 단계를 포함하고,
상기 산출하는 단계에서는,
배전선로 간선을 흐르는 피상 전력이 미리 정해진 설정치를 초과하는지를 판단하고,
상기 판단한 결과로 상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치를 초과한 경우, 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 방전 유효 전력 지령치를 산출하되,
상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치를 초과하고 구간 N의 ESS 그룹의 출력합이 기준 방전출력 미만인 경우 상시개방점 투입을 결정하고,
상기 판단한 결과로 상기 피상 전력이 상기 미리 정해진 설정치 이하인 경우, 구간별 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 충전 유효 전력 지령치를 산출하는, 에너지 저장장치를 제어하기 위한 방법.Dividing a distribution line into a plurality of sections, and receiving first power information measured from a plurality of power distribution terminal devices respectively disposed in the plurality of sections;
Receiving second power information measured from an energy storage device belonging to a plurality of ESS (Energy Storage System) groups each disposed in the plurality of sections;
Calculating a power command value for controlling power of a plurality of energy storage devices each belonging to the plurality of ESS groups based on the first power information and the second power information; And
And transmitting the calculated power command value to a plurality of energy storage devices respectively belonging to the plurality of ESS groups,
In the calculating step,
Determine whether the apparent power flowing through the trunk line of the distribution line exceeds a predetermined set value,
When the apparent power exceeds the predetermined set value as a result of the determination, discharge active power command values of a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group for each section are calculated,
When the apparent power exceeds the predetermined set value and the sum of the outputs of the ESS group in the section N is less than the reference discharge output, it is determined to put the normally open point,
When the apparent power is equal to or less than the predetermined set value as a result of the determination, charging active power command values of a plurality of energy storage devices belonging to the ESS group for each section are calculated.

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제11항에 있어서,
상기 산출하는 단계에서는,
상기 복수의 구간에 각각 배치된 주상변압기의 이용률이 미리 정해진 과부하율을 초과한 경우, 상기 복수의 구간에 각각 배치된 ESS 그룹에 속한 복수의 에너지 저장장치의 방전 유효 전력 지령치를 산출하는, 에너지 저장장치를 제어하기 위한 방법.The method of claim 11,
In the calculating step,
When the utilization rate of the pole transformers each disposed in the plurality of sections exceeds a predetermined overload rate, the discharge active power command value of the plurality of energy storage devices belonging to the ESS group respectively disposed in the plurality of sections is calculated, energy storage Method for controlling the device.