KR102320750B1

KR102320750B1 - 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR102320750B1
Application number: KR1020210057134A
Authority: KR
Inventors: 강병관; 김혜천
Original assignee: 디아이케이(주)
Priority date: 2021-05-03
Filing date: 2021-05-03
Publication date: 2021-11-03

Abstract

본 발명은 인버터 발전량이나 부하 소비 전력의 변화량에 따라 전력 변환부에서 발전량을 제어함으로써 역송전에 따른 분산형 전원 발전장치의 가동중단을 방지하여 전력 생산 효율을 높이고 전기요금을 줄임과 함께 시스템을 효율적으로 운영하도록 한 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 신재생 에너지원으로부터 분산형 전원을 생산하는 분산형 전원 생산부와, 상기 분산형 전원 생산부로부터 생산된 전원을 사용 용도에 따라 변환하여 출력하는 전원 변환부와, 상기 전원 변환부의 출력단에 구성되어 전압, 전류의 크기와 위상을 측정하여 전력을 계산하는 계전기와, 상기 계전기를 통해 계산된 정보를 전달받아 상기 전원 변환부에서 상기 분산형 전원 생산부의 발전량을 제어하는 출력 전류 제어부와, 상기 전원 변환부를 통해 변환된 전력을 공급받아 동작하는 부하와, 상기 분산형 전원 생산부를 통해 생산된 전원을 매입하거나 상기 부하에 전력을 선택적으로 공급하는 계통전원을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치 및 방법{Control Device and Method for Limiting Output of Distributed Power Supply}

본 발명은 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 인버터 발전량이나 부하 소비 전력의 변화량에 따라 전력 변환부에서 발전량을 제어함으로써 분산형 전원 발생장치의 가동 중단을 방지하여 전력생산 효율을 향상시키도록 한 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

최근, 전력 사용은 크게 증가하는 반면, 발전 설비의 설치에는 많은 어려움이 따르면서 전력 수급이 큰 문제가 되고 있다. 이 때문에 최근에는 큰 전력을 필요로 하는 부하의 사용을 제한하는 등의 임시적인 조치를 통해 부족한 전력을 분배하여 사용하는 실정이다.

이러한 실정으로 최근에는 신재생 에너지의 이용 및 보급에 큰 관심이 쏠리고 있다. 신재생 에너지는 기존 화력, 원자력, 수력에 비해 입지에 의한 주민 피해, 반대, 환경 오염 및 손상을 최소화할 수 있는 점과 비교적 소형으로 시설할 수 있는 차이점으로 인해 부족한 전력의 확보를 위한 주요 대안으로 인식되고 있다.

구체적으로 신재생 에너지는 풍력, 태양광, 태양열, 연료전지, 지열 등 여러 가지가 있으나 이 중 소규모로 시설이 가능하고, 다른 신재생 에너지에 비해 안정적으로 전력을 생산할 수 있는 태양광 발전 시스템의 이용이 적극적으로 시도되고 있다.

하지만, 아직까지 태양광 발전 시스템을 비롯한 신재생 에너지는 일부 대규모 발전설비를 제외하곤 계통과 연계되어 에너지 분담에 이용되지 못하고, 독립적인 소규모 발전에 주로 이용되고 있는 실정이다.

이러한 종래의 시스템은 태양광 발전 장치의 설비규모가 평일의 부하 사용량에 맞게 전력생산이 이루어져 한전계통의 전원공급을 보조함으로써 발전전력이 부하의 사용량을 초과하여 한전계통으로 역송전되는 일이 적을 수 있으나, 공공기관의 경우 부하의 사용량이 급격히 적어지는 주말이나 공휴일에는 태양광 발전 장치의 발전량이 부하의 사용량을 초과하여 한전계통으로 역송전된다.

한편, 단순 병렬운전 분산형 전원 즉, 분산형 전원을 전기 사업자의 전력계통에 연계하여 운전하되, 생산한 전력의 전부를 구내계통 내에서 자체적으로 소비하기 위한 것으로서 생산한 전력이 전기 사업자의 전력 계통으로 송전되지 않는 병렬운전 형태의 전원에는 역전력 계전기(역방향 유효전력 계전기)를 설치하여 분산형 전원으로부터 전기 사업자의 전력계통으로의 간헐적이고 예상되지 않는 역전력 유입을 제한하여 전력 계통의 이상 전압 상승, 주파수 변동 등이 문제를 예방하고 있다.

다만, 태양광 발전의 경우 급격한 발전량 변화와 소비 전력의 변화를 고려하여 정격 발전 용량의 10~30%를 초과하는 역전력이 발생하면 역전력 계전기(역방향 유효전력 계전기)에서 검출하여 이를 태양광 발전소의 수배전반 중 연계지점의 PV 차단기로 신호를 보내고 PV 차단기의 자동 차단(OFF, trip) 작동을 통해 태양광 발전 장치의 가동이 중단되게 된다. 여기서 PV 차단기의 차단(OFF, trip) 작동은 역송신호에 따라 자동으로 이루어지지만 복구작동은 사용자가 직접 수동으로 조작해야만 한다.

따라서 관리자는 주말이나 공휴일이 끝난 다음 출근하여 차단기를 수동으로 복구하기 때문에 주말동안 부하사용은 한전계통의 전력으로만 가동되고 태양광 발전 장치의 전력생산이 전혀 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 인버터 발전량이나 부하 소비 전력의 변화량에 따라 전력 변환부에서 발전량을 제어함으로써 역송전(역전력 유입)에 따른 분산형 전원 발생장치의 가동중단을 방지하여 전력 생산 효율을 높이고 전기요금을 줄임과 함께 시스템을 효율적으로 운영하도록 한 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치는 신재생 에너지원으로부터 분산형 전원을 생산하는 분산형 전원 생산부와, 상기 분산형 전원 생산부로부터 생산된 전원을 사용 용도에 따라 변환하여 출력하는 전원 변환부와, 상기 전원 변환부의 출력단에 구성되어 전압, 전류의 크기와 위상을 측정하여 전력을 계산하는 계전기와, 상기 계전기를 통해 계산된 정보를 전달받아 상기 전원 변환부에서 상기 분산형 전원 생산부의 발전량을 제어하는 출력 전류 제어부와, 상기 전원 변환부를 통해 변환된 전력을 공급받아 동작하는 부하와, 상기 분산형 전원 생산부를 통해 생산된 전원을 매입하거나 상기 부하에 전력을 선택적으로 공급하는 계통전원을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어방법은 분산형 전원을 공급받아 사용하는 부하 및 전압, 전류의 크기와 위상을 측정하여 전력을 계산하는 계전기 및 상기 계전기의 정보를 전달받아 분산형 전원 발전량을 제어하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어방법이고, 역전력의 크기가 임의로 설정된 기준값을 초과하여 태양광 발전량이 제한되었을 때, 분산형 전원 발전량의 변화량과 임의로 설정된 제 1 기준값을 비교하여 상기 분산형 전원 발전량의 변화량이 제 1 기준값보다 큰 경우 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 감소시키는 단계; 상기 분산형 전원 발전량의 변화량이 상기 제 1 기준값보다 작은 경우에 상기 부하의 전력 변화량과 제 2 임의로 설정된 제 2 기준값을 비교하여 상기 부하의 전력 변화량이 제 2 기준값보다 큰 경우에 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 감소시키는 단계; 상기 부하의 전력 변화량이 상기 제 2 기준값보다 작은 경우에 상기 역전력 계산값이 임의로 설정된 제 3 기준값보다 큰 경우 역전력 방지를 위해 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 감소시키는 단계; 상기 분산형 전원 발전량의 변화량, 부하의 전력 변화량 및 역전력 계산값이 각각 제 1 내지 제 3 기준값보다 작은 경우에 역전력 마진을 이용하여 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 증가시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 의한 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 차단기의 차단작동에 의해 분산형 전원의 발전이 중단되는 것을 미연에 방지함으로써 분산형 전원 발전 장치의 전력 생산 효율을 향상시킴과 더불어 안정성이 향상시킬 수 있다.

둘째, 인버터 발전량이나 부하 소비 전력의 변화량에 따라 전력 변환부에서 발전량을 제어함으로써 역송전에 따른 분산형 전원 발전장치의 가동중단을 방지함으로써 전기요금을 줄임과 함께 시스템을 효율적으로 운영할 수 있다.

셋째, 전력 변환부의 발전량이나 부하 소비 전력의 변화량이 적을 때는 역전력 계전기 동작 설정치(역전력 마진)에 가깝게 운전하여 수전전력을 저감하고, 변화량이 클 때는 역전력 계전기 동작 설정치에서 멀어지게 운전하여 차단기가 차단되지 않게 운전할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치를 개략적으로 나타낸 구성도
도 3 내지 도 5는 도 1 및 도 2에서 태양광 인버터의 출력전류 지령값에 대한 설정 과정을 설명하기 위한 구성도
도 6은 태양광 발전량 변화에 따른 분산형 전원 총 전력 사용량의 변화 예시를 나타낸 도면
도 7은 태양광의 발전량과 계전기의 측정 전력 변화량을 고려하여 태양광 발전량을 조절하는 방법을 설명하기 위한 순서도
도 8은 태양광 발전량과 부하 전력 변화량을 고려하여 태양광 발전량을 조절하는 방법을 설명하기 위한 순서도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 하나의 태양광 발전 모듈, 태양광 인버터를 하나의 예로 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 설치 용량에 따라 태양광 인버터와 태양광 발전 모듈을 복수개로 설치하여 사용할 수도 있다.

본 발명에 의한 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 태양광 발전 모듈(100), 태양광 인버터(200), 차단기(300), 계전기(400), 부하(500) 및 전력계통(600)을 포함한다.

여기서, 상기 분산형 전원은 태양광 발전뿐만 아니라 풍력, 조력, 태양열, 지열, 연료전지 등을 통해 발전하여 생산된 전원을 말한다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 분산형 전원으로 태양광 발전을 하나의 예시로 이하를 통해 설명한다.

구체적으로 신재생 에너지는 풍력, 조력, 태양광, 태양열, 지열, 연료전지 등 여러 가지가 있으나 이 중 소규모로 시설이 가능하고, 다른 신재생 에너지에 비해 안정적으로 전력을 생산할 수 있는 태양광 발전 시스템의 이용이 적극적으로 시도되고 있다.

상기 태양광 발전 모듈(100)은 생산된 발전 전력을 상기 전력계통(600)에 공급한다. 일부 예들에서, 상기 태양광 발전 모듈(100)은 생산된 발전 전력을 부하(500)나 에너지 저장 장치(도면에 도시되지 않음)에 공급할 수도 있다.

상기 태양광 발전 모듈(100)은 다수의 태양 전지 모듈의 소집단으로 구성된다. 이러한 소집단은 미리 정해진 개수로 구획되어 그룹으로 구성되어 있으며, 설치된 위치나 지역 또는 장소별로 그룹 지어질 수도 있을 것이다. 만일 태양광 발전 모듈들이 특정한 지역에 밀집되어 설치되었다면, 이를 이웃한 태양광 발전 모듈별로 미리 정해진 개수로 구획할 수도 있으며, 여러 설치 위치별로 나누어진 경우에는 설치 위치별로 나눠서 그룹을 구획할 수도 있을 것이다.

이는 설치된 지역별로 일조량이나 일조 시간이 다를 수 있고, 설치 각도가 상이할 수 있기 때문에 동일한 일조량이나 설치 각도를 태양광 발전 모듈끼리 그룹화할 필요가 있기 때문이다. 즉 태양광 발전 모듈이 설치된 위치, 설치된 각도에 따라 일사량이 달라질 수 있기 때문에 각 그룹별로 추정 일사량 기준값이나 추정 발전량이 달라질 수 있기 때문이다.

예를 들어 건물 옥상이나 외벽에 설치되는 경우, 설치되는 위치 즉, 건물 옥상인지 건물 외벽인지에 따라 설치 각도가 다르고 일조량 일조 시간도 달라질 수 있다. 마찬가지로, 동일한 옥상에 설치되는 경우에도 이웃한 건물에 따라 그늘이 지는 곳이 있을 수 있고 이에 따라 평균 일사량이 달라지게 된다.

즉, 상기 태양광 발전 모듈(100)은 그룹별로 설치된 지역에 따라 일사량과 발전량이 달라질 수 있기 때문에 그룹화된 태양광 발전 모듈들은 발전된 전력의 전압이 서로 상이할 수 있을 것이다. 인버터로 입력되는 전압이 동일하지 않는 경우에는 효율저하가 발생할 수 있기 때문에, 발전 전력을 접속반으로 전달하기 전에 미리 동일한 전압으로 전환할 필요가 있다.

따라서, 각 태양광 발전 모듈(100)은 그룹화된 태양광 발전 모듈의 발전 전압을 동일한 최대효율전압으로 변환하는 전압 변환부를 각 그룹별로 포함하는 것이 바람직하다.

상기 태양광 인버터(200)는 각 태양광 발전 모듈(100) 그룹으로부터 입력된 입력 전압을 검출하고, 인버터의 최대효율전압보다 낮은 전압이 입력되는지 여부를 검출한다.

상기 태양광 인버터(200)는 상기 태양광 발전 모듈(100)로부터 생산된 직류 전력을 공급받아 부하(500)가 사용하기 적합한 교류 전력으로 변환한다.

상기 태양광 인버터(200)는 상기 태양광 발전 모듈(100)로부터 공급되는 주전력을 부하(500)에서 이용 가능한 형태의 전력 또는 전압으로 변환하여 공급한다. 특히, 상기 태양광 인버터(200)는 상기 태양광 발전 모듈(100)이 최대전력의 발전전력을 생산할 수 있도록 태양광 발전 모듈(100)에 대한 최대전력점 추종을 수행한다.

한편, 상기 태양광 인버터(200)는 에너지 저장 장치에 의한 전력 공급 가능 시간을 판단하기 위해 에너지 저장 장치의 충전시간, 단자전압, 온도와 같은 정보를 수집할 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 태양광 인버터(200) 외에 충방전을 위한 별도의 제어기를 구성할 수 있으나, 본 발명에서는 이러한 제어기의 역할을 태양광 인버터(200) 및 이에 구성된 제어부에서 수행하는 것으로 가정하여 설명을 진행하기로 한다.

상기 태양광 인버터(200)는 직류 선로를 통하여 접속반(도시되지 않음)에 연결될 수도 있는데, 상기 접속반으로부터의 직류 출력 전압을 계통전원(600)의 교류 전압으로 변환하는 인버터 유닛을 포함할 수 있다. 태양광 발전 장치가 에너지 저장 장치를 포함할 경우, 상기 태양광 인버터(200)는 상기 계통전원(600)의 전력을 에너지 저장 장치에 저장하기 위하여, 계통전원(600)의 교류 전압을 정류하고 직류 링크 전압으로 변환하여 출력하는 정류 회로를 포함할 수 있다. 즉, 상기 태양광 인버터(200)는 입력과 출력의 방향이 변할 수 있는 양방향 인버터 유닛일 수 있다.

상기 태양광 인버터(200)는 상기 계통전원(600)으로 출력되는 교류 전압에서 고조파를 제거하기 위한 필터를 포함할 수 있다. 또한, 상기 태양광 인버터(200)는 무효 전력 손실을 억제하기 위하여 상기 태양광 인버터(200)로부터 출력되는 교류 전압의 위상과 계통전원(600)의 교류 전압의 위상을 동기화시키기 위한 위상 동기 루프(PLL) 회로를 포함할 수 있다. 그 밖에, 상기 태양광 인버터(200)는 전압 변동 범위 제한, 역률 개선, 직류 성분 제거, 과도현상(transient phenomena)에 대한 보호 등과 같은 기능을 수행할 수 있다.

한편, 상기 태양광 인버터(200)는 사용되지 않을 때, 전력 소비를 최소화하기 위하여 동작을 중지시킬 수도 있다.

일부 예들에서, 상기 태양광 인버터(200)는 전력 변환부를 더 포함할 수 있다. 상기 전력 변환부는 접속반을 통하여 태양광 발전 모듈(100)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 변환부는 태양광 발전 모듈(100)에서 발전한 전력을 태양광 인버터(200)로 전달할 수 있다. 전력 변환부는 태양광 발전 모듈(100)의 직류 전력의 전압 레벨을 접속반이나 태양광 인버터(200)의 직류 전력의 전압 레벨로 변환하기 위한 컨버터를 포함할 수 있다.

특히, 전력 변환부는 일사량, 온도 등의 상태 변화에 따라서 태양광 발전 모듈(100)에서 생산하는 전력을 최대로 얻을 수 있도록 최대 전력 포인트 추적(Maximum Power Point Tracking) 제어를 수행하는 MPPT 컨버터를 포함할 수 있다. 전력 변환부는 태양광 발전 모듈(100)에서 발전되는 전력이 없을 때에는 소비 전력을 최소화시키기 위하여 동작을 중지할 수도 있다.

상기 부하(500)는 건물 자체적으로 사용하는 조명, 전동기, 컴퓨터, 전열기구 등의 저항을 의미하며, 상기 태양광 인버터(200)에서 변환된 교류 전력을 공급받아 사용한다. 이 경우, 상기 부하(500)에서 부족한 전력은 한전 등의 전력계통(600)으로부터 공급받고, 상기 부하(500)에서 사용하고 남은 잉여 전력은 전력계통(600)으로 역송전된다.

한편, 상기 태양광 발전 모듈(100)은 날씨의 변화에 따라 발전량이 변하므로 전력 생산량이 일정하지 않다는 특징이 있다. 이러한 특징은 상기 전력계통(600)의 측면에서 볼 때 발전량을 예측 가능한 발전원이 아니기 때문에 상기 역송전은 후술할 계전기(400) 및 차단기(300)에 의해 일정수준으로 제한되고 있다.

상기 전력계통(600)은 발전소, 변전소, 송전선 등을 구비할 수 있다. 상기 전력계통(600)은 정상 상태인 경우, 에너지 저장 장치나 전기/전자 제품 등의 부하(500)에 전력을 공급할 수 있다.

또한, 상기 전력계통(600)은 상기 태양광 발전 모듈(100)이나 에너지 저장 장치로부터 전력을 공급받을 수 있다.

상기 전력계통(600)이 비정상 상태인 경우(예를 들면, 지락 고장 또는 정전 발생 시), 상기 전력계통(600)로부터 에너지 저장 장치나 부하(500)로의 전력 공급은 중단될 수 있고, 에너지 저장 장치로부터 상기 계통전원(600)으로의 전력 공급 또한 중단될 수 있다.

상기 부하(500)는 상기 태양광 발전 모듈(100)에서 생산된 전력, 에너지 저장 장치에 저장된 전력, 및/또는 상기 계통전원(600)으로부터 공급된 전력을 소비할 수 있다.

상기 부하(500)는 상기 태양광 발전 모듈(100), 에너지 저장장치, 또는 계통전원(600)으로부터 전원을 공급받아 구동되어 난방 또는 냉방 기능을 수행한다. 이러한 부하(500)는 에어콘, 모터, 라디에이터, 전열기구, 전기 보일러와 같은 장치를 포함할 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 특히, 본 발명의 태양광 발전 모듈(100)은 도로의 결빙을 방지하기 위해 도로 하부에 시설되는 전열 수단의 전원으로 이용될 수 있다. 뿐만 아니라 가로등, 도로 표지판 등의 구동에 필요한 전원을 공급한다.

상기 계전기(400)는 전력계, MOF(계기용 변압 변류기), 전력미터, 파워미터 등을 특정 위치에서 전압, 전류의 크기와 위상까지 측정하여 전력을 계산하는 기기이며, 상기 계통전원(600)의 전단에 연계된 변압기(도면에 도시되지 않음)의 앞뒤(도 1) 또는 뒤 및 부하(500)측의 전력과 태양광 인버터(200)의 출력측(도 2)에 위치하여 계측 및 감시를 수행한다. 이때 상기 계전기(400)는 한 개 또는 두 개 이상의 계전기를 통해 분산형 전원의 총 전력 사용량과 역전력량을 계산하여 상기 태양광 인버터(200)에 전달한다.

이때 본 발명의 실시예에서는 상기 계전기(400)의 위치를 한정하고 있지만, 이에 한정하지 않고 상기 태양광 인버터(200)의 출력측 어디라도 구성하여 계측된 정보를 태양광 인버터(200)에 전달하여 필요에 따라 발전량을 제어할 수도 있다.

한편, 상기 차단기(300)가 차단되면 대부분 수동으로 다시 연결하기 전까지 태양광 발전이 정지되어 전기 생산자에게 손해가 발생한다. 또한, 소비전력의 무효전력을 태양광 인버터가 보상을 하고 있는 중에 차단기(300)가 차단되는 경우 역률이 낮아져 전기 요금과 관련하여 손해가 발생할 수 있다.

통상 상기 계전기(400)에서 역전력 마진을 초과하는 역전력이 통전 가능한 시간이 0.03~60초이며, 태양광 발전 시스템의 정격 발전 용량의 10~30%의 역송전(역전력) 정정지침을 주고 있다. 보통 외부 동작시 오동작하지 않는 최소치로서 역전력 마진은 20%, 역전력 계전기의 동작시간은 2초 정한시로 설정한다.

한편, 상기 역전력 마진과 역전력 계전기 동작시간은 하나의 실시예로서, 현장의 상황에 따라 변경이 가능하다.

일반적으로 단순 병렬운전 분산형 전원(분산형 전원을 전기사업자의 전력계통에 연계하여 운전하되, 생산한 전력의 전부를 구내계통 내에서 자체적으로 소비하기 위한 것으로서 생산한 전력이 전기사업자의 전력계통으로 송전되지 않는 병렬운전 형태를 의미함)에는 역전력 계전기를 설치하여 분산형 전원으로부터 전기사업자의 전력계통으로의 간헐적이고 예상되지 않는 역전력 유입을 제한하여 계통의 이상전압 상승, 주파수 변동 등의 문제를 예방한다.

다만, 태양광 발전의 경우 급격한 발전량 변화와 소비 전력(부하)의 변화를 고려하여 정격 발전 용량의 10~30%을 초과하는 역전력이 발생하면 차단기가 차단된다.

따라서 상기 차단기가 차단되면 대부분 수동으로 다시 연결하기 전까지 태양광 발전이 정지되어 전기 생산자에게 손해가 발생한다. 또한, 소비 전력의 무효 전력을 태양광 인버터가 보상을 하고 있는 중에 차단기가 차단되는 경우 역률이 낮아져 전기 요금과 관련하여 손해가 발생할 수 있다.

이 때문에 역전력 계전기에서 정격 발전 용량의 10~30%의 역전력 마진을 주고 있으나, 급격한 발전량 변화 또는 소비 전력 변화가 발생하지 않는 이상 충분히 계전기의 정보를 태양광 인버터에서 전달받아 발전량을 제어하여 역전력 초과 발생에 대한 대처가 가능하다.

상기 계전기의 정보를 태양광 인버터에서 전달받아 출력을 제어하는 방법으로 크게 두 가지가 있다. 첫 번째는 계전기의 전력량을 출력 전류 지령 값 계산에 반영하여 출력 전류 지령 값을 줄이는 방법이며, 두 번째는 출력 전력 지령 값의 상한값을 줄이는 방법이 있다.

위와 같이 제어에 계전기 측정값을 반영하여 태양광 인버터의 출력을 제한하면 정격 발전 용량의 10~30%에 가까운 역전력이 계통에 유입되는 것을 막을 수 있으나, 전력 생산량이 일정치 않은 분산형 전원의 경우 부하 소비 전력이나 인버터 발전량 변화에 따른 분산형 전원으로 수전되는 전력량이 필연적으로 존재하게 된다. 수전 전력 사용량이 클수록 전기 생산자에게 손해가 발생하므로 이를 최소화할 수 있는 방안이 필요하다.

따라서 본 발명은 급격한 발전량 변화 또는 소비 전력 변화가 발생하지 않는 이상 충분히 계전기(400)의 전압, 전류의 크기와 위상까지 측정하여 전력을 계산된 정보를 상기 태양광 인버터(200)로 통신을 통해 전달하고, 상기 태양광 인버터(200)는 상기 계전기(400)에 전달된 정보를 근거로 상기 태양광 발전 모듈(100)의 발전량을 제어하여 역전력 마진 초과 발생에 대한 대처 및 수전 전력 사용의 최소화가 가능한 제어장치 및 방법을 제안한다.

한편, 역전력 계전기의 동작 설정치를 초과하여 차단기(300)가 차단되는 위험성을 낮추기 위하여 인버터의 발전량이 줄어들도록 제어하면 수전 전력 사용이 증가하게 되고, 이로 인해 전기 사업자에게 부과되는 전기 요금이 증가하는 문제점을 가진다. 따라서 본 발명에서는 역전력 계전기 동작 설정치를 효과적으로 이용하기 위해 태양광 인버터 발전량을 조절하여 전기사업자가 효율적으로 전체 시스템을 운영하는 방법을 제시한다.

즉, 본 발명은 상기 계전기(400)로부터 획득된 정보를 근거로 인버터 발전량이나 부하 소비 전력의 변화량이 적을 때는 역전력 계전기 동작 설정치에 가깝게 역전력이 흐를 수 있도록 태양광 인버터의 발전량을 조절하여 수전전력을 저감하고 변화량이 클 때는 역전력 계전기 동작 설정치에서 멀어지게 역전력이 흐를 수 있도록 태양광 인버터의 발전량을 조절하여 차단기(300)가 차단되지 않게 운전할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 태양광 발전 모듈(100)을 통해 전력을 생산하는 것을 설명하고 있지만, 태양광 발전뿐만 아니라 다양한 분산형 전원(조력, 풍력, 지열, 연료전지 등)의 경우도 마찬가지로 기준 이상의 역전력이 발생하면 발전원의 발전량을 조절할 수도 있다.

기존 태양광 인버터 출력전류 지령값을 설정하는 과정을 간략히 나타내면 아래의 도면과 같다.

도 3 내지 도 5는 도 1 및 도 2에서 태양광 인버터의 출력전류 지령값에 대한 설정 과정을 설명하기 위한 구성도이다.

즉, 도 3은 기존의 일반적인 태양광 인버터의 출력전류 지령값에 대한 설정 과정을 설명하기 위한 구성도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에서 계전기의 정보를 전달받았을 때 태양광 인버터의 출력전류 지령값에 대한 설정 과정을 설명하기 위한 구성도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 계전기(400)를 통해 계산된 정보를 전달받아 상기 태양광 인버터(200)에서 상기 태양광 발전 모듈(100)의 발전량을 제어하는 출력 전류 제어부(170)는 상기 태양광 인버터(200)의 내부 또는 외부에 구성되어 있다.

여기서, 상기 출력 전류 제어부(170)는 인버터 입출력 측정부(171), 출력전류 지령값 계산부(172), 출력전류 지령값 제한부(173) 및 출력전류 지령값 출력부(174)를 포함한다.

상기 인버터 입출력 측정부(171)는 상기 태양광 인버터(200)의 전압, 전류, 전력을 측정하고, 상기 출력전류 지령값 계산부(172)는 상기 인버터 입출력 측정부(171)를 통해 측정된 정보를 근거로 출력 전류 지령값을 계산한다.

상기 출력전류 지령값 제한부(173)는 상기 출력 전류 지령값 계산부(172)를 통해 계산된 출력 전류의 지령값을 제한하고, 상기 출력전류 지령값 출력부(174)는 상기 출력 전류 지령값 제한부(173)로부터 제한된 출력전류 지령값을 출력한다.

상기 출력 전류 제어부(170)는 상기 계전기(400)에서 획득된 정보를 전달받아 출력전류 지령값을 계산에 반영하여 상기 출력전류 지령값을 제어한다.

상기 출력 전류 지령값 제한부(173)와 상기 출력전류 지령값 출력부(174) 사이에 구성되어 상기 계전기(400)에서 획득된 정보를 전달받아 출력 전류 지령 제한값을 변경하여 상기 태양광 인버터(200)를 통해 상기 태양광 발전 모듈(100)의 발전량을 제어하는 출력전류 지령값 변경부(175)를 더 포함하여 이루어진다.

이와 같이, 상기 계전기(400)의 정보를 상기 태양광 인버터(200)에서 전달받아 상기 태양광 발전 모듈(100)의 출력전류를 제어하기 위해 계전기 측정값을 출력 전류 지령값 계산에 반영하여 출력 전류 지령값을 줄이는 방법을 사용할 수 있다.

또한, 역전력 유입 방지를 위한 태양광 인버터(200)의 출력전류 지령값을 줄이거나, 출력 전류 지령 제한값을 변경하여 태양광 인버터(200)의 발전량을 낮추는 방법도 가능하다.

위와 같이 태양광 인버터(200)의 제어에 계전기(400)의 측정값을 반영하여 역전력 계전기 동작 설정치인 정격 발전 용량의 10~30%을 초과하는 역전력이 계통에 유입되는 것을 막기 위해 태양광 인버터의 발전량을 줄임으로써 발생할 수 있는 문제는 계통에서 수전되는 전력량이 상대적으로 늘어날 수 있다는 것이다. 즉, 역전력 계전기 동작 설정치를 초과하지 않도록 태양광 인버터의 발전량을 줄이게 되면 그만큼 부하 소비 전력이나 인버터 발전량 변화에 따른 수전 전력 사용량이 증가 한다는 뜻이다.

도 6은 PV 발전량 변화에 따른 분산형 전원 총 전력 사용량의 변화 예시를 나타낸 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 역전력이 0보다 크면 분산 전원에서 계통으로 역송전력이 발생하며, 0보다 작으면 계통에서 분산 전원으로 공급되는 수전전력이 발생하게되며, 역전력 계전기 동작 설정치를 초과하지 않도록 태양광 인버터의 발전량을 줄이도록 제어하면 역전력 계전기 동작 설정치를 넘어 차단기가 차단되는 위험성은 낮아지지만 수전 전력으로 인해 전기 사업자에게 부과되는 전기 요금이 증가하는 문제점을 가진다.

따라서 본 발명에서는 역전력 계전기 동작 설정치를 이용하여 전기 사업자가 효율적으로 전체 시스템을 운영하는 방안을 제안한다.

즉, 본 발명은 인버터 발전량이나 부하 소비 전력의 변화량이 적을 때는 역전력 계전기 동작 설정치에 가깝게 역전력이 흐를 수 있도록 태양광 인버터의 발전량을 조절하여 수전전력을 저감하고, 변화량이 클 때는 역전력 계전기 동작 설정치에서 멀어지게 역전력이 흐를 수 있도록 태양광 인버터의 발전량을 조절하여 차단기(300)가 차단되지 않도록 운전할 수 있는 제어 알고리즘을 제안한다.

먼저, 도 1의 경우 부하 전력을 직접 측정하지 않기 때문에 태양광 인버터(200)의 발전량(P_pv)과 부하 전력(P_load)과 계전기(400)의 측정 전력량(

)의 관계식으로 부하 전력(P_load)를 계산할 수 있으며, 이는 아래의 수학식 1과 같다.

여기서, 계통에서 부하로 공급될 때 계전기의 측정 전력이 양수값을 가지고, 분산전원에서 계통으로 공급될 때 계전기의 측정 전력이 음수값을 가지므로 음의 부호가 사용된다.

도 2의 경우 부하 전력과 계전기(400)의 측정 전력량이 같으므로 아래 수학식 2를 통해 분산전원에서 계통으로 공급하는 역전력량(P_sum) 계산이 가능하다.

도 1과 도 2뿐만 아니라 계전기의 위치와 개수에 따라 분산전원의 구성이 달라지더라도 태양광 인버터의 발전량과 계전기의 측정 전력량과 수학식 1을 활용하여 구한 부하 전력 계산값 또는 직접 부하 전력을 측정하는 계전기의 측정값 등을 활용하여 태양광 인버터의 발전량과 부하 전력의 차이를 통해 분산전원에서 계통으로 공급되는 역전력량(P_sum)을 구할 수 있다. 이를 활용하여 도 5와 같은 역전력 유입 방지를 위한 기본적인 방법에서 출력 전류를 제한하기 위한 근거로 태양광 인버터의 발전량(P_pv)은 부하 전력(P_load)의 차이 또는 분산전원에서 계통으로 공급되는 역전력량이 태양광 발전 시스템의 정격 발전 용량(P_pv,rated)의 10~30%가 넘지 않는 아래의 수학식 3이 사용된다.

여기서, β는 역전력 계전기 동작 설정치 기준의 크기, 즉, 10~30% 범위 안의 값으로써, 0.1~0.3의 크기를 가지는 설정값이다.

상기 수학식 2와 3을 바탕으로 역전력의 크기가 임의로 설정된 기준값을 초과하는 경우, 역전력 계전기 동작 설정치를 넘지 않도록 태양광 인버터의 발전량(P_pv)을 제한하도록 제어하는 과정을 수식으로 나타내면 아래의 수학식 4와 같다.

여기서, α는 역전력 계전기 동작 설정치를 넘어 차단기가 차단되는 위험성을 낮추기위해 사용자가 임의로 설정할 수 있는 값이며, 임의의 시점에서 태양광 인버터가 최대로 발전할 수 있는 발전량(P_pv)을 조절하는 비율의 값이다. 0보다 크며 1보다 작은 값을 가질 수 있으며, 이 값이 작을수록 수전 전력이 커져서 전기사업자에게 부과되는 전기요금이 증가할 수 있다.

여기서, 역전력 마진 10~30%를 효과적으로 사용하기 위해 제안하는 알고리즘에서는 태양광 인버터 발전량을 상황에 따라 조절하는 방법을 제안하며, 이를 위해 태양광 인버터의 발전량을 조절하는 비율 α를 조절하여 발전량을 증가시키거나 감소시키는 방법이다.

여기서, 태양광 인버터의 발전량을 조절하는 비율 α의 크기 변화는 사용자의 임의로 설정이 가능하나, 변화된 α의 크기 또한 0보다 크고 1보다 작은 범위 안에서 값을 가진다.

상기 α가 증가하여 발전량이 증가하는 경우, 역전력 마진이 줄어드는 만큼 태양광 발전량의 급격한 변화 또는 소비 전력의 급격한 변화가 발생하면 역전력 마진 10~30%를 넘길 위험이 커지게 된다. 이를 보완하기 위해 태양광 발전량의 변화량

과 역전력 변화량

또는 부하 전력의 변화량

을 고려하여 α를 조절하는 알고리즘을 제안한다.

도 7은 역전력의 크기가 임의로 설정된 기준값을 초과하여 태양광 발전량이 제한되었을 때, 태양광의 발전량과 계전기의 측정 전력 변화량을 고려하여 태양광 발전량을 조절하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 부하 전력을 직접 측정하지 않는 경우 위의 알고리즘을 사용할 수 있다.

먼저, 태양광 발전량의 변화량

과 임의로 설정된 태양광 발전량의 기준값(k)을 비교하여 상기 태양광 발전량의 변화량

이 기준값(k)보다 클 경우 태양광 인버터(200)의 발전량을 조절하는 비율(α)을 감소시킨다. 이때 상기 발전량 조절 비율(α)을 감소시키는 크기는 임의로 설계자가 설정 가능하다.

그리고 상기 태양광 발전량의 변화량

이 일정 기준값(k)이 작은 경우에 상기 역전력 변화량

과 임의로 설정된 부하의 기준값(n)을 비교하여 상기 역전력의 변화량

이 일정 기준값(n)보다 큰 경우에는 마찬가지로 태양광 인버터(200)의 발전량을 조절하는 비율(α)을 감소시킨다.

또한, 상기 역전력의 변화량

이 일정 기준값(n)보다 작은 경우에 상기 역전력값(P_sum)이 임의로 설정된 기준값(m)보다 클 경우 역전력 방지를 위해 상기 태양광 인버터(200)의 발전량을 조절하는 비율(α)을 감소시킨다.

한편, 상기 태양광 발전량의 변화량, 부하의 전력 변화량 및 역전력 계산값이 각각 기준값(k,n,m)보다 작은 경우에 마진을 이용하여 태양광 인버터(200)가 추가 발전을 할 수 있도록 발전량을 조절하는 비율(α)을 증가시키는 알고리즘이다. 이때 상기 발전량 조절 비율(α)을 증가시키는 크기는 임의로 설계자가 설정 가능하다.

도 8은 역전력의 크기가 임의로 설정된 기준값을 초과하여 태양광 발전량이 제한되었을 때, 태양광 발전량과 부하 전력 변화량을 고려하여 태양광 발전량을 조절하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

즉, 도 8과 같이, 태양광 발전량의 변화량

과 일정 기준값(k)을 비교하여 상기 태양광 발전량의 변화량

이 일정 기준값(k)보다 큰 경우 태양광 인버터(200)의 발전량을 조절하는 비율(α)을 감소시킨다. 이때 상기 발전량 조절 비율(α)을 감소시키는 크기는 임의로 설계자가 설정 가능하다.

또한, 상기 태양광 발전량의 변화량

이 일정 기준값(k)보다 작은 경우 부하 전력의 변화량

과 임의로 설정된 기준값(n₂)을 비교하여 상기 부하 전력의 변화량

이 일정 기준값(n₂)보다 큰 경우 마찬가지로 태양광 인버터(200)의 발전량을 조절하는 비율(α)을 감소시킨다.

또한, 상기 부하 전력의 변화량

이 일정 기준값(n₂)보다 작은 경우 상기 태양광 발전량의 변화량

과 부하 전력의 변화량

의 차이(P_pv-P_load)와 기준값(m₂)을 비교하여 상기 태양광 발전량과 부하 전력 측정량의 차이(P_pv-P_load)가 임의로 설정된 기준값(m₂)보다 크면 역전력 방지를 위해 태양광 인버터(200)의 발전량을 조절하는 비율(α)을 감소시킨다.

상기 태양광 발전량의 변화량

, 부하 전력의 변화량

및 태양광 발전량과 부하 전력 측정량의 차이(P_pv-P_load)가 각각 기준값(k, n₂, m₂)보다 작은 경우에 마진을 이용하여 태양광 인버터(200)가 추가 발전을 할 수 있도록 발전량을 조절하는 비율(α)을 증가시키는 알고리즘이다. 이때 상기 발전량 조절 비율(α)을 증가시키는 크기는 임의로 설계자가 설정 가능하다.

이를 도 4의 출력 전류 지령값 계산부에 반영하여 정격 발전 용량의 10~30%에 해당하는 역전력 마진을 활용하여 전기사업자에게 유리하며, 위험 상황에서는 마진을 크게 가져갈 수 있는 제어 방법을 제안한다.

한편, 이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

100 : 태양광 발전 모듈 200 : 태양광 인버터
300 : 차단기 400 : 계전기
500 : 부하 600 : 전력계통

Claims

신재생 에너지원으로부터 분산형 전원을 생산하는 분산형 전원 생산부와,
상기 분산형 전원 생산부로부터 생산된 전원을 사용 용도에 따라 변환하여 출력하는 전원 변환부와,
상기 전원 변환부의 출력단에 구성되어 전압, 전류의 크기와 위상을 측정하여 전력을 계산하는 계전기와,
상기 계전기를 통해 계산된 정보를 전달받아 상기 전원 변환부에서 상기 분산형 전원 생산부의 발전량을 제어하는 출력 전류 제어부와,
상기 전원 변환부를 통해 변환된 전력을 공급받아 동작하는 부하와,
상기 분산형 전원 생산부를 통해 생산된 전원을 매입하거나 상기 부하에 전력을 선택적으로 공급하는 계통전원을 포함하여 이루어지고,
상기 출력 전류 제어부는 상기 계전기를 통해 급격한 발전량 변화 또는 소비 전력 변화가 발생하지 않는 이상 충분히 계전기의 정보를 상기 전원 변환부에서 전달받아 발전량을 제어하여 역전력 마진 초과 발생에 대한 대처를 수학식 1과 같이 실행하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치.
[수학식 1]

(여기서, P_pv는 임의의 시점에서 태양광 인버터가 최대로 발전할 수 있는 발전량, α는 역전력 계전기 동작 설정치를 넘어 차단기가 차단되는 위험성을 낮추기위해 사용자가 임의로 설정할 수 있는 값, P_load는 부하 전력, β는 역전력 계전기 동작 설정치에 따른 비율, P_pv,rated는 태양광 발전 시스템의 정격 발전 용량이다)
제 1 항에 있어서, 상기 계전기는 전력계, MOF(계기용 변압 변류기), 전력미터, 파워미터 중 적어도 하나로 특정 위치에 구성되어 전압, 전류의 크기와 위상까지 측정하여 분산형 전원의 총 전력 사용량과 역전력량을 계산하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 계전기는 상기 계통전원의 입력단 또는 상기 부하의 입력단 중 어느 한 곳에 설치되어 분산형 전원의 총 전력 사용량과 역전력량을 계산하여 상기 출력 제한 제어부로 전달하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 계전기는 한 개 또는 두 개의 계전기를 통해 분산형 전원의 총 전력 사용량과 역전력량을 계산하여 상기 전원 변환부로 전달하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분산형 전원 생산부는 태양광, 태양열, 조력, 풍력, 지열, 연료 전지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 계전기를 통해 역전력이 발생하면 상기 분산형 전원 생산부의 전원 생산을 차단하는 차단기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 출력 전류 제어부는 상기 전원 변환부의 내부 또는 외부에 구성되는 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 출력 전류 제어부는 상기 전원 변환부의 전압, 전류, 전력을 측정하는 입출력 측정부와, 상기 입출력 측정부를 통해 측정된 정보를 근거로 출력 전류 지령값을 계산하는 출력 전류 지령값 계산부와, 상기 출력 전류 지령값 계산부를 통해 계산된 출력 전류의 지령값을 제한하는 출력 전류 지령값 제한부 및 상기 출력 전류 지령값 제한부로부터 제한된 출력전류 지령값을 출력하는 출력전류 지령값 출력부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치.
제 9 항에 있어서, 상기 출력 전류 제어부는 상기 계전기에서 획득된 정보를 전달받아 출력전류 지령값을 계산에 반영하여 상기 출력전류 지령값을 제어하는 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치.
제 9 항에 있어서, 상기 출력 전류 지령값 제한부와 상기 출력전류 지령값 출력부 사이에 구성되어 상기 계전기에서 획득된 정보를 전달받아 출력 전류 지령 제한값을 변경하여 상기 전원 변환부를 통해 상기 분산형 전원 생성부의 발전량을 제어하는 출력전류 지령값 변경부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어장치.
분산형 전원을 공급받아 사용하는 부하 및 전압, 전류의 크기와 위상을 측정하여 전력을 계산하는 계전기 및 상기 계전기의 정보를 전달받아 분산형 전원 발전량을 제어하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어방법이고,
역전력의 크기가 임의로 설정된 기준값을 초과하여 태양광 발전량이 제한되었을 때, 분산형 전원 발전량의 변화량과 임의로 설정된 제 1 기준값을 비교하여 상기 분산형 전원 발전량의 변화량이 제 1 기준값보다 큰 경우 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 감소시키는 단계;
상기 분산형 전원 발전량의 변화량이 상기 제 1 기준값보다 작은 경우에 상기 부하의 전력 변화량과 제 2 임의로 설정된 제 2 기준값을 비교하여 상기 부하의 전력 변화량이 제 2 기준값보다 큰 경우에 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 감소시키는 단계;
상기 부하의 전력 변화량이 상기 제 2 기준값보다 작은 경우에 상기 역전력 계산값이 임의로 설정된 제 3 기준값보다 큰 경우 역전력 방지를 위해 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 감소시키는 단계;
상기 분산형 전원 발전량의 변화량, 부하의 전력 변화량 및 역전력 계산값이 각각 제 1 내지 제 3 기준값보다 작은 경우에 역전력 마진을 이용하여 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 증가시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어방법.
제 12 항에 있어서, 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 감소시키는 크기는 임의로 설정이 가능한 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어방법.
분산형 전원을 공급받아 사용하는 부하 및 전압, 전류의 크기와 위상을 측정하여 전력을 계산하는 계전기 및 상기 계전기의 정보를 전달받아 분산형 전원 발전량을 제어하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어방법이고,
역전력의 크기가 임의로 설정된 기준값을 초과하여 태양광 발전량이 제한되었을 때, 분산형 전원 발전량의 변화량과 임의로 설정된 제 1 기준값을 비교하여 상기 분산형 전원 발전량의 변화량이 상기 제 1 기준값보다 큰 경우 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 감소시키는 단계;
상기 분산형 전원 발전량의 변화량이 상기 제 1 기준값보다 작은 경우에 상기 부하의 전력 변화량과 제 2 임의로 설정된 제 2 기준값을 비교하여 상기 부하의 전력 변화량이 제 2 기준값보다 큰 경우에 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 감소시키는 단계;
상기 부하의 전력 변화량이 상기 제 2 기준값보다 작은 경우에 상기 분산형 전원 발전량의 변화량과 부하 전력의 변화량의 차이와 임의로 설정된 제 3 기준값을 비교하여 상기 분산형 전원 발전량과 부하 전력의 측정량의 차이가 상기 제 3 기준값보다 큰 경우에 역전력 방지를 위해 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 감소시키는 단계;
상기 분산형 전원 발전량의 변화량, 부하 전력의 변화량 및 분산형 전원 발전량과 부하 전력의 측정량의 차이가 각각 제 1 내지 제 3 기준값보다 작은 경우에 역전력 마진을 이용하여 상기 제한된 분산형 전원 발전량을 증가시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어방법.
제 14 항에 있어서, 상기 제한된 산형 전원 발전량을 감소시키는 크기는 임의로 설정이 가능한 것을 특징으로 하는 분산형 전원의 출력제한을 위한 제어방법.