KR20190030074A - 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법 및 서버 - Google Patents
신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법 및 서버 Download PDFInfo
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Abstract
제어 서버에서 수행되는 신재생 발전소의 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)를 제어하는 방법은 신재생 발전소의 특성을 분석하는 단계, 분석된 신재생 발전소의 특성에 기초하여 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나를 선택하는 단계, 선택된 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나 및 제 2 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어하는 단계를 포함하고, 복수의 제 1 구간용 제어 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차 감소에 대한 제 1 요소 및 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량(SOC; state of charge)에 대한 제 2 요소에 기초한 복수의 로직을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법 및 서버에 관한 것이다.
에너지 저장 장치(ESS: Energy Storage System)는 신재생 발전소에서 생산된 전력을 전력계통에 저장하였다가 전력 피크와 같이 전력이 가장 필요한 시간대에 전력을 공급하도록 함으로써 에너지를 효율적으로 이용할 수 있게 도와준다.
이러한, 기존의 에너지 저장 장치는 단순히 충방전하는 저장 장치로만 활용되고 있기 때문에 전력 중개 수익 창출 및 투자비 회수에는 큰 기여를 하지 못하고 있다.
앞서 언급된 종래의 문제점을 해결하기 위해 전력 중개 거래 수익을 증가시킬 수 있는 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 복수의 로직을 제공하고자 한다. 구체적으로, 신재생 발전소의 특성에 적합한 로직을 이용하여 에너지 저장 장치를 제어하고자 한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 제어 서버에서 수행되는 신재생 발전소의 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)를 제어하는 방법은 신재생 발전소의 특성을 분석하는 단계; 상기 분석된 신재생 발전소의 특성에 기초하여 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나를 선택하는 단계; 상기 선택된 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나 및 제 2 구간용 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 제 1 구간용 제어 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차 감소에 대한 제 1 요소 및 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량(SOC; state of charge)에 대한 제 2 요소에 기초한 복수의 로직을 포함할 수 있다.
본 발명의 제 2 측면에 따른 제어 서버에서 수행되는 신재생 발전소의 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)를 제어하는 방법은 신재생 발전소의 특성을 분석하는 단계; 상기 분석된 신재생 발전소의 특성에 기초하여 에너지 저장 장치의 제 1 제어 로직을 결정하는 단계; 제 1 구간 동안 상기 제 1 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계; 제 2 구간 동안 제 2 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 제어 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차 감소에 대한 제 1 요소 및 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량(SOC; state of charge)에 대한 제 2 요소에 기초한 로직일 수 있다.
본 발명의 제 3 측면에 따른 신재생 발전소의 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)를 제어하는 제어 서버는 신재생 발전소의 특성을 분석하는 신재생 발전소 특성 분석부; 상기 분석된 신재생 발전소의 특성에 기초하여 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나를 선택하는 제어 로직 결정부; 및 상기 선택된 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나 및 제 2 구간용 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 에너지 저장 장치 제어부를 포함하고, 상기 복수의 제 1 구간용 제어 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차 감소에 대한 제 1 요소 및 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량(SOC; state of charge)에 대한 제 2 요소에 기초한 복수의 로직을 포함할 수 있다.
본 발명의 제 4 측면에 따른 신재생 발전소의 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)를 제어하는 제어 서버는 신재생 발전소의 특성을 분석하는 신재생 발전소 특성 분석부; 상기 분석된 신재생 발전소의 특성에 기초하여 에너지 저장 장치의 제 1 제어 로직을 결정하는 제어 로직 결정부; 및 제 1 구간 동안 상기 제 1 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하고, 제 2 구간 동안 제 2 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 에너지 저장 장치 제어부를 포함하고, 상기 제 1 제어 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차 감소에 대한 제 1 요소 및 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량(SOC; state of charge)에 대한 제 2 요소에 기초한 로직일 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 전력 중개 거래 수익을 증가시킬 수 있는 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 복수의 로직을 제공할 수 있다. 구체적으로, 신재생 발전소의 특성에 적합한 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어함으로써 전력 중개 거래의 수익을 극대화할 수 있다. 또한, 에너지 저장 장치의 제어에 사용된 로직의 분석 및 학습을 통해 에너지 저장 장치의 제어 로직에 대한 수익을 검증 및 평가할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제어 서버의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 신재생 발전소의 특성을 분석한 도면이다.
도 3a 내지 3h는 본 발명의 일 실시예에 따른, 복수의 제 1 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제 2 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 신재생 발전소의 특성을 분석한 도면이다.
도 3a 내지 3h는 본 발명의 일 실시예에 따른, 복수의 제 1 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 제 2 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 제어 서버(10)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 제어 서버(10)는 신재생 발전소 특성 분석부(100), 제어 로직 결정부(110), 에너지 저장 장치 제어부(120) 및 데이터베이스부(130)를 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 제어 서버(10)는 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 2에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다.
신재생 발전소 특성 분석부(100)는 복수의 신재생 발전소로부터 수집된 발전소의 로데이터(Raw Data)를 이용하여 각 신재생 발전소의 특성을 분석할 수 있다. 예를 들면, 발전소의 로데이터는 신재생 발전소의 날짜별 또는 시간별 예측 발전량 정보(예컨대, 예측 발전 시간 정보, 예측 발전 용량 정보 등), 날짜별 또는 시간별 실측 발전량 정보(예컨대, 실측 발전 시간 정보, 실측 발전 용량 정보 등), FAF (Forecast Accuracy Factor) 계수, SMP (System Marginal Price) 가격 등을 포함할 수 있다.
잠시 도 2를 참조하면, 신재생 발전소 특성 분석부(100)는 수집된 각 신재생 발전소의 로데이터로부터 각 신재생 발전소의 시간별 또는 일별 누적 발전량 및 실제 발전 수익량(예컨대, 발전 정산금 및 인센티브)을 도출할 수 있다.
신재생 발전소 특성 분석부(100)는 수집된 복수의 발전소(210) 각각의 로데이터로부터 각 신재생 발전소의 특성 데이터(200)를 도출할 수 있다. 여기서, 신재생 발전소의 특성 데이터(200)는 신재생 발전소의 발전 설비 종류(예컨대, 발전 설비의 제조사 및 스펙 정보 등), 신재생 발전소가 위치하는 지역 정보(예컨대, 신재생 발전소가 위치한 지역명 및 지형 정보, 경사도, 일조 시간 정보 등), 신재생 발전소의 발전 설비 용량, 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)의 보유 용량 및 보유 수, 발전량 피크 구간 및 발전량의 평가 대상 구간을 포함할 수 있다.
이 때, 발전량 피크 구간은 하루 중 신재생 발전소가 가장 많이 발전하는 시간대를 의미한다. 예를 들면, 발전량 피크 구간은 월마다 달라질 수 있으며, 발전량 피크 구간에는 발전용량이 높은 상위 시간 구간 또는 전체 일일 발전량의 기설정된 비율(예컨대, 60%)에 해당하는 시간 구간이 포함될 수 있다. 발전량의 평가 대상 구간은 인센티브 평가 가능한 시간대 영역을 의미한다. 발전량의 평가 대상 구간은 예를 들면, 계절마다 또는 월마다 재설정될 수 있고, 발전설비용량의 기설정된 비율(예컨대, 10%) 이하의 구간은 인센티브 평가 대상에서 제외될 수 있다.
신재생 발전소 특성 분석부(100)는 도출된 신재생 발전소의 특성 데이터(200)에 기초하여 신재생 발전소의 특성을 분석할 수 있다. 여기서, 신재생 발전소의 특성은 신재생 발전소에 설치된 에너지 저장 장치의 최적의 운영을 위한 운영 로직을 결정하는데 이용될 수 있다. 이러한, 신재생 발전소의 특성은 시간별 일사량 변화, 일별 일사량 변화, 발전 피크 구간 예측 오차 및 발전설비 대비 에너지 저장 장치 용량의 비율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제어 로직 결정부(110)는 분석된 신재생 발전소의 특성에 기초하여 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나를 선택할 수 있다. 잠시 도 3a 내지 3h를 참조하여, 복수의 제 1 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 설명하기로 한다.
도 3a를 참조하면, 복수의 제 1 구간용 제어 로직은 신재생 발전소의 발전량과 예측 발전량 간의 예측 오차 감소에 대한 제 1 요소(30)와, 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량(SOC; state of charge)에 대한 제 2 요소(31)에 기초한 복수의 로직(32, 33, 34, 35)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 로직(32, 33, 34, 35)에는 예를 들면, 제 1 요소(30)에 중점을 두어 에너지 저장 장치를 제어하는 제 1 로직(32)과, 제 2 요소(31)에 중점을 두어 에너지 저장 장치를 제어하는 제 2 로직(33)과, 제 1 요소(30) 및 제 2 요소(31)를 모두 고려하여 에너지 저장 장치를 제어하는 제 3 로직(34)과, 제 1 로직(32) 내지 제 3 로직(34)을 융합 또는 변형하여 에너지 저장 장치를 제어하는 제 4 로직 내지 제 6 로직(35)이 포함될 수 있다.
도 3a 및 3b를 참조하면, 제 1 로직은 제 1 요소(30)의 가중치가 제 2 요소(31)의 가중치 보다 높은 로직에 해당하고, 제 1 로직을 통해 특정 시간 구간 동안 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차가 최소화될 수 있다. 예를 들면, 제 1 로직은 신재생 발전소의 에너지 발전이 집중되는 제 2 시간 구간(302)에 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차를 최소화할 수 있다. 또한, 제 1 로직은 제 2 시간 구간(302)의 전 구간인 제 1 시간 구간(300)에는 에너지 저장 장치가 충전되고, 제 2 시간 구간(302)의 이후의 구간인 제 3 시간 구간(304)에는 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 유지되도록 제어될 수 있다.
도 3a 및 3c를 참조하면, 제 2 로직은 제 2 요소(31)의 가중치가 제 1 요소(30)의 가중치 보다 높은 로직에 해당하고, 제 2 로직을 통해 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량이 기설정된 값(306)으로 유지될 수 있다. 예를 들면, 제 2 로직은 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 기초하여 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차를 제어하기 때문에 동일한 예측 오차의 경우에도 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 따라 에너지 저장 장치의 충전량(308)과 방전량(310)이 차별적으로 산정될 수 있다.
도 3a 및 3d를 참조하면, 제 3 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차에 기초하여 예측 오차를 최소화하거나 에너지 잔여량을 유지하는 로직일 수 있다. 예를 들면, 제 3 로직는 기설정된 단위 시간(1시간)마다 발전량과 예측 발전량간의 예측 오차를 최소화하는 제 1 동작과 MAPE의 비율에 따라 에너지 잔여량을 유지하거나 예측 오차를 최소화하는 제 2 동작을 반복할 수 있다. 여기서, 제 1 동작과 제 2 동작은 기설정된 시간(312)을 경계로 수행될 수 있다. 이 때, 기설정된 시간(312) 이후에 MAPE이 30%를 초과하는 경우(314), 에너지 잔여량을 유지하는 제어가 수행되고, MAPE이 10% 내지 30%인 경우(316), 예측 오차를 최소화하는 제어가 수행되고, MAPE이 10% 이하인 경우(318), 기설정된 범위의 예측 오차를 허용하면서 에너지 잔여량을 유지하는 제어가 수행될 수 있다.
도 3a 및 3e를 참조하면, 제 4 로직은 피크 구간(322)에는 제 1 로직으로 동작하고, 비피크 구간(320, 324)에는 제 2 로직으로 동작하는 로직일 수 있다. 이 때, 피크 구간(322)에서 제 1 로직을 동작시킴으로써 예측 오차를 최소화할 수 있다.
도 3a 및 3f를 참조하면, 제 5 로직은 피크 구간(328)에는 제 1 로직으로 동작하고, 비피크 구간(326, 330)에는 제 3 로직으로 동작하는 로직일 수 있다. 이 때, 피크 구간(328)에서 제 1 로직을 동작시킴으로써 예측 오차를 최소화할 수 있다.
도 3a 및 3g를 참조하면, 제 6 로직은 복수의 시간 구간별로 에너지 잔여량을 차별적으로 제어하면서 예측 오차의 경향성을 시간 구간별로 반영한 로직일 수 있다. 예를 들면, 제 6 로직은 24시간 중 제 1 시간 구간(332)에는 에너지 저장 장치의 충전 오차만 제어하고, 제 2 시간 구간(334)에는 제 1 로직으로 동작하여 예측 오차를 최소화하고, 제 3 시간 구간(336)에는 에너지 저장 장치의 방전 오차만 제어하고, 제 4 시간 구간(338)에는 제 1 로직으로 동작하여 에너지 잔여량의 유지 제어에만 집중하도록 하는 로직일 수 있다.
도 3h를 참조하면, 제어 로직 결정부(110)는 시간별 일사량 변화(340), 일별 일사량 변화(342), 발전 피크 구간 예측 오차(344) 및 발전설비 대비 에너지 저장 장치 용량의 비율(346)를 포함하는 신재생 발전소의 특성의 레벨에 기초하여 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어할 최적의 제어 로직을 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 에서 선택할 수 있다. 예를 들면, 신재생 발전소의 각 특성에 대한 레벨값이 "Very High, High, Medium, Low, Very Low" 5단계로 구분된다고 가정하고, 신재생 발전소의 특성에 대한 레벨값이 도면부호 348과 같은 경우, 제어 로직 결정부(110)는 제 1 로직을 선택할 수 있다. 신재생 발전소의 특성에 대한 레벨값이 도면부호 350과 같은 경우, 제어 로직 결정부(110)는 제 2 로직을 선택할 수 있다.
다시 도 1로 돌아오면, 에너지 저장 장치 제어부(120)는 선택된 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나 및 제 2 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다.
구체적으로 에너지 저장 장치 제어부(120)는 제 1 구간 동안 제 1 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다. 여기서, 제 1 구간은 인센티브 평가 대상 구간(예컨대, 발전설비용량의 기설정된 비율(10%) 이상으로 발전되는 시간 구간)을 포함할 수 있다.
에너지 저장 장치 제어부(120)는 제 2 구간 동안 제 2 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다. 여기서, 제 2 구간은 신재생 에너지 공급 인증서(REC)에 대하여 가중치를 부여하는 구간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 구간은 신재생 에너지 공급 인증서(REC)에 대하여 가중치를 부여하는 구간과 해당 구간에서 에너지 저장 장치를 제어하기 위한 준비 구간을 포함할 수 있다.
이 때, 신재생 에너지 공급 인증서(REC)는 발전사업자가 신재생 발전소에서 전기를 생산하고 공급하였음을 증명하는 인증서이다. 신재생 에너지 공급 인증서를 구매한 신재생 발전소는 판매할 에너지 전력량에 대해 가중치를 부여하여 거래한다. 이 때, 가중치는 신재생 발전소의 설치유형에 따라 다르게 할당될 수도 있다. 가중치는 신재생 에너지 공급인증서의 계약기간 동안만 적용될 수 있다. 단, 신재생 발전소의 발전 피크 구간(예컨대, 10~16시)에서는 신재생 에너지 공급 인증서의 가중치는 적용되지 않는다.
에너지 저장 장치 제어부(120)는 제 2 구간용 제어 로직을 통해 제 2 구간의 시작 시각 전에 에너지 저장 장치가 완충되도록 제어하고, 제 2 구간의 시작 시각부터 에너지 저장 장치가 전력을 방전하도록 제어할 수 있다. 이 때, 제 2 구간에서 에너지 저장 장치가 전력을 방전하는 경우, 방전되는 전력량에 해당하는 발전 정산금에 신재생 에너지 공급 인증서(REC)의 가중치가 부여되기 때문에 전력 중개 거래 수익을 증가시킬 수 있다. 제 2 구간이 아닌 구간에서는 에너지 저장 장치가 전력을 방전하는 것보다 전력을 충전하도록 하는 것이 유리할 수 있다.
잠시 도 4를 참조하여, 제 2 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 에너지 저장 장치 제어부(120)는 제 2 구간 이전에 즉, 제 1 구간 동안 제 1 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어하고 있다. 제 2 구간에서 에너지 저장 장치 제어부(120)는 제 2 구간에 포함되는 신재생 에너지 공급 인증서의 가중치를 부여하는 구간의 시작 시각(400)에 도달할 때, 에너지 저장 장치의 완충이 가능한 시각(402)을 결정할 수 있다.
에너지 저장 장치 제어부(120)는 결정된 시각(402)부터 제 1 구간용 제어 로직을 통한 에너지 저장 장치 제어부의 제어를 중단하고 에너지 저장 장치를 충전할 수 있다. 에너지 저장 장치 제어부(120)는 제 2 구간의 시작 시각(400)부터 에너지 저장 장치가 전력을 방전하도록 제어할 수 있다.
다시 도 1로 돌아오면, 에너지 저장 장치 제어부(120)는 제 3 구간 동안 제 3 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다. 제 3 구간은 제 1 구간 및 제 2 구간이 아닌 구간일 수 있다. 여기서, 제 3 구간용 제어 로직은 제 3 구간 중 피크 구간에는 에너지 저장 장치가 전력을 방전하고, 피크 구간 이전에는 에너지 저장 장치가 전력을 충전하도록 하는 로직일 수 있다.
에너지 저장 장치 제어부(120)는 에너지 저장 장치를 제어하는데 사용된 제어 로직에 대한 에너지 저장 장치의 수익을 분석할 수 있다.
데이터베이스부(130)는 제어 서버(10) 내부의 각 구성요소들 간에 입력 및 출력되는 데이터를 저장하고, 제어 서버(10)와 제어 서버(10) 외부의 구성요소들간에 입력 및 출력되는 데이터를 저장한다. 예를 들면, 데이터베이스부(130)는 신재생 발전소로부터 수집된 발전소의 로데이터를 저장하고, 분석된 신재생 발전소의 특성을 저장할 수 있다.
한편, 당업자라면, 신재생 발전소 특성 분석부(100), 제어 로직 결정부(110), 에너지 저장 장치 제어부(120) 및 데이터베이스부(130) 각각이 분리되어 구현되거나, 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있음을 충분히 이해할 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 단계 S501에서 제어 서버(10)는 신재생 발전소의 특성을 분석할 수 있다. 여기서, 신재생 발전소의 특성은 시간별 일사량 변화, 일별 일사량 변화, 발전 피크 구간 예측 오차 및 발전설비 대비 에너지 저장 장치 용량의 비율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
단계 S503에서 제어 서버(10)는 분석된 신재생 발전소의 특성에 기초하여 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나를 선택할 수 있다.
복수의 제 1 구간용 제어 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차 감소에 대한 제 1 요소 및 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 대한 제 2 요소에 기초한 복수의 로직을 포함할 수 있다.
복수의 제 1 구간용 제어 로직은 예를 들면, 특정 시간 구간 동안 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차를 최소화하도록 하는 제 1 로직과, 에너지 잔여량을 기설정된 값으로 유지하도록 하는 제 2 로직과, 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차에 기초하여 예측 오차를 최소화하거나 에너지 잔여량을 유지하는 제 3 로직을 포함할 수 있다.
또한, 복수의 제 1 구간용 제어 로직은 예를 들면, 피크 구간에는 제 1 로직으로 동작하고, 비피크 구간에는 제 2 로직으로 동작하는 제 4 로직을 포함하고, 피크 구간에는 제 1 로직으로 동작하고, 비피크 구간에는 제 3 로직으로 동작하는 제 5 로직을 더 포함할 수 있다.
단계 S505에서 제어 서버(10)는 선택된 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나 및 제 2 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 서버(10)는 선택된 제 1 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치가 충전하거나 방전하도록 제어할 수 있고, 제 2 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치가 충전하거나 방전하도록 제어할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S501 내지 S505는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 단계 S601에서 제어 서버(10)는 신재생 발전소의 특성을 분석할 수 있다.
단계 S603에서 제어 서버(10)는 분석된 신재생 발전소의 특성에 기초하여 에너지 저장 장치의 제 1 제어 로직(제 1 구간용 제어 로직)을 결정할 수 있다. 여기서, 제 1 제어 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차 감소에 대한 제 1 요소 및 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량에 대한 제 2 요소에 기초한 로직일 수 있다.
단계 S605에서 제어 서버(10)는 제 1 구간 동안 제 1 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다. 여기서, 제 1 구간은 인센티브 평가 대상 구간을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제어 서버(10)는 제 1 구간 동안 제 1 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치가 충전하거나 방전하도록 제어할 수 있다.
단계 S607에서 제어 서버(10)는 제 2 구간 동안 제 2 제어 로직(제 2 구간용 제어 로직)을 통해 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다. 여기서, 제 2 구간은 신재생 에너지 공급 인증서에 대하여 가중치를 부여하는 구간을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제어 서버(10)는 제 2 구간 동안 제 2 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치가 충전하거나 방전하도록 제어할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S601 내지 S607은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 단계 S701에서 제어 서버(10)는 현재 시각이 인센티브 평가 대상 구간인 제 1 구간에 해당되는 경우, 단계 S703에서 제 1 구간 동안, 제 1 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다.
단계 S705에서 제어 서버(10)는 현재 시각이 신재생 에너지 공급 인증서의 가중치를 부여하는 구간인 제 2 구간에 해당되는 경우, 단계 S707에서 제 2 구간 동안, 제 2 구간의 시작 시각에 도달할 때 에너지 저장 장치의 완충이 가능한 시각을 결정할 수 있다. 단계 S709에서 결정된 시각부터 제 2 구간의 시작 시각 전까지 에너지 저장 장치가 충전할 수 있다. 단계 S711에서 제 2 구간의 시작 시각부터 에너지 저장 장치가 전력을 방전하도록 제어할 수 있다.
단계 S713에서 제어 서버(10)는 현재 시각이 제 3 구간에 해당하는 경우, 단계 S715에서 제 3 구간 동안 제 3 구간용 제어 로직을 통해 에너지 저장 장치를 제어할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S701 내지 S715는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 신재생 발전소의 에너지 저장 장치를 제어하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 단계 S801에서 제어 서버(10)는 현재 시각이 제 3 기간 중 피크 구간에 해당하는 경우, 단계 S803에서 에너지 저장 장치가 전력을 방전하도록 제어할 수 있다.
단계 S805에서 제어 서버(10)는 현재 시각이 제 3 기간 중 피크 구간 이전에 해당하는 경우, 단계 S807에서 에너지 저장 장치가 전력을 충전하도록 제어할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S801 내지 S807은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 제어 서버
100: 신재생 발전소 특성 분석부
110: 제어 로직 결정부
120: 에너지 저장 장치 제어부
130: 데이터베이스부
100: 신재생 발전소 특성 분석부
110: 제어 로직 결정부
120: 에너지 저장 장치 제어부
130: 데이터베이스부
Claims (17)
- 제어 서버에서 수행되는 신재생 발전소의 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)를 제어하는 방법에 있어서,
신재생 발전소의 특성을 분석하는 단계;
상기 분석된 신재생 발전소의 특성에 기초하여 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나를 선택하는 단계;
상기 선택된 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나 및 제 2 구간용 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계
를 포함하고,
상기 복수의 제 1 구간용 제어 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차 감소에 대한 제 1 요소 및 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량(SOC; state of charge)에 대한 제 2 요소에 기초한 복수의 로직을 포함하는 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 제 1 구간용 제어 로직은 상기 제 1 요소의 가중치가 상기 제 2 요소의 가중치 보다 높은 제 1 로직 및 상기 제 2 요소의 가중치가 상기 제 1 요소의 가중치 보다 높은 제 2 로직을 포함하는 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 로직은 특정 시간 구간 동안 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차를 최소화하도록 하는 로직인 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제 2 로직은 상기 에너지 잔여량을 기설정된 값으로 유지하도록 하는 로직인 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 구간용 제어 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차에 기초하여 상기 예측 오차를 최소화하거나 상기 에너지 잔여량을 유지하는 제 3 로직을 더 포함하는 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 구간용 제어 로직은 피크 구간에는 상기 제 1 로직으로 동작하고, 비피크 구간에는 상기 제 2 로직으로 동작하는 제 4 로직을 더 포함하는 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 구간용 제어 로직은 피크 구간에는 상기 제 1 로직으로 동작하고, 비피크 구간에는 상기 제 3 로직으로 동작하는 제 5 로직을 더 포함하는 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 신재생 발전소의 특성은 시간별 일사량 변화, 일별 일사량 변화, 발전 피크 구간 예측 오차 및 발전설비 대비 에너지 저장 장치 용량의 비율 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 선택된 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나 및 제 2 구간용 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계는,
제 1 구간 동안 상기 제 1 구간용 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계; 및
제 2 구간 동안 상기 제 2 구간용 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계
를 포함하는 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 구간은 인센티브 평가 대상 구간을 포함하고,
상기 제 2 구간은 신재생 에너지 공급 인증서(REC)에 대하여 가중치를 부여하는 구간을 포함하는 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 2 구간용 제어 로직은 상기 제 2 구간의 시작 시각 전에 상기 에너지 저장 장치가 완충되고, 상기 제 2 구간의 시작 시각부터 상기 에너지 저장 장치가 전력을 방전하도록 하는 로직인 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제 2 구간 동안 상기 제 2 구간용 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계는,
상기 제 2 구간의 시작 시각에 도달할 때 상기 에너지 저장 장치의 완충이 가능한 시각을 결정하는 단계;
상기 결정된 시각부터 상기 에너지 저장 장치를 충전하는 단계; 및
상기 제 2 구간의 시작 시각부터 상기 에너지 저장 장치가 전력을 방전하는 단계
를 포함하는 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 1 항에 있어서,
제 3 구간 동안 제 3 구간용 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계
를 더 포함하는 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제 13 항에 있어서,
상기 제 3 구간용 제어 로직은 상기 제 3 구간 중 피크 구간에는 상기 에너지 저장 장치가 전력을 방전하고, 상기 피크 구간 이전에는 상기 에너지 저장 장치가 전력을 충전하도록 하는 로직인 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 제어 서버에서 수행되는 신재생 발전소의 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)를 제어하는 방법에 있어서,
신재생 발전소의 특성을 분석하는 단계;
상기 분석된 신재생 발전소의 특성에 기초하여 에너지 저장 장치의 제 1 제어 로직을 결정하는 단계;
제 1 구간 동안 상기 제 1 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계;
제 2 구간 동안 제 2 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 단계
를 포함하고,
상기 제 1 제어 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차 감소에 대한 제 1 요소 및 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량(SOC; state of charge)에 대한 제 2 요소에 기초한 로직인 것인, 에너지 저장 장치 제어 방법.
- 신재생 발전소의 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)를 제어하는 제어 서버에 있어서,
신재생 발전소의 특성을 분석하는 신재생 발전소 특성 분석부;
상기 분석된 신재생 발전소의 특성에 기초하여 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나를 선택하는 제어 로직 결정부; 및
상기 선택된 복수의 제 1 구간용 제어 로직 중 하나 및 제 2 구간용 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 에너지 저장 장치 제어부
를 포함하고,
상기 복수의 제 1 구간용 제어 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차 감소에 대한 제 1 요소 및 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량(SOC; state of charge)에 대한 제 2 요소에 기초한 복수의 로직을 포함하는 것인, 제어 서버.
- 신재생 발전소의 에너지 저장 장치(ESS; Energy Storage System)를 제어하는 제어 서버에 있어서,
신재생 발전소의 특성을 분석하는 신재생 발전소 특성 분석부;
상기 분석된 신재생 발전소의 특성에 기초하여 에너지 저장 장치의 제 1 제어 로직을 결정하는 제어 로직 결정부; 및
제 1 구간 동안 상기 제 1 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하고, 제 2 구간 동안 제 2 제어 로직을 통해 상기 에너지 저장 장치를 제어하는 에너지 저장 장치 제어부
를 포함하고,
상기 제 1 제어 로직은 발전량과 예측 발전량과의 예측 오차 감소에 대한 제 1 요소 및 상기 에너지 저장 장치의 에너지 잔여량(SOC; state of charge)에 대한 제 2 요소에 기초한 로직인 것인, 제어 서버.
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Also Published As
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