KR20190048181A - Energy stabilizing management method for energy storage system of building - Google Patents

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최형진
최승용
박성호
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(주)솔보텍
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Abstract

The present invention relates to an energy stabilizing management method of a building distributed power system. As a photovoltaic energy generation power stabilizing method which is applied to a photovoltaic generation unit, a charging and discharging control unit which is connected to a power system, and a building distributed power system, the energy stabilizing management method of a building distributed power system comprises the steps of: allowing an energy control unit of a building distributed power system to detect photovoltaic energy generation power and voltage of a photovoltaic generation unit in real time; and allowing the energy control unit to control charging and discharging of a charging and discharging control unit to stabilize the photovoltaic energy generation power based on a calculated charge amount and discharge amount based on the detected photovoltaic energy generation power and voltage.

Description

빌딩 분산전원 시스템의 에너지 안정화 관리 방법{ENERGY STABILIZING MANAGEMENT METHOD FOR ENERGY STORAGE SYSTEM OF BUILDING}[0001] ENERGY STABILIZING MANAGEMENT METHOD FOR ENERGY STORAGE SYSTEM OF BUILDING [0002]

본 발명은 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 안정화 관리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 빌딩 분산전원 시스템의 발전 전력을 안정화하여 에너지 거래를 전력 계통에 연계하거나 분산전원에 안정적으로 저장할 수 있도록 하는 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 안정화 관리 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for managing energy stabilization in a building distributed power system, and more particularly, to a method for stabilizing power generation in a building distributed power system, The present invention relates to a method for managing energy stabilization of a system.

일반적으로 분산전원(ESS : Energy Storage System)은 에너지 저장 시스템이라고도 하며, 발전소에서 과잉 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해 주는 저장장치를 말한다. 최근에는 빌딩 자체의 안정적인 전원 관리를 위해서 상용 전력 계통을 통해 받은 전력, 또는 신재생에너지를 통해서 생산된 전력을 저장해 두었다가 송전해 주는 저장장치를 포함한다.In general, an energy storage system (ESS) is also called an energy storage system. It refers to a storage device that stores excess power generated by a power plant and temporarily delivers power when power is insufficient. In recent years, for the stable power management of the building itself, it includes a storage device for storing power transmitted through a commercial power system or power generated by renewable energy.

예컨대 최근에는 소규모 빌딩이나 가정을 대상으로 한 소규모 태양광 발전설비(신재생 발전설비)가 확산되면서 사용자가 직접 생산하여 쓰고 남은 전력을 별도로 저장하거나 판매함으로써 수익을 얻는 에너지 거래 시장(예 : 분산자원중개시장, DR(Distributed Resources)시장 등)이 활성화되고 있다.For example, in recent years, small-scale solar power generation facilities (new and renewable generation facilities) for small buildings and households have been spreading, and the energy trading market (for example, distributed resources Brokerage market, and DR (Distributed Resources) market.

이에 따라 사용자는 자신의 전력사용패턴을 분석하여, 전력이 부족한 시간대에서는 상기와 같은 에너지 거래 시장을 통해 잉여전력을 전력회사로부터 싼 가격에 구입하여 분산전원(ESS)에 저장해 두고, 신재생에너지를 통해서 생산된 전력을 저장해 두었다가 생산 전력이 남는 시간대에서는 에너지 거래 시장을 통해 전력회사나 다른 소비자에게 전력을 판매할 수 있게 되었다.Accordingly, the user analyzes his / her own power use pattern and stores surplus power from the electric power company at an inexpensive price through the above-mentioned energy trading market at the time of power shortage, stores it in the distributed power source (ESS) It is possible to sell electricity to electric power companies or other consumers through the energy trading market in the time of production power saving.

하지만 간헐적인 발전 특성을 갖는 신재생에너지는 발전 출력을 정확히 예측하는 것이 어렵고 날씨 등의 상황에 따라 발전 출력이 변동되는 경향이 있기 때문에 연계계통이나 분산전원을 안정적으로 운영하는데 미치는 영향이 작지 않으며, 이에 따른 전력 계통의 품질에도 영향을 미칠 뿐만 아니라, 전력 계통의 안정도에도 악영향을 줄 수 있는 문제점이 있다.However, it is difficult to accurately predict the generation output of renewable energy with intermittent power generation characteristics, and since the power generation output tends to fluctuate depending on weather conditions, the influence on the stable operation of the grid system or the distributed power source is not small, Not only affects the quality of the power system, but also affects the stability of the power system.

가령 양방향 컨버터를 사용함에 있어서 충전과 방전의 전환 시 지연이 발생하여 순간적인 실시간 제어에 단점이 있고, 또한 PCS(Power Conversion System)를 단지 충전 또는 방전 전환하는 방식으로 발전 전력을 관리하였기 때문에 발전 전력의 안정화 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.In the case of using a bidirectional converter, there is a delay in instantaneous real-time control due to a delay in switching between charging and discharging. In addition, since power generation is managed by charging or discharging switching of PCS (Power Conversion System) There is a problem that the stabilization efficiency of the battery is deteriorated.

따라서 빌딩 분산전원 시스템의 발전 전력을 안정화하여 생산 전력을 최대한 효율적으로 이용하면서도 안정적인 출력으로 전력 품질을 보장할 필요성이 있다.Therefore, there is a need to stabilize the generated power of the distributed power generation system of the building, to maximize the production power, and to ensure the power quality with stable output.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1439614호(2014.09.02. 등록, 에이전트 기반 에너지 관리 시스템 및 방법)에 개시되어 있다. The background art of the present invention is disclosed in Korean Registered Patent No. 10-1439614 (Registered, agent-based energy management system and method).

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 빌딩 분산전원 시스템의 발전 전력을 안정화하여 에너지 거래를 전력 계통에 연계하거나 분산전원에 안정적으로 저장할 수 있도록 하는 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 안정화 관리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a system for stabilizing generated power of a distributed power system for building, which is capable of stabilizing the energy transaction in a power system or in a distributed power source, And to provide a method for managing energy stabilization of a building distributed power system.

본 발명의 일 측면에 따른 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 안정화 관리 방법은, 태양광 발전부 및 전력 계통이 연결되는 충방전 제어부 및 빌딩 분산전원 시스템에 적용되는 태양광 에너지 발전 전력 안정화 방법으로서, 상기 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 제어부가 상기 태양광 발전부의 태양광 에너지 발전 전력 및 전압을 실시간으로 감지하는 단계; 및 상기 감지한 태양광 에너지 발전 전력 및 전압을 바탕으로 계산된 충전량 및 방전량에 기초하여 상기 에너지 제어부가 상기 충방전 제어부의 충전 및 방전을 제어하여 상기 태양광 에너지 발전 전력을 안정화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of stabilizing the energy of a building distributed power system according to an aspect of the present invention is a method of stabilizing a solar energy generation power applied to a charge / discharge control unit and a building distributed power system in which a solar power unit and a power system are connected, Wherein the energy control unit of the distributed power system detects solar power generation power and voltage of the solar power generation unit in real time; And stabilizing the photovoltaic power generation power by controlling charging and discharging of the charge and discharge control unit based on a charged amount and a discharging amount calculated based on the sensed photovoltaic energy generation power and voltage, .

본 발명에 있어서, 상기 감지하는 단계는, 상기 태양광 발전부 및 상기 전력 계통이 연결되는 빌딩 분산전원 시스템의 센서부를 통해 상기 에너지 제어부가 상기 태양광 에너지 발전 전력 및 전압을 실시간으로 감지하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the sensing step may include sensing the solar energy generation power and the voltage in real time through the sensor unit of the solar power generation unit and the building distributed power system to which the power system is connected, .

본 발명에 있어서, 상기 충방전 제어부는, 교류(AC)/직류(DC) 컨버터 및 직류(DC)/교류(AC) 인버터 기능을 포함하고, 상기 안정화하는 단계는, 상기 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 제어부가 상기 실시간으로 감지한 태양광 에너지 발전 전력 및 전압에 기초하여 충전 또는 방전을 결정하는 단계; 충전이 결정되면, 상기 에너지 제어부의 제어에 따라 상기 교류/직류 컨버터 기능을 통해 상기 전력 계통으로부터 공급받은 교류 에너지를 직류 에너지로 변환하여 분산전원에 충전하는 단계; 및 방전이 결정되면, 상기 에너지 제어부의 제어에 따라 상기 직류/교류 인버터 기능을 통해 상기 분산전원에 저장된 직류 에너지를 교류 에너지로 변환하여 상기 전력 계통으로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the charging / discharging control unit includes an AC / DC converter and a DC / AC inverter function, and the stabilizing step includes the steps of: Determining a charging or discharging based on the photovoltaic energy generation power and voltage sensed in real time by the control unit; Converting the AC energy supplied from the power system through the AC / DC converter function into DC energy under the control of the energy controller to charge the DC power into the dispersed power source; And converting the DC energy stored in the dispersed power source into AC energy through the DC / AC inverter function under the control of the energy control unit and outputting the AC energy to the power system when the discharge is determined.

본 발명에 있어서, 상기 결정하는 단계는, 상기 에너지 제어부가 상기 실시간으로 감지한 태양광 에너지 발전 전력의 전압과 기 설정된 태양광 에너지 발전 설정 전압을 비교하는 단계; 상기 태양광 에너지 발전 전력의 전압이 상기 기 설정된 태양광 에너지 발전 설정 전압 이상이면, 충전을 결정하고, 충전량을 계산하는 단계; 및 상기 태양광 에너지 발전 전력의 전압이 상기 기 설정된 태양광 에너지 발전 설정 전압 미만이면, 방전을 결정하고, 방전량을 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the determining may include: comparing the voltage of the photovoltaic energy generation power sensed by the energy controller in real time with a preset photovoltaic energy generation set voltage; Determining charging and calculating a charged amount when the voltage of the photovoltaic energy generation power is equal to or higher than the predetermined photovoltaic energy generation set voltage; And determining the discharge and calculating the discharge amount when the voltage of the solar energy generation electric power is lower than the preset solar energy energy generation set voltage.

본 발명에 있어서, 상기 충전하는 단계는, 계산된 충전량만큼 충전을 수행하고, 상기 방전하는 단계는, 계산된 방전량만큼 방전을 수행하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the charging step performs charging by the calculated charge amount, and the discharging step discharges by the calculated discharge amount.

본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 빌딩 분산전원 시스템의 발전 전력을 안정화하여 에너지 거래를 전력 계통에 연계하거나 분산전원에 안정적으로 저장할 수 있도록 하여, 생산 전력을 최대한 효율적으로 이용하면서도 안정적인 출력으로 전력 품질을 보장할 수 있도록 한다.According to one aspect of the present invention, the present invention can stabilize generation power of a building distributed power system to enable energy transactions to be linked to a power system or to be stably stored in a distributed power source, Thereby ensuring power quality.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 안정화 관리를 위한 빌딩 분산전원 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 빌딩 분산전원 시스템의 태양광 에너지 발전 전력 및 전압 곡선을 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 빌딩 분산전원 시스템의 에너지안정화 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a distributed building power system for energy stabilization management according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a graph showing a photovoltaic energy generation power and voltage curve of a building distributed power system according to an embodiment of the present invention. FIG.
3 is a flowchart illustrating an energy stabilization management method for a building distributed power system according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 빌딩 분산전원 시스템의 에너지안정화 관리 방법의 일 실시예를 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an energy stabilization management method of a distributed building power system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 안정화 관리를 위한 빌딩 분산전원 시스템의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a distributed building power system for energy stabilization management according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 빌딩의 분산전원 관리 시스템은, 에너지 제어부(110), 충방전 제어부(PCS, 120), 분산전원(ESS, 130), 인버터부(140), 태양광 발전부(150), 및 센서부(160)를 포함한다.1, the distributed power management system of a building according to the present embodiment includes an energy control unit 110, a charge and discharge control unit (PCS) 120, a distributed power source (ESS) 130, an inverter unit 140, A photovoltaic power generation unit 150, and a sensor unit 160.

본 실시예에 따른 상기 빌딩의 분산전원 관리 시스템은, 각 빌딩마다 설치되는 것으로서, 상기 빌딩의 분산전원 관리 시스템의 상위 계층인 클라우드 빌딩 에너지 관리 시스템(또는 관제센터, 210)을 통해 제어된다. 예컨대 에너지 제어부(110)는 상기 관제센터(210)로부터 거래신호를 받고 그 결과를 피드백한다.The distributed power management system of the building according to the present embodiment is installed for each building and is controlled through a cloud building energy management system (or control center) 210, which is an upper layer of the distributed power management system of the building. For example, the energy control unit 110 receives a transaction signal from the control center 210 and feeds back the result.

따라서 상기 빌딩의 분산전원 관리 시스템이 설치된 빌딩의 개수에 대응하여, 상기 클라우드 빌딩 에너지 관리 시스템(또는 관제센터, 210)은 적어도 하나 이상의 빌딩의 분산전원 관리 시스템을 제어할 수 있다.Accordingly, in response to the number of buildings in which the distributed power management system of the building is installed, the cloud building energy management system (or control center) 210 may control the distributed power management system of at least one or more buildings.

상기 클라우드 빌딩 에너지 관리 시스템(또는 관제센터, 210)은 운영자로부터 각 빌딩의 분산전원(ESS)을 제어하기 위한 세부 운영 스케줄(Schedule) 정보(E-Profile, 프로파일 정보)를 등록받는다. The cloud building energy management system (or control center) 210 receives detailed operation schedule information (E-Profile, profile information) for controlling the distributed power source (ESS) of each building from the operator.

상기 프로파일 정보(E-Profile)는 경제성기반 분산전원(ESS) 스케줄 알고리즘 운영을 위한 기초정보가 된다. The profile information (E-Profile) is basic information for operating the economy-based distributed power source (ESS) scheduling algorithm.

여기서 상기 경제성기반 분산전원(ESS) 스케줄 알고리즘은, 상기 분산전원(ESS)의 경제성 향상을 위한 최적 제어 알고리즘을 의미한다. 즉, 상기 경제성기반 분산전원 스케줄 알고리즘은 상기 분산전원(ESS)을 운영함에 있어서, 특정 시점(예 : 현재, 또는 미래)에서의 시장 거래 조건(예 : 한전 계약 요금제 정보, 에너지 거래 단가 정보)을 기초로 가장 높은 경제성을 얻을 수 있도록 상기 분산전원(ESS)을 제어하는 알고리즘을 의미한다.Here, the economics-based distributed power source (ESS) scheduling algorithm means an optimal control algorithm for improving economical efficiency of the distributed power source (ESS). That is, in operating the distributed power source (ESS), the economics-based distributed power schedule algorithm may include market transaction conditions (for example, KEPCO contract plan information and energy transaction unit price information) at a specific point in time Means an algorithm for controlling the distributed power source (ESS) so as to obtain the highest economical efficiency as a basis.

상기 프로파일 정보(E-Profile)는 각 빌딩의 분산전원 관리 시스템 마다 개별적으로 적용되는 것이 바람직하지만, 각 빌딩의 분산전원 관리 시스템에 공통으로 적용될 수 있는 정보들을 포함할 수 있다.The profile information (E-Profile) is preferably applied to each distributed power management system of each building, but it may include information that can be commonly applied to the distributed power management system of each building.

상기와 같이 상기 클라우드 빌딩 에너지 관리 시스템(또는 관제센터, 210)에 각 빌딩의 분산전원(ESS) 제어를 위한 세부 운영 스케줄(Schedule) 정보(E-Profile, 프로파일 정보)가 등록되면, 상기 클라우드 빌딩 에너지 관리 시스템(또는 관제센터, 210)은 각 빌딩의 분산전원 관리 시스템의 에너지 제어부(110)에 해당 프로파일 정보(E-Profile)를 등록한다.As detailed operating schedule information (E-Profile, profile information) for controlling the distributed power source (ESS) of each building is registered in the cloud building energy management system (or the control center) 210 as described above, The energy management system (or control center) 210 registers the corresponding profile information (E-Profile) in the energy control unit 110 of the distributed power management system of each building.

이에 따라 상기 에너지 제어부(110)는 해당 프로파일 정보(E-Profile)에 기초하여 상기 충방전 제어부(PCS, 120)에 제어신호를 전달한다.Accordingly, the energy controller 110 transmits a control signal to the charge / discharge controller (PCS) 120 based on the profile information (E-Profile).

이에 상기 충방전 제어부(120)는 상기 제어신호에 따른 분산전원(ESS, 130)의 충방전을 제어한다.The charge / discharge control unit 120 controls charge / discharge of the distributed power source (ESS) 130 according to the control signal.

이를 위해 상기 에너지 제어부(210)는 빌딩 내의 태양광 발전부(150)를 통해 생산되는 에너지(즉, 전력)를 측정하거나, 이에 관련된 동작 상태(예 : 온도, 습도 등)를 센서부(160)를 이용해 측정한다.The energy controller 210 may measure the energy (i.e., power) generated through the solar power generator 150 in the building or may monitor the operation state (e.g., temperature, humidity, .

또한 본 실시예에서 상기 에너지 제어부(110)는 에너지(전력) 안정화 관리를 위한 운영 정보(즉, 프로그램)도 등록받는다(도 2 및 도 3 참조). Also, in the present embodiment, the energy control unit 110 also registers operation information (i.e., program) for energy (stabilization) management (refer to FIG. 2 and FIG. 3).

이때 상기 에너지(전력) 안정화 관리를 위한 운영 정보는 태양광 발전부(150)의 발전 용량, 인버터부(140), 분산전원(ESS, 130), 및 충방전 제어부(120) 등의 장치 규격(SPEC)에 따라 적응적일 수 있다. 즉, 동작이 적응적으로 변경될 수 있다.At this time, the operation information for the energy (stabilization) management of the energy (power) stabilizes the power generation capacity of the solar power generation unit 150, the inverter unit 140, the distributed power supply (ESS) 130, SPEC). ≪ / RTI > That is, the operation can be changed adaptively.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 빌딩 분산전원 시스템의 태양광 에너지 발전 전력 및 전압 곡선을 나타낸 그래프로서, 태양광 에너지 발전 전력 곡선(A)은 그 변화가 일정하지 않고 시간에 따라 변화하는 특성이 있다. FIG. 2 is a graph showing a photovoltaic energy generation power curve and a voltage curve of a building distributed power system according to an embodiment of the present invention. The photovoltaic energy generation power curve (A) .

그리고 본 실시예에서는 태양광 에너지 제어 설정 곡선(B)에 따라 상기 태양광 에너지의 발전 전력에 대한 충전과 방전을 제어한다. 즉, 태양광 에너지 발전 전력의 일부를 태양광 에너지 제어 설정 곡선(B)에 따라 충전 또는 방전을 실시함으로써, 상기 태양광 에너지 제어 설정 곡선(B)에 근사하는 에너지 출력 곡선(C)과 같이 안정된 태양광 발전 전력이 출력되는 것이다.In this embodiment, charging and discharging are controlled with respect to the generated power of the solar energy according to the solar energy control setting curve (B). That is, by charging or discharging a part of the photovoltaic energy generation power according to the photovoltaic energy control setting curve (B), the energy output curve (C) approximating to the photovoltaic energy control setting curve Solar power is output.

이때 도면에는 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 상기 태양광 에너지 제어 설정 곡선(B)의 전압(Vc)은 태양광 에너지의 평균 발전 전력을 기초로 산출한 값, 부하 전력을 기초로 산출 한 값 및 에너지 저장 장치(ESS, Energy Storage System)의 에너지 저장 용량값의 조합으로 산출된다.The voltage Vc of the photovoltaic energy control setting curve B is a value calculated based on the average generated power of solar energy, a value calculated based on the load power, And storage capacity (ESS, Energy Storage System).

이때, 충전 조건 및 방전 조건은 상기 도 2의 태양광 에너지 발전 전력 곡선(A)의 태양광 에너지 발전 전압(Vg)과 상기 태양광 에너지 발전 설정 전압(Vc)을 비교한 결과에 따라 아래와 같이 결정된다.At this time, the charging condition and the discharge condition are determined as follows according to the result of comparing the solar-energy generation voltage (Vg) of the solar-energy-generation-power curve (A) do.

즉, 태양광 에너지 발전 전압(Vg)이 태양광 에너지 발전 설정 전압(Vc) 이상이면(Vg ≥ Vc) 충전을 수행하고, 태양광 에너지 발전 전압(Vg)이 태양광 에너지 발전 설정 전압(Vc) 보다 작으면(Vg < Vc) 방전을 수행한다.That is, when the solar energy generation voltage Vg is higher than or equal to the solar energy generation set voltage Vc (Vg? Vc), the solar energy generation voltage Vg is charged to the solar energy generation set voltage Vc, (Vg < Vc).

또한, 충전량 및 방전량 계산은 임의의 시간 사이에서 생성된 태양광 에너지 발전 전압(Vg) 곡선(A)과 태양광 에너지 발전 설정 전압(Vc) 곡선(B) 사이의 각 면적과 같다.The calculation of the amount of charge and the amount of discharge are the same as the respective areas between the solar energy generation voltage Vg curve A and the solar energy generation setting voltage Vc curve B generated between arbitrary time periods.

예컨대 충전량의 경우, 충전이 수행되는 제1 시간(t1) 및 제2 시간(t2) 사이에서 생성된 태양광 에너지 발전 전압(Vg) 곡선(A)과 태양광 에너지 발전 설정 전압(Vc) 곡선(B) 사이의 면적이 된다. 또한 방전량의 경우, 방전이 수행되는 제3 시간(t3) 및 제4 시간(t4) 사이에서 생성된 태양광 에너지 발전 전압(Vg) 곡선(A)과 태양광 에너지 발전 설정 전압(Vc) 곡선(B) 사이의 면적이 된다.For example, in the case of the charged amount, the solar energy generation voltage Vg curve A and the solar energy energy generation set voltage Vc curve (FIG. 5A) generated between the first time t1 and the second time t2, B). Further, in the case of the discharge amount, the curve A of the solar energy generation voltage Vg and the curve of the solar energy generation setting voltage Vc generated between the third time t3 and the fourth time t4, (B).

이때, 상기 충전량을 위한 면적 및 방전량을 위한 면적은 각 시간 구간((t2-t1), (t4-t3))과 전압(Vg, Vc)값을 이용하여 계산된다.At this time, the area for the charged amount and the area for the discharge amount are calculated using the respective time intervals (t2-t1, t4-t3) and the voltages Vg and Vc.

본 실시예에서 상기 에너지 제어부(110)는 충방전 제어부(120)를 분산전원(130)에 연결하여 태양광 에너지 발전 전력의 일부를 충전 또는 방전을 하여 태양광 에너지 발전 출력을 안정화 한다.In this embodiment, the energy control unit 110 connects the charge / discharge control unit 120 to the distributed power source 130 to charge or discharge a part of the photovoltaic generation power to stabilize the photovoltaic power generation output.

상기 에너지 제어부(110)는 태양광 에너지의 발전 전력 및 전압을 감지하여 충전량 또는 방전량을 순간적으로 실시간 계산하여 충방전 제어부(120)를 실시간으로 제어하여 태양광 에너지 발전 전력의 일부를 계산된 양만큼 분산전원(130)에 충전 또는 방전을 하여 태양광 에너지 발전 출력을 안정화시킨다. 이때 본 실시예에서는 태양광 에너지를 중심으로 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 풍력 등 빌딩에 설치되어 발전할 수 있는 에너지 발전 장치에도 적용될 수 있음에 유의한다.The energy control unit 110 senses the generated power and voltage of the solar light energy and instantaneously real-time calculates the charged amount or the discharged amount instantaneously to control the charging / discharging control unit 120 in real time to calculate a part of the solar- Thereby charging or discharging the dispersed power source 130 to stabilize the output of solar energy generation. It should be noted that although the solar energy is mainly described in this embodiment, the present invention is not limited to this, but may be applied to an energy generating device installed in a building such as a wind power generator.

상기 센서부(160)는 태양광 발전부(150)와 전력 계통 사이에 흐르는 전류를 측정하여 상기 에너지 제어부(110)가 전력 계통에서 소비하는 전력을 감지할 수 있도록 한다. 그 이외에도 상기 태양광 발전부(150)의 동작 상태(예 : 온도, 습도 등)를 감지하여 상기 에너지 제어부(110)에 전달할 수도 있다.The sensor unit 160 measures a current flowing between the solar power generation unit 150 and the power system so that the energy controller 110 can sense the power consumed in the power system. (For example, temperature, humidity, etc.) of the photovoltaic power generation unit 150 may be sensed and transmitted to the energy control unit 110. [

상기 충방전 제어부(120)는 전력 변환 장치로서, 태양광 발전부(150)에서 발전된 에너지(전력)를 분산전원(ESS, 130)에 저장한다. 이때 태양광 발전부(150)에서 발전된 에너지(전력)는 상기 인버터부(140)를 통해 교류 또는 직류로 변환된다.The charge / discharge control unit 120 is a power conversion apparatus that stores energy (power) generated by the solar power generation unit 150 in a distributed power source (ESS) 130. At this time, the energy (power) generated by the solar power generation unit 150 is converted into alternating current or direct current through the inverter unit 140.

상기 충방전 제어부(120)는 태양광 발전부(150)로부터 공급되는 태양광 에너지(전력)를 분산전원(130)에 충전하거나, 또는 상기 분산전원(130)을 방전시켜 저장된 에너지를 전력 계통으로 공급하여 전력 관리를 수행한다.The charge / discharge control unit 120 charges the distributed power supply 130 with solar energy (power) supplied from the solar power generation unit 150 or discharges the dispersed power supply 130 to store the stored energy into a power system And performs power management.

이때, 충방전 제어부(120)는 교류(AC)/직류(DC) 컨버터 및 DC/AC 인버터 기능을 수행할 수 있으며, 충전과 방전의 전환이 지연없이 이루어지도록 한다. 이때 상기 충방전 제어부(120)가 교류(AC)/직류(DC) 컨버터 및 DC/AC 인버터 기능을 수행함에 따라 별도의 인버터부(140)나 별도의 컨버터부(미도시)는 포함하지 않을 수도 있다.At this time, the charging / discharging control unit 120 can perform an AC / DC converter and a DC / AC inverter function, so that switching between charge and discharge can be performed without delay. At this time, the charge / discharge control unit 120 performs an AC / DC (DC) converter and a DC / AC inverter function so that a separate inverter unit 140 or a separate converter unit have.

상기 분산전원(130)은 직류 에너지를 저장한다. 그리고 충방전 제어부(120)에 연계되고, 태양광 발전부(150)의 순간적인 전력 출력, 및 불특정 시간 단위로 변화되는 전력 출력을 안정화하는데 사용된다.The distributed power source 130 stores DC energy. Discharge control unit 120, and is used to stabilize an instantaneous power output of the solar power generation unit 150 and a power output that changes in units of an unspecified time.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 빌딩 분산전원 시스템의 에너지안정화 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 상기 에너지 제어부(110)는 세부 운영 스케줄(Schedule) 정보(E-Profile, 프로파일 정보)로서 등록된 에너지(전력) 안정화 관리를 위한 운영 정보(즉, 프로그램)를 바탕으로 상기 충방전 제어부(120)를 제어한다.3 is a flowchart for explaining an energy stabilization management method of a distributed building power system according to an embodiment of the present invention. The energy control unit 110 registers as detailed operation schedule information (E-Profile, profile information) Discharge control unit 120 based on operational information (i.e., program) for stabilizing the energy (power) of the battery.

상기 에너지 제어부(110)는 센서부(160)를 통해 태양광 에너지 발전 전력 및 전압, 또는 동작 상태(예 : 온도, 습도 등)을 실시간으로 감지한다(S101).The energy control unit 110 senses solar power generation power and voltage or operation state (e.g., temperature, humidity, etc.) in real time through the sensor unit 160 (S101).

또한 상기 에너지 제어부(110)는 기 설정된 태양광 에너지 발전 설정 전압(Vc)을 상기 S101 단계에서 감지한 태양광 에너지 발전 전압(Vg)과 비교한다(S102). 여기서, 태양광 에너지 발전 설정 전압(Vc)은 도 2에서 설명한 바와 같이, 태양광 에너지의 평균 발전 전력을 기초로 산출한 값, 계통 전력을 기초로 산출 한 값 및 분산전원(130)의 에너지 저장 용량의 조합으로 산출된 것이다.Also, the energy controller 110 compares the predetermined solar energy generation set voltage Vc with the solar energy generation voltage Vg sensed in step S101 (S102). 2, a value calculated on the basis of the average generated power of the solar light energy, a value calculated on the basis of the grid power, and a value calculated based on the energy storage amount of the distributed power source 130 Capacity.

또한 상기 에너지 제어부(110)는 S102 단계에서 비교한 결과, 태양광 에너지 발전 전압(Vg)이 태양광 에너지 발전 설정 전압(Vc) 이상인지 판단한다(S103).In step S103, the energy controller 110 determines whether the solar energy generation voltage Vg is greater than or equal to the solar energy generation set voltage Vc as a result of the comparison in step S102.

이때, 이상이면, 충전을 결정하고(S104), 도 2에서 설명한 바와 같이 충방전 제어부(120)의 AC/DC 컨버터 기능을 통한 충전량을 계산하고(S105). 계산된 충전량만큼 AC/DC 컨버터 기능의 충전 출력을 제어한다(S106).If it is abnormal, the charging is determined (S104), and the charging amount through the AC / DC converter function of the charging / discharging control unit 120 is calculated (S105) as described in FIG. The charge output of the AC / DC converter function is controlled by the calculated charge amount (S106).

한편, 상기 에너지 제어부(110)는 S102 단계에서 비교한 결과, 태양광 에너지 발전 전압(Vg)이 태양광 에너지 발전 설정 전압(Vc) 미만인지 판단한다(S107).Meanwhile, the energy controller 110 determines whether the photovoltaic energy generation voltage Vg is less than the photovoltaic energy generation set voltage Vc as a result of the comparison in step S102 (S107).

이때, 미만이면, 방전을 결정(S108)하고, 도 2에서 설명한 바와 같이 충방전 제어부(120)의 DC/AC 인버터 기능의 방전량을 계산하고(S109) 계산된 방전량만큼 DC/AC 인버터 기능의 출력을 제어한다(S110).2, the discharge amount of the DC / AC inverter function of charge / discharge control unit 120 is calculated (S109), and the DC / AC inverter function (S110).

이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, I will understand the point. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

100 : 에너지 제어부
120 : 충방전 제어부
130 : 분산전원
140 : 인버터부
150 : 태양광 발전부
160 : 센서부
210 : 관제센터100:
120: Charge /
130: Distributed power source
140:
150: Solar power generation part
160:
210: Control Center

Claims (5)

태양광 발전부 및 전력 계통이 연결되는 충방전 제어부 및 빌딩 분산전원 시스템에 적용되는 태양광 에너지 발전 전력 안정화 방법으로서,
상기 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 제어부가 상기 태양광 발전부의 태양광 에너지 발전 전력 및 전압을 실시간으로 감지하는 단계; 및
상기 감지한 태양광 에너지 발전 전력 및 전압을 바탕으로 계산된 충전량 및 방전량에 기초하여 상기 에너지 제어부가 상기 충방전 제어부의 충전 및 방전을 제어하여 상기 태양광 에너지 발전 전력을 안정화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 안정화 관리 방법.
A method for stabilizing a photovoltaic power generation power applied to a charge / discharge control unit and a building distributed power system in which a photovoltaic power generation unit and a power system are connected,
The energy control unit of the building distributed power system detects solar power generation power and voltage of the solar power generation unit in real time; And
And controlling the charge and discharge of the charge / discharge control unit based on the sensed solar energy generation power and the calculated charge amount and discharge amount to stabilize the solar energy generation power And the energy stabilization management method of the building distributed power system.
제 1항에 있어서, 상기 감지하는 단계는,
상기 태양광 발전부 및 상기 전력 계통이 연결되는 빌딩 분산전원 시스템의 센서부를 통해 상기 에너지 제어부가 상기 태양광 에너지 발전 전력 및 전압을 실시간으로 감지하는 것을 특징으로 하는 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 안정화 관리 방법.
2. The method of claim 1,
Wherein the energy control unit senses the solar energy generation power and the voltage in real time through a sensor unit of the building distributed power system in which the solar power generation unit and the power system are connected. .
제 1항에 있어서, 상기 충방전 제어부는,
교류(AC)/직류(DC) 컨버터 및 직류(DC)/교류(AC) 인버터 기능을 포함하고,
상기 안정화하는 단계는,
상기 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 제어부가 상기 실시간으로 감지한 태양광 에너지 발전 전력 및 전압에 기초하여 충전 또는 방전을 결정하는 단계;
충전이 결정되면, 상기 에너지 제어부의 제어에 따라 상기 교류/직류 컨버터 기능을 통해 상기 전력 계통으로부터 공급받은 교류 에너지를 직류 에너지로 변환하여 분산전원에 충전하는 단계; 및
방전이 결정되면, 상기 에너지 제어부의 제어에 따라 상기 직류/교류 인버터 기능을 통해 상기 분산전원에 저장된 직류 에너지를 교류 에너지로 변환하여 상기 전력 계통으로 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 안정화 관리 방법.
The charge / discharge control device according to claim 1,
(AC) / direct current (DC) converter and direct current (DC) / alternating current (AC)
Wherein the stabilizing comprises:
Determining charging or discharging based on photovoltaic energy generation power and voltage sensed by the energy control unit of the building distributed power system in real time;
Converting the AC energy supplied from the power system through the AC / DC converter function into DC energy under the control of the energy controller to charge the DC power into the dispersed power source; And
And converting the DC energy stored in the dispersed power source into AC energy through the DC / AC inverter function under the control of the energy control unit and outputting the AC energy to the power system when the discharge is determined. A method for managing energy stabilization of a power system.
제 3항에 있어서, 상기 결정하는 단계는,
상기 에너지 제어부가 상기 실시간으로 감지한 태양광 에너지 발전 전력의 전압과 기 설정된 태양광 에너지 발전 설정 전압을 비교하는 단계;
상기 태양광 에너지 발전 전력의 전압이 상기 기 설정된 태양광 에너지 발전 설정 전압 이상이면, 충전을 결정하고, 충전량을 계산하는 단계; 및
상기 태양광 에너지 발전 전력의 전압이 상기 기 설정된 태양광 에너지 발전 설정 전압 미만이면, 방전을 결정하고, 방전량을 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 안정화 관리 방법.
4. The method of claim 3,
Comparing the voltage of the photovoltaic energy generation power sensed by the energy controller in real time with a preset photovoltaic energy generation set voltage;
Determining charging and calculating a charged amount when the voltage of the photovoltaic energy generation power is equal to or higher than the predetermined photovoltaic energy generation set voltage; And
And determining a discharge and calculating an amount of discharge if the voltage of the photovoltaic energy generation power is less than the preset solar energy energy generation set voltage.
제 3항에 있어서,
상기 충전하는 단계는, 계산된 충전량만큼 충전을 수행하고,
상기 방전하는 단계는, 계산된 방전량만큼 방전을 수행하는 것을 특징으로 하는 빌딩 분산전원 시스템의 에너지 안정화 관리 방법.The method of claim 3,
Wherein the charging step performs charging by the calculated charging amount,
Wherein the discharging is performed by a calculated amount of discharge.
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