KR20190062812A - An energy storage system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력 수급 상태를 효율적으로 관리할 수 있는 에너지 저장 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an energy storage system capable of efficiently managing power supply and demand.
에너지 저장 시스템(Energy Storage System)은 생산된 전력을 발전소, 변전소 및 송전선 등을 포함한 각각의 연계 시스템에 저장한 후, 전력이 필요한 시기에 선택적, 효율적으로 사용하여 에너지 효율을 높이는 시스템이다.Energy Storage System is a system that stores generated power in each link system including power plant, substation and transmission line, and then uses energy selectively and efficiently at necessary time to enhance energy efficiency.
에너지 저장 시스템은 시간대 및 계절별 변동이 큰 전기부하를 평준화시켜 전반적인 부하율을 향상시킬 경우, 발전 단가를 낮출 수 있으며 전력설비 증설에 필요한 투자비와 운전비 등을 절감할 수 있어서 전기요금을 인하하고 에너지를 절약할 수 있다.The energy storage system can reduce the power generation cost when the overall load ratio is improved by leveling the electric load with large time and seasonal variation, and it is possible to reduce the investment cost and the operation cost required for the electric power facility expansion, can do.
이러한 에너지 저장 시스템은 전력계통에서 발전, 송배전, 수용가에 설치되어 이용되고 있으며, 주파수 조정(Frequency Regulation), 신재생에너지를 이용한 발전기 출력 안정화, 첨두부하 저감(Peak Shaving), 부하 평준화(Load Leveling), 비상 전원 등의 기능으로 사용되고 있다.These energy storage systems are installed in power generation, transmission, distribution, and customer in power system. Frequency regulation, generator output stabilization using peak energy, peak shaving, load leveling, , And emergency power supply.
또한 에너지 저장 시스템은 저장방식에 따라 크게 물리적 에너지 저장과 화학적 에너지 저장으로 구분된다. 물리적 에너지 저장으로는 양수발전, 압축 공기 저장, 플라이휠 등을 이용한 방법이 있고, 화학적 에너지 저장으로는 리튬이온 배터리, 납축전지, Nas 전지 등을 이용한 방법이 있다.The energy storage system is divided into physical energy storage and chemical energy storage depending on the storage method. Physical energy storage includes pumped storage, compressed air storage, and flywheel. Chemical storage includes lithium ion batteries, lead acid batteries, and Nas batteries.
여기에서, 도 1을 참조하여, 종래의 에너지 저장 시스템에 대해 설명하도록 한다.Here, a conventional energy storage system will be described with reference to FIG.
도 1은 종래의 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating a conventional energy storage system.
종래의 에너지 저장 시스템에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, PV(Photovoltaic) 패널(PV)에서 생산된 전력이 DC-DC 컨버터(50)를 통해 변환되어 복수개의 부하(30, 31, 32, 33)로 제공된다. 또한 계통(10)에서 생성된 전력은 AC-DC 컨버터(25)를 통해 변환되어 복수개의 부하(30, 31, 32, 33)로 제공된다. In the conventional energy storage system, as shown in FIG. 1, the power produced by the PV (Photovoltaic) panel PV is converted through the DC-
다만, PV 패널(PV)은 신재생에너지(즉, 태양광)를 토대로 발전하기 때문에 전력 공급이 불안정하다는 점 및 비상 발전기 또는 UPS(Uninterruptible Power Supply) 구조가 갖추어지지 않은 경우 계통 정전시 문제 해결 방안이 없다는 점에서 개선된 에너지 저장 시스템의 필요성이 대두되고 있다. However, since the PV panel (PV) is based on renewable energy (ie, solar power), it is unstable in power supply, and when the emergency generator or UPS (Uninterruptible Power Supply) There is a need for an improved energy storage system.
본 발명은 PV 패널의 불안정한 전력 공급을 보완하고, DC 배전망 또는 계통에 문제가 발생시 무정전(즉, 무순단)으로 전력을 공급할 수 있는 에너지 저장 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide an energy storage system capable of supplementing unstable power supply of a PV panel and supplying power in an uninterrupted state (i.e., in a steady state) when a problem occurs in a DC distribution system or a system.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템은 DC(Direct Current) 배전망의 전력을 관리하는 에너지 저장 시스템에 있어서, DC 배전망에 연결되고, DC 배전망의 전압 변화를 감지하는 제1 컨버터, DC 배전망에 연결되는 제2 컨버터, 제2 컨버터에 연결되고, 제2 컨버터에 의해 전압이 제어되는 제1 부하, DC 배전망에 연결되는 제3 컨버터, 제3 컨버터에 연결되고, 적어도 하나 이상의 PV(Photovoltaic) 패널에서 생산된 전력을 공급받으며, 제3 컨버터에 의해 충방전이 제어되는 제1 배터리 및 제1 컨버터에 연결되고, 제1 컨버터에 의해 충방전이 제어되는 제2 배터리를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an energy storage system for managing power of a DC (Direct Current) distribution, the system comprising: A second converter coupled to the DC distribution, a first load coupled to the second converter and having a voltage controlled by the second converter, a third converter coupled to the DC distribution, And is connected to a first battery and a first converter that are supplied with power produced by at least one PV (Photovoltaic) panel and are controlled to be charged and discharged by a third converter, And a second battery.
상기 제2 배터리에 연결되는 제4 컨버터 및 제4 컨버터에 연결되고, 제4 컨버터에 의해 전력이 제어되는 비상 발전기를 더 포함한다.A fourth converter connected to the second battery, and an emergency generator connected to the fourth converter, the power being controlled by the fourth converter.
상기 제2 배터리에 연결되고, 전력을 생산하여 제2 배터리로 공급하는 풍력 발전기를 더 포함한다.And a wind power generator connected to the second battery, for generating and supplying power to the second battery.
상기 DC 배전망에 연결되는 제5 컨버터 및 제5 컨버터에 연결되고, 제5 컨버터에 의해 전압이 제어되는 제2 부하를 더 포함한다.A fifth converter connected to the DC power distribution, and a second load connected to the fifth converter, the voltage being controlled by the fifth converter.
상기 제1 컨버터는 제2 배터리의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되고, 제2 컨버터는 제1 부하의 전압을 제어하기 위해 CVCF 모드로 구동되며, 제3 컨버터는 제1 배터리의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되고, 제4 컨버터는 비상 발전기의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되며, 제5 컨버터는 제2 부하의 전압을 제어하기 위해 CVCF 모드로 구동된다.The first converter is driven in a power control mode to control the power of the second battery, the second converter is driven in CVCF mode to control the voltage of the first load, and the third converter is operated in the power control mode to control the power of the first battery The fourth converter is driven in a power control mode to control the power of the emergency generator and the fifth converter is driven in CVCF mode to control the voltage of the second load.
상기 제1 컨버터는 제2 배터리로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 DC 배전망에 제공하거나 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제2 배터리에 제공하고, 제2 컨버터는 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제1 부하에 제공하고, 제3 컨버터는 제1 배터리로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 DC 배전망에 제공하거나 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제1 배터리에 제공하고, 제4 컨버터는 비상 발전기로부터 제공받은 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제2 배터리에 제공하고, 제5 컨버터는 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 제2 부하에 제공한다.The first converter converts the DC voltage supplied from the second battery to a DC voltage and provides the DC voltage to the DC distribution or the DC voltage supplied from the DC distribution to the DC voltage and supplies the DC voltage to the second battery. The DC converter converts the DC voltage supplied from the DC power supply to a DC voltage and supplies the DC voltage to the first load. The third converter converts the DC voltage supplied from the first battery to a DC voltage to provide DC power or DC power Converts the received DC voltage into a DC voltage and supplies it to the first battery, the fourth converter converts the AC voltage supplied from the emergency generator to a DC voltage and provides it to the second battery, and the fifth converter Converts the DC voltage into an AC voltage and provides it to the second load.
상기 DC 배전망의 전압이 미리 설정된 시간 내에 미리 설정된 기준값 이하로 감소되는 경우, 제1 컨버터는 DC 배전망의 전압을 제어하기 위해 DC 전압 제어 모드로 구동되고, 제2 배터리를 방전시켜 방전된 전력을 DC 배전망에 무순단 상태로 공급한다.When the voltage of the DC distribution is reduced to a preset reference value or less within a predetermined time, the first converter is driven in a DC voltage control mode to control the voltage of the DC distribution, discharging the second battery to discharge electric power To the DC distribution.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템은 계통 및 계통에 연계된 DC 배전망의 전력을 관리하는 에너지 저장 시스템에 있어서, 계통과 DC 배전망 사이에 연결되어 DC 배전망의 전압을 제어하는 제1 컨버터, DC 배전망에 연결되는 제2 컨버터, 제2 컨버터에 연결되고, 제2 컨버터에 의해 전압이 제어되는 제1 부하, DC 배전망에 연결되는 제3 컨버터, 제3 컨버터에 연결되고, 적어도 하나 이상의 PV(Photovoltaic) 패널에서 생산된 전력을 공급받으며, 제3 컨버터에 의해 충방전이 제어되는 제1 배터리, DC 배전망에 연결되는 제4 컨버터 및 제4 컨버터에 연결되고, 제4 컨버터에 의해 충방전이 제어되는 제2 배터리를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an energy storage system for managing the power of a DC distribution system connected to a system and a system, A second converter coupled to the DC distribution, a first load coupled to the second converter and having a voltage controlled by the second converter, a third converter coupled to the DC distribution, A first battery connected to the third converter and being supplied with power produced by at least one PV (Photovoltaic) panel, the first battery being charged / discharged by the third converter, the fourth converter connected to the DC distribution, And a second battery whose charge and discharge is controlled by the fourth converter.
상기 제2 배터리에 연결되는 제5 컨버터 및 제5 컨버터에 연결되고, 제5 컨버터에 의해 전력이 제어되는 비상 발전기를 더 포함한다.A fifth converter connected to the second battery, and an emergency generator connected to the fifth converter, the power being controlled by the fifth converter.
상기 제2 배터리에 연결되고, 전력을 생산하여 제2 배터리로 공급하는 풍력 발전기를 더 포함한다.And a wind power generator connected to the second battery, for generating and supplying power to the second battery.
상기 DC 배전망에 연결되는 제6 컨버터 및 제6 컨버터에 연결되고, 제6 컨버터에 의해 전압이 제어되는 제2 부하를 더 포함한다.A sixth converter connected to the DC power distribution, and a second load connected to the sixth converter, the voltage being controlled by the sixth converter.
상기 제1 컨버터는 DC 배전망의 전압을 제어하기 위해 DC 전압 제어 모드로 구동되고, 제2 컨버터는 제1 부하의 전압을 제어하기 위해 CVCF 모드로 구동되며, 제3 컨버터는 제1 배터리의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되고, 제4 컨버터는 제2 배터리의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되며, 제5 컨버터는 비상 발전기의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되고, 제6 컨버터는 제2 부하의 전압을 제어하기 위해 CVCF 모드로 구동된다.The first converter is driven in a DC voltage control mode to control the voltage of the DC distribution, the second converter is driven in CVCF mode to control the voltage of the first load, The fourth converter is driven in a power control mode to control the power of the second battery and the fifth converter is driven in the power control mode to control the power of the emergency generator, The sixth converter is driven in the CVCF mode to control the voltage of the second load.
상기 제1 컨버터는 계통으로부터 제공받은 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 DC 배전망에 제공하거나 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 계통에 제공하고, 제2 컨버터는 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제1 부하에 제공하고, 제3 컨버터는 제1 배터리로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 DC 배전망에 제공하거나 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제1 배터리에 제공하고, 제4 컨버터는 제2 배터리로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 DC 배전망에 제공하거나 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제2 배터리에 제공하고, 제5 컨버터는 비상 발전기로부터 제공받은 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제2 배터리에 제공하고, 제6 컨버터는 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 제2 부하에 제공한다.The first converter converts the AC voltage supplied from the system into a DC voltage to provide the DC voltage to the DC distribution system or the DC voltage supplied from the DC distribution system to the AC voltage, The third converter converts the DC voltage supplied from the first battery to a DC voltage and supplies the DC voltage to the DC distribution or converts the DC voltage supplied from the DC distribution to a DC voltage DC voltage to the first battery, and the fourth converter converts the DC voltage supplied from the second battery to a DC voltage and provides the DC voltage to the DC distribution, or converts the DC voltage supplied from the DC distribution to a DC voltage And the fifth converter converts the AC voltage supplied from the emergency generator to a DC voltage and supplies the DC voltage to the second battery, It converts the DC voltage received from the network to the AC voltage and provides it to the second load.
상기 계통에 문제가 발생한 경우, 제1 컨버터는 구동이 중단되고, 제4 컨버터는 DC 배전망의 전압을 제어하기 위해 DC 전압 제어 모드로 구동되고, 제2 배터리를 방전시켜 방전된 전력을 DC 배전망에 무순단 상태로 공급한다.When a problem occurs in the system, the first converter is stopped, and the fourth converter is driven in a DC voltage control mode to control the voltage of the DC distribution, It supplies in a steady state to the view.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, PV 패널의 불안정한 전력 공급을 보완하고, DC 배전망 또는 계통에 문제가 발생시 무정전으로 전력을 공급할 수 있는바, 전력 수급 상태의 효율적이고 안정적인 관리가 가능하다.As described above, according to the present invention, it is possible to supplement the unstable power supply of the PV panel and to supply the power with uninterruptible power when a problem occurs in the DC distribution system or the grid, so that efficient and stable management of the power supply and demand state is possible.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다. The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
도 1은 종래의 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 에너지 저장 시스템의 전력 흐름을 설명하는 개략도들이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다.
도 6 및 도 7은 도 5의 에너지 저장 시스템의 전력 흐름을 설명하는 개략도들이다.1 is a schematic diagram illustrating a conventional energy storage system.
2 is a schematic diagram illustrating an energy storage system according to one embodiment of the present invention.
FIGS. 3 and 4 are schematic diagrams illustrating the power flow of the energy storage system of FIG. 2. FIG.
5 is a schematic diagram illustrating an energy storage system according to another embodiment of the present invention.
Figs. 6 and 7 are schematic diagrams illustrating the power flow of the energy storage system of Fig.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings, which are not intended to limit the scope of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to denote the same or similar elements.
이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하도록 한다.Hereinafter, an energy storage system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4. FIG.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다. 도 3 및 도 4는 도 2의 에너지 저장 시스템의 전력 흐름을 설명하는 개략도들이다.2 is a schematic diagram illustrating an energy storage system according to one embodiment of the present invention. FIGS. 3 and 4 are schematic diagrams illustrating the power flow of the energy storage system of FIG. 2. FIG.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(1)은 DC 배전망(20; 즉, DC 계통)의 전력을 관리할 수 있다.Referring first to FIG. 2, an
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(1)은 제1 컨버터(100), 제2 컨버터(150), 제3 컨버터(200), 제4 컨버터(250), 제5 컨버터(270), 제1 배터리(300), 제2 배터리(350), 제3 배터리(400), 제1 부하(450), 제2 부하(455), 비상 발전기(500), 풍력 발전기(600)를 포함할 수 있다.The
또한, 에너지 저장 시스템(1)은 DC 배전망(20) 뿐만 아니라 적어도 하나 이상의 PV 패널(예를 들어, PV1~PV7)도 더 포함할 수 있고, 제1 부하(450), 제2 부하(455), 제2 컨버터(150), 제5 컨버터(270), PV 패널(PV1~PV7) 등의 개수는 변동될 수 있으며, 제1 배터리(300)와 제2 배터리(350) 중 어느 하나만 포함할 수도 있다. In addition, the
여기에서, 부하(450, 455)는 예를 들어, 가정, 대형 건물, 공장 등을 포함할 수 있다. 또한 PV 패널(예를 들어, PV1~PV7)은 태양광 에너지를 이용하여 전력을 생산하는 시스템이고, 풍력 발전기(600)는 풍력을 이용하여 전력을 생산하는 시스템일 수 있다. Here, the
다만, 설명의 편의를 위해, 본 발명의 일 실시예에서는, 에너지 저장 시스템(1)이 제1 컨버터(100), 제2 컨버터(150), 제3 컨버터(200), 제4 컨버터(250), 제5 컨버터(270), 제1 배터리(300), 제2 배터리(350), 제3 배터리(400), 제1 부하(450), 제2 부하(455), 비상 발전기(500), 풍력 발전기(600)를 포함하고, 제1 PV 패널 그룹(PVG1)은 4개의 PV 패널(PV1~PV4)을 포함하며, 제2 PV 패널 그룹(PVG2)은 3개의 PV 패널(PV5~PV7)을 포함하고, 제1 부하(450)는 4개의 부하(451~454;제1-1부하~제1-4부하)를 포함하고, 제2 컨버터(150)도 4개의 컨버터(151~154)를 포함하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.In an embodiment of the present invention, the
제1 컨버터(100)는 DC 배전망(20)에 연결되고, DC 배전망(20)의 전압 변화를 감지할 수 있다. The
구체적으로, 제1 컨버터(100)는 DC 배전망(20)과 제3 배터리(400) 사이에 연결되고, DC 배전망(20)의 전압 변화를 감지하며, 제3 배터리(400)의 충방전을 제어할 수 있다.Specifically, the
또한 제1 컨버터(100)는 제3 배터리(400)로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 DC 배전망(20)에 제공하거나 DC 배전망(20)으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제3 배터리(400)에 제공할 수 있다. The
이에 따라, 제1 컨버터(100)는 DC-DC 컨버터일 수 있다.Accordingly, the
여기에서, DC 전압을 DC 전압으로 변환한다는 의미는 DC 전압을 다른 레벨의 DC 전압으로 승압하거나 감압한다는 것을 의미할 수 있다.Here, the conversion of the DC voltage to the DC voltage may mean boosting or reducing the DC voltage to a DC voltage of another level.
또한 제1 컨버터(100)는 DC 배전망(20)의 전압(즉, 전력 상태)이 정상인 경우, 제3 배터리(400)의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동될 수 있다. Also, the
구체적으로, 제1 컨버터(100)는 DC 배전망(20)의 전압이 정상 상태일 때, 제3 배터리(400)의 SOC(State of Charge), DC 배전망(20)의 전력 상태, 제1 및 제2 부하(450, 455)의 소모 전력량 등을 기반으로 제3 배터리(400)의 충방전을 수행할 수 있다. 즉, 제1 컨버터(100)는 예를 들어, 최대부하시간(부하의 전력소비량이 최대일 때)에는 제3 배터리(400)를 방전시키고, 최소부하시간(부하의 전력소비량이 최소일 때)에는 제3 배터리(400)를 충전시킴으로써 피크 저감 기능을 수행할 수 있다.Specifically, the
반면에, DC 배전망(20)의 전압에 문제가 생긴 경우(예를 들어, 전압이 미리 설정된 시간 내에 미리 설정된 기준값 이하로 감소; 전압 급감) 에, 제1 컨버터(100)는 DC 배전망(20)의 전압을 제어할 수 있다.On the other hand, when there is a problem with the voltage of the DC power distribution 20 (e.g., the voltage is reduced below a preset reference value within a preset time; voltage drop), the
구체적으로, 제1 컨버터(100)는 DC 배전망(20)의 전압 변화율(즉, 시간에 따른 DC 전압 변화율)을 감지함으로써, DC 배전망(20)의 전압에 문제가 발생했는지 여부를 파악할 수 있다. Specifically, the
또한 제1 컨버터(100)는 DC 배전망(20)의 전압 변화 감지 결과를 토대로 DC 배전망(20)의 전압을 제어할 수 있다. Also, the
즉, DC 배전망(20)의 전압에 문제가 발생한 경우, 제1 컨버터(100)가 DC 배전망(20)의 전압을 제어하는바, 지체 없이(즉, 무순단 상태로) 제3 배터리(400)의 전력을 제1 및 제2 부하(450, 455)에 공급할 수 있다. That is, when there is a problem with the voltage of the
제2 컨버터(150)는 DC 배전망(20)에 연결되고, 제1 부하(450)의 전압을 제어할 수 있다.The second converter 150 is connected to the
구체적으로, 제2 컨버터(150)는 DC 배전망(20)으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제1 부하(450)에 제공할 수 있다. 또한, 제2 컨버터(150)는 제1 부하(450)의 전압을 제어하기 위해 CVCF 모드로 구동될 수 있다. Specifically, the second converter 150 may convert the DC voltage supplied from the
이에 따라, 제2 컨버터(150)는 DC-DC 컨버터일 수 있고, 제1 부하(450)는 DC 부하일 수 있다.Accordingly, the second converter 150 may be a DC-DC converter, and the
또한 제2 컨버터(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 부하(450)의 수(예를 들어, 4개)에 맞추어 복수개(예를 들어, 4개; 151~154)가 구비될 수 있다. 2, the second converter 150 may include a plurality (for example, four, 151 to 154) of the first loads 450 (for example, four) .
제3 컨버터(200)는 DC 배전망(20)에 연결되고, 제1 배터리(300) 및 제2 배터리(350)의 충방전을 제어할 수 있다.The
구체적으로, 제3 컨버터(200)는 DC 배전망(20)과 제1 및 제2 배터리(300, 350) 사이에 연결되고, 제1 및 제2 배터리(300, 350)의 충방전을 제어할 수 있다.Specifically, the
또한 제3 컨버터(200)는 제1 및 제2 배터리(300, 350) 중 적어도 하나로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 DC 배전망(20)에 제공하거나 DC 배전망(20)으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제1 및 제2 배터리(300, 350) 중 적어도 하나에 제공할 수 있다. The
이에 따라, 제3 컨버터(200)는 DC-DC 컨버터일 수 있다.Accordingly, the
또한 제3 컨버터(200)는 제1 및 제2 배터리(300, 350)의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동될 수 있다. The
구체적으로, 제3 컨버터(200)는 제1 배터리(300)의 SOC, DC 배전망(20)의 전력 상태, 제1 및 제2 부하(450, 455)의 소모 전력량 등을 기반으로 제1 배터리(300)의 충방전을 수행할 수 있고, 제2 배터리(350)의 SOC, DC 배전망(20)의 전력 상태, 제1 및 제2 부하(450, 455)의 소모 전력량 등을 기반으로 제2 배터리(350)의 충방전을 수행할 수 있다. 즉, 제3 컨버터(200)는 예를 들어, 최대부하시간(부하의 전력소비량이 최대일 때)에는 제1 및 제2 배터리(300, 350) 중 적어도 하나를 방전시키고, 최소부하시간(부하의 전력소비량이 최소일 때)에는 제1 및 제2 배터리(300, 350) 중 적어도 하나를 충전시킴으로써 피크 저감 기능을 수행할 수 있다.Specifically, the
참고로, 제3 컨버터(200)는 전술한 제1 컨버터(100)를 대신하여 DC 배전망(20)의 전압을 제어하는 역할을 수행하거나 제1 컨버터(100)와 함께 DC 배전망(20)의 전압을 제어하는 역할을 수행할 수도 있으나, 본 발명의 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 제1 컨버터(100)가 DC 배전망(20)의 전압을 제어하는 역할을 수행하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다. The
제4 컨버터(250)는 제3 배터리(400)와 비상 발전기(500) 사이에 연결될 수 있고, 비상 발전기(500)의 전력을 제어할 수 있다.The
구체적으로, 제4 컨버터(250)는 비상 발전기(500)로부터 제공받은 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 제3 배터리(400)에 제공할 수 있다. 또한, 제4 컨버터(250)는 비상 발전기(500)의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동될 수 있다. Specifically, the
이에 따라, 제4 컨버터(250)는 AC-DC 컨버터일 수 있다.Accordingly, the
제5 컨버터(270)는 DC 배전망(20)에 연결되고, 제2 부하(455)의 전압을 제어할 수 있다.The
구체적으로, 제5 컨버터(270)는 DC 배전망(20)으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 제2 부하(455)에 제공할 수 있다. 또한, 제5 컨버터(270)는 제2 부하(455)의 전압을 제어하기 위해 CVCF 모드로 구동될 수 있다. Specifically, the
이에 따라, 제5 컨버터(270)는 DC-AC 컨버터일 수 있고, 제2 부하(455)는 AC 부하일 수 있다.Accordingly, the
또한 제5 컨버터(270)는 제2 부하(455)의 수에 맞추어 복수개가 구비될 수도 있다. In addition, a plurality of the
제1 배터리(300)는 제3 컨버터(200)에 연결되고, 적어도 하나 이상의 PV 패널(PV1~PV4; 제1 PV 패널 그룹(PVG1))에서 생산된 전력을 공급받으며, 제3 컨버터(200)에 의해 충방전이 제어될 수 있다. The
또한 제1 배터리(300)는 적어도 하나 이상의 배터리 셀로 이루어질 수 있으며, 각 배터리 셀은 복수의 베어셀을 포함할 수 있다.Also, the
참고로, 제1 배터리(300)는 제3 컨버터(200)를 통해 DC 배전망(20)의 전력을 공급받을 수도 있다. For reference, the
제2 배터리(350)는 제3 컨버터(200)에 연결되고, 적어도 하나 이상의 PV 패널(PV5~PV7; 제2 PV 패널 그룹(PVG2))에서 생산된 전력을 공급받으며, 제3 컨버터(200)에 의해 충방전이 제어될 수 있다. The
또한 제2 배터리(350)는 적어도 하나 이상의 배터리 셀로 이루어질 수 있으며, 각 배터리 셀은 복수의 베어셀을 포함할 수 있다.Also, the
참고로, 제2 배터리(350)는 제3 컨버터(200)를 통해 DC 배전망(20)의 전력을 공급받을 수도 있다. For reference, the
제3 배터리(400)는 제1 컨버터(100)에 연결되고, 비상 발전기(500) 및 풍력 발전기(600)로부터 전력을 공급받으며, 제1 컨버터(100)에 의해 충방전이 제어될 수 있다. The third battery 400 is connected to the
또한 제3 배터리(400)는 적어도 하나 이상의 배터리 셀로 이루어질 수 있으며, 각 배터리 셀은 복수의 베어셀을 포함할 수 있다.Also, the third battery 400 may include at least one battery cell, and each battery cell may include a plurality of bare cells.
참고로, 제3 배터리(400)는 제1 컨버터(100)를 통해 DC 배전망(20)의 전력을 공급받을 수도 있다. For reference, the third battery 400 may be supplied with the power of the
제1 부하(450)는 제2 컨버터(150)에 연결되고, 제2 컨버터(150)에 의해 전압(즉, 전력)이 제어될 수 있다.The
또한 제1 부하(450)는 예를 들어, 복수개(451~454; 제1-1부하~제1-4부하)일 수 있고, AC 부하일 수 있다.Further, the
제2 부하(455)는 제5 컨버터(270)에 연결되고, 제5 컨버터(270)에 의해 전압(즉, 전력)이 제어될 수 있다.The
또한 제2 부하(455)는 예를 들어, 복수개일 수 있고, DC 부하일 수 있다.The
비상 발전기(500)는 제4 컨버터(250)에 연결되고, 제4 컨버터(250)에 의해 전력이 제어될 수 있다.The
구체적으로, 비상 발전기(500)는 예를 들어, 디젤 발전기를 포함할 수 있다. 또한 비상 발전기(500)는 DC 배전망(20)에 문제가 발생한 경우(예를 들어, DC 배전망(20)의 전압이 급감시), 제3 배터리(400)로 전력을 공급할 수 있다. 즉, 비상 발전기(500)는 제4 컨버터(250)를 통해 제3 배터리(400)로 전력을 공급할 수 있다.Specifically, the
풍력 발전기(600)는 제3 배터리(400)에 연결되고, 전력을 생산하여 제3 배터리(400)로 공급할 수 있다.The
구체적으로, 풍력 발전기(600)는 풍력(즉, 바람)을 이용하여 전력을 생산할 수 있고, 생산된 전력을 제3 배터리(400)로 공급할 수 있다. Specifically, the
풍력 발전기(600)에서 제3 배터리(400)로 공급되는 전력은 예를 들어, DC 전력일 수 있다. 만약 풍력 발전기(600)에서 제3 배터리(400)로 공급되는 전력이 AC 전력인 경우, 풍력 발전기(600) 역시 제4 컨버터(250)를 통해 제3 배터리(400)로 전력을 공급할 수 있다. The power supplied from the
참고로, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(1)에는 통신부(미도시)와 상위 제어기(미도시)가 더 포함될 수 있다.For reference, although not shown in the drawing, the
통신부는 제1 컨버터(100)로부터 제3 배터리(400)의 SOC(State of Charge) 정보 또는 DC 배전망(20)의 전압 변화율 정보, 제2 컨버터(150)로부터 제1 부하(450)의 소모 전력 정보, 제3 컨버터(200)로부터 제1 및 제2 배터리(300, 350)의 SOC(State of Charge) 정보, 제4 컨버터(250)로부터 비상 발전기(500)의 구동 정보, 제5 컨버터(270)로부터 제2 부하(455)의 소모 전력 정보 등을 수신할 수 있다.The communication unit receives the SOC (State of Charge) information of the third battery 400 or the voltage change rate information of the
또한 통신부는 제1 내지 제5 컨버터(100, 150, 200, 250, 270)로부터 제공받은 정보를 상황에 따라, 상위 제어기(미도시) 및 제1 내지 제5 컨버터(100, 150, 200, 250, 270) 중 적어도 하나에 송신할 수도 있다. The communication unit may transmit information provided from the first to
이러한 통신부는 고속 통신 기반(예를 들어, CAN(Controller Area Network))으로 구현될 수 있고, 제1 내지 제5 컨버터(100, 150, 200, 250, 270) 및 상위 제어기와 유선 또는 무선 방식으로 통신할 수 있다.The communication unit may be implemented in a high-speed communication base (for example, a CAN (Controller Area Network)) and may be implemented in a wired or wireless manner with the first to
물론, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(1)은 통신부를 포함하지 않을 수도 있다. 즉, 별도의 통신부 없이 제1 내지 제5 컨버터(100, 150, 200, 250, 270)와 상위 제어기가 서로 직접 통신할 수도 있다.Of course, the
또한 상위 제어기는 예를 들어, PLC(Programmable Logic Controller) 또는 EMS(Energy Management System)일 수 있고, 에너지 저장 시스템(1)의 모든 시퀀스 동작을 관제하며 각각의 상황에 따라 각 구성요소에 지령을 내려 동작을 수행하게 할 수도 있다. The host controller may be, for example, a PLC (Programmable Logic Controller) or an EMS (Energy Management System) and controls all sequence operations of the
이어서, 도 3을 참조하여, DC 배전망(20)의 전압이 정상 상태일 때 에너지 저장 시스템(1)에서의 전력 흐름을 살펴보면 다음과 같다.Next, referring to FIG. 3, the power flow in the
구체적으로, 제1 PV 패널 그룹(PVG1)에서 생산된 전력은 제1 배터리(300)로 제공되고, 제1 배터리(300)는 제3 컨버터(200)에 의해 방전되며, 제1 배터리(300)에서 방전된 전력은 제3 컨버터(200)를 통해 DC 배전망(20)으로 전달되고, DC 배전망(20)으로 전달된 전력은 제2 및 제5 컨버터(150, 270)를 통해 제1 및 제2 부하(450, 455)로 제공될 수 있다.Specifically, the power generated in the first PV panel group PVG1 is supplied to the
또한 제2 PV 패널 그룹(PVG2)에서 생산된 전력은 제2 배터리(350)로 제공되고, 제2 배터리(350)는 제3 컨버터(200)에 의해 방전되며, 제2 배터리(350)에서 방전된 전력은 제3 컨버터(200)를 통해 DC 배전망(20)으로 전달되고, DC 배전망(20)으로 전달된 전력은 제2 및 제5 컨버터(150, 270)를 통해 제1 및 제2 부하(450, 455)로 제공될 수 있다.Also, the power produced in the second PV panel group PVG2 is supplied to the
또한 풍력 발전기(600)에서 생산된 전력은 제3 배터리(400)로 제공되고, 제3 배터리(400)는 제1 컨버터(100)에 의해 방전되며, 제3 배터리(400)에서 방전된 전력은 제1 컨버터(100)를 통해 DC 배전망(20)으로 전달되고, DC 배전망(20)으로 전달된 전력은 제2 및 제5 컨버터(150, 270)를 통해 제1 및 제2 부하(450, 455)로 제공될 수 있다.Also, the power generated by the
참고로, 제3 컨버터(200)를 통해 DC 배전망(20)으로 전달된 전력은 제3 배터리(400)로 전달될 수도 있고, 제1 컨버터(100)를 통해 DC 배전망(20)으로 전달된 전력은 제1 및 제2 배터리(300, 350) 중 적어도 하나로 전달될 수도 있다.The power transmitted to the
반면에, 도 4를 참조하여, DC 배전망(20)의 전압에 문제가 발생했을 때 에너지 저장 시스템(1)에서의 전력 흐름을 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, referring to FIG. 4, the power flow in the
구체적으로, DC 배전망(20)의 전압에 문제가 발생한 경우(예를 들어, DC 배전망(20)의 전압이 급감한 경우), 제1 컨버터(100)는 DC 배전망(20)의 전압 변화를 감지하여 지체 없이(즉, 무순단 상태로) 제3 배터리(400)를 방전시킬 수 있다.Specifically, when a problem occurs in the voltage of the DC distributor 20 (for example, when the voltage of the
이에 따라, 제3 배터리(400)에서 방전된 전력은 제1 컨버터(100)를 거쳐 DC 배전망(20)으로 전달될 수 있다. 또한 이 경우, 제4 컨버터(250)는 상위 제어기(미도시) 또는 통신부(미도시)로부터 DC 배전망(20)의 전압 변화에 관한 정보를 제공받고, 제공받은 정보를 토대로 비상 발전기(500)를 구동시킬 수 있다. Accordingly, the electric power discharged from the third battery 400 can be transmitted to the
이를 통해, 비상 발전기(500)는 제4 컨버터(250)를 통해 제3 배터리(400)로 전력을 제공할 수 있고, 제3 배터리(400)는 비상 발전기(500)로부터 제공받은 전력을 토대로 보다 장시간 안정적이게 DC 배전망(20)에 전력을 공급할 수 있다. The
물론, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 제3 컨버터(200) 역시 상위 제어기(미도시) 또는 통신부(미도시)로부터 DC 배전망(20)의 전압 변화에 관한 정보를 제공받고, 제공받은 정보를 토대로 제1 및 제2 배터리(300, 350) 중 적어도 하나를 방전시킬 수 있다. Of course, although not shown in the drawing, the
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(1)에 의하면, PV 패널(PV1~PV7)의 불안정한 전력 공급을 보완하고, DC 배전망(20)에 문제가 발생시 무정전으로 전력을 공급할 수 있는바, 전력 수급 상태의 효율적 이고 안정적인 관리가 가능하다.As described above, according to the
이하에서는, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(2)에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, an
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템을 설명하는 개략도이다. 도 6 및 도 7은 도 5의 에너지 저장 시스템의 전력 흐름을 설명하는 개략도들이다.5 is a schematic diagram illustrating an energy storage system according to another embodiment of the present invention. Figs. 6 and 7 are schematic diagrams illustrating the power flow of the energy storage system of Fig.
참고로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(2)은 전술한 에너지 저장 시스템(1)과 일부 구성 및 효과를 제외하고는 동일한바, 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.For reference, the
먼저, 도 5를 참조하면, 에너지 저장 시스템(2)은 제1 컨버터(100), 제2 컨버터(150), 제3 컨버터(200), 제4 컨버터(250), 제5 컨버터(270), 제6 컨버터(290), 제1 배터리(300), 제2 배터리(350), 제3 배터리(400), 제1 부하(450), 제2 부하(455), 비상 발전기(500), 풍력 발전기(600)를 포함할 수 있다.5, the
또한 에너지 저장 시스템(2)은 계통(10)을 더 포함할 수도 있고, 계통(10)은 예를 들어, 발전소, 변전소, 송전선 등을 포함할 수 있다.The
다만, 설명의 편의를 위해, 본 발명의 다른 실시예에서는, 에너지 저장 시스템(2)이 제1 컨버터(100), 제2 컨버터(150), 제3 컨버터(200), 제4 컨버터(250), 제5 컨버터(270), 제6 컨버터(290), 제1 배터리(300), 제2 배터리(350), 제3 배터리(400), 제1 부하(450), 제2 부하(455), 비상 발전기(500), 풍력 발전기(600)를 포함하고, 제1 부하(450)는 3개의 부하(451~453;제1-1부하~제1-3부하)를 포함하고, 제2 컨버터(150)도 3개의 컨버터(151~153)를 포함하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.However, for convenience of explanation, in another embodiment of the present invention, the
즉, 에너지 저장 시스템(2)은 전술한 에너지 저장 시스템(1)보다 계통(10)에 연결된 제6 컨버터(290)를 더 포함할 수 있다.That is, the
구체적으로, 제6 컨버터(290)는 계통(10)과 DC 배전망(20) 사이에 연결되어 DC 배전망(20)의 전압을 제어할 수 있다. Specifically, the
구체적으로, 제6 컨버터(290)는 계통(10)으로부터 제공받은 AC전압을 DC 전압으로 변환하여 DC 배전망(20)에 제공하거나 DC 배전망(20)으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 계통(10)에 제공할 수 있다. Specifically, the
이에 따라, 제6 컨버터(290)는 AC-DC 컨버터일 수 있다.Accordingly, the
또한 제6 컨버터(290)는 계통(10)이 정상 운전시, DC 배전망(20)의 전압을 제어하기 위해 DC 전압 제어 모드로 구동될 수 있다. The
다만, 계통(10)에 사고가 발생한 경우(즉, 계통(10)이 정전되거나 분리된 경우), 제6 컨버터(290)는 게이트 신호를 턴오프(turn-off)하여 구동을 중단할 수 있다. 또한 제6 컨버터(290)는 계통(10)의 사고 발생을 감지하여 감지 결과를 제1 컨버터(100), 통신부(미도시) 또는 상위 제어기(미도시)에 제공할 수 있다. However, when an accident occurs in the system 10 (that is, when the
참고로, 계통(10)이 제6 컨버터(290)를 통해 DC 배전망(20)에 연결된바, 제1 컨버터(100)는 제3 배터리(400)의 SOC, DC 배전망(20)의 전력 상태, 제1 및 제2 부하(450, 455)의 소모 전력량, 계통(10)의 전력 수급상황 등을 기반으로 제3 배터리(400)의 충방전을 수행할 수 있다.The
또한, 계통(10)에 사고가 발생한 경우에, 제6 컨버터(290)는 구동 중단되는바, 제1 컨버터(100)가 전술한 바와 같이, DC 배전망(20)의 전압을 제어할 수 있다.In addition, when an accident occurs in the
구체적으로, 제1 컨버터(100)는 계통(10)에 사고가 발생한 경우, 제6 컨버터(290; 통신부 또는 상위 제어기로부터 제공받을 수도 있음)로부터 계통 사고 감지 결과를 제공받거나 DC 배전망(20)의 전압 변화율(즉, 시간에 따른 DC 전압 변화율)을 감지함으로써, 계통(10)에 사고가 발생했는지 여부를 파악할 수 있다. Specifically, when an accident occurs in the
한편, 계통(10)이 제6 컨버터(290)를 통해 DC 배전망(20)에 연결된바, 제3 컨버터(200)도 제1 배터리(300)의 SOC, DC 배전망(20)의 전력 상태, 계통(10)의 전력 수급상황, 제1 및 제2 부하(450, 455)의 소모 전력량 등을 기반으로 제1 배터리(300)의 충방전을 수행할 수 있고, 제2 배터리(350)의 SOC, DC 배전망(20)의 전력 상태, 계통(10)의 전력 수급상황, 제1 및 제2 부하(450, 455)의 소모 전력량 등을 기반으로 제2 배터리(350)의 충방전을 수행할 수 있다.Meanwhile, the
이어서, 도 6을 참조하여, 계통(10)이 정상 구동 중일 때 에너지 저장 시스템(2)에서의 전력 흐름을 살펴보면 다음과 같다.Next, referring to FIG. 6, the power flow in the
구체적으로, 계통(10)은 제6 컨버터(290)로 전력을 제공하고, 제6 컨버터(290)는 계통(10)으로부터 제공받은 전력을 변환하여 DC 배전망(20)으로 전달하며, DC 배전망(20)으로 전달된 전력은 제2 및 제5 컨버터(150, 270)를 통해 제1 및 제2 부하(450, 455)로 제공될 수 있다. Specifically, the
또한 제1 PV 패널 그룹(PVG1)에서 생산된 전력은 제1 배터리(300)로 제공되고, 제1 배터리(300)는 제3 컨버터(200)에 의해 방전되며, 제1 배터리(300)에서 방전된 전력은 제3 컨버터(200)를 통해 DC 배전망(20)으로 전달되고, DC 배전망(20)으로 전달된 전력은 제2 및 제5 컨버터(150, 270)를 통해 제1 및 제2 부하(450, 455)로 제공될 수 있다.Also, the power generated in the first PV panel group PVG1 is supplied to the
또한 제2 PV 패널 그룹(PVG2)에서 생산된 전력은 제2 배터리(350)로 제공되고, 제2 배터리(350)는 제3 컨버터(200)에 의해 방전되며, 제2 배터리(350)에서 방전된 전력은 제3 컨버터(200)를 통해 DC 배전망(20)으로 전달되고, DC 배전망(20)으로 전달된 전력은 제2 및 제5 컨버터(150, 270)를 통해 제1 및 제2 부하(450, 455)로 제공될 수 있다.Also, the power produced in the second PV panel group PVG2 is supplied to the
또한 풍력 발전기(600)에서 생산된 전력은 제3 배터리(400)로 제공되고, 제3 배터리(400)는 제1 컨버터(100)에 의해 방전되며, 제3 배터리(400)에서 방전된 전력은 제1 컨버터(100)를 통해 DC 배전망(20)으로 전달되고, DC 배전망(20)으로 전달된 전력은 제2 및 제5 컨버터(150, 270)를 통해 제1 및 제2 부하(450, 455)로 제공될 수 있다.Also, the power generated by the
참고로, 제3 컨버터(200)를 통해 DC 배전망(20)으로 전달된 전력은 제3 배터리(400) 또는 계통(10)으로 전달될 수도 있고, 제1 컨버터(100)를 통해 DC 배전망(20)으로 전달된 전력은 제1 및 제2 배터리(300, 350) 중 적어도 하나 또는 계통(10)으로 전달될 수도 있다.The power transmitted to the DC
반면에, 도 7을 참조하여, 계통(10)에 문제가 발생했을 때 에너지 저장 시스템(2)에서의 전력 흐름을 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, referring to FIG. 7, the power flow in the
구체적으로, 계통(10)에 문제가 발생한 경우(예를 들어, 계통(10) 정전시), 제6 컨버터(290)는 구동 중단되고, 제1 컨버터(100)는 제6 컨버터(290; 통신부 또는 상위 제어기로부터도 제공받을 수 있음)로부터 제공받은 계통 사고 감지 결과 또는 감지된 DC 배전망(20)의 전압 변화를 토대로 지체 없이(즉, 무순단 상태로) 제3 배터리(400)를 방전시킬 수 있다.Specifically, when a problem occurs in the system 10 (for example, during a power failure in the system 10), the
이에 따라, 제3 배터리(400)에서 방전된 전력은 제1 컨버터(100)를 거쳐 DC 배전망(20)으로 전달될 수 있다. 또한 이 경우, 제4 컨버터(250)는 상위 제어기(미도시) 또는 통신부(미도시)로부터 계통 사고 감지 결과를 제공받고, 제공받은 정보를 토대로 비상 발전기(500)를 구동시킬 수 있다. Accordingly, the electric power discharged from the third battery 400 can be transmitted to the
이를 통해, 비상 발전기(500)는 제4 컨버터(250)를 통해 제3 배터리(400)로 전력을 제공할 수 있고, 제3 배터리(400)는 비상 발전기(500)로부터 제공받은 전력을 토대로 보다 장시간 안정적이게 DC 배전망(20)에 전력을 공급할 수 있다. The
물론, 도면에 도시되어 있지는 않지만, 제3 컨버터(200) 역시 상위 제어기(미도시) 또는 통신부(미도시)로부터 계통 사고 감지 결과를 제공받고, 제공받은 정보를 토대로 제1 및 제2 배터리(300, 350) 중 적어도 하나를 방전시킬 수 있다. Of course, although not shown in the drawing, the
전술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에너지 저장 시스템(2)에 의하면, PV 패널(PV1~PV7)의 불안정한 전력 공급을 보완하고, 계통(10)에 문제가 발생시 무정전으로 전력을 공급할 수 있는바, 전력 수급 상태의 효율적이고 안정적인 관리가 가능하다.As described above, according to the
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, But the present invention is not limited thereto.
100: 제1 컨버터
150: 제2 컨버터
200: 제3 컨버터
250: 제4 컨버터
270: 제5 컨버터
300: 제1 배터리
350: 제2 배터리
400: 제3 배터리
450: 제1 부하
455: 제2 부하
500: 비상 발전기
600: 풍력 발전기100: first converter 150: second converter
200: third converter 250: fourth converter
270: fifth converter 300: first battery
350: Second battery 400: Third battery
450: first load 455: second load
500: Emergency generator 600: Wind generator
Claims (14)
상기 DC 배전망에 연결되고, 상기 DC 배전망의 전압 변화를 감지하는 제1 컨버터;
상기 DC 배전망에 연결되는 제2 컨버터;
상기 제2 컨버터에 연결되고, 상기 제2 컨버터에 의해 전압이 제어되는 제1 부하;
상기 DC 배전망에 연결되는 제3 컨버터;
상기 제3 컨버터에 연결되고, 적어도 하나 이상의 PV(Photovoltaic) 패널에서 생산된 전력을 공급받으며, 상기 제3 컨버터에 의해 충방전이 제어되는 제1 배터리; 및
상기 제1 컨버터에 연결되고, 상기 제1 컨버터에 의해 충방전이 제어되는 제2 배터리를 포함하는
에너지 저장 시스템.
1. An energy storage system for managing the power of a DC (Direct Current) distribution,
A first converter coupled to the DC power distribution and sensing a voltage change of the DC power distribution;
A second converter coupled to the DC power distribution;
A first load connected to the second converter and having a voltage controlled by the second converter;
A third converter coupled to the DC distribution;
A first battery connected to the third converter, the first battery being supplied with power produced by at least one PV (Photovoltaic) panel, and being charged and discharged by the third converter; And
And a second battery connected to the first converter, the second battery being controlled by the first converter to charge and discharge
Energy storage system.
상기 제2 배터리에 연결되는 제4 컨버터; 및
상기 제4 컨버터에 연결되고, 상기 제4 컨버터에 의해 전력이 제어되는 비상 발전기를 더 포함하는
에너지 저장 시스템.
The method according to claim 1,
A fourth converter connected to the second battery; And
Further comprising an emergency generator connected to the fourth converter, the power being controlled by the fourth converter
Energy storage system.
상기 제2 배터리에 연결되고, 전력을 생산하여 상기 제2 배터리로 공급하는 풍력 발전기를 더 포함하는
에너지 저장 시스템.
3. The method of claim 2,
Further comprising a wind power generator connected to the second battery, for producing and supplying power to the second battery
Energy storage system.
상기 DC 배전망에 연결되는 제5 컨버터; 및
상기 제5 컨버터에 연결되고, 상기 제5 컨버터에 의해 전압이 제어되는 제2 부하를 더 포함하는
에너지 저장 시스템.
3. The method of claim 2,
A fifth converter coupled to the DC distribution; And
Further comprising a second load coupled to the fifth converter, the second load having a voltage controlled by the fifth converter
Energy storage system.
상기 제1 컨버터는 상기 제2 배터리의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되고,
상기 제2 컨버터는 상기 제1 부하의 전압을 제어하기 위해 CVCF 모드로 구동되며,
상기 제3 컨버터는 상기 제1 배터리의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되고,
상기 제4 컨버터는 상기 비상 발전기의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되며,
상기 제5 컨버터는 상기 제2 부하의 전압을 제어하기 위해 CVCF 모드로 구동되는
에너지 저장 시스템.
5. The method of claim 4,
The first converter is driven in a power control mode to control the power of the second battery,
The second converter is driven in CVCF mode to control the voltage of the first load,
The third converter is driven in a power control mode to control the power of the first battery,
The fourth converter is driven in a power control mode to control the power of the emergency generator,
The fifth converter is driven in a CVCF mode to control the voltage of the second load
Energy storage system.
상기 제1 컨버터는 상기 제2 배터리로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 DC 배전망에 제공하거나 상기 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 제2 배터리에 제공하고,
상기 제2 컨버터는 상기 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 제1 부하에 제공하고,
상기 제3 컨버터는 상기 제1 배터리로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 DC 배전망에 제공하거나 상기 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 제1 배터리에 제공하고,
상기 제4 컨버터는 상기 비상 발전기로부터 제공받은 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 제2 배터리에 제공하고,
상기 제5 컨버터는 상기 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 상기 제2 부하에 제공하는
에너지 저장 시스템.
5. The method of claim 4,
The first converter converts the DC voltage supplied from the second battery to a DC voltage to provide the DC voltage to the DC distribution, or converts a DC voltage supplied from the DC distribution to a DC voltage to provide the DC voltage to the second battery,
The second converter converts the DC voltage provided from the DC distribution to a DC voltage to provide the DC voltage to the first load,
The third converter converts the DC voltage supplied from the first battery to a DC voltage to provide the DC voltage to the DC distribution, or converts a DC voltage supplied from the DC distribution to a DC voltage to provide the DC voltage to the first battery,
The fourth converter converts the AC voltage supplied from the emergency generator into a DC voltage and supplies the DC voltage to the second battery,
And the fifth converter converts the DC voltage provided from the DC power distribution into an AC voltage to provide the DC voltage to the second load
Energy storage system.
상기 DC 배전망의 전압이 미리 설정된 시간 내에 미리 설정된 기준값 이하로 감소되는 경우,
상기 제1 컨버터는 상기 DC 배전망의 전압을 제어하기 위해 DC 전압 제어 모드로 구동되고, 상기 제2 배터리를 방전시켜 상기 방전된 전력을 상기 DC 배전망에 무순단 상태로 공급하는
에너지 저장 시스템.
The method according to claim 1,
When the voltage of the DC distribution is reduced to a preset reference value or less within a predetermined time,
The first converter is driven in a DC voltage control mode to control the voltage of the DC distribution and discharges the second battery to supply the discharged power in a DC state to the DC distribution
Energy storage system.
상기 계통과 상기 DC 배전망 사이에 연결되어 상기 DC 배전망의 전압을 제어하는 제1 컨버터;
상기 DC 배전망에 연결되는 제2 컨버터;
상기 제2 컨버터에 연결되고, 상기 제2 컨버터에 의해 전압이 제어되는 제1 부하;
상기 DC 배전망에 연결되는 제3 컨버터;
상기 제3 컨버터에 연결되고, 적어도 하나 이상의 PV(Photovoltaic) 패널에서 생산된 전력을 공급받으며, 상기 제3 컨버터에 의해 충방전이 제어되는 제1 배터리;
상기 DC 배전망에 연결되는 제4 컨버터; 및
상기 제4 컨버터에 연결되고, 상기 제4 컨버터에 의해 충방전이 제어되는 제2 배터리를 포함하는
에너지 저장 시스템.
CLAIMS What is claimed is: 1. An energy storage system for managing power in a grid and a DC distribution associated with the grid,
A first converter coupled between the system and the DC distribution to control a voltage of the DC distribution;
A second converter coupled to the DC power distribution;
A first load connected to the second converter and having a voltage controlled by the second converter;
A third converter coupled to the DC distribution;
A first battery connected to the third converter, the first battery being supplied with power produced by at least one PV (Photovoltaic) panel, and being charged and discharged by the third converter;
A fourth converter coupled to the DC power distribution; And
And a second battery connected to the fourth converter, the second battery being controlled by the fourth converter to be charged and discharged
Energy storage system.
상기 제2 배터리에 연결되는 제5 컨버터; 및
상기 제5 컨버터에 연결되고, 상기 제5 컨버터에 의해 전력이 제어되는 비상 발전기를 더 포함하는
에너지 저장 시스템.
9. The method of claim 8,
A fifth converter connected to the second battery; And
Further comprising an emergency generator connected to the fifth converter, the power being controlled by the fifth converter
Energy storage system.
상기 제2 배터리에 연결되고, 전력을 생산하여 상기 제2 배터리로 공급하는 풍력 발전기를 더 포함하는
에너지 저장 시스템.
10. The method of claim 9,
Further comprising a wind power generator connected to the second battery, for producing and supplying power to the second battery
Energy storage system.
상기 DC 배전망에 연결되는 제6 컨버터; 및
상기 제6 컨버터에 연결되고, 상기 제6 컨버터에 의해 전압이 제어되는 제2 부하를 더 포함하는
에너지 저장 시스템.
10. The method of claim 9,
A sixth converter coupled to the DC power distribution; And
Further comprising a second load coupled to the sixth converter, the second load having a voltage controlled by the sixth converter
Energy storage system.
상기 제1 컨버터는 상기 DC 배전망의 전압을 제어하기 위해 DC 전압 제어 모드로 구동되고,
상기 제2 컨버터는 상기 제1 부하의 전압을 제어하기 위해 CVCF 모드로 구동되며,
상기 제3 컨버터는 상기 제1 배터리의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되고,
상기 제4 컨버터는 상기 제2 배터리의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되며,
상기 제5 컨버터는 상기 비상 발전기의 전력을 제어하기 위해 전력 제어 모드로 구동되고,
상기 제6 컨버터는 상기 제2 부하의 전압을 제어하기 위해 CVCF 모드로 구동되는
에너지 저장 시스템.
12. The method of claim 11,
The first converter is driven in a DC voltage control mode to control the voltage of the DC distribution,
The second converter is driven in CVCF mode to control the voltage of the first load,
The third converter is driven in a power control mode to control the power of the first battery,
The fourth converter is driven in a power control mode to control the power of the second battery,
The fifth converter is driven in a power control mode to control the power of the emergency generator,
The sixth converter is driven in a CVCF mode to control the voltage of the second load
Energy storage system.
상기 제1 컨버터는 상기 계통으로부터 제공받은 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 DC 배전망에 제공하거나 상기 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 상기 계통에 제공하고,
상기 제2 컨버터는 상기 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 제1 부하에 제공하고,
상기 제3 컨버터는 상기 제1 배터리로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 DC 배전망에 제공하거나 상기 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 제1 배터리에 제공하고,
상기 제4 컨버터는 상기 제2 배터리로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 DC 배전망에 제공하거나 상기 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 제2 배터리에 제공하고,
상기 제5 컨버터는 상기 비상 발전기로부터 제공받은 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 상기 제2 배터리에 제공하고,
상기 제6 컨버터는 상기 DC 배전망으로부터 제공받은 DC 전압을 AC 전압으로 변환하여 상기 제2 부하에 제공하는
에너지 저장 시스템.
12. The method of claim 11,
The first converter converts an AC voltage provided from the system into a DC voltage to provide the DC voltage to the DC distribution system or a DC voltage supplied from the DC distribution system to an AC voltage to provide the AC voltage,
The second converter converts the DC voltage provided from the DC distribution to a DC voltage to provide the DC voltage to the first load,
The third converter converts the DC voltage supplied from the first battery to a DC voltage to provide the DC voltage to the DC distribution, or converts a DC voltage supplied from the DC distribution to a DC voltage to provide the DC voltage to the first battery,
The fourth converter converts the DC voltage supplied from the second battery into a DC voltage to provide the DC voltage to the DC distribution or converts the DC voltage supplied from the DC distribution to a DC voltage to provide the DC voltage to the second battery,
The fifth converter converts the AC voltage supplied from the emergency generator to a DC voltage and supplies the DC voltage to the second battery,
The sixth converter converts the DC voltage provided from the DC distribution to an AC voltage and provides the DC voltage to the second load
Energy storage system.
상기 계통에 문제가 발생한 경우,
상기 제1 컨버터는 구동이 중단되고,
상기 제4 컨버터는 상기 DC 배전망의 전압을 제어하기 위해 DC 전압 제어 모드로 구동되고, 상기 제2 배터리를 방전시켜 상기 방전된 전력을 상기 DC 배전망에 무순단 상태로 공급하는
에너지 저장 시스템.
9. The method of claim 8,
When a problem occurs in the system,
The first converter stops driving,
The fourth converter is driven in a DC voltage control mode to control the voltage of the DC distribution and discharges the second battery to supply the discharged power in a DC state to the DC distribution
Energy storage system.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |