KR20220134160A - 클라우드 기반 ems-ess 연동 관리 시스템 - Google Patents
클라우드 기반 ems-ess 연동 관리 시스템 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220134160A KR20220134160A KR1020210039459A KR20210039459A KR20220134160A KR 20220134160 A KR20220134160 A KR 20220134160A KR 1020210039459 A KR1020210039459 A KR 1020210039459A KR 20210039459 A KR20210039459 A KR 20210039459A KR 20220134160 A KR20220134160 A KR 20220134160A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ems
- ess
- power
- operating system
- management system
- Prior art date
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 40
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000013502 data validation Methods 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005316 response function Methods 0.000 claims description 3
- 238000001803 electron scattering Methods 0.000 claims 11
- 230000006870 function Effects 0.000 description 19
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002580 esophageal motility study Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/003—Load forecast, e.g. methods or systems for forecasting future load demand
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Economics (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Marketing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
클라우드를 기반으로 EMS(전력계통운영시스템) 및 ESS(에너지저장장치)를 연동하여 관리하는 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 MS-ESS 연동 관리 시스템은, 직류를 승압하거나 강압하는 PCS(전력변환장치), 변환된 직류를 저장하는 배터리를 제어하는 BMS(배터리관리시스템) 및 PCS와 BMS를 제어하는 PMS(전력관리시스템)를 포함하는 ESS(에너지저장장치); ESS와 신재생에너지 발전설비를 설치한 수용가를 연결하며, 수용가와 LVDC(직류배전) 송/배전 계통으로 연결되는 LVDC 송배전부; ESS와 LVDC 송배전부로부터 수신되는 데이터를 가공하는 EMS(전력계통운영시스템); 및 ESS 및 EMS 간의 연동 서비스를 지원하며, EMS를 통해 획득된 데이터를 저장하거나 데이터 처리 시 필요한 리소스를 할당하는 클라우드 서버;를 포함하고, 이때, 클라우드 서버는, EMS의 운영을 위한 운영 체제가 배포되도록 하고, 주기적으로 배포된 운영 체제의 패치 파일이 배포되도록 하여, 운영 체제의 업그레이드가 수행되도록 할 수 있다. 이에 의해, 신재생에너지 태양광 같은 발전설비를 설치한 수용가와 ESS를 활용하여 DC 전력계통의 LVDC 배전시스템을 구축하고 이를 효율적으로 관리할 수 있다.
Description
본 발명은 EMS-ESS 연동 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클라우드를 기반으로 EMS(전력계통운영시스템) 및 ESS(에너지저장장치)를 연동하여 관리하는 시스템에 관한 것이다.
최근 에너지 수요가 빠르게 증가하면서 전력 부족 현상이 심화되고 있다. 이러한 전력 부족 현상을 해소하기 위해, 발전 및 송배전 시설을 추가 설치함에 따라 사회적 비용이 급증하고 있으며, 전력의 공급확대도 지체되고 있다. 이에 따라, 정부에서도 과거의 공급중심에서 수요관리 중심으로 에너지 정책을 전환하고 있다.
전력의 수요관리란 소비자들의 전력 사용 패턴을 변화시켜 비용은 최소화시키면서 전력수요는 안정적으로 충족시키는 방법이다. 전력의 수요관리는 수요반응과 에너지 효율향상으로 나눌 수 있다. 이러한 전력 수요관리를 건물, 가정, 공장에 적용할 경우 그 효과가 크게 나타날 수 있다.
최근에는 태양광 등의 신재생 에너지, LED 조명, ESS (Enery Storage System), 전기자동차, 스마트 미터 등 다양한 스마트 그리드 기술들이 건물에 도입됨에 따라 이들의 통합운전을 통해 건물의 전력 소비량을 제어하는 BEMS(Building Energy Management System), HEMS (Home Energy Management System), FEMS (Factory Management System) 기술에 대한 시장수요가 증가하고 있어, 에너지를 사용하는 사용자 중심의 에너지관리시스템을 구축하고 에너지를 사용하는 조직 구성원 전체가 참여하여 적은 비용으로 많은 효과를 거둘 수 있는 방안의 모색이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 신재생에너지 태양광 같은 발전설비를 설치한 수용가와 ESS를 활용하여 DC 전력계통의 LVDC 배전시스템을 구축하고 이를 효율적으로 관리하기 위해, 클라우드를 기반으로 EMS(전력계통운영시스템) 및 ESS(에너지저장장치)를 연동하여 관리하는 시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, EMS의 운영을 위한 운영 체제를 배포하여 관리하되, 운영 체제 배포 시, 운영 체제가 지원하는 서비스들을 EMS의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 부분과 실행 환경에 따라 선택적으로 필요한 부분을 나누어 배포하여, 배포되는 데이터를 경량화시킬 수 있는 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, EMS-ESS 연동 관리 시스템은, 직류를 승압하거나 강압하는 PCS(전력변환장치), 변환된 직류를 저장하는 배터리를 제어하는 BMS(배터리관리시스템) 및 PCS와 BMS를 제어하는 PMS(전력관리시스템)를 포함하는 ESS(에너지저장장치); ESS와 신재생에너지 발전설비를 설치한 수용가를 연결하며, 수용가와 LVDC(직류배전) 송/배전 계통으로 연결되는 LVDC 송배전부; ESS와 LVDC 송배전부로부터 수신되는 데이터를 가공하는 EMS(전력계통운영시스템); 및 ESS 및 EMS 간의 연동 서비스를 지원하며, EMS를 통해 획득된 데이터를 저장하거나 데이터 처리 시 필요한 리소스를 할당하는 클라우드 서버;를 포함하고, 이때, 클라우드 서버는, EMS의 운영을 위한 운영 체제가 배포되도록 하고, 주기적으로 배포된 운영 체제의 패치 파일이 배포되도록 하여, 운영 체제의 업그레이드가 수행되도록 할 수 있다.
또한, 클라우드 서버는, EMS의 운영을 위한 운영 체제 배포 시, 배포되는 데이터의 경량화를 위해, 운영 체제가 지원하는 서비스들을 EMS의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 부분과 실행 환경에 따라 선택적으로 필요한 부분을 나누어 배포할 수 있다.
그리고 운영 체제가 지원하는 서비스들 중 EMS의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 핵심 서비스들은, 전력 피크 관리 기능, 보호 충전 기능, 절전 모드 기능, 전력 사용량 예측 및 최적화 기능 중 적어도 하나를 지원하는 서비스일 수 있다.
또한, 운영 체제가 지원하는 서비스들 중 EMS의 실행 환경에 따라 선택적으로 필요한 선택 서비스들은, 데이터 유효성 검증 기능, 사용자 UI/UX 고도화 기능, 에너지 소비 패턴 분석 기능, Peak Cut 기능, Load Shift 기능, Demand Response 기능 중 적어도 하나를 지원하는 서비스일 수 있다.
그리고 클라우드 서버는, EMS가 수신되는 데이터를 가공하거나 또는 운영 체제가 지원하는 서비스를 지원하기 위해 필요한 리소스 할당 요청 시, 요청된 리소스를 할당하되, 운영 체제가 지원하는 서비스들 중 EMS의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 핵심 서비스들을 지원하는데 필요한 리소스를 우선적으로 할당할 수 있다.
또한, EMS는, ESS 및 발전설비를 설치한 수용가의 현황 정보가 수집되면, 클라우드 서버를 통해 할당된 리소스를 이용하여, 각 발전설비를 설치한 수용가에서 생산해야 할 목표 전력 생산량을 할당하고, 할당된 목표 전력 생산량에 따라 각각의 수용가에 설치된 발전설비의 가동 스케줄을 산출하고, 가동 스케줄에 따라 운영된 발전설비의 금일 발전량, 금월 발전량에 대한 데이터 및 ESS의 금일 충전량, 금월 충전량, 금일 방전량, 금월 방전량에 대한 데이터가 수집되면, 할당된 각각의 전력 생산량과 수집된 정보들을 비교하여, ESS의 충전/방전 상태 및 할당된 각각의 목표 전력 생산량이 조정되도록 할 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따른, EMS-ESS 연동 관리 시스템은, ESS 및 EMS 간 데이터 송수신을 위해 마련되는 엣지-게이트웨이;를 더 포함하고, 이때, 클라우드 서버는, ESS 및 EMS 간의 통신 상태를 점검하기 위해, EMS가 엣지-게이트웨이를 통해 주기적으로 ESS 내에서 발생되는 전압, 전류, 온도 값에 대한 데이터를 수신하도록 할 수 있다.
또한, 클라우드 서버는, 엣지-게이트웨이의 로그 파일을 주기적으로 수신하여, EMS가 전압, 전류, 온도 값에 대한 데이터를 정상적으로 수신하는지 검증할 수 있다.
그리고 클라우드 서버는, 목표 전력 생산량이 할당된 발전설비를 설치한 수용가들 중 금일 발전량 또는 금월 발전량에 대한 데이터를 수집하여, 목표 전력 생산량 대비 금일 또는 금월 발전량의 목표 달성률이 기설정된 임계비율 이하인 경우, 해당 발전설비를 설치한 수용가의 목표 달성률이 임계비율 이상이 되도록, 할당된 목표 전력 생산량을 재할당할 수 있다.
또한, 클라우드 서버는, 발전설비를 설치한 특정 수용가의 목표 전력 생산량의 재할당으로 인하여, 발생되는 목표 전력 생산량의 부족분을 목표 달성률이 임계비율 이상인 수용가에 재할당하되, 목표 전력 생산량의 부족분이 목표 달성률이 가장 높은 수용가부터 우선적으로 재할당되도록 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 클라우드를 기반으로 EMS(전력계통운영시스템) 및 ESS(에너지저장장치)를 연동하여 관리함으로써, 신재생에너지 태양광 같은 발전설비를 설치한 수용가와 ESS를 활용하여 DC 전력계통의 LVDC 배전시스템을 구축하고 이를 효율적으로 관리할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, EMS의 운영을 위한 운영 체제를 배포하여 관리하되, 운영 체제 배포 시, 운영 체제가 지원하는 서비스들을 EMS의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 부분과 실행 환경에 따라 선택적으로 필요한 부분을 나누어 배포하여, 배포되는 데이터를 경량화시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 EMS-ESS 연동 관리 시스템의 설명에 제공된 도면,
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS의 설명에 제공된 도면,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 서버의 설명에 제공된 도면,
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 체제의 배포 과정의 설명에 제공된 도면,
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 EMS-ESS 연동 관리 방법의 설명에 제공된 도면, 그리고
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지-게이트웨이의 설명에 제공된 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS의 설명에 제공된 도면,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 서버의 설명에 제공된 도면,
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 체제의 배포 과정의 설명에 제공된 도면,
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 EMS-ESS 연동 관리 방법의 설명에 제공된 도면, 그리고
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지-게이트웨이의 설명에 제공된 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 EMS-ESS 연동 관리 시스템의 설명에 제공된 도면이다.
본 실시예에 따른 EMS-ESS 연동 관리 시스템은, 신재생에너지 태양광 같은 발전설비를 설치한 수용가(10)와 ESS(100)를 활용하여 DC 전력계통의 LVDC 배전시스템을 구축하고 이를 효율적으로 관리하기 위해 마련된다.
또한, 본 EMS-ESS 연동 관리 시스템은, EMS(300)의 운영을 위한 운영 체제를 배포하여 관리하되, 운영 체제 배포 시, 운영 체제가 지원하는 서비스들을 EMS(300)의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 부분과 실행 환경에 따라 선택적으로 필요한 부분을 나누어 배포하여, 배포되는 데이터를 경량화시킬 수 있다.
이를 위해, 본 EMS-ESS 연동 관리 시스템은, ESS(100), LVDC 송배전부(200), EMS(300), 클라우드 서버(400) 및 엣지-게이트웨이(500)를 포함할 수 있다.
ESS(100)는, 에너지저장장치로서, 에너지를 저장하고 필요시 저장된 에너지를 공급할 수 있다.
LVDC 송배전부(200)는, ESS(100)와 신재생에너지 발전설비를 설치한 수용가(10)를 연결하며, 수용가(10)와 LVDC(직류배전) 송/배전 계통으로 연결될 수 있다.
여기서, 수용가(10)는 사무실, 주택, 아파트, 건물, 공장 등으로서, 옥상 신재생에너지 발전설비를 설치하여 소비전력의 일부를 충당하고 일부를 판매할 수 있는 소비자인 동시에 에너지 프로슈머를 의미한다.
EMS(300)는, ESS(100)와 LVDC 송배전부(200)로부터 수신되는 데이터를 가공하기 위해 마련된다.
예를 들면, EMS(300)는, ESS(100) 및 발전설비를 설치한 수용가(10)의 현황 정보가 수집되면, 클라우드 서버(400)를 통해 할당된 리소스를 이용하여, 각 발전설비를 설치한 수용가(10)에서 생산해야 할 목표 전력 생산량을 할당하고, 할당된 목표 전력 생산량에 따라 각각의 수용가(10)에 설치된 발전설비의 가동 스케줄을 산출하고, 가동 스케줄에 따라 운영된 발전설비의 금일 발전량, 금월 발전량에 대한 데이터 및 ESS(100)의 금일 충전량, 금월 충전량, 금일 방전량, 금월 방전량에 대한 데이터가 수집되면, 할당된 각각의 전력 생산량과 수집된 정보들을 비교하여, ESS(100)의 충전/방전 상태 및 할당된 각각의 목표 전력 생산량이 조정되도록 할 수 있다.
여기서, EMS(300)는, 하나 이상의 EMS(300)가 각각 다른 실행 환경에서 운영될 수 있으며, 각각의 EMS(300)는, 클라우드 서버(400)에 자신의 실행 환경에 대한 정보를 제공하게 된다.
또한, 각각의 EMS(300)는, 클라우드 서버(400)에 탑재되거나, 또는 클라우드 서버(400)에 연결되기 위한 별도의 통신수단 및 저장매체가 마련되는 별도의 정보처리 장치로 구현되어, 클라우드 서버(400)에 연결될 수 있다.
클라우드 서버(400)는, ESS(100) 및 EMS(300) 간의 연동 서비스를 지원하며, EMS(300)를 통해 획득된 데이터를 저장하거나 데이터 처리 시 필요한 리소스를 할당할 수 있다.
예를 들면, 클라우드 서버(400)는, EMS(300)의 운영을 위한 운영 체제가 배포되도록 하고, 주기적으로 배포된 운영 체제의 패치 파일이 배포되도록 하여, 운영 체제의 업그레이드가 수행되도록 할 수 있다.
엣지-게이트웨이(500)는, ESS(100) 및 EMS(300) 간 데이터 송수신을 위해 마련될 수 있다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS(100)의 설명에 제공된 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 ESS(100)는, 직류를 승압하거나 강압하는 PCS(110), 변환된 직류를 저장하는 배터리를 제어하는 BMS(120) 및 PCS(110)와 BMS(120)를 제어하는 PMS(130)를 포함할 수 있다.
PCS(110)는, 배터리에 저장된 직류전력을 직류로 승압하거나 강압하여 전력계통에 전력을 공급하거나, 전력계통으로부터 공급되는 직류전력을 직류로 승압하거나 강압하여 배터리에 저장을 제어할 수 있다.
또한, PCS(110)는, 배터리에 저장된 직류전력을 교류로 변환하여 전력계통에 전력을 공급하거나, 전력계통으로부터 공급되는 교류전력을 직류로 변환하여 배터리에 저장을 제어할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 클라우드 서버(400)의 설명에 제공된 도면이다.
도 3을 참조하면, 클라우드 서버(400)는, 제1 통신부(410), 제1 프로세서(420) 및 제1 저장부(430)를 포함할 수 있다.
제1 통신부(410)는, 제1 프로세서(420)가 동작함에 있어 필요한 데이터를 송수신하는데 이용되는 통신수단이다.
제1 저장부(430)는, 제1 프로세서(420)가 동작함에 있어 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 저장매체이다.
제1 프로세서(420)는, ESS(100) 및 EMS(300) 간의 연동 서비스를 지원하며, EMS(300)를 통해 획득된 데이터를 저장하거나 데이터 처리 시 필요한 리소스를 할당할 수 있다.
예를 들면, 제1 프로세서(420)는, EMS(300)의 운영을 위한 운영 체제가 배포되도록 하고, 주기적으로 배포된 운영 체제의 패치 파일이 배포되도록 하여, 운영 체제의 업그레이드가 수행되도록 할 수 있다.
구체적으로, 제1 프로세서(420)는, EMS(300)의 운영을 위한 운영 체제 배포 시, 배포되는 데이터의 경량화를 위해, 운영 체제가 지원하는 서비스들을 EMS(300)의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 부분과 실행 환경에 따라 선택적으로 필요한 부분을 나누어 배포하는
여기서, 운영 체제가 지원하는 서비스들 중 EMS(300)의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 핵심 서비스들은, 전력 피크 관리 기능, 보호 충전 기능, 절전 모드 기능, 전력 사용량 예측 및 최적화 기능 중 적어도 하나를 지원하는 서비스일 수 있다.
그리고 운영 체제가 지원하는 서비스들 중 EMS(300)의 실행 환경에 따라 선택적으로 필요한 선택 서비스들은, 데이터 유효성 검증 기능, 사용자 UI/UX 고도화 기능, 에너지 소비 패턴 분석 기능, Peak Cut 기능, Load Shift 기능, Demand Response 기능 중 적어도 하나를 지원하는 서비스일 수 있다.
또한, 제1 프로세서(420)는, EMS(300)가 수신되는 데이터를 가공하거나 또는 운영 체제가 지원하는 서비스를 지원하기 위해 필요한 리소스 할당 요청 시, 요청된 리소스를 할당함으로써, EMS(300)가, ESS(100) 및 발전설비를 설치한 수용가(10)의 현황 정보가 수집되면, 각 발전설비를 설치한 수용가(10)에서 생산해야 할 목표 전력 생산량을 할당하고, 할당된 목표 전력 생산량에 따라 각각의 수용가(10)에 설치된 발전설비의 가동 스케줄을 산출하도록 하고, 가동 스케줄에 따라 운영된 발전설비의 금일 발전량, 금월 발전량에 대한 데이터 및 ESS(100)의 금일 충전량, 금월 충전량, 금일 방전량, 금월 방전량에 대한 데이터가 수집되면, 할당된 각각의 전력 생산량과 수집된 정보들을 비교하여, ESS(100)의 충전/방전 상태 및 할당된 각각의 목표 전력 생산량이 조정되도록 할 수 있다.
이때, 제1 프로세서(420)는, EMS(300)가 수신되는 데이터를 가공하거나 또는 운영 체제가 지원하는 서비스를 지원하기 위해 필요한 리소스 할당 요청 시, 요청된 리소스를 할당하되, 운영 체제가 지원하는 서비스들 중 EMS(300)의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 핵심 서비스들을 지원하는데 필요한 리소스를 우선적으로 할당할 수 있다.
그리고 제1 프로세서(420)는, 리소스가 할당된 EMS(300)를 통해, 목표 전력 생산량이 할당된 발전설비를 설치한 수용가(10)들 중 금일 발전량 또는 금월 발전량에 대한 데이터를 수집하여, 목표 전력 생산량 대비 금일 또는 금월 발전량의 목표 달성률이 기설정된 임계비율 이하인 경우, 해당 발전설비를 설치한 수용가(10)의 목표 달성률이 임계비율 이상이 되도록, 할당된 목표 전력 생산량을 재할당하도록 할 수 있다.
또한, 제1 프로세서(420)는, 리소스가 할당된 EMS(300)를 통해, 발전설비를 설치한 특정 수용가(10)의 목표 전력 생산량의 재할당으로 인하여 발생되는 목표 전력 생산량의 부족분을 목표 달성률이 임계비율 이상인 수용가(10)에 재할당하도록 하되, 목표 전력 생산량의 부족분이 목표 달성률이 가장 높은 수용가(10)부터 우선적으로 재할당되도록 할 수 있다.
다른 예를 들면, 제1 프로세서(420)는, ESS(100) 및 EMS(300) 간의 통신 상태를 점검하기 위해, EMS(300)가 엣지-게이트웨이(500)를 통해 주기적으로 ESS(100) 내에서 발생되는 전압, 전류, 온도 값에 대한 데이터를 수신하도록 할 수 있다.
구체적으로, 제1 프로세서(420)는, 엣지-게이트웨이(500)의 로그 파일을 주기적으로 수신하여, EMS(300)가 전압, 전류, 온도 값에 대한 데이터를 정상적으로 수신하는지 검증할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 운영 체제의 배포 과정의 설명에 제공된 도면이다.
본 실시예에 따른 운영 체제의 배포 과정은, 클라우드 서버(400)에 의해 실행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 클라우드 서버(400)는, 하나 이상의 EMS(300)에 운영을 위한 운영 체제 배포 시, 운영 체제가 지원하는 서비스들을 각각의 EMS(300)의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 부분인 핵심 서비스와 실행 환경에 따라 선택적으로 필요한 선택 서비스를 분류할 수 있다(S410).
핵심 서비스와 선택 서비스가 분류되면, 클라우드 서버(400)는, 각각의 EMS(300)에 핵심 서비스로 분류된 서비스들이 포함된 운영 체제를 배포하고(S420), 핵심 서비스들이 포함된 운영 체제가 배포된 각각의 EMS(300)로부터 실행 환경에 대한 데이터(실행 환경 정보)를 수집하게 된다(S430).
각각의 EMS(300)로부터 실행 환경에 대한 데이터를 수집한 클라우드 서버(400)는, 각각의 실행 환경에 따라 필요한 선택 서비스들 중 운영이 가능한 선택 서비스들을 선별하여(S440-Y), 각각의 EMS(300)에 선택적으로 배포할 수 있다(S450).
이때, 실행 환경에 대한 데이터는, 각각의 EMS(300)가 관리하는 ESS(100) 및 발전설비를 설치한 수용가(10)에 대한 정보(설치 지점, 설치 개수, 각각의 용량, 총 용량 등) 및 EMS(300)의 하드웨어 정보(메모리 정보, 스토리지 정보, CPU 정보 등)가 포함될 수 있다.
그리고 클라우드 서버(400)는, 운영 체제의 업그레이드 주기가 도래하면, 배포된 운영 체제의 패치 파일이 배포되도록 하여(S460), 주기적으로 운영 체제의 업그레이드가 수행되도록 할 수 있다.
이를 통해, EMS(300)의 운영을 위한 운영 체제를 배포하여 관리하되, 운영 체제 배포 시, 운영 체제가 지원하는 서비스들을 EMS(300)의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 부분과 실행 환경에 따라 선택적으로 필요한 부분을 나누어 배포하여, 배포되는 데이터를 경량화시킬 수 있다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 EMS-ESS 연동 관리 방법의 설명에 제공된 도면이다.
본 실시예에 따른 EMS-ESS 연동 관리 방법은, 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술한 EMS-ESS 연동 관리 시스템에 의해 실행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 클라우드 서버(400)는, 리소스가 할당된 EMS(300)를 통해, ESS(100) 및 발전설비를 설치한 수용가(10)의 현황 정보가 수집되면(S510), 각 발전설비를 설치한 수용가(10)에서 생산해야 할 목표 전력 생산량을 할당하고(S520), 할당된 목표 전력 생산량에 따라 각각의 수용가(10)에 설치된 발전설비의 가동 스케줄을 산출할 수 있다(S530).
그리고 산출된 가동 스케줄에 따라 발전설비들이 가동되면(S540), 클라우드 서버(400)는, 리소스가 할당된 EMS(300)를 통해, 가동 스케줄에 따라 운영된 발전설비의 금일 발전량, 금월 발전량에 대한 데이터 및 ESS(100)의 금일 충전량, 금월 충전량, 금일 방전량, 금월 방전량에 대한 데이터가 수집하고(S550), 수집된 데이터를 기반으로, 할당된 각각의 전력 생산량과 수집된 정보들을 비교하여(S560), ESS(100)의 충전/방전 상태 및 할당된 각각의 목표 전력 생산량이 조정되도록 할 수 있다(S570).
예를 들면, 클라우드 서버(400)는, 리소스가 할당된 EMS(300)를 통해, 목표 전력 생산량이 할당된 발전설비를 설치한 수용가(10)들 중 금일 발전량 또는 금월 발전량에 대한 데이터를 수집하여, 목표 전력 생산량 대비 금일 또는 금월 발전량의 목표 달성률이 기설정된 임계비율 이하인 경우, 해당 발전설비를 설치한 수용가(10)의 목표 달성률이 임계비율 이상이 되도록, 할당된 목표 전력 생산량을 재할당하도록 할 수 있다.
이때, 클라우드 서버(400)는, 리소스가 할당된 EMS(300)를 통해, 발전설비를 설치한 특정 수용가(10)의 목표 전력 생산량의 재할당으로 인하여 발생되는 목표 전력 생산량의 부족분을 목표 달성률이 임계비율 이상인 수용가(10)에 재할당하도록 하되, 목표 전력 생산량의 부족분이 목표 달성률이 가장 높은 수용가(10)부터 우선적으로 재할당되도록 할 수 있다.
이를 통해, 클라우드를 기반으로 EMS(300)(전력계통운영시스템) 및 ESS(100)(에너지저장장치)를 연동하여 관리할 수 있다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지-게이트웨이(500)의 설명에 제공된 도면이다.
도 6을 참조하면, 엣지-게이트웨이(500)는 제2 통신부(510), 제2 프로세서(520) 및 제2 저장부(530)를 포함할 수 있다.
제2 통신부(510)는, 제2 프로세서(520)가 동작함에 있어 필요한 데이터를 송수신하는데 이용되는 통신수단이다.
제2 저장부(530)는, 제2 프로세서(520)가 동작함에 있어 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는 저장매체이다.
제2 프로세서(520)는, 연결된 ESS(100) 및 EMS(300) 각각에 식별 ID를 할당하고, EMS(300)가 연동된 ESS(100) 내에서 발생되는 전압, 전류, 온도 값에 대한 데이터를 수신하는 경우, 수신되는 데이터에 식별 ID를 부가하여 EMS(300)에 전달할 수 있다.
여기서, 하나의 EMS(300)는, 하나 이상의 ESS(100)와 연동될 수 있어, EMS(300)는, ESS(100)의 식별 ID를 통해, 각각의 ESS(100)가 제공하는 데이터를 식별할 수 있다.
또한, 제2 프로세서(520)는, 각각의 ESS(100)가 제공하는 데이터를 EMS(300)에 전달하면서, 로그 파일을 생성하고, 기설정된 주기가 도래하면, 로그 파일에 클라우드 서버(400)로부터 부여받은 엣지-게이트웨이(500) ID를 부가하여, 클라우드 서버(400)에 전달하게 된다.
이를 통해, 클라우드 서버(400)는, 각각의 엣지-게이트웨이(500)에 연결되는 ESS(100) 및 EMS(300)들의 통신 상태를 주기적으로 점검할 수 있다.
또한, 특정 엣지-게이트웨이(500)가 장애가 발생하는 경우, 클라우드 서버(400)는, 장애가 발생된 엣지-게이트웨이(500)로부터 수신된 로그 파일을 통해, 장애가 발생된 엣지-게이트웨이(500)를 통해 연결된 ESS(100) 및 EMS(300)가 대체되는 다른 엣지-게이트웨이(500)를 통해 연결되도록 연결 상태를 재조정할 수 있다.
즉, 클라우드 서버(400)는, 장애가 발생된 엣지-게이트웨이(500)의 엣지-게이트웨이(500) ID를 대체되는 다른 엣지-게이트웨이(500)에 부여하여, ESS(100) 및 EMS(300)의 연동 서비스의 연속성이 유지되도록 할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
10 : 수용가
100 : ESS(에너지저장장치, Energy Storage System)
110 : PCS(전력변환장치, Power Conversion System)
120 : BMS(배터리관리시스템, Battery Management System)
130 : PMS(전력관리시스템, Power Management System)
200 : LVDC(Low-Voltage Direct Current) 송배전부
300 : EMS(전력계통운영시스템, Energy Management System)
400 : 클라우드 서버
410 : 제1 통신부
420 : 제1 프로세서
430 : 제1 저장부
500 : 엣지-게이트웨이
510 : 제2 통신부
520 : 제2 프로세서
530 : 제2 저장부
100 : ESS(에너지저장장치, Energy Storage System)
110 : PCS(전력변환장치, Power Conversion System)
120 : BMS(배터리관리시스템, Battery Management System)
130 : PMS(전력관리시스템, Power Management System)
200 : LVDC(Low-Voltage Direct Current) 송배전부
300 : EMS(전력계통운영시스템, Energy Management System)
400 : 클라우드 서버
410 : 제1 통신부
420 : 제1 프로세서
430 : 제1 저장부
500 : 엣지-게이트웨이
510 : 제2 통신부
520 : 제2 프로세서
530 : 제2 저장부
Claims (10)
- 직류를 승압하거나 강압하는 PCS(전력변환장치), 변환된 직류를 저장하는 배터리를 제어하는 BMS(배터리관리시스템) 및 PCS와 BMS를 제어하는 PMS(전력관리시스템)를 포함하는 ESS(에너지저장장치);
ESS와 신재생에너지 발전설비를 설치한 수용가를 연결하며, 수용가와 LVDC(직류배전) 송/배전 계통으로 연결되는 LVDC 송배전부;
ESS와 LVDC 송배전부로부터 수신되는 데이터를 가공하는 EMS(전력계통운영시스템); 및
ESS 및 EMS 간의 연동 서비스를 지원하며, EMS를 통해 획득된 데이터를 저장하거나 데이터 처리 시 필요한 리소스를 할당하는 클라우드 서버;를 포함하고,
클라우드 서버는,
EMS의 운영을 위한 운영 체제가 배포되도록 하고, 주기적으로 배포된 운영 체제의 패치 파일이 배포되도록 하여, 운영 체제의 업그레이드가 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 EMS-ESS 연동 관리 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
클라우드 서버는,
EMS의 운영을 위한 운영 체제 배포 시, 배포되는 데이터의 경량화를 위해, 운영 체제가 지원하는 서비스들을 EMS의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 부분과 실행 환경에 따라 선택적으로 필요한 부분을 나누어 배포하는 것을 특징으로 하는 EMS-ESS 연동 관리 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
운영 체제가 지원하는 서비스들 중 EMS의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 핵심 서비스들은,
전력 피크 관리 기능, 보호 충전 기능, 절전 모드 기능, 전력 사용량 예측 및 최적화 기능 중 적어도 하나를 지원하는 서비스인 것을 특징으로 하는 EMS-ESS 연동 관리 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
운영 체제가 지원하는 서비스들 중 EMS의 실행 환경에 따라 선택적으로 필요한 선택 서비스들은,
데이터 유효성 검증 기능, 사용자 UI/UX 고도화 기능, 에너지 소비 패턴 분석 기능, Peak Cut 기능, Load Shift 기능, Demand Response 기능 중 적어도 하나를 지원하는 서비스인 것을 특징으로 하는 EMS-ESS 연동 관리 시스템.
- 청구항 2에 있어서,
클라우드 서버는,
EMS가 수신되는 데이터를 가공하거나 또는 운영 체제가 지원하는 서비스를 지원하기 위해 필요한 리소스 할당 요청 시, 요청된 리소스를 할당하되,
운영 체제가 지원하는 서비스들 중 EMS의 실행 환경과 상관없이 필수적으로 필요한 핵심 서비스들을 지원하는데 필요한 리소스를 우선적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 EMS-ESS 연동 관리 시스템.
- 청구항 5에 있어서,
EMS는,
ESS 및 발전설비를 설치한 수용가의 현황 정보가 수집되면, 클라우드 서버를 통해 할당된 리소스를 이용하여, 각 발전설비를 설치한 수용가에서 생산해야 할 목표 전력 생산량을 할당하고, 할당된 목표 전력 생산량에 따라 각각의 수용가에 설치된 발전설비의 가동 스케줄을 산출하고,
가동 스케줄에 따라 운영된 발전설비의 금일 발전량, 금월 발전량에 대한 데이터 및 ESS의 금일 충전량, 금월 충전량, 금일 방전량, 금월 방전량에 대한 데이터가 수집되면, 할당된 각각의 전력 생산량과 수집된 정보들을 비교하여, ESS의 충전/방전 상태 및 할당된 각각의 목표 전력 생산량이 조정되도록 하는 것을 특징으로 하는 EMS-ESS 연동 관리 시스템.
- 청구항 6에 있어서,
ESS 및 EMS 간 데이터 송수신을 위해 마련되는 엣지-게이트웨이;를 더 포함하고,
클라우드 서버는,
ESS 및 EMS 간의 통신 상태를 점검하기 위해, EMS가 엣지-게이트웨이를 통해 주기적으로 ESS 내에서 발생되는 전압, 전류, 온도 값에 대한 데이터를 수신하도록 하는 것을 특징으로 하는 EMS-ESS 연동 관리 시스템.
- 청구항 6에 있어서,
클라우드 서버는,
엣지-게이트웨이의 로그 파일을 주기적으로 수신하여, EMS가 전압, 전류, 온도 값에 대한 데이터를 정상적으로 수신하는지 검증하는 것을 특징으로 하는 EMS-ESS 연동 관리 시스템.
- 청구항 6에 있어서,
클라우드 서버는,
목표 전력 생산량이 할당된 발전설비를 설치한 수용가들 중 금일 발전량 또는 금월 발전량에 대한 데이터를 수집하여, 목표 전력 생산량 대비 금일 또는 금월 발전량의 목표 달성률이 기설정된 임계비율 이하인 경우, 해당 발전설비를 설치한 수용가의 목표 달성률이 임계비율 이상이 되도록, 할당된 목표 전력 생산량을 재할당하도록 하는 것을 특징으로 하는 EMS-ESS 연동 관리 시스템.
- 청구항 6에 있어서,
클라우드 서버는,
발전설비를 설치한 특정 수용가의 목표 전력 생산량의 재할당으로 인하여, 발생되는 목표 전력 생산량의 부족분을 목표 달성률이 임계비율 이상인 수용가에 재할당하도록 하되, 목표 전력 생산량의 부족분이 목표 달성률이 가장 높은 수용가부터 우선적으로 재할당되도록 하는 것을 특징으로 하는 EMS-ESS 연동 관리 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210039459A KR20220134160A (ko) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | 클라우드 기반 ems-ess 연동 관리 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210039459A KR20220134160A (ko) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | 클라우드 기반 ems-ess 연동 관리 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220134160A true KR20220134160A (ko) | 2022-10-05 |
Family
ID=83596508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210039459A KR20220134160A (ko) | 2021-03-26 | 2021-03-26 | 클라우드 기반 ems-ess 연동 관리 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20220134160A (ko) |
-
2021
- 2021-03-26 KR KR1020210039459A patent/KR20220134160A/ko not_active Application Discontinuation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Adika et al. | Smart charging and appliance scheduling approaches to demand side management | |
| EP3487025B1 (en) | Autonomous community energy management system and method | |
| US8352091B2 (en) | Distributed grid-interactive photovoltaic-based power dispatching | |
| US10078315B2 (en) | Collaborative balancing of renewable energy overproduction with electricity-heat coupling and electric and thermal storage for prosumer communities | |
| Jindal et al. | A heuristic-based appliance scheduling scheme for smart homes | |
| KR102433167B1 (ko) | 건물 및 계통의 충방전 우선순위를 고려하는 ｖ２ｘｅｓｓ 연계 시스템 및 방법 | |
| EP2501019A2 (en) | Power control apparatus and power control method using same | |
| US20160239006A1 (en) | Systems and Methods for Regulating the Electrical Grids and Grid-Connected Devices | |
| US20130175863A1 (en) | Power Sub-grid Including Power Generated From Alternative Sources | |
| US20220149619A1 (en) | Energy control utilizing a virtual power plant | |
| JP6592360B2 (ja) | 電力管理方法 | |
| CN103384272A (zh) | 一种云服务分布式数据中心***及其负载调度方法 | |
| EP3493344A1 (en) | Method, system and computer programs for scheduling energy transfer in a distributed peer-to-peer energy network | |
| Alwan et al. | Demand side management-literature review and performance comparison | |
| Ben Belgacem et al. | Design and Implementation of Multi-Source and Multi-Consumer Energy Sharing System in Collaborative Smart Microgrid Installation | |
| KR20220134160A (ko) | 클라우드 기반 ems-ess 연동 관리 시스템 | |
| CN113420995B (zh) | 一种基于智能社区的楼宇能源调度的评估方法及*** | |
| Pawar et al. | Load scheduling algorithm design for smart home energy management system | |
| Al-Rubaye et al. | Energy load management for residential consumers in smart grid networks | |
| Jeddi et al. | Network impact of multiple HEMUs with PVs and BESS in a low voltage distribution feeder | |
| EP2979343B1 (en) | Power system control | |
| Alinia et al. | Microgrid revenue maximization by charging scheduling of EVs in multiple parking stations | |
| JP2021164405A (ja) | 需要管理基盤の分散資源統合運営システム | |
| Etinski et al. | Fair power allocation in multi-user systems with controllable loads | |
| Chidzonga et al. | TOU ana APP driven power scheduling in smart homes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |