WO2019151656A1 - Ess output distribution method and device - Google Patents

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WO2019151656A1
WO2019151656A1 PCT/KR2018/016755 KR2018016755W WO2019151656A1 WO 2019151656 A1 WO2019151656 A1 WO 2019151656A1 KR 2018016755 W KR2018016755 W KR 2018016755W WO 2019151656 A1 WO2019151656 A1 WO 2019151656A1
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WO
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discharge
ess
unit
maximum
power
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PCT/KR2018/016755
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
김영욱
진보건
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효성중공업 주식회사
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • 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
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
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    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/14—Energy storage units

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for operating an ESS, and more particularly, to a method and apparatus for distributing power with optimum efficiency in a large-scale ESS having two or more unit ESSs.
  • Smart grid technology that combines IT technology with the existing power grid is emerging to form a smart power grid through efficient power management of electric power facilities, industrial facilities, and private facilities.
  • the smart grid environment is a hybrid network that combines various devices and combines wired and wireless.
  • the smart grid communication network construction method uses broadband wireless communication (Wimax) for trunk lines and high-speed power line communication (PLC) for subscriber networks. Management, electric vehicles, solar equipment monitoring, etc.) is being improved.
  • Wimax broadband wireless communication
  • PLC high-speed power line communication
  • the smart grid system aims to save power, and generally uses a method of turning on / off a specific device as shown in Korean Patent Laid-Open No. 2012-0097551 for power saving.
  • existing smart grid systems do not provide an appropriate way of distributing energy to efficiently use the supplied energy.
  • Energy storage system can play a key role in linking smart grid after converting renewable energy sources, which are being actively developed, into high quality power. In particular, it is necessary to link wind power generation and solar power generation systems with high output variability to the grid.
  • the principle of energy storage is to receive electrical energy from the power system, store it as ionization, kinetic energy, physical compression and chemical energy, convert it into electrical energy when needed, and supply it to the power system.
  • Medium and large energy storage devices can be classified into various types.
  • Lithium ion battery is a representative secondary battery, there is a separator and an electrolyte between the positive electrode and the negative electrode to store and discharge energy as lithium ions move.
  • it is still economically disadvantageous, its output characteristics and efficiency are good, and its range of application has recently been widened.
  • a plurality of unit BESSs having a battery pack composed of lithium ion batteries are provided for a single target site. In this way, the disadvantages of economics and the lifespan of lithium ion battery life are compensated for.
  • the charge / discharge power distribution of the entire ESS including a plurality of unit BESS requires a different method from the ESS having a single battery pack.
  • FR frequency regulation
  • An object of the present invention is to provide an efficient ESS output distribution method and apparatus when a plurality of unit ESSs are provided.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for distributing an ESS output capable of maximally maintaining a maximum output duration for a plurality of ESSs having different discharge rates and output limits.
  • An ESS output distribution method includes calculating a maximum discharge holding time of each unit ESS based on state of charge information of each unit ESS; Determining a first discharge sharing in accordance with the maximum discharge holding time; Determining a final discharge share as the maximum power that can be supplied for a unit ESS whose discharge power according to the determined first discharge sharing exceeds a maximum power that can be supplied; And when the unit ESS in which the final discharge sharing is determined exists, determining the second discharge sharing according to the maximum discharge holding time with respect to the remaining portions other than the corresponding unit ESS.
  • the method may further include determining a power demand of the grid or a load connected to the grid.
  • the second discharge sharing may be determined with respect to the power obtained by subtracting the sharing power of the unit ESSs in which the final discharge sharing is determined from the power demand.
  • the current remaining charge is calculated by applying the current SOC to the battery maximum capacity of each unit ESS, and the maximum power available for supplying each unit ESS to the current remaining charge is calculated.
  • the maximum discharge holding time can be calculated by applying.
  • the step of determining the final discharge sharing as the maximum power available for the unit ESSs that are the determination target of the second discharge sharing, and as a result, the If there is a unit ESS in which the final discharge sharing is determined to be the maximum power that can be supplied, the third discharge sharing may be determined according to the maximum discharge holding time with respect to the rest other than the corresponding unit ESS.
  • An ESS output distribution device for determining the discharge sharing of each unit ESS in a structure in which a plurality of unit ESS is connected to the system, for the power demand of the system and the unit ESS
  • An information obtaining unit obtaining the charging state information
  • a storage unit in which charge state information and maximum supply power of the unit ESSs are recorded
  • Based on the charging state information of each unit ESS the maximum discharge holding time of each unit ESS is calculated, the discharge sharing for determining the discharge power of the respective unit ESS, based on the calculated maximum discharge holding time of each unit ESS Decision unit;
  • a controller for instructing output to the determined discharge powers for each unit ESS and scheduling a next output distribution.
  • the process of determining respective discharge powers may include: determining a first discharge share according to the maximum discharge sustain time; Determining a final discharge sharing as the maximum power that can be supplied, when the discharge power according to the determined first discharge sharing exceeds the maximum power that can be supplied; And determining a second discharge sharing in accordance with the maximum discharge holding time for the remaining devices except for the device for which the discharge power is determined as the maximum power that can be supplied.
  • the maximum power maintainable time of N batteries can be maintained equally, thereby increasing the overall utilization of the battery, and consequently, the overall utilization of the ESS from the perspective of the ESS user. There is an advantage to increase.
  • the ESS output distribution method and apparatus of the present invention have the advantage that the entire ESS can be operated all at once with the maximum output in case of emergency while faithfully following the low load operation command value at all times, which is advantageous in terms of responsiveness. .
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall structure of a large-scale ESS in which the ESS output distribution method according to the spirit of the present invention can be performed.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an ESS output distribution apparatus for performing an ESS output distribution method according to the inventive concept in the large-scale ESS of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of distributing ESS output according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a process of distributing an output based on SOC and maximum charging capacity of each unit ESS according to the spirit of the present invention, that is, a method of operating the ESS maximum duration according to the spirit of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • a component When a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be understood that the component may be directly connected to or connected to the other component, but there may be other components in between. .
  • the idea of the present invention is to distribute two or more individual ESSs for the optimal charging power for the power system.
  • the two or more individual ESSs are called a large-scale ESS, and each individual ESS is called a unit ESS. I'll call it.
  • it is suitable for each unit ESS to have its own PCS in the application of the idea of the present invention.
  • the large-scale ESS is not called a large-scale because the absolute scale is above a certain limit, but means that the large-scale ESS is larger than each unit ESS.
  • the large-scale ESS may simply be referred to simply as the ESS.
  • the ESS output distribution device is a strategy (algorithm) according to the spirit of the present invention, and is a device (server, etc.) for controlling the output of each PCS of each unit ESS.
  • the ESS output distribution device is an output control server for the large-scale ESS, and may transmit an output command for discharge to the PCS of each unit ESS included in the large-scale ESS.
  • the ESS output distribution device may be integrated with the PCS of the master unit ESS of the large-scale ESS, and may transmit an output command for discharge to the PCS of the slave unit ESS of the large-scale ESS.
  • FIG. 1 shows the overall structure of a large-scale ESS in which the ESS output distribution method according to the spirit of the present invention can be performed.
  • a real-time output distribution calculation of N parallel connected power conversion systems (PCSs) is performed by a power management system (PMS) of a large-scale ESS instead of a master PCS.
  • PMS power management system
  • the illustrated PMS is an ESS output distribution device that is different from the spirit of the present invention.
  • the illustrated large-scale ESS is composed of a plurality of unit ESSs 100 connected in parallel, and each unit ESS 110 is a PCS 110 and a battery management system (BMS) connected to the PCS 110. 120 and the battery 140 may be implemented. In addition, each PCS 110 may be controlled using a PMS 150.
  • BMS battery management system
  • the BMS 120 may be included in the battery module.
  • the BMS 120 may control the operation of the battery by acquiring basic data for checking the state of the battery 140.
  • the voltage, current, and temperature of the battery 140 may be sensed to transmit information to an upper device through communication. These functions are the information needed to safely operate the energy storage device.
  • the host device PCS 110 or PMS 150 can use this information to check the operating state and malfunction of the battery, and protect the battery module from abnormal conditions through a circuit that protects overvoltage, overcurrent and overtemperature. have.
  • the PCS 110 may be implemented to perform power supply to a load using a commercial power source.
  • a generator not shown
  • power is stored (charged) in a lithium-polymer (lithium-ion) battery storage device through a bidirectional power converter. can do.
  • the battery module may be a concept including the BMS 120 and the battery 140.
  • the battery module is constructed using a lithium-polymer (lithium-ion) battery that has high efficiency, long life, and instant charging and discharging characteristics.
  • the energy storage system has been remarkably developed due to the improvement of instantaneous charge and discharge characteristics of lithium-polymer batteries and the large capacity of the batteries.
  • the PMS 150 can increase the overall utilization of the battery by equally maintaining the maximum output maintainable time of the N batteries by using the output distribution method, and consequently, the ESS user's viewpoint. Can increase the overall utilization of the ESS.
  • the PMS 150 may be implemented to communicate information necessary for energy charge and discharge control to the PCS 110 through communication with the PCS 110.
  • the PMS 150 receives various information about the energy state of the PCS 110 and the BMS 120, battery cell voltage, current, and temperature, and determines a protection function for overvoltage, overcurrent, and overtemperature. Can be protected from abnormal conditions.
  • the charging or discharging on / off signal of the battery module may be transmitted to the PCS 110 to command the charging or discharging of the battery module.
  • the PMS 150 When the PMS 150 normally distributes the output command, the PMS 150 distributes the output command in a direction that maximizes the time at which the large-scale ESS can perform the maximum output operation in consideration of the output of the current SOC and PCS of each unit ESS.
  • a PMS for a large ESS is not provided, and the master PCS can perform real-time output distribution calculations of PCSs (ie those for each unit ESS) connected in parallel to the system of the large ESS.
  • the master PCS is a PCS provided in one of the unit ESSs provided in the large-scale ESS.
  • FIG. 2 illustrates an example of a detailed structure of an ESS output distribution apparatus, that is, a PMS 150 that performs an ESS output distribution method according to the inventive concept in the large-scale ESS of FIG. 1.
  • the illustrated ESS output distribution device 150 includes: an information acquisition unit 152 for acquiring power demand (consumption state information) of the system to which power is supplied and charging state information for unit ESSs (100 of FIG. 1); A storage unit 154 in which charge state information (SOC and maximum charge capacity) and maximum supply power of the unit ESSs 100 are recorded; Based on the state of charge information of each of the unit ESS 100, calculate the maximum discharge holding time of each unit ESS 100, based on the calculated maximum discharge holding time of each unit ESS (100) A discharge sharing determiner 156 that determines discharge powers of the unit ESSs 100; And a controller 158 for instructing each of the unit ESSs 100 to output the determined discharge powers and scheduling a next output distribution.
  • the information acquisition unit 152 monitors the electrical characteristics (voltage / current, etc.) of the PCS 110 input / output terminals of the unit ESS 100 to calculate charging state information of the unit ESSs, or the units Charge status information may be received from the BMS 120 of the ESS 100.
  • the charge state information may include a state of charge (SOC) and a maximum charge capacity, and may further include a state of health (SoH).
  • the information acquisition unit 152 calculates electrical characteristics (voltage, current, etc.) detected at points on a power supply line to a grid or a load, and thus information on power demand of a load connected to the grid, that is, power consumption. Information about the state can be calculated.
  • the storage unit 154 may store SOCs and maximum charging capacities of each unit ESS 100 measured at predetermined cycles (monitoring time intervals) as the charging state information.
  • the controller 158 may maintain a previous output instruction according to the monitoring time interval (that is, hold the change to the next time) or change the output instruction to output the discharge powers determined by the discharge sharing determiner 156. . According to an implementation, the controller 158 may not only output distribution between the unit ESSs 100 according to the spirit of the present invention, but also power input / output of each unit ESS 100 according to power demand / supply expectation of a system or a load. You can schedule the output.
  • the discharge sharing determiner 156 may determine a power demand of a grid or loads connected to the grid at the next monitoring time interval.
  • the discharge sharing determiner 156 may determine the discharge powers (final discharge sharing) of each unit ESS 100 according to the flowchart of FIG. 3 described later according to the monitoring time interval. At this time, the final discharge share of each unit ESS 100 is determined for the determined power demand in the monitoring time interval.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of distributing ESS output according to an embodiment of the present invention.
  • the illustrated ESS output distribution method may include determining a power demand of a grid or a load connected to the grid (S10); Calculating maximum discharge holding times of each unit ESS based on the state of charge information of each unit ESS (S110); Determining a first discharge sharing in accordance with the maximum discharge holding time (S120); Determining a final discharge share as the maximum power that can be supplied to the unit ESS whose discharge power according to the determined first discharge burden exceeds the maximum power that can be supplied (S130); If there is a unit ESS in which the final discharge share is determined (the discharge power is determined by the maximum power that can be supplied) (S190), determining the second discharge share according to the maximum discharge holding time for the remaining units except for the unit ESS ( S200) may be included.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a process of distributing an output based on SOC and maximum charging capacity of each unit ESS according to the spirit of the present invention, that is, a method of operating the ESS maximum duration according to the spirit of the present invention.
  • the maximum operating time (MW) of each ESS converter and the SOC (MWh) of the battery are used to calculate the time that can be operated at the current maximum output, respectively, and the output using the reciprocal of this time as the priority. Allocate Next, if this allocation exceeds the maximum output of the ESS PCS (inverter or converter), the maximum output is determined as the limit discharge as the final discharge share of the ESS, and redistributed using the remaining allocation minus the final discharge share. If the above distribution is continued, it is always possible to maintain a state in which the maximum number of times that a plurality of ESSs can operate at the maximum output.
  • ESS PCS inverter or converter
  • the power demand of the grid or loads connected to the grid may be determined at the above-described predetermined monitoring time interval.
  • the power consumption pattern of each load is derived, and the derived power consumption pattern is applied to the upcoming monitoring time interval, so as to adjust the power demand of the load. Forecast and accumulate the power demand forecasts for all loads to yield the system's power demand (expected).
  • the power demand in an upcoming monitoring time interval may be determined from a separate external server that plans the power demand of the system or predicts the power demand of the system.
  • a current amount of charge is applied by applying a current SOC to a battery maximum capacity of each unit ESS, and the current remaining amount is calculated.
  • the maximum discharge holding time can be calculated by applying the maximum output of the PCS (ie, inverter) of each unit ESS to the amount of charge.
  • the current remaining charge is calculated by multiplying the maximum capacity of the battery of each unit ESS by the current SOC (%), and the current remaining charge is the maximum of the PCS of the unit ESS (that is, the interversor).
  • the time for discharging to the output (that is, the maximum discharge holding time) is calculated.
  • the maximum capacity of 5 MWh of the battery is multiplied by 50% as the current SOC, and 2.5 MWh is calculated from the remaining charge, and 2.5 MWh is 1 MW, the maximum output of the inverter.
  • 2.5 hours that is, 150 minutes
  • the discharge time can be calculated as the maximum discharge holding time (the discharge time at the current maximum output).
  • a synthesized output target value for determining the power demand of the grid or the loads connected to the grid determined in the step S10 is determined, and the combined output target value is determined solely for each unit ESS.
  • the combined output target value of 8MW is distributed according to the ratio of the maximum discharge holding time (currently dischargeable time at the maximum output) of all the unit ESSs, and ⁇ 4.597701, 1.83908, 0.91954, 0.45977, 0.183908 ⁇ .
  • the discharge share of was determined.
  • next discharge sharing determination procedure means the second discharge sharing determination step (S200).
  • step S130 When the maximum power is not exceeded in step S130, the unit ESS is not taken for the corresponding unit ESS, and the process proceeds to the next unit ESS (S148).
  • each unit ESS is represented by n
  • the total number of unit ESSs is represented by N (that is, N is 5 in FIG. 4).
  • the first discharge sharing for the first unit ESS is 4.597701MW, which is greater than the inverter output of 1MW for the first unit ESS, and according to steps S140 and S145, the final discharge sharing for the first unit ESS is the maximum output of 1MW. Confirmed.
  • the second discharge sharing is determined only for the remaining unit ESSs except for the unit ESSs in which the final discharge sharing is determined.
  • the second discharge sharing is determined for the power obtained by subtracting the sharing power of the unit ESSs whose final discharge sharing is determined from the power demand.
  • the second discharge sharing is determined for 7MW minus the final discharge sharing 1MW of the first unit ESS (INV # 1) where the final discharge sharing is determined from 8MW of power demand (synthetic output target value), but the first unit ESS (INV) is determined.
  • the second discharge share of ⁇ 3.783784, 1.891892, 0.945946, 0.378378 ⁇ was determined by determining the ratio of the maximum discharge holding times of units 2 to 5 except for # 1) ⁇ 60: 30: 15: 6 ⁇ .
  • step S200 of determining the second discharge sharing that is, after performing the step S200
  • S128 shown in FIG. 3. S130, S140, S145, S148, and S190 may be repeated.
  • the final maximum supplyable power of the unit ESS PCS is determined for the unit ESS. It is decided by discharge sharing.
  • the final discharge sharing of the second unit ESS (INV # 2) among the four unit ESSs in which the second discharge sharing is determined is determined to be 2MW of the maximum power that can be supplied by the corresponding ESS PCS (inverter).
  • step of determining the third discharge sharing in the same process is performed on the remaining unit ESSs. Can be. Determining this next discharge share is performed until there are no unit ESSs whose final discharge share has not been determined.
  • unit ESS 150 ESS output distribution device
  • the present invention relates to a method and apparatus for operating an ESS, and can be used in the field of ESS.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

An ESS output distribution method for determining a discharge share of respective unit ESSs in a structure in which a plurality of unit ESSs are connected to a system, of the present invention, can comprise the steps of: calculating the maximum discharge time of respective unit ESSs on the basis of charge state information of respective unit ESSs; determining a first discharge share according to the maximum discharge sustainable time; confirming, as the maximum power capable of being supplied, a final discharge share for a unit ESS of which the discharge power according to the determined first discharge share exceeds the maximum power capable of being supplied; and determining a second discharge share according to the maximum discharge sustainable time for the remainder excluding the corresponding unit ESS, if the unit ESS for which the final discharge share has been confirmed exists.

Description

ESS 출력 분배 방법 및 장치ESS output distribution method and device
본 발명은 ESS 운영 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개 이상의 단위 ESS들을 구비하는 대규모 ESS에서 최적 효율로 전력을 분배하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for operating an ESS, and more particularly, to a method and apparatus for distributing power with optimum efficiency in a large-scale ESS having two or more unit ESSs.
전력 시설 및 산업 시설, 민간 시설의 효율적인 전력 관리를 통해서 스마트한 전력망을 구성하기 위해 기존 전력망에 IT 기술을 접목한 스마트그리드 기술이 부각되고 있다.Smart grid technology that combines IT technology with the existing power grid is emerging to form a smart power grid through efficient power management of electric power facilities, industrial facilities, and private facilities.
스마트그리드 환경은 다양한 기기가 혼재되고 유선과 무선이 결합된 하이브리드형 네트워크를 구성한다. 예컨대, 스마트그리드 통신망 구축 방법은 간선망으로는 광대역무선통신(Wimax)을 사용하고 가입자망으로는 고속 전력선통신(PLC)을 사용함으로써, 인터넷/전화 서비스를 비롯하여 전력회사의 스마트그리드(통합검침, 에너지 관리, 전기차, 태양광 설비 감시 등) 구축에 효율을 높이고 있다.The smart grid environment is a hybrid network that combines various devices and combines wired and wireless. For example, the smart grid communication network construction method uses broadband wireless communication (Wimax) for trunk lines and high-speed power line communication (PLC) for subscriber networks. Management, electric vehicles, solar equipment monitoring, etc.) is being improved.
스마트 그리드 시스템은 전력 절감을 목표로 하고 있으며, 전력 절감을 위하여 일반적으로 한국공개특허공보 제2012-0097551호 등에서 보여지는 바와 같이 특정 디바이스를 온/오프(on/off)시키는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 기존 스마트 그리드 시스템은 공급되는 에너지를 효율적으로 사용하기 위하여 에너지를 분배하는 적절한 방식을 제시하지 못하고 있다.The smart grid system aims to save power, and generally uses a method of turning on / off a specific device as shown in Korean Patent Laid-Open No. 2012-0097551 for power saving. However, existing smart grid systems do not provide an appropriate way of distributing energy to efficiently use the supplied energy.
ESS(energy storage system)는 최근 활발하게 개발되고 있는 신재생 에너지원을 고품질 전력으로 전환 후 스마트그리드에 연계하는데 핵심적인 역할을 수행할 수 있다. 특히 출력 변동성이 큰 풍력 발전과 태양광 발전 시스템을 계통에 연계할 때 필요한 장치이다.Energy storage system (ESS) can play a key role in linking smart grid after converting renewable energy sources, which are being actively developed, into high quality power. In particular, it is necessary to link wind power generation and solar power generation systems with high output variability to the grid.
에너지 저장의 원리는 전력 계통으로부터 전기 에너지를 받아 이온화, 운동 에너지화, 물리적 압축 및 화학적 에너지로 저장하였다가 필요한 시기에 전기 에너지로 변환하여 전력 계통에 공급하는 것이다. 중대형 에너지 저장 장치는 다양한 종류로 분류될 수 있다. 리튬 이온 전지는 대표적인 이차 전지로서 양극과 음극 사이에 분리막과 전해질이 있어 리튬 이온이 이동하면서 에너지를 저장하고 방전한다. 아직은 경제성에 단점이 있으나, 출력 특성과 효율이 양호하여 최근 적용 범위가 넓어지고 있으며, 특히, 리튬 이온 전지들로 구성된 배터리 팩을 구비한 단위 BESS들을 하나의 목적 사이트에 대하여 다수 개 구비하여 전체 ESS를 구성하는 방식으로 경제성의 단점 및 리튬 이온 전지 수명의 단점을 보완하고 있다.The principle of energy storage is to receive electrical energy from the power system, store it as ionization, kinetic energy, physical compression and chemical energy, convert it into electrical energy when needed, and supply it to the power system. Medium and large energy storage devices can be classified into various types. Lithium ion battery is a representative secondary battery, there is a separator and an electrolyte between the positive electrode and the negative electrode to store and discharge energy as lithium ions move. Although it is still economically disadvantageous, its output characteristics and efficiency are good, and its range of application has recently been widened. In particular, a plurality of unit BESSs having a battery pack composed of lithium ion batteries are provided for a single target site. In this way, the disadvantages of economics and the lifespan of lithium ion battery life are compensated for.
그런데, 다수 개의 단위 BESS를 포함하는 전체 ESS의 충/방전 전력 분배에는 단일 배터리 팩을 구비하는 ESS와 다른 방안이 필요하다.However, the charge / discharge power distribution of the entire ESS including a plurality of unit BESS requires a different method from the ESS having a single battery pack.
예컨대, 주파수 안정화(FR, Frequency Regulation) 운전의 경우, 평소에도 주파수의 상승/하강에 따라 정격이하로 운전을 지속하지만, 어떤 사고의 순간(예: 원전 1기 탈락의 경우) 최대출력으로 전력을 방전하여 계통한정화에 기여하여야 한다.For example, in case of frequency regulation (FR) operation, operation continues below the rated frequency as the frequency rises or falls, but the power is output at the maximum output at the moment of an accident (for example, in the case of one nuclear power plant failure). Discharge should contribute to system limitation.
그런데, 다수의 서로 다른 MWh의 배터리와 서로다른 MW의 ESS PCS가 연결되어 있을 때 단순 사용시간 및 효율을 중심으로 운전을 하면, 효율은 높지만 배터리용량은 작은 ESS의 SOC가 먼저 소진된다. 그러면, 사고 발생 시 최대 출력으로 전력을 내보내야할 때, 이 ESS 시스템의 SOC 고갈로 인해 최대출력을 만족할 수 없게 되는 문제가 발생된다.However, when a plurality of different MWh batteries and different MW ESS PCSs are connected to each other, the operation of the ESS PCS with high efficiency but low battery capacity is exhausted first. Then, when it is necessary to send power to the maximum output in the event of an accident, there is a problem that the maximum output cannot be satisfied due to SOC exhaustion of the ESS system.
본 발명은 다수 개의 단위 ESS를 구비하는 경우에 있어서 효율적인 ESS 출력 분배 방법 및 장치를 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide an efficient ESS output distribution method and apparatus when a plurality of unit ESSs are provided.
본 발명은 서로 다른 방전율과 출력제한치를 가지는 다수의 ESS에 대해 최대출력이 가능한 지속시간을 최대로 유지할 수 있는 ESS 출력 분배 방법 및 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for distributing an ESS output capable of maximally maintaining a maximum output duration for a plurality of ESSs having different discharge rates and output limits.
본 발명의 일 측면에 따른 ESS 출력 분배 방법은, 각 단위 ESS들의 충전 상태 정보를 기초로, 각 단위 ESS들의 최대 방전 유지 시간을 산출하는 단계; 최대 방전 유지 시간에 따라 제1 방전 분담을 결정하는 단계; 결정된 제1 방전 분담에 따른 방전 전력이 공급 가능한 최대 전력을 넘는 단위 ESS에 대해서 최종 방전 분담을 상기 공급 가능한 최대 전력으로 확정하는 단계; 및 최종 방전 분담이 확정된 단위 ESS가 존재하면, 해당 단위 ESS를 제외한 나머지에 대하여 최대 방전 유지 시간에 따라 제2 방전 분담을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.An ESS output distribution method according to an aspect of the present invention includes calculating a maximum discharge holding time of each unit ESS based on state of charge information of each unit ESS; Determining a first discharge sharing in accordance with the maximum discharge holding time; Determining a final discharge share as the maximum power that can be supplied for a unit ESS whose discharge power according to the determined first discharge sharing exceeds a maximum power that can be supplied; And when the unit ESS in which the final discharge sharing is determined exists, determining the second discharge sharing according to the maximum discharge holding time with respect to the remaining portions other than the corresponding unit ESS.
여기서, 계통 또는 계통에 연결된 부하의 전력 수요를 확정하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the method may further include determining a power demand of the grid or a load connected to the grid.
여기서, 제2 방전 분담을 결정하는 단계에서는, 상기 전력 수요에서 최종 방전 분담이 확정된 단위 ESS들의 분담 전력을 뺀 전력에 대하여 제2 방전 분담을 결정할 수 있다.In the determining of the second discharge sharing, the second discharge sharing may be determined with respect to the power obtained by subtracting the sharing power of the unit ESSs in which the final discharge sharing is determined from the power demand.
여기서, 각 단위 ESS들의 최대 방전 유지 시간을 산출하는 단계에서는, 각 단위 ESS의 배터리 최대 용량에 현재 SOC를 적용하여 현재 남은 충전량을 산출하고, 상기 현재 남은 충전량에 각 단위 ESS의 공급 가능한 최대 전력을 적용하여 최대 방전 유지 시간을 산출할 수 있다.Here, in the step of calculating the maximum discharge holding time of each unit ESS, the current remaining charge is calculated by applying the current SOC to the battery maximum capacity of each unit ESS, and the maximum power available for supplying each unit ESS to the current remaining charge is calculated. The maximum discharge holding time can be calculated by applying.
여기서, 제2 방전 분담을 결정하는 단계 이후, 상기 제2 방전 분담의 결정 대상이 되는 단위 ESS들에 대하여, 상기 최종 방전 분담을 상기 공급 가능한 최대 전력으로 확정하는 단계를 수행하고, 그 결과, 상기 최종 방전 분담이 상기 공급 가능한 최대 전력으로 확정된 단위 ESS가 존재하면, 해당 단위 ESS를 제외한 나머지에 대하여 최대 방전 유지 시간에 따라 제3 방전 분담을 결정하는 단계를 수행할 수 있다.Here, after the step of determining the second discharge sharing, the step of determining the final discharge sharing as the maximum power available for the unit ESSs that are the determination target of the second discharge sharing, and as a result, the If there is a unit ESS in which the final discharge sharing is determined to be the maximum power that can be supplied, the third discharge sharing may be determined according to the maximum discharge holding time with respect to the rest other than the corresponding unit ESS.
본 발명의 다른 측면에 따른 ESS 출력 분배 장치는, 계통에 다수 개의 단위 ESS들이 연결된 구조에서 각 단위 ESS들의 방전 분담을 결정하는 ESS 출력 분배 장치에 있어서, 계통의 전력 수요 및 상기 단위 ESS들에 대한 충전 상태 정보를 획득하는 정보 획득부; 상기 단위 ESS들에 대한 충전 상태 정보 및 최대 공급 전력이 기록된 저장부; 상기 각 단위 ESS들의 충전 상태 정보를 기초로, 각 단위 ESS들의 최대 방전 유지 시간을 산출하고, 산출된 각 단위 ESS들의 최대 방전 유지 시간을 기준으로, 상기 각 단위 ESS들의 방전 전력들을 결정하는 방전 분담 결정부; 및 상기 각 단위 ESS들에 대하여 결정된 방전 전력들로 출력하도록 지시하고, 다음 번 출력 분배를 스케쥴링하는 제어부를 포함할 수 있다.An ESS output distribution device according to another aspect of the present invention, in the ESS output distribution device for determining the discharge sharing of each unit ESS in a structure in which a plurality of unit ESS is connected to the system, for the power demand of the system and the unit ESS An information obtaining unit obtaining the charging state information; A storage unit in which charge state information and maximum supply power of the unit ESSs are recorded; Based on the charging state information of each unit ESS, the maximum discharge holding time of each unit ESS is calculated, the discharge sharing for determining the discharge power of the respective unit ESS, based on the calculated maximum discharge holding time of each unit ESS Decision unit; And a controller for instructing output to the determined discharge powers for each unit ESS and scheduling a next output distribution.
여기서, 각 방전 전력들을 결정하는 과정은, 상기 최대 방전 유지 시간에 따라 제1 방전 분담을 결정하는 단계; 결정된 제1 방전 분담에 따른 방전 전력이 공급 가능한 최대 전력을 넘는 것에 대하여는 최종 방전 분담을 상기 공급 가능한 최대 전력으로 결정하는 단계; 및 상기 공급 가능한 최대 전력으로 방전 전력이 결정된 장치를 제외한 나머지 장치에 대하여 최대 방전 유지 시간에 따라 제2 방전 분담을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Here, the process of determining respective discharge powers may include: determining a first discharge share according to the maximum discharge sustain time; Determining a final discharge sharing as the maximum power that can be supplied, when the discharge power according to the determined first discharge sharing exceeds the maximum power that can be supplied; And determining a second discharge sharing in accordance with the maximum discharge holding time for the remaining devices except for the device for which the discharge power is determined as the maximum power that can be supplied.
상술한 바와 같은 본 발명의 ESS 출력 분배 방법 및 장치를 실시하면, 서로 다른 방전율과 출력제한치를 가지는 다수의 ESS에 대해 최대출력이 가능한 지속시간을 최대로 유지할 수 있는 이점이 있다.By implementing the ESS output distribution method and apparatus of the present invention as described above, there is an advantage that can maintain the maximum possible duration of the maximum output for a plurality of ESS having different discharge rate and output limit value.
본 발명의 사상에 따른 출력 분배 방법 및 장치를 사용하여 N개의 배터리의 최대출력 유지가능 시간을 균등하게 유지함으로써 배터리의 전체 이용률을 높일 수 있어, 결과적으로 ESS 사용자 관점에서 볼 때 ESS의 전체 이용률을 높일 수 있는 이점이 있다.By using the output distribution method and apparatus according to the spirit of the present invention, the maximum power maintainable time of N batteries can be maintained equally, thereby increasing the overall utilization of the battery, and consequently, the overall utilization of the ESS from the perspective of the ESS user. There is an advantage to increase.
본 발명의 ESS 출력 분배 방법 및 장치는, 상시 저부하 운전지령치를 충실히 따르면서, 비상 시 전체 ESS 가 최대출력으로 한꺼번에 운전할 수 있는 시간을 최대로 보유한다는 이점이 있으며, 이는 응답성 면에서도 장점이 된다.The ESS output distribution method and apparatus of the present invention have the advantage that the entire ESS can be operated all at once with the maximum output in case of emergency while faithfully following the low load operation command value at all times, which is advantageous in terms of responsiveness. .
도 1은 본 발명의 사상에 따른 ESS 출력 분배 방법이 수행될 수 있는 대규모 ESS의 전체 구조를 도시한 블록도.1 is a block diagram showing the overall structure of a large-scale ESS in which the ESS output distribution method according to the spirit of the present invention can be performed.
도 2는 도 1의 대규모 ESS에서 본 발명의 사상에 따른 ESS 출력 분배 방법을 수행하는 ESS 출력 분배 장치를 도시한 블록도.FIG. 2 is a block diagram illustrating an ESS output distribution apparatus for performing an ESS output distribution method according to the inventive concept in the large-scale ESS of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 출력 분배 방법을 도시한 흐름도.3 is a flowchart illustrating a method of distributing ESS output according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 사상에 따라 각 단위 ESS들의 SOC 및 최대 충전 용량에 근거하여 출력을 분배하는 과정, 즉, 본 발명의 사상에 따른 ESS 최대 지속시간 운영 방법을 예시하는 개념도.4 is a conceptual diagram illustrating a process of distributing an output based on SOC and maximum charging capacity of each unit ESS according to the spirit of the present invention, that is, a method of operating the ESS maximum duration according to the spirit of the present invention.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. In describing the present invention, terms such as first and second may be used to describe various components, but the components may not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.When a component is referred to as being connected or connected to another component, it may be understood that the component may be directly connected to or connected to the other component, but there may be other components in between. .
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. In this specification, the terms including or including are intended to designate that there exists a feature, a number, a step, an operation, a component, a part, or a combination thereof described in the specification, and one or more other features or numbers, It can be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof.
또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, the shape and size of the elements in the drawings may be exaggerated for more clear description.
먼저, 본 발명의 사상에 따른 ESS 출력 분배 방법을 설명하기에 앞서, 대규모 ESS, 단위 ESS 및 ESS 출력 분배 장치의 정의를 살펴보겠다. First, before describing the ESS output distribution method according to the spirit of the present invention, the definition of the large-scale ESS, unit ESS and ESS output distribution device.
본 발명의 사상은 2개 이상의 개별 ESS들을 전력 시스템에 대하여 최적의 충전 전력에 대한 출력 분배를 위한 것인데, 2개 이상의 개별 ESS들을 전력 시스템 전체는 대규모 ESS라 칭하고, 상기 각 개별 ESS를 단위 ESS라 칭하겠다. 여기서, 각 단위 ESS는 자신만의 PCS를 구비하는 것이 본 발명의 사상 적용에 있어 적합하다. The idea of the present invention is to distribute two or more individual ESSs for the optimal charging power for the power system. The two or more individual ESSs are called a large-scale ESS, and each individual ESS is called a unit ESS. I'll call it. Here, it is suitable for each unit ESS to have its own PCS in the application of the idea of the present invention.
상기 대규모 ESS는 절대적인 규모가 어느 한도 이상이라서 대규모 라고 칭하는 것이 아니라, 각 단위 ESS 대비 대규모임을 의미한다. 기재의 편의상 대규모 ESS는 단순히 ESS 라고 간략하게 칭할 수 있다.The large-scale ESS is not called a large-scale because the absolute scale is above a certain limit, but means that the large-scale ESS is larger than each unit ESS. For convenience of description, the large-scale ESS may simply be referred to simply as the ESS.
상기 ESS 출력 분배 장치는 본 발명의 사상에 따른 전략(알고리즘)으로, 각 단위 ESS들의 각 PCS들의 출력을 제어하는 장치(서버 등)이다. The ESS output distribution device is a strategy (algorithm) according to the spirit of the present invention, and is a device (server, etc.) for controlling the output of each PCS of each unit ESS.
예컨대, 상기 ESS 출력 분배 장치는 상기 대규모 ESS를 위한 출력 제어 서버로서, 상기 대규모 ESS에 포함되는 각 단위 ESS의 PCS에 방전에 대한 출력 지령을 전송할 수 있다. For example, the ESS output distribution device is an output control server for the large-scale ESS, and may transmit an output command for discharge to the PCS of each unit ESS included in the large-scale ESS.
예컨대, 상기 ESS 출력 분배 장치는 상기 대규모 ESS의 마스터 단위 ESS의 PCS와 통합된 형태를 가지고, 상기 대규모 ESS의 슬래이브 단위 ESS의 PCS에 방전에 대한 출력 지령을 전송할 수 있다. For example, the ESS output distribution device may be integrated with the PCS of the master unit ESS of the large-scale ESS, and may transmit an output command for discharge to the PCS of the slave unit ESS of the large-scale ESS.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 ESS 출력 분배 방법이 수행될 수 있는 대규모 ESS의 전체 구조를 도시한다.1 shows the overall structure of a large-scale ESS in which the ESS output distribution method according to the spirit of the present invention can be performed.
도시한 실시예에 따른 대규모 ESS(energy storage system)에서는 N개의 병렬 연결된 PCS(power conversion system)의 실시간 출력 분배 계산을 마스터(Master) PCS가 아닌 대규모 ESS의 PMS(power management system)가 수행하는 형태를 가진다. 즉, 도시한 PMS가 본 발명의 사상에 다른 ESS 출력 분배 장치이다.In a large-scale energy storage system (ESS) according to an exemplary embodiment, a real-time output distribution calculation of N parallel connected power conversion systems (PCSs) is performed by a power management system (PMS) of a large-scale ESS instead of a master PCS. Has That is, the illustrated PMS is an ESS output distribution device that is different from the spirit of the present invention.
도 1을 참조하면, 도시한 대규모 ESS는 병렬로 연결된 다수 개의 단위 ESS들(100)로 이루어지며, 각 단위 ESS(110)는 PCS(110), PCS(110)에 연결된 BMS(battery management system)(120) 및 배터리(140)로 구현될수 있다. 또한, 각 PCS(110)는 PMS(150)를 사용하여 제어될 수 있다.Referring to FIG. 1, the illustrated large-scale ESS is composed of a plurality of unit ESSs 100 connected in parallel, and each unit ESS 110 is a PCS 110 and a battery management system (BMS) connected to the PCS 110. 120 and the battery 140 may be implemented. In addition, each PCS 110 may be controlled using a PMS 150.
BMS(120)는 배터리 모듈에 포함될 수 있다. BMS(120)는 배터리(140)의 상태를 점검하기 위한 기본적인 데이터를 획득하여 배터리의 동작을 제어할 수 있다. 배터리(140)의 안전성을 확보하기 위해 배터리(140)의 전압, 전류 및 온도를 센싱하여 통신을 통해 상위 장치에 정보를 전달할 수 있다. 이러한 기능들은 에너지 저장 장치를 안전하게 동작시키기 위해 필요한 정보들이다. 상위 장치인 PCS(110) 또는 PMS(150)에서는 이러한 정보들을 통해 배터리의 구동 상태, 오동작 상태를 확인하고, 과전압, 과전류 및 과온도 등을 보호하는 회로를 통해 배터리 모듈을 비정상적인 상태로부터 보호할 수 있다.The BMS 120 may be included in the battery module. The BMS 120 may control the operation of the battery by acquiring basic data for checking the state of the battery 140. In order to secure the safety of the battery 140, the voltage, current, and temperature of the battery 140 may be sensed to transmit information to an upper device through communication. These functions are the information needed to safely operate the energy storage device. The host device PCS 110 or PMS 150 can use this information to check the operating state and malfunction of the battery, and protect the battery module from abnormal conditions through a circuit that protects overvoltage, overcurrent and overtemperature. have.
PCS(110)는 상용 전원을 사용하는 부하에 전력 공급을 수행하기 위해 구현될 수 있다. 또한 전력 공급과 동시에 태양광 발전 또는 풍력 발전과 같은 발전기(미도시)로부터 생성된 발전 전력이 큰 경우, 양방향 전력 변환기를 통해 리튬-폴리머(리튬-이온) 배터리 저장 장치에 에너지를 저장(충전)할 수 있다.The PCS 110 may be implemented to perform power supply to a load using a commercial power source. In addition, when power is generated and generated from a generator (not shown) such as solar power or wind power at the same time, power is stored (charged) in a lithium-polymer (lithium-ion) battery storage device through a bidirectional power converter. can do.
배터리 모듈은 BMS(120) 및 배터리(140)를 포함하는 개념일 수 있다. 배터리 모듈은 고효율, 장수명, 순시 충전 및 방전 특성이 뛰어난 리튬-폴리머(리튬-이온) 배터리를 이용하여 구성하고 있다. 리튬-폴리머 배터리의 순시 충전 및 방전 특성의 향상과 배터리의 대용량화가 가능하게 되어 에너지 저장 시스템은 획기적으로 발달하고 있다.The battery module may be a concept including the BMS 120 and the battery 140. The battery module is constructed using a lithium-polymer (lithium-ion) battery that has high efficiency, long life, and instant charging and discharging characteristics. The energy storage system has been remarkably developed due to the improvement of instantaneous charge and discharge characteristics of lithium-polymer batteries and the large capacity of the batteries.
PMS(150)는 대규모 ESS에 연결된 부하에 전력을 공급함에 있어서, 출력 분배 방법을 사용하여 N개의 배터리의 최대출력 유지가능 시간을 균등하게 유지함으로써 배터리의 전체 이용률을 높일 수 있어 결과적으로 ESS 사용자 관점에서 볼 때 ESS 전체 이용률을 높일 수 있다.In powering the load connected to the large-scale ESS, the PMS 150 can increase the overall utilization of the battery by equally maintaining the maximum output maintainable time of the N batteries by using the output distribution method, and consequently, the ESS user's viewpoint. Can increase the overall utilization of the ESS.
PMS(150)는 PCS(110)와의 통신을 통해 에너지 충전 및 방전 제어에 필요한 정보를 PCS(110)에 전달하기 위해 구현될 수 있다. PMS(150)는 PCS(110)와 BMS(120)의 에너지 상태에 대한 정보, 배터리 셀 전압, 전류, 온도에 대한 각종 정보를 받으며, 과전압, 과전류, 과온도에 대한 보호 기능을 판단하여 배터리 셀을 이상 상태로부터 보호할 수 있다. 또한 배터리 모듈의 충전 또는 방전 온/오프 신호를 PCS(110)에 전송하여 배터리 모듈의 충전 또는 방전을 명령할 수 있다.The PMS 150 may be implemented to communicate information necessary for energy charge and discharge control to the PCS 110 through communication with the PCS 110. The PMS 150 receives various information about the energy state of the PCS 110 and the BMS 120, battery cell voltage, current, and temperature, and determines a protection function for overvoltage, overcurrent, and overtemperature. Can be protected from abnormal conditions. In addition, the charging or discharging on / off signal of the battery module may be transmitted to the PCS 110 to command the charging or discharging of the battery module.
PMS(150)는 평소 출력지령 배분 시, 각 단위 ESS의 현재 SOC와 PCS의 출력을 고려하여 대규모 ESS가 최대출력운전이 가능한 시간을 최대로 만드는 방향으로 출력지령을 배분한다.When the PMS 150 normally distributes the output command, the PMS 150 distributes the output command in a direction that maximizes the time at which the large-scale ESS can perform the maximum output operation in consideration of the output of the current SOC and PCS of each unit ESS.
도시하지 않은 다른 구현에서는, 대규모 ESS를 위한 PMS가 구비되지 않고, 대규모 ESS의 계통에 병렬로 연결된 PCS들(즉, 각 단위 ESS를 위한 것들)의 실시간 출력 분배 계산을 마스터 PCS가 수행할 수 있다. 여기서, 마스터 PCS는 대규모 ESS에 구비된 단위 ESS들 중 하나에 구비된 PCS이다.In another implementation, not shown, a PMS for a large ESS is not provided, and the master PCS can perform real-time output distribution calculations of PCSs (ie those for each unit ESS) connected in parallel to the system of the large ESS. . Here, the master PCS is a PCS provided in one of the unit ESSs provided in the large-scale ESS.
도 2는 도 1의 대규모 ESS에서 본 발명의 사상에 따른 ESS 출력 분배 방법을 수행하는 ESS 출력 분배 장치, 즉, PMS(150)의 상세 구조의 일 예를 도시한다.FIG. 2 illustrates an example of a detailed structure of an ESS output distribution apparatus, that is, a PMS 150 that performs an ESS output distribution method according to the inventive concept in the large-scale ESS of FIG. 1.
도시한 ESS 출력 분배 장치(150)는, 전력이 공급되는 계통의 전력 수요(소비 상태 정보) 및 단위 ESS들(도 1의 100)에 대한 충전 상태 정보를 획득하는 정보 획득부(152); 단위 ESS들(100)에 대한 충전 상태 정보(SOC 및 최대 충전 용량) 및 최대 공급 전력이 기록된 저장부(154); 상기 각 단위 ESS들(100)의 충전 상태 정보를 기초로, 각 단위 ESS들(100)의 최대 방전 유지 시간들을 산출하고, 상기 산출된 각 단위 ESS들(100)의 최대 방전 유지 시간들을 기준으로, 각 단위 ESS들(100)의 방전 전력들을 결정하는 방전 분담 결정부(156); 및 상기 각 단위 ESS들(100)에 대하여 상기 결정된 방전 전력들로 출력하도록 지시하고, 다음 번 출력 분배를 스케쥴링하는 제어부(158)를 포함할 수 있다.The illustrated ESS output distribution device 150 includes: an information acquisition unit 152 for acquiring power demand (consumption state information) of the system to which power is supplied and charging state information for unit ESSs (100 of FIG. 1); A storage unit 154 in which charge state information (SOC and maximum charge capacity) and maximum supply power of the unit ESSs 100 are recorded; Based on the state of charge information of each of the unit ESS 100, calculate the maximum discharge holding time of each unit ESS 100, based on the calculated maximum discharge holding time of each unit ESS (100) A discharge sharing determiner 156 that determines discharge powers of the unit ESSs 100; And a controller 158 for instructing each of the unit ESSs 100 to output the determined discharge powers and scheduling a next output distribution.
상기 정보 획득부(152)는 상기 각 단위 ESS(100)의 PCS(110) 입/출력단의 전기적 특성(전압/전류 등)을 모니터링하여 단위 ESS들에 대한 충전 상태 정보를 산출하거나, 상기 각 단위 ESS(100)의 BMS(120)로부터 충전 상태 정보를 전달받을 수 있다. 여기서, 상기 충전 상태 정보는 SOC(State of Charge) 및 최대 충전 용량을 포함하며, SoH(State of Health) 등을 더 포함할 수 있다.The information acquisition unit 152 monitors the electrical characteristics (voltage / current, etc.) of the PCS 110 input / output terminals of the unit ESS 100 to calculate charging state information of the unit ESSs, or the units Charge status information may be received from the BMS 120 of the ESS 100. The charge state information may include a state of charge (SOC) and a maximum charge capacity, and may further include a state of health (SoH).
상기 정보 획득부(152)는, 계통이나 부하로의 전력 공급 라인 상의 지점들에서 검출된 전기적 특성(전압, 전류 등)을 연산하여, 계통에 연결된 부하의 전력 수요에 대한 정보, 즉, 전력 소비 상태에 대한 정보를 산출할 수 있다.The information acquisition unit 152 calculates electrical characteristics (voltage, current, etc.) detected at points on a power supply line to a grid or a load, and thus information on power demand of a load connected to the grid, that is, power consumption. Information about the state can be calculated.
상기 저장부(154)에는 상기 충전 상태 정보로서 소정의 주기(모니터링 시간 간격)로 측정된 각 단위 ESS(100)의 SOC들 및 최대 충전 용량들이 저장될 수 있다. The storage unit 154 may store SOCs and maximum charging capacities of each unit ESS 100 measured at predetermined cycles (monitoring time intervals) as the charging state information.
상기 제어부(158)는 상기 모니터링 시간 간격에 따라 이전 출력 지시를 유지하거나(즉, 다음 번으로 변경 보류), 상기 방전 분담 결정부(156)가 결정한 방전 전력들로 출력하도록 출력 지시를 변경할 수 있다. 구현에 따라, 상기 제어부(158)는 본 발명의 사상에 따른 단위 ESS들(100)간의 출력 분배 뿐만 아니라, 계통이나 부하의 전력 수요/공급 예상에 따라, 각 단위 ESS(100)의 전력 입/출력을 스케쥴링할 수 있다.The controller 158 may maintain a previous output instruction according to the monitoring time interval (that is, hold the change to the next time) or change the output instruction to output the discharge powers determined by the discharge sharing determiner 156. . According to an implementation, the controller 158 may not only output distribution between the unit ESSs 100 according to the spirit of the present invention, but also power input / output of each unit ESS 100 according to power demand / supply expectation of a system or a load. You can schedule the output.
상기 방전 분담 결정부(156)는 다음 번 상기 모니터링 시간 간격에서 계통 또는 계통에 연결된 부하들의 전력 수요를 결정할 수 있다.The discharge sharing determiner 156 may determine a power demand of a grid or loads connected to the grid at the next monitoring time interval.
상기 방전 분담 결정부(156)는 상기 모니터링 시간 간격에 따라 후술하는 도 3의 흐름도에 따라 각 단위 ESS들(100)의 방전 전력들(최종 방전 분담)을 결정할 수 있다. 이때, 상기 모니터링 시간 간격에서 상기 결정된 전력 수요량에 대한 각 단위 ESS(100)의 최종 방전 분담이 결정된다. The discharge sharing determiner 156 may determine the discharge powers (final discharge sharing) of each unit ESS 100 according to the flowchart of FIG. 3 described later according to the monitoring time interval. At this time, the final discharge share of each unit ESS 100 is determined for the determined power demand in the monitoring time interval.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 ESS 출력 분배 방법을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of distributing ESS output according to an embodiment of the present invention.
도시한 ESS 출력 분배 방법은, 계통 또는 계통에 연결된 부하의 전력 수요를 확정하는 단계(S10); 상기 각 단위 ESS들의 충전 상태 정보를 기초로, 각 단위 ESS들의 최대 방전 유지 시간들을 산출하는 단계(S110); 최대 방전 유지 시간에 따라 제1 방전 분담을 결정하는 단계(S120); 상기 결정된 제1 방전 분담에 따른 방전 전력이 공급 가능한 최대 전력을 넘는(S130) 단위 ESS에 대하여 최종 방전 분담을 상기 공급 가능한 최대 전력으로 확정하는 단계(S140); 최종 방전 분담이 확정(상기 공급 가능한 최대 전력으로 방전 전력이 결정)된 단위 ESS가 존재하면(S190), 해당 단위 ESS를 제외한 나머지에 대하여 최대 방전 유지 시간에 따라 제2 방전 분담을 결정하는 단계(S200)를 포함할 수 있다.The illustrated ESS output distribution method may include determining a power demand of a grid or a load connected to the grid (S10); Calculating maximum discharge holding times of each unit ESS based on the state of charge information of each unit ESS (S110); Determining a first discharge sharing in accordance with the maximum discharge holding time (S120); Determining a final discharge share as the maximum power that can be supplied to the unit ESS whose discharge power according to the determined first discharge burden exceeds the maximum power that can be supplied (S130); If there is a unit ESS in which the final discharge share is determined (the discharge power is determined by the maximum power that can be supplied) (S190), determining the second discharge share according to the maximum discharge holding time for the remaining units except for the unit ESS ( S200) may be included.
도 4는 본 발명의 사상에 따라 각 단위 ESS들의 SOC 및 최대 충전 용량에 근거하여 출력을 분배하는 과정, 즉, 본 발명의 사상에 따른 ESS 최대 지속시간 운영 방법을 예시하는 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating a process of distributing an output based on SOC and maximum charging capacity of each unit ESS according to the spirit of the present invention, that is, a method of operating the ESS maximum duration according to the spirit of the present invention.
도시한 개념도에서는, 1차적으로 각 ESS컨버터의 최대 출력(MW)와 배터리의 SOC(MWh)를 이용하여 현재 최대출력으로 운전가능한 시간을 각각 계산하고, 이 시간의 역수를 우선순위로 이용하여 출력을 배분한다. 다음, 이 배분치가 해당 ESS PCS(인버터나 컨버터)의 최대 출력치를 넘을 경우, Limit 처리로서 최대 출력을 해당 ESS의 최종 방전 분담으로 확정하고, 최종 방전 분담 전력을 뺀 남은 배분치를 이용해 재배분한다. 상기 반복 배분을 계속하면, 항상 다수의 ESS가 최대출력으로 운전할 수 있는 시간이 최대인 상태를 유지할 수 있다. In the conceptual diagram shown, the maximum operating time (MW) of each ESS converter and the SOC (MWh) of the battery are used to calculate the time that can be operated at the current maximum output, respectively, and the output using the reciprocal of this time as the priority. Allocate Next, if this allocation exceeds the maximum output of the ESS PCS (inverter or converter), the maximum output is determined as the limit discharge as the final discharge share of the ESS, and redistributed using the remaining allocation minus the final discharge share. If the above distribution is continued, it is always possible to maintain a state in which the maximum number of times that a plurality of ESSs can operate at the maximum output.
이하에서는, 도 3의 상세 단계들을 설명하되, 도 4를 예시로 참조하면서 설명하겠다.Hereinafter, detailed steps of FIG. 3 will be described, but will be described with reference to FIG. 4.
도시한 전력 수요를 확정하는 단계(S10)에서는, 상술한 소정의 모니터링 시간 간격에서 계통 또는 계통에 연결된 부하들의 전력 수요를 결정할 수 있다.In the step S10 of determining the illustrated power demand, the power demand of the grid or loads connected to the grid may be determined at the above-described predetermined monitoring time interval.
예컨대, 계통 또는 부하의 각 지점들에서의 전기적 특성(전압 및/또는 전류)을 검출한 값들로부터, 다가오는 모니터링 시간 간격에서의 상기 전기적 특성의 예상값이나 기울기(증가율 또는 감소율)을 산출하고, 다시 이를 이용하여 전력 수요를 산출할 수 있다. For example, from the values of detecting electrical characteristics (voltage and / or current) at each point of the grid or load, calculate an expected value or slope (rate of increase or decrease) of the electrical characteristic at an upcoming monitoring time interval, and again. This can be used to calculate power demand.
예컨대, 계통에 연결된 각 부하들의 이전 전력 소비 활동에 대한 누적된 데이터로부터, 해당 각 부하의 전력 소비 패턴을 도출하고, 도출된 전력 소비 패턴을 다가오는 모니터링 시간 간격에 적용하여, 해당 부하의 전력 수요를 예상하고, 모든 부하들에 대한 전력 수요 예상들을 누적하여, 계통의 전력 수요(예상)를 산출할 수 있다. For example, from the accumulated data on the previous power consumption activity of each load connected to the grid, the power consumption pattern of each load is derived, and the derived power consumption pattern is applied to the upcoming monitoring time interval, so as to adjust the power demand of the load. Forecast and accumulate the power demand forecasts for all loads to yield the system's power demand (expected).
예컨대, 계통의 전력 수요를 계획하거나, 계통의 전력 수요를 예측하는 별도의 외부 서버로부터, 다가오는 모니터링 시간 간격에서의 전력 수요를 입력받아 확정할 수 있다.For example, the power demand in an upcoming monitoring time interval may be determined from a separate external server that plans the power demand of the system or predicts the power demand of the system.
도시한 각 단위 ESS들의 충전 상태 정보를 기초로 최대 방전 유지 시간들을 산출하는 단계(S110)에서는, 먼저, 각 단위 ESS의 배터리 최대 용량에 현재 SOC를 적용하여 현재 남은 충전량을 산출하고, 상기 현재 남은 충전량에 각 단위 ESS의 PCS(즉, 인버터)의 최대 출력을 적용하여 최대 방전 유지 시간을 산출할 수 있다.In the calculating of the maximum discharge holding times based on the state of charge information of each unit ESS shown (S110), first, a current amount of charge is applied by applying a current SOC to a battery maximum capacity of each unit ESS, and the current remaining amount is calculated. The maximum discharge holding time can be calculated by applying the maximum output of the PCS (ie, inverter) of each unit ESS to the amount of charge.
도 4에 도시한 바와 같이, 각 단위 ESS의 배터리 최대 용량에 현재 SOC(%로 나타낸 비율)를 곱하여 현재 남은 충전량을 산출하고, 현재 남은 충전량을 해당 단위 ESS의 PCS(즉, 인터버)의 최대 출력으로 방전하는 시간(즉, 최대 방전 유지 시간)을 산출한다. 예컨대, 도 4의 1번 단위 ESS(INV #1)의 경우, 배터리 최대 용량 5MWh에 현재 SOC로서 50%를 곱하여, 현재 남은 충전량으로 2.5MWh를 산출하고 나서, 2.5MWh를 인버터 최대 출력인 1MW로 방전할 수 있는 시간인 2.5시간(즉, 150분)을 최대 방전 유지 시간(현재 최대 출력으로 방전 가능한 시간)으로 산출할 수 있다.As shown in FIG. 4, the current remaining charge is calculated by multiplying the maximum capacity of the battery of each unit ESS by the current SOC (%), and the current remaining charge is the maximum of the PCS of the unit ESS (that is, the interversor). The time for discharging to the output (that is, the maximum discharge holding time) is calculated. For example, in the case of the first unit ESS (INV # 1) of FIG. 4, the maximum capacity of 5 MWh of the battery is multiplied by 50% as the current SOC, and 2.5 MWh is calculated from the remaining charge, and 2.5 MWh is 1 MW, the maximum output of the inverter. 2.5 hours (that is, 150 minutes), which is the discharge time, can be calculated as the maximum discharge holding time (the discharge time at the current maximum output).
상기 제1 방전 분담을 결정하는 단계(S120)에서는, 상기 S10 단계에서 결정된 계통 또는 계통에 연결된 부하들의 전력 수요에 대응하기 위한 합성 출력 목표치를 확정하고, 상기 합성 출력 목표치를 오로지, 각 단위 ESS들의 최대 방전 유지 시간들의 비율로 분배하여, 제1 방전 분담을 결정할 수 있다.In the determining of the first share of the discharge (S120), a synthesized output target value for determining the power demand of the grid or the loads connected to the grid determined in the step S10 is determined, and the combined output target value is determined solely for each unit ESS. By distributing at the ratio of the maximum discharge holding times, the first discharge share can be determined.
도 4에 도시한 바와 같이, 합성 출력 목표치 8MW를, 오로지 모든 단위 ESS들의 최대 방전 유지 시간(현재 최대 출력으로 방전 가능한 시간)의 비율에 따라 분배하여, {4.597701, 1.83908, 0.91954, 0.45977, 0.183908}의 방전 분담을 결정하였다.As shown in Fig. 4, the combined output target value of 8MW is distributed according to the ratio of the maximum discharge holding time (currently dischargeable time at the maximum output) of all the unit ESSs, and {4.597701, 1.83908, 0.91954, 0.45977, 0.183908}. The discharge share of was determined.
다음, 각 단위 ESS에 대하여 상기 결정된 제1 방전 분담에 따른 방전 전력이 공급 가능한 최대 전력을 넘는지 확인하고(S130), 최대 전력을 넘는 경우 해당 단위 ESS에 대하여 방전 전력을 상기 공급 가능한 최대 전력으로 결정한다(S140).Next, for each unit ESS, check whether the discharge power according to the determined first discharge share exceeds the maximum power that can be supplied (S130), and when the maximum power is exceeded, discharge power for the corresponding unit ESS as the maximum power that can be supplied. Determine (S140).
상기 S140 단계의 수행과 함께 해당 순번의 단위 ESS는 다음번 방전 분담 결정 절차의 대상에서 제외한다(S145). 여기서, 다음번 방전 분담 결정 절차는 상기 제2 방전 분담 결정 단계(S200)를 의미한다.In addition to performing the step S140, the corresponding unit ESS is excluded from the next discharge sharing determination procedure (S145). Here, the next discharge sharing determination procedure means the second discharge sharing determination step (S200).
상기 S130 단계에서 최대 전력을 넘지 않는 경우, 해당 단위 ESS에 대해서는 별다른 조치를 취하지 않고, 다음 번 단위 ESS로 넘어간다(S148). When the maximum power is not exceeded in step S130, the unit ESS is not taken for the corresponding unit ESS, and the process proceeds to the next unit ESS (S148).
도면에서 각 단위 ESS의 순번은 n으로 표시하였고, 단위 ESS들의 총 개수는 N(즉, 도 4에서 N은 5이다)으로 표시하였다. In the drawing, the order of each unit ESS is represented by n, and the total number of unit ESSs is represented by N (that is, N is 5 in FIG. 4).
도 4에서는, 1번 단위 ESS에 대한 제1 방전 분담이 4.597701MW로서 1번 단위 ESS의 인버터 출력 1MW 보다 커서, 상기 S140, S145 단계에 따라, 1번 단위 ESS의 최종 방전 분담이 최대 출력 1MW로 확정되었다. In FIG. 4, the first discharge sharing for the first unit ESS is 4.597701MW, which is greater than the inverter output of 1MW for the first unit ESS, and according to steps S140 and S145, the final discharge sharing for the first unit ESS is the maximum output of 1MW. Confirmed.
모든 단위 ESS들에 대하여 제1 방전 분담에 따른 방전 전력이 공급 가능한 최대 전력을 넘는지 확인하는 과정(S130) 및 확인에 따른 후속 조치(S140, S145, S148)가 완료되면(S128), 확인한 단위 ESS들 중 제1 방전 분담에 따른 방전 전력이 공급 가능한 최대 전력을 넘어, 다음번 방전 분담 산출 대상에서 제외된 대상(단위 ESS)가 존재하는지 판단한다(S190).When the process of checking whether the discharge power according to the first discharge sharing exceeds the maximum power that can be supplied to all the unit ESSs (S130) and the follow-up actions (S140, S145, S148) according to the check is completed (S128), It is determined whether the discharge power according to the first discharge sharing among the ESSs exceeds the maximum power that can be supplied, and that there is a target (unit ESS) excluded from the next discharge sharing calculation target (S190).
상기 제2 방전 분담을 결정하는 단계(S200)에서는, 상기 최종 방전 분담이 확정된 단위 ESS들을 제외하고 남은 단위 ESS들에 대하여만, 제2 방전 분담을 결정한다. 여기서, 전력 수요에서 최종 방전 분담이 확정된 단위 ESS들을 분담 전력을 뺀 전력에 대하여 제2 방전 분담을 결정한다. In the determining of the second discharge sharing (S200), the second discharge sharing is determined only for the remaining unit ESSs except for the unit ESSs in which the final discharge sharing is determined. Here, the second discharge sharing is determined for the power obtained by subtracting the sharing power of the unit ESSs whose final discharge sharing is determined from the power demand.
도 4에서는 전력 수요(합성 출력 목표치) 8MW에서 최종 방전 분담이 결정된 1번 단위 ESS(INV #1)의 최종 방전 분담 1MW를 뺀 7MW에 대하여 제2 방전 분담을 결정하되, 1번 단위 ESS(INV #1)를 제외한 2번 내지 5번 단위 ESS들의 최대 방전 유지 시간들의 비율{60:30:15:6}로 결정하여, {3.783784, 1.891892, 0.945946, 0.378378}의 제2 방전 분담을 결정하였다.In FIG. 4, the second discharge sharing is determined for 7MW minus the final discharge sharing 1MW of the first unit ESS (INV # 1) where the final discharge sharing is determined from 8MW of power demand (synthetic output target value), but the first unit ESS (INV) is determined. The second discharge share of {3.783784, 1.891892, 0.945946, 0.378378} was determined by determining the ratio of the maximum discharge holding times of units 2 to 5 except for # 1) {60: 30: 15: 6}.
내용이 중복되어 도시하지는 않았지만, 상기 제2 방전 분담을 결정하는 단계(S200)에 대하여(즉, S200 단계 수행 이후), 방전 분담을 결정 대상이 되는 단위 ESS들에 대하여, 도 3에 도시한 S128, S130, S140, S145, S148, S190 단계를 반복하여 수행할 수 있다. Although the contents are not duplicated, with respect to the step S200 of determining the second discharge sharing (that is, after performing the step S200), for the unit ESSs for which the discharge sharing is determined, S128 shown in FIG. 3. , S130, S140, S145, S148, and S190 may be repeated.
즉, 상기 제2 방전 분담을 결정한 후에도, 결정된 제2 방전 분담 전력이 해당 단위 ESS PCS의 공급 가능 최대 전력보다 큰 단위 ESS에 대해서는, 해당 단위 ESS PCS의 공급 가능 최대 전력을 해당 단위 ESS에 대한 최종 방전 분담으로 확정하게 된다.That is, even after determining the second discharge sharing, for the unit ESS in which the determined second discharge sharing power is larger than the maximum supplyable power of the unit ESS PCS, the final maximum supplyable power of the unit ESS PCS is determined for the unit ESS. It is decided by discharge sharing.
도 4에서도 제2 방전 분담이 결정된 4개의 단위 ESS들 중 제2 단위 ESS(INV #2)의 최종 방전 분담이 해당 ESS PCS(인버터)의 공급 가능 최대 전력 2MW로 확정되었다.In FIG. 4, the final discharge sharing of the second unit ESS (INV # 2) among the four unit ESSs in which the second discharge sharing is determined is determined to be 2MW of the maximum power that can be supplied by the corresponding ESS PCS (inverter).
도 3에서는 도시하지 않았지만, 제2 방전 분담을 결정하는 단계의 수행 후에도 최종 방전 분담이 결정되지 않은 단위 ESS들이 남아 있으면, 남은 단위 ESS들에 대하여 동일한 과정으로 제3 방전 분담을 결정하는 단계가 수행될 수 있다. 이러한 다음 번째 방전 분담을 결정하는 단계는 최종 방전 분담이 결정되지 않은 단위 ESS들이 없을 때까지 수행된다.Although not shown in FIG. 3, if unit ESSs for which final discharge sharing is not determined remain after performing the step of determining the second discharge sharing, the step of determining the third discharge sharing in the same process is performed on the remaining unit ESSs. Can be. Determining this next discharge share is performed until there are no unit ESSs whose final discharge share has not been determined.
도 4에서는 제3 방전 분담을 결정하는 단계에서 결정된 제3 방전 분담이 각 단위 ESS들의 공급 가능 최대 전력을 넘지 않으므로 절차가 종료되어, 3번 내지 5번 단위 ESS들(INV #3 ~ 5)의 제3 방전 분담이 최종 방전 분담으로 확정된다. In FIG. 4, since the third discharge sharing determined in the step of determining the third discharge sharing does not exceed the maximum available power of each unit ESS, the procedure is terminated, so that the third and fifth unit ESSs (INVs # 3 to 5) are terminated. The third discharge share is determined as the final discharge share.
상술한 바와 같은 본 발명의 ESS 출력 분배 방법 및 장치를 실시하면, 서로 다른 방전율과 출력제한치를 가지는 다수의 ESS에 대해 최대출력이 가능한 지속시간을 최대로 유지할 수 있으며, 또한 상시 저부하 운전지령치를 충실히 따르면서 비상 시 전체 ESS 가 최대출력으로 한꺼번에 운전할 수 있는 시간을 최대로 보유할 수 있다.By implementing the ESS output distribution method and apparatus of the present invention as described above, it is possible to maintain the maximum possible duration of maximum output for a large number of ESSs having different discharge rates and output limit values, and to maintain the constant low load operation command value. While faithfully following the emergency, the entire ESS can have the maximum time to operate all at once with the maximum output.
상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.It should be noted that the above embodiment is for the purpose of illustration and not for the purpose of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
* 부호의 설명 * Explanation of the sign
100 : 단위 ESS 150 : ESS 출력 분배 장치100: unit ESS 150: ESS output distribution device
152 : 정보 획득부 154 : 저장부152: information acquisition unit 154: storage unit
156 : 방전 분담 결정부 158 : 제어부156: discharge sharing determining unit 158: control unit
본 발명은 ESS 운영 방법 및 장치에 관한 것으로서, ESS 분야에 이용가능하다.The present invention relates to a method and apparatus for operating an ESS, and can be used in the field of ESS.

Claims (7)

  1. 계통에 다수 개의 단위 ESS들이 연결된 구조에서 각 단위 ESS들의 방전 분담을 결정하는 ESS 출력 분배 방법에 있어서,In the ESS output distribution method for determining the discharge sharing of each unit ESS in a structure in which a plurality of unit ESS is connected to the system,
    상기 각 단위 ESS들의 충전 상태 정보를 기초로, 각 단위 ESS들의 최대 방전 유지 시간을 산출하는 단계;Calculating a maximum discharge holding time of each unit ESS based on the state of charge information of each unit ESS;
    상기 최대 방전 유지 시간에 따라 제1 방전 분담을 결정하는 단계;Determining a first discharge sharing in accordance with the maximum discharge holding time;
    결정된 제1 방전 분담에 따른 방전 전력이 공급 가능한 최대 전력을 넘는 단위 ESS에 대해서 최종 방전 분담을 상기 공급 가능한 최대 전력으로 확정하는 단계; 및Determining a final discharge share as the maximum power that can be supplied for a unit ESS whose discharge power according to the determined first discharge sharing exceeds a maximum power that can be supplied; And
    상기 최종 방전 분담이 확정된 단위 ESS가 존재하면, 해당 단위 ESS를 제외한 나머지에 대하여 최대 방전 유지 시간에 따라 제2 방전 분담을 결정하는 단계If there is a unit ESS in which the final discharge sharing is determined, determining a second discharge sharing according to the maximum discharge holding time for the remaining units except for the corresponding unit ESS.
    를 포함하는 ESS 출력 분배 방법.ESS output distribution method comprising a.
  2. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    계통 또는 계통에 연결된 부하의 전력 수요를 확정하는 단계Determining the power demand of the grid or loads connected to the grid
    를 더 포함하는 ESS 출력 분배 방법.ESS output distribution method further comprising.
  3. 제2항에 있어서, The method of claim 2,
    상기 제2 방전 분담을 결정하는 단계에서는, In the determining of the second discharge sharing,
    상기 전력 수요에서 최종 방전 분담이 확정된 단위 ESS들의 분담 전력을 뺀 전력에 대하여 제2 방전 분담을 결정하는 ESS 출력 분배 방법.And a second discharge sharing is determined for the power obtained by subtracting the sharing power of the unit ESSs whose final discharge sharing is determined from the power demand.
  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 각 단위 ESS들의 최대 방전 유지 시간을 산출하는 단계에서는,In the calculating of the maximum discharge holding time of each unit ESS,
    각 단위 ESS의 배터리 최대 용량에 현재 SOC를 적용하여 현재 남은 충전량을 산출하고, 상기 현재 남은 충전량에 각 단위 ESS의 공급 가능한 최대 전력을 적용하여 최대 방전 유지 시간을 산출하는 ESS 출력 분배 방법.ESS output distribution method for calculating the current remaining charge amount by applying the current SOC to the maximum capacity of the battery of each unit ESS, and calculating the maximum discharge holding time by applying the maximum power available to each unit ESS to the current remaining charge amount.
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제2 방전 분담을 결정하는 단계 이후, After determining the second share of discharge,
    상기 제2 방전 분담의 결정 대상이 되는 단위 ESS들에 대하여, 상기 최종 방전 분담을 상기 공급 가능한 최대 전력으로 확정하는 단계를 수행하고,Determining the final discharge sharing as the maximum power that can be supplied to the unit ESSs to be determined as the second discharge sharing,
    그 결과, 상기 최종 방전 분담이 상기 공급 가능한 최대 전력으로 확정된 단위 ESS가 존재하면, 해당 단위 ESS를 제외한 나머지에 대하여 최대 방전 유지 시간에 따라 제3 방전 분담을 결정하는 단계As a result, if there is a unit ESS in which the final discharge share is determined to be the maximum power that can be supplied, determining the third discharge share according to the maximum discharge holding time for the remainder except for the unit ESS.
    를 수행하는 ESS 출력 분배 방법.ESS output distribution method.
  6. 계통에 다수 개의 단위 ESS들이 연결된 구조에서 각 단위 ESS들의 방전 분담을 결정하는 ESS 출력 분배 장치에 있어서,In the ESS output distribution device for determining the discharge sharing of each unit ESS in a structure in which a plurality of unit ESS is connected to the system,
    계통의 전력 수요 및 상기 단위 ESS들에 대한 충전 상태 정보를 획득하는 정보 획득부;An information obtaining unit obtaining power demand of the system and charging state information of the unit ESSs;
    상기 단위 ESS들에 대한 충전 상태 정보 및 최대 공급 전력이 기록된 저장부;A storage unit in which charge state information and maximum supply power of the unit ESSs are recorded;
    상기 각 단위 ESS들의 충전 상태 정보를 기초로, 각 단위 ESS들의 최대 방전 유지 시간을 산출하고, 산출된 각 단위 ESS들의 최대 방전 유지 시간을 기준으로, 상기 각 단위 ESS들의 방전 전력들을 결정하는 방전 분담 결정부; 및Based on the charging state information of each unit ESS, the maximum discharge holding time of each unit ESS is calculated, the discharge sharing for determining the discharge power of the respective unit ESS, based on the calculated maximum discharge holding time of each unit ESS Decision unit; And
    상기 각 단위 ESS들에 대하여 결정된 방전 전력들로 출력하도록 지시하고, 다음 번 출력 분배를 스케쥴링하는 제어부A control unit for instructing output to the determined discharge powers for each unit ESS and scheduling a next output distribution
    를 포함하는 ESS 출력 분배 장치.ESS output distribution device comprising a.
  7. 제6항에 있어서, The method of claim 6,
    각 방전 전력들을 결정하는 과정은,The process of determining the respective discharge powers,
    상기 최대 방전 유지 시간에 따라 제1 방전 분담을 결정하는 단계;Determining a first discharge sharing in accordance with the maximum discharge holding time;
    결정된 제1 방전 분담에 따른 방전 전력이 공급 가능한 최대 전력을 넘는 것에 대하여 최종 방전 분담을 상기 공급 가능한 최대 전력으로 결정하는 단계; 및Determining a final discharge share as the maximum power that can be supplied for a discharge power according to the determined first discharge burden that exceeds the maximum power that can be supplied; And
    상기 공급 가능한 최대 전력으로 방전 전력이 결정된 장치를 제외한 나머지 장치에 대하여 최대 방전 유지 시간에 따라 제2 방전 분담을 결정하는 단계Determining a second discharge share in accordance with the maximum discharge holding time for the remaining devices except for the device for which the discharge power is determined as the maximum supplyable power;
    를 포함하는 ESS 출력 분배 장치.ESS output distribution device comprising a.
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