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KR101565752B1 - Energy managemnet system and method for controlling and observing one day peak load in tunnel - Google Patents

Energy managemnet system and method for controlling and observing one day peak load in tunnel Download PDF

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KR101565752B1
KR101565752B1 KR1020140003014A KR20140003014A KR101565752B1 KR 101565752 B1 KR101565752 B1 KR 101565752B1 KR 1020140003014 A KR1020140003014 A KR 1020140003014A KR 20140003014 A KR20140003014 A KR 20140003014A KR 101565752 B1 KR101565752 B1 KR 101565752B1
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KR
South Korea
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tunnel
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energy storage
charge
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KR1020140003014A
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윤영근
이길수
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(주)코젠
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Abstract

본 발명은 터널 내에서 발생되는 에너지들과 일일 저 부하시의 상용전원을 미리 저장해 두었다가 일일 피크 부하 시에 터널 내 필요 전력으로 사용하도록 한 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템 및 방법에 관한 것으로, 풍력발전장치가 터널 내 환기장치에 구비된 다수 개의 환기팬 일측에 각각 설치되어, 평상시에 터널 내 차량 주행 또는 터널 내외간의 기압 차이에 의해 발생되는 풍력으로 환기팬이 회전할 때에, 환기팬의 회전력을 전달받아 풍력 전기를 발생시키며; 시스템제어장치가 풍력발전장치에서 발생시킨 풍력 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시켜 충전하며, 기 설정된 저 부하 시간에 전력공급사로부터 공급되는 상용전원을 직류전원으로 변환시켜 충전하며, 기 설정된 피크 부하 시간에 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단함과 동시에, 방전 전원을 터널 내 필요 전력으로 변환시켜 공급하며; 에너지저장장치가 시스템제어장치로부터 안정화 전원 및 직류전원을 충전하며, 충전 전원을 시스템제어장치로 방전한다.The present invention relates to an energy storage system and method for daily peak load control monitoring of a tunnel in which the energy generated in the tunnel and the commercial power at the time of daily low load are stored in advance and used as a necessary power in the tunnel at a daily peak load When the ventilation fan is rotated by a wind force generated by a difference in atmospheric pressure between a vehicle running in a tunnel or a difference in atmospheric pressure between the inside and outside of a tunnel, the wind power generation device is installed in a ventilation fan Receives the rotational force of the fan and generates wind power; The system control device stabilizes the wind power generated by the wind power generator with a constant power source and charges the power by converting the commercial power supplied from the power supplier into the DC power at a predetermined low load time, The commercial power supply which is supplied in the tunnel as necessary power is cut off, and the discharge power is converted into necessary power in the tunnel and supplied; The energy storage device charges the stabilized power supply and the DC power supply from the system control device, and discharges the charging power to the system control device.

Description

터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템 및 방법 {Energy managemnet system and method for controlling and observing one day peak load in tunnel}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an energy storage system and a method for controlling a peak load of a tunnel,

본 발명은 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 터널 내에서 발생되는 에너지들과 일일 저 부하시의 상용전원을 미리 저장해 두었다가 일일 피크 부하 시에 터널 내 필요 전력으로 사용하도록 한 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an energy storage system and method for daily peak load control monitoring of a tunnel, and more particularly, to an energy storage system and method for monitoring daily peak loads of a tunnel, To an energy storage system and method for daily peak load control monitoring of a tunnel.

새로운 도로를 건설할 때에 차량의 원활한 소통과 이동 시간 단축을 위한 목적으로 산을 관통하는 터널을 일반적으로 만들고 있는데, 이러한 터널은 도로의 길이를 줄이는 장점이 있으나 유지 및 관리에 상당한 비용이 소모되는 단점도 있다. 이때, 터널의 유지 및 관리 비용은 터널의 내부를 밝게 유지하거나 환기시키기 위한 전력이 대부분이다. 특히, 터널 내부 환기를 위한 환기장치는 터널 내부의 공기를 외부로 강제 배기시키고 외부의 공기를 터널 내로 강제 유입시켜 터널 내부의 공기가 오염되지 않은 상태로 유지되도록 해 준다.In constructing a new road, a tunnel is generally made through a mountain for the purpose of smooth communication and shortening the travel time. Such a tunnel has advantages of reducing the length of the road, but it is a disadvantage that maintenance and management are costly There is also. At this time, the cost of maintenance and management of the tunnel is mostly the power for keeping the inside of the tunnel bright or ventilating. Particularly, the ventilation device for ventilation inside the tunnel forces the air inside the tunnel to be exhausted to the outside, and the outside air is forced into the tunnel so that the air inside the tunnel is kept uncontaminated.

한국공개특허 제10-2011-0108811호(2011.10.06 공개)는 압전소자를 이용한 에너지 절약형 터널에 관하여 기재되어 있는데, 차량의 소통을 위한 터널에 있어서, 차량이 진입하는 입구에서 출구에 이르기까지 설치되어 터널의 측벽과 천정을 형성하는 아치형의 콘크리트재 터널형성부재; 터널형성부재의 안쪽 하부에 시공되어 있는 차량 이동용 상행차선 및 하행차선; 터널형성부재의 상부에 일정간격 이격되게 설치되어 터널형성부재의 안쪽을 밝히기 위해 설치되는 복수 개의 조명등; 터널형성부재의 상부에서 조명등의 사이사이에 설치된 복수 개의 광섬유관; 각각의 광섬유관에 삽입되며 일단은 상기 각각의 조명등의 초점에 노출되도록 설치되고, 타단은 일정거리 이격된 다른 조명등의 초점에 노출되도록 설치되어 조명등이 빛을 방출시킴에 따라 발광하여 터널 내부를 밝혀주는 광섬유; 및 상행차선 및 하행차선 중 차량이 진입하는 입구 쪽에 형성되어 주행하는 차량에 진동이 발생되도록 함으로써 운전자의 주의를 환기시킴과 동시에 차량의 진동을 이용하여 전기를 생산하는 압전요철부를 포함하여 구성되어 있고, 조명등은 압전요철부에 의해 생산된 전기를 사용하여 발광하도록 된 것임을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 터널에 사용되는 조명등의 개수를 줄이고, 조명등의 사이사이에 광섬유관을 조성하고, 광섬유관 내부에는 광섬유를 내장하여, 조명등의 빛을 광섬유로 유도하여 터널의 내부를 밝혀주도록 함으로써 터널에 사용되는 에너지를 절약할 수 있으며, 또한 터널의 입구 및 출구 바닥에 형성된 압전요철부를 통하여 차량이 통과할 때마다 전기를 발전하고, 발전된 전기로 충전식 배터리를 충전하여 조명등을 밝히는데 사용함으로써, 터널에 사용되는 에너지를 절약할 수 있고, 압전요철부로 인해 운전자의 주의를 환기시켜서 과속으로 인한 차량 사고를 예방할 수 있다.Korean Patent Publication No. 10-2011-0108811 discloses an energy-saving tunnel using a piezoelectric element. In a tunnel for communication of a vehicle, it is installed in a tunnel from the entrance to the exit of the vehicle An arcuate concrete tunnel forming member for forming a side wall and a ceiling of the tunnel; An uphill lane and a downhill lane for vehicle movement installed in the lower part of the inside of the tunnel forming member; A plurality of illumination lamps installed at an upper portion of the tunnel forming member so as to be spaced apart from each other at a predetermined interval to illuminate the inside of the tunnel forming member; A plurality of optical fiber tubes installed between the illumination lamps at the top of the tunnel forming member; And the other end is exposed to the focal point of another illuminating lamp spaced a certain distance so that the illuminating lamp emits light to illuminate the interior of the tunnel Giving optical fiber; And a piezoelectric convexo-concave portion for producing electricity by using vibration of the vehicle while allowing the driver to pay attention by causing vibration to be generated in the vehicle running on the entrance of the vehicle during the ascending lane and the down lane And the illumination lamp is adapted to emit light using electricity produced by the piezoelectric irregularities. According to the disclosed technology, it is possible to reduce the number of illumination lamps used in a tunnel, to form an optical fiber tube between the illumination lamps, to incorporate an optical fiber inside the optical fiber tube, to guide the light of the illumination lamp to the optical fiber, The energy used in tunnels can be saved and electricity is generated every time the vehicle passes through the piezoelectric irregularities formed at the entrance and exit bottoms of the tunnels. By charging the rechargeable batteries with electricity, And it is possible to prevent a vehicle accident caused by overspeed by evoking a driver's attention due to the piezoelectric irregular portion.

한국공개특허 제10-2010-0120866호(2010.11.17 공개)는 자연이나 주위 환경으로부터 에너지를 생산하여 외부전력의 공급 없이 친환경적으로 터널 내부의 조명이 가능한 터널조명 시스템에 관하여 기재되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 터널 외부에 설치된 태양전지, 풍력발전기 및 터널 내외부의 도로상에 적어도 하나 이상 설치되며 차량 또는 사람의 통행 시에 상하로 진동 가능하도록 설치되어 내부의 압전소자에서 전력을 생산할 수 있도록 된 구조의 압전 패널을 포함한 발전원과, 발전원에서 생산된 전기에너지를 저장하는 에너지 저장부와, 에너지 저장부로부터 전원을 공급받아 터널 내부를 조명하는 LED 광원과, 차량 또는 사람의 통행 및 속도를 감지하는 센서부 및 센서부에서 감지한 차량 또는 사람의 통행속도에 따라 터널 내부의 조명을 변화시키는 중앙처리장치를 포함하는 것을 특징으로 함으로써, 차량이나 사람의 진행에 따라 조도를 자동으로 조절할 수 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0120866 (published Nov. 17, 2010) discloses a tunnel lighting system capable of generating energy from nature or an environment and capable of illuminating the interior of a tunnel environmentally without supplying external power. According to the disclosed technology, at least one solar cell installed outside the tunnel, a wind power generator, and at least one road on the roads inside and outside the tunnel are installed so as to be able to vibrate up and down when traveling in a vehicle or a person, An LED light source that receives power from the energy storage unit to illuminate the interior of the tunnel, and a light source that is driven by a vehicle or a person And a central processing unit for changing the illumination inside the tunnel according to the traveling speed of the vehicle or the person sensed by the sensor unit. Accordingly, the illuminance can be automatically adjusted according to the progress of the vehicle or the person have.

상술한 바와 같은 종래의 터널은, 내부를 밝게 유지하거나 환기시키기 위한 전력, 즉 터널 내 필요 전력이 많이 소모되는데, 이때 터널 내 필요 전력을 압전소자를 이용하거나, 태양전지, 풍력 등을 이용하여 발전된 전기로 사용하는 기술이 개발되었으나, 이렇게 발전된 전기의 경우에 터널 내 필요 전력으로 사용하기에는 턱없이 부족한 문제점이 있었다. 이에, 대부분은 일반적인 상용전원을 사용하여 터널 내 필요 전력으로 공급하고 있어 그 전력 소모가 항상 많아 전력 사용 비용을 크게 증가시키는 문제점도 있었다. 특히, 상술한 바와 같은 종래의 터널은, 일일 피크 부하 시에 대한 대처 방안도 없어, 일일 피크 부하 시에 과부하로 정전이 발생하는 경우에 터널 내 교통사고 유발, 공기오염 등과 같은 매우 위험한 요소를 가지고 있는 문제점도 있었다.
The conventional tunnel as described above consumes a large amount of power for maintaining or ventilating the inside of the tunnel, that is, the necessary power in the tunnel. At this time, the required power in the tunnel is increased by using a piezoelectric element, However, there is a problem in that the electric power developed in such a case is insufficient to be used as a necessary power in a tunnel. Most of them are supplied with necessary power in a tunnel by using a general commercial power source, so that power consumption is always increased, which causes a problem of significantly increasing power usage cost. Particularly, in the conventional tunnel as described above, there is no countermeasure against the daily peak load, and when there is a power failure due to an overload at the daily peak load, there is a dangerous factor such as traffic accident in the tunnel, air pollution There was also a problem.

한국공개특허 제10-2011-0108811호Korean Patent Publication No. 10-2011-0108811 한국공개특허 제10-2010-0120866호Korean Patent Publication No. 10-2010-0120866

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 터널 내에서 발생되는 에너지들과 일일 저 부하시의 상용전원을 미리 저장해 두었다가 일일 피크 부하 시에 터널 내 필요 전력으로 사용하도록 한 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템 및 방법을 제공한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a tunnel system for a tunnel, To provide an energy storage system and method for daily peak load control monitoring of a tunnel.

이러한 과제를 해결하기 위해서는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 터널 내 환기장치에 구비된 다수 개의 환기팬 일측에 각각 설치되어, 평상시에 터널 내 차량 주행 또는 터널 내외간의 기압 차이에 의해 발생되는 풍력으로 환기팬이 회전할 때에, 환기팬의 회전력을 전달받아 풍력 전기를 발생시키는 풍력발전장치; 상기 풍력발전장치에서 발생시킨 풍력 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시켜 충전하며, 기 설정된 저 부하 시간에 전력공급사로부터 공급되는 상용전원을 직류전원으로 변환시켜 충전하며, 기 설정된 피크 부하 시간에 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단함과 동시에, 방전 전원을 터널 내 필요 전력으로 변환시켜 공급하는 시스템제어장치; 및 상기 시스템제어장치로부터 안정화 전원 및 직류전원을 충전하며, 충전 전원을 상기 시스템제어장치로 방전하는 에너지저장장치를 포함하는 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템을 제공한다.In order to solve these problems, according to one aspect of the present invention, there is provided a ventilation system comprising: a plurality of ventilation fans provided in a ventilation device in a tunnel; A wind turbine generator for generating wind turbine power by receiving the rotational force of the ventilation fan when the ventilation fan rotates; The power source of the wind turbine is stabilized by a power source of a predetermined magnitude and charged. The commercial power source supplied from the power supplier at a predetermined low load time is converted into a direct current power to be charged. A system control device for shutting off a commercial power source which is supplied as a necessary power and converting the discharge power into a required power in the tunnel and supplying the same; And an energy storage device for charging the stabilized power source and the DC power source from the system control device and discharging the charged power source to the system control device. The present invention also provides an energy storage system for daily peak load control monitoring of a tunnel.

일 실시 예에서, 상기 시스템제어장치는, 상용전원을 직류전원으로 변환시켜 상기 에너지저장장치에 충전할 때에, 상기 에너지저장장치의 현재 충전량을 확인하여 기 설정된 상용전원 충전치에 도달한 경우에 상용전원을 차단시키는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the system control device may further include a control unit that, when converting a commercial power source into a DC power source and charging the energy storage device, checking the present charge amount of the energy storage device, And the power supply is cut off.

일 실시 예에서, 상기 시스템제어장치는, 전력공급사로부터 제공되는 저 부하 시간 정보에 따라 상용전원을 전력공급사로부터 공급받아 직류전원으로 변환시켜 상기 에너지저장장치에 충전하며, 전력공급사로부터 제공되는 피크 부하 시간 정보에 따라 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단함과 동시에, 상기 에너지저장장치에 충전된 전원을 터널 내 필요 전력으로 변환시켜 공급하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the system control device receives the commercial power from the power supplier according to the low load time information provided from the power supplier, converts the commercial power into DC power and charges the energy storage device, The commercial power source which has been supplied in the tunnel according to the time information is shut off and the power source charged in the energy storage device is converted into necessary power in the tunnel and supplied.

일 실시 예에서, 터널 내부 도로 상에 압전소자를 요철 형태로 설치하여, 터널 내 주행 차량의 압력에 의해 압전소자가 압전 전기를 생성시켜 상기 시스템제어장치로 공급하는 압전소자발전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the apparatus further includes a piezoelectric element generating device which is provided with a piezoelectric element on the road inside the tunnel in a concavo-convex form, and the piezoelectric element generates piezoelectric electricity by the pressure of the running vehicle in the tunnel and supplies it to the system control device .

일 실시 예에서, 터널 외부에 태양광 패널을 설치하여, 태양광에 의해 태양광 패널이 태양 전기를 생성시켜 상기 시스템제어장치로 공급하는 태양광발전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the solar power generation system further comprises a solar photovoltaic device that is provided outside the tunnel, and the solar panel generates solar electricity by the sunlight and supplies the generated solar electricity to the system control device.

일 실시 예에서, 상기 시스템제어장치는, 상기 압전소자발전장치에서 생성시킨 압전 전기, 또는 상기 태양광발전장치에서 생성시킨 태양 전기, 또는 열교환발전장치에 의한 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시켜 상기 에너지저장장치에 충전하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the system control device stabilizes the piezoelectric electric power generated by the piezoelectric element electric power generating device, the solar electric power generated by the solar electric power generating device, or the electricity by the heat exchange electric power generating device with a power source of a constant size, And charging the energy storage device.

일 실시 예에서, 상기 시스템제어장치는, 상기 풍력발전장치에서 발생시킨 풍력 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시키는 전원안정화부; 저 부하 시간 및 피크 부하 시간을 미리 설정하여 저장하는 메모리부; 구동 제어에 따라 스위치 온되어 전력공급사로부터 상용전원을 공급받아 직류전원으로 변환시켜 주는 전원변환부; 평상시에 스위치 온되어 전력공급사로부터 상용전원을 공급받아 터널 내 필요 전력으로 공급해 주다가, 구동 제어에 따라 스위치 오프되어 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단하는 스위치부; 평상시에 스위치 오프되어 있다가, 구동 제어에 따라 스위치 온되어 방전 전원을 터널 내 필요 전력으로 변환시켜 터널 내 각종 전기 기계 장치에 공급하는 전력공급부; 및 상기 전원안정화부에서 안정화시킨 전원을 상기 에너지저장장치에 충전시키며, 상기 메모리부에 저장된 저 부하 시간인지를 확인하여 상기 전원변환부의 구동을 제어하며, 상기 전원변환부에서 변환시킨 직류전원을 상기 에너지저장장치에 충전하며, 상기 메모리부에 저장된 피크 부하 시간인지를 확인하여 상기 스위치부 및 상기 전력공급부의 구동을 제어함과 동시에, 상기 에너지저장장치에 충전된 전원을 방전 전원으로 상기 전력공급부로 전달하는 충방전제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the system controller includes: a power stabilizer for stabilizing the wind power generated by the wind power generator with a power of a predetermined magnitude; A memory unit for presetting and storing a low load time and a peak load time; A power conversion unit that is switched on in accordance with drive control and receives commercial power from a power supply company and converts the commercial power into a DC power; A switch unit which is normally turned on and receives commercial power from the electric power supplier and supplies the electric power to the required power in the tunnel, and switches off the commercial power supplied in the tunnel as required power in accordance with the drive control; A power supply unit which is normally switched off and is switched on in accordance with the drive control to convert the discharge power supply into necessary power in the tunnel and supply the power to the various electromechanical devices in the tunnel; And a control unit for controlling the operation of the power conversion unit by checking the low load time stored in the memory unit to charge the energy storage unit stabilized by the power stabilization unit, The control unit controls the operation of the switch unit and the power supply unit by checking the peak load time stored in the memory unit and controls the power supply unit to supply the power charged in the energy storage unit to the power supply unit And a charge / discharge control unit for delivering the charge / discharge control signal.

일 실시 예에서, 상기 시스템제어장치는, 기 설정된 시간 주기마다 또는 상기 충방전제어부의 구동 제어에 따라 상기 에너지저장장치의 현재 충전량을 확인하여 상기 충방전제어부에 전달하는 충전량확인부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the system control apparatus further includes a charge amount confirmation unit for confirming the present charge amount of the energy storage device in accordance with drive control of the charge / discharge control unit and transmitting the charge amount to the charge / discharge control unit every predetermined time period .

일 실시 예에서, 상기 충방전제어부는, 상기 충전량확인부로부터 현재 충전량을 전달받아 상기 메모리부에 저장된 상용전원 충전치를 판독하여, 현재 충전량이 상용전원 충전치에 도달한 경우에, 상기 전원변환부의 구동 중단을 제어하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the charging / discharging control unit receives the current charging amount from the charging amount checking unit, reads the commercial power charging value stored in the memory unit, and when the current charging amount reaches the commercial power charging value, And the drive interruption is controlled.

일 실시 예에서, 상기 전원변환부는, 상기 충방전제어부의 구동 중단 제어에 따라 스위치 오프하여 전력공급사로부터 공급받던 상용전원을 차단시켜 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the power conversion unit is switched off in response to the drive stop control of the charge / discharge control unit to cut off the commercial power supplied from the power supply supplier.

일 실시 예에서, 상기 시스템제어장치는, 기 설정된 시간 주기마다 또는 상기 충방전제어부의 구동 제어에 따라 전력공급사로부터 저 부하 시간에 대한 정보 또는 피크 부하 시간에 대한 정보를 수신받아 상기 충방전제어부에 전달하는 정보수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the system control device receives information on a low load time or peak load time from the power supplier according to a predetermined time period or drive control of the charge / discharge control section, And an information receiving unit for transmitting the information.

일 실시 예에서, 상기 충방전제어부는, 상기 정보수신부로부터 전달되는 저 부하 시간 정보에 따라 상기 전원변환부의 구동을 제어하며, 상기 정보수신부로부터 전달되는 피크 부하 시간 정보에 따라 상기 전원변환부의 구동 중단을 제어함과 동시에, 상기 스위치부 및 상기 전력공급부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the charging / discharging control unit controls the driving of the power conversion unit according to the low load time information transmitted from the information receiving unit, and stops the driving of the power conversion unit according to the peak load time information transmitted from the information receiving unit And controls driving of the switch unit and the power supply unit.

본 발명의 다른 한 특징에 따르면, 풍력발전장치에서 발생시킨 풍력 전기를 공급받으면, 공급받은 풍력 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시킨 후에, 안정화 전원을 에너지저장장치에 충전하는 단계; 상기 안정화 전원을 충전하는 도중에, 기 설정된 저 부하 시간을 판독하여, 현재의 시간이 판독된 저 부하 시간인지를 확인하는 단계; 현재의 시간이 상기 저 부하 시간인 경우에, 전력공급사로부터 상용전원을 공급받아 직류전원으로 변환시켜 상기 에너지저장장치에 충전하는 단계; 상기 안정화 전원 또는 상기 직류전원을 충전하는 도중에, 기 설정된 피크 부하 시간을 판독하여, 현재의 시간이 판독된 피크 부하 시간인지를 확인하는 단계; 및 현재의 시간이 상기 피크 부하 시간인 경우에, 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단함과 동시에, 상기 에너지저장장치에 충전된 전원을 터널 내 필요 전력으로 변환시켜 터널 내 각종 전기 기계 장치에 공급하는 단계를 포함하는 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a wind power generator, comprising: stabilizing a supplied wind power with a power source having a predetermined magnitude and then charging the stabilized power source into an energy storage device; Reading a predetermined low load time during the charging of the stabilizing power supply to confirm whether the current time is the read low load time; Charging the energy storage device with a commercial power from a power supplier when the current time is the low load time; Reading a preset peak load time during charging the stabilizing power source or the direct current power source to confirm whether the current time is the read peak load time; And when the present time is the peak load time, the commercial power supply which has been supplied in the tunnel as required power is shut off and the power charged in the energy storage device is converted into necessary power in the tunnel, To the device, a method of storing energy for daily peak load control monitoring of the tunnel.

일 실시 예에서, 상기 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 방법은, 상기 직류전원을 충전하는 도중에, 기 설정된 시간 주기마다 상기 에너지저장장치의 현재 충전량을 확인하는 단계; 상기 현재 충전량이 기 설정된 상용전원 충전치에 도달하였는지를 확인하는 단계; 및 상기 현재 충전량이 상기 상용전원 충전치에 도달한 경우에, 전력공급사로부터 공급받던 상용전원을 차단시켜 주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, an energy storage method for daily peak load control monitoring of the tunnel includes: checking the present charge amount of the energy storage device every predetermined period of time while charging the DC power supply; Confirming whether the current charge amount has reached a predetermined commercial power supply charge value; And disconnecting the commercial power supply from the power supply company when the current charge reaches the commercial power supply charging value.

일 실시 예에서, 상기 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 방법은, 상기 안정화 전원을 충전하는 도중, 또는 상기 터널 내 필요 전력을 공급하는 도중에, 기 설정된 시간 주기마다 전력공급사로부터 저 부하 시간에 대한 정보를 수신받는 단계; 및 상기 저 부하 시간 정보에 따라 전력공급사로부터 상용전원을 공급받아 직류전원으로 변환시켜 상기 에너지저장장치에 충전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, an energy storage method for daily peak load control monitoring of the tunnel includes a step of, during the charging of the stabilized power supply or during the supply of the necessary power in the tunnel, The method comprising: And charging the energy storage device with the commercial power from the power supplier according to the low load time information.

일 실시 예에서, 상기 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 방법은, 상기 안정화 전원 또는 상기 직류전원을 충전하는 도중에, 기 설정된 시간 주기마다 전력공급사로부터 피크 부하 시간에 대한 정보를 수신받는 단계; 및 상기 피크 부하 시간 정보에 따라 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단함과 동시에, 상기 에너지저장장치에 충전된 전원을 터널 내 필요 전력으로 변환시켜 터널 내 각종 전기 기계 장치에 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
In one embodiment, an energy storage method for daily peak load control monitoring of the tunnel includes receiving information on a peak load time from a power supplier every predetermined time period while charging the stabilized power source or the DC power source ; And a step of shutting off a commercial power source which has been supplied as required power in the tunnel according to the peak load time information and converting the power charged in the energy storage device into necessary power in the tunnel and supplying it to various electric machine devices in the tunnel And further comprising:

본 발명에 의하면, 터널 내에서 발생되는 에너지들과 일일 저 부하시의 상용전원을 미리 저장해 두었다가 일일 피크 부하 시에 터널 내 필요 전력으로 사용하도록 함으로써, 터널 내 필요 전력으로 사용하기에 충분할 정도로 저장해둘 수 있으며, 이에 일일 피크 부하 시에 일반적인 상용전원을 사용하지 않고 저장해 둔 전력을 사용할 수 있는 효과를 가진다.According to the present invention, the energy generated in the tunnel and the commercial power at the time of daily low load are stored in advance and used as the necessary power in the tunnel at the time of daily peak load, so as to be stored enough to be used as necessary power in the tunnel Therefore, it is possible to use the stored power without using a general commercial power source at the time of daily peak load.

본 발명에 의하면, 터널에서 압전소자를 이용하거나, 태양전지, 풍력 등을 이용하여 발전된 전기뿐만 아니라, 일일 저 부하시의 상용전원을, 내부를 밝게 유지하거나 환기시키기 위한 전력 등과 같은 터널 내 필요 전력으로 사용하기에 충분할 정도로 저장해 두었다가, 일일 피크 부하 시에 일반적인 상용전원을 사용하지 않고 저장해 둔 전력을 사용하도록 함으로써, 터널 내 필요 전력으로 터널 내에서 발전된 전기를 사용하여 전력 사용 비용을 크게 감소시킬 수 있으며, 일일 피크 부하 시에도 터널 내에 안정적인 전원을 공급할 수 있는 효과도 가진다.According to the present invention, not only electric power generated by using a piezoelectric element in a tunnel, electricity generated by using a solar cell, wind power, etc., but also commercial electric power for daily low load, , It is possible to save the power consumption cost by using electricity generated in the tunnel with the required power in the tunnel by using the stored power without using the general commercial power at the daily peak load In addition, it has the effect of supplying stable power to the tunnels even at a peak load of one day.

본 발명에 의하면, 일일 피크 부하 시에도 일반적인 상용전원을 사용하지 않아도 됨으로써, 안정적인 전력 공급에 도움을 줄 수 있으며, 또한 과부하 발생을 미연에 방지하여 터널 내 교통사고 유발, 공기오염 등과 같은 매우 위험한 요소도 제거할 수 있는 효과를 가진다.
According to the present invention, it is unnecessary to use a general commercial power source even at a daily peak load, thereby contributing to a stable power supply and preventing overload from occurring. Thus, a very dangerous element such as a traffic accident in a tunnel, Can be removed.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 시스템제어장치를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 방법을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining an energy storage system for daily peak load control monitoring of a tunnel according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining the system control apparatus shown in Fig.
3 is a view for explaining an energy storing method for daily peak load control monitoring of a tunnel according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.

한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the singular " include "or" have "are to be construed as including a stated feature, number, step, operation, component, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, an energy storage system and method for daily peak load control monitoring of a tunnel according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining an energy storage system for daily peak load control monitoring of a tunnel according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템(100)은, 풍력발전장치(110), 시스템제어장치(120), 에너지저장장치(130)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an energy storage system 100 for daily peak load control monitoring of a tunnel includes a wind power generator 110, a system controller 120, and an energy storage device 130.

풍력발전장치(110)는, 평상시에는 구동되지 않다가 화재, 환기 등과 같이 터널 내부를 환기할 때에 구동되는 환기장치에 구비된 다수 개의 환기팬 일측에 각각 설치되며, 평상시에 터널 내 차량 주행 또는 터널 내외간의 기압 차이에 의해 발생되는 풍력으로 환기팬이 회전할 때에, 환기팬의 회전력을 전달받아 풍력 전기를 발생시키고 해당 발생된 풍력 전기를 시스템제어장치(120)로 공급해 준다.The wind turbine generator 110 is installed at one side of a plurality of ventilation fans provided in the ventilator which is driven when ventilating the interior of the tunnel such as fire, ventilation and the like although it is not normally operated. Normally, When the ventilation fan rotates due to the difference in pressure between the inside and the outside, the ventilation fan receives the rotational force of the ventilation fan, generates wind power, and supplies the generated wind power to the system controller 120.

시스템제어장치(120)는, 에너지저장장치(130)의 충전 또는 방전 동작을 제어하며, 풍력발전장치(110)로부터 공급되는 풍력 전기를 일정 크기의 전원(예를 들어, 일정 전압의 크기를 가지는 전원)으로 안정화시킨 후에 해당 안정화된 전원(즉, 직류전원)을 에너지저장장치(130)에 충전시켜 주며, 또한 일일 저 부하(예를 들어, 심야전기 등을 사용할 수 있을 정도의 부하)에 해당되는 시간을 미리 설정해 둔 저 부하 시간(예를 들어, 24시 ~ 6시 등)이 되는 경우에, 전력공급사(예를 들어, 한국전력공사 등)로부터 공급되는 상용전원(예를 들어, AC 220V, AC 380V 등의 교류전원)을 직류전원으로 변환시켜 해당 변환된 직류전원(예를 들어, DC 24V, DC 48V 등)을 에너지저장장치(130)에 충전시켜 주며, 그런 다음에 일일 피크 부하에 해당되는 시간을 미리 설정해 둔 피크 부하 시간(예를 들어, 12시 ~ 16시)이 되는 경우에, 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단함과 동시에, 에너지저장장치(130)에 저장된 전원을 방전받아 터널 내 필요 전력으로 변환시켜 해당 변환된 터널 내 필요 전력을 공급해 준다.The system controller 120 controls the charging or discharging operation of the energy storage device 130 and supplies the wind power supplied from the wind power generator 110 to a power source of a predetermined magnitude (for example, (For example, a load capable of using late-night electricity or the like) is charged to the energy storage device 130 after stabilizing the stabilized power supply (For example, AC 220V) supplied from an electric power supplier (for example, KEPCO) in the case of a low load time (for example, 24 hours to 6 hours) (For example, DC 24V, DC 48V, etc.) are charged into the energy storage device 130, and then the DC power is supplied to the daily peak load At the time of the peak load where the corresponding time is set in advance (For example, from 12 o'clock to 16 o'clock), the commercial power supplied as necessary power in the tunnel is shut off and the power stored in the energy storage device 130 is discharged and converted into necessary power in the tunnel And supplies the required power in the converted tunnel.

일 실시 예에서, 시스템제어장치(120)는, 터널 내부를 밝게 유지하거나 환기시키기 위한 전력 등과 같은 터널 내 필요 전력으로 사용하기에 충분할 정도의 전력량(즉, 상용전원 충전치)을 미리 설정해 둔 후에, 전력공급사로부터 공급되는 상용전원을 직류전원으로 변환시켜 에너지저장장치(130)에 충전할 때에, 에너지저장장치(130)의 현재 충전량을 확인하고, 해당 확인된 현재 충전량이 기 설정해 둔 상용전원 충전치에 도달한 경우에, 전력공급사로부터 공급되던 상용전원을 차단시키고, 풍력발전장치(110)로부터 공급되는 풍력 전기를 안정화시켜 에너지저장장치(130)에 충전시키는 동작을 계속적으로 수행하도록 할 수 있다. 이에, 시스템제어장치(120)는, 에너지저장장치(130)의 충전량이 풀(Full)되어 풍력발전장치(110)를 통해 계속적으로 생성되는 풍력 전기를 낭비하는 것을 미연에 막고, 전력공급사로부터 공급되는 상용전원을 필요한 만큼만 제공받아 상용전원의 전력 사용 비용을 최소화시킬 수 있다.In one embodiment, the system controller 120 sets in advance a power amount (i.e., a commercial power supply charging value) sufficient to be used as required power in a tunnel, such as power for maintaining or ventilating the interior of the tunnel in advance , When the commercial power supplied from the power supply company is converted into direct current power and the energy storage device 130 is charged, the current charging amount of the energy storage device 130 is checked. If the determined current charging amount is the commercial power charging It is possible to shut off the commercial power source supplied from the electric power supply company and stabilize the wind power supplied from the wind power generator 110 to continuously charge the energy storage device 130 . Accordingly, the system control device 120 prevents the energy storage device 130 from being fully wasted and wastes the wind power electricity continuously generated through the wind power generation device 110, The commercial power of the commercial power supply can be minimized.

일 실시 예에서, 시스템제어장치(120)는, 전력공급사로부터 저 부하 시간에 대한 정보를 제공받아, 해당 제공받은 저 부하 시간 정보에 따라 전력공급사로부터 공급되는 상용전원을 직류전원으로 변환시켜 해당 변환된 직류전원을 에너지저장장치(130)에 충전시켜 줄 수 있으며, 또한 전력공급사로부터 피크 부하 시간에 대한 정보를 제공받아, 해당 제공받은 피크 부하 시간 정보에 따라 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단함과 동시에, 에너지저장장치(130)에 저장된 전원을 방전받아 터널 내 필요 전력으로 변환시켜 해당 변환된 터널 내 필요 전력을 공급해 줄 수도 있다. 이에 따라, 시스템제어장치(120)는, 전력공급사의 전력 수급 상태에 따라 상용전원의 사용 여부를 결정할 수 있으며, 해당 결정된 결과에 따라 에너지저장장치(130)의 충전 또는 방전 동작을 제어함으로써, 전력공급사의 안정적인 전력 공급에 도움을 줄 수 있다.In one embodiment, the system control device 120 receives information on the low load time from the power supply company, converts the commercial power supplied from the power supply company into DC power according to the provided low load time information, The peak load time information from the power supply company is supplied to the energy storage device 130 and the peak load time information is supplied from the power supply company to the commercial power supply The power stored in the energy storage device 130 may be discharged and converted into necessary power in the tunnel to supply the required power in the converted tunnel. Accordingly, the system controller 120 can determine whether to use the commercial power according to the power supply status of the power supplier, and controls the charging or discharging operation of the energy storage device 130 according to the determined result, It can help supply power of the supplier stable.

에너지저장장치(130)는, 리듐이온전지, 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지 등과 같은 2차 배터리를 이용한 ESS(Energy Storage System)로서, 시스템제어장치(120)의 제어에 따라 시스템제어장치(120)로부터 충전되는 안정화 전원 및 직류전원을 내부 배터리에 저장해 주거나, 내부 배터리에 저장된 전원을 시스템제어장치(120)로 방전시켜 준다.The energy storage device 130 is an ESS (Energy Storage System) using a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel cadmium battery, or a nickel metal hydride battery. The energy storage device 130 is connected to the system control device 120 under the control of the system control device 120, And stores the stabilized power and the DC power charged in the internal battery in the internal battery or discharges the power stored in the internal battery to the system controller 120.

상술한 바와 같은 구성을 가진 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템(100)은, 시스템제어장치(120)의 제어에 따라 터널 내에서 발생되는 에너지로서 풍력발전장치(110)를 통한 풍력 전기와 일일 저 부하시의 상용전원을 에너지저장장치(130)에 미리 저장해 두었다가, 일일 피크 부하 시에 에너지저장장치(130)에 저장된 전원을 방전시켜 터널 내 필요 전력으로 사용하도록 함으로써, 터널 내 필요 전력으로 사용하기에 충분할 정도로 저장해둘 수 있으며, 이에 일일 피크 부하 시에 일반적인 상용전원을 사용하지 않고 저장해 둔 전력을 사용할 수 있다.The energy storage system 100 for daily peak load control monitoring of a tunnel having the above-described configuration is configured such that the energy generated in the tunnel according to the control of the system control device 120 is transmitted to the wind power generator 110 via the wind power generator 110 And the power stored in the energy storage device 130 is discharged at the time of daily peak load so as to be used as necessary power in the tunnel, It can be stored enough to be used as a power source, so you can use the stored power without using the normal commercial power source at the daily peak load.

일 실시 예에서, 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템(100)은, 압전소자발전장치(140)를 더 포함할 수 있다. 압전소자발전장치(140)는, 터널 내부 도로 상에 압전소자를 요철 형태로 설치해 두고, 터널 내 주행 차량이 압전소자를 지나가도록 하여, 터널 내 주행 차량의 압력에 의해 압전소자가 압전 전기를 생성시키고 해당 생성된 압전 전기를 시스템제어장치(120)로 공급해 줄 수 있다. 이때, 시스템제어장치(120)는, 압전소자발전장치(140)로부터 공급되는 압전 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시킨 후에 해당 안정화된 전원(즉, 직류전원)을 에너지저장장치(130)에 충전시켜 줄 수 있다.In one embodiment, the energy storage system 100 for daily peak load control monitoring of a tunnel may further include a piezoelectric element generation device 140. [ The piezoelectric element power generation device 140 has a configuration in which a piezoelectric element is provided in a concavo-convex form on a road inside a tunnel so that a running vehicle in a tunnel passes through the piezoelectric element and the piezoelectric element generates piezoelectric electricity And supplies the generated piezoelectric electric power to the system control device 120. At this time, the system controller 120 stabilizes the piezoelectric electricity supplied from the piezoelectric element power generator 140 with a power source of a predetermined magnitude, and then charges the stabilized power source (i.e., DC power source) to the energy storage device 130 .

일 실시 예에서, 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템(100)은, 태양광발전장치(150)를 더 포함할 수 있다. 태양광발전장치(150)는, 터널 외부에 태양광(또는, 태양열) 패널을 설치해 두고, 태양광에 의해 태양광 패널이 태양 전기를 생성시키고 해당 생성된 태양 전기를 시스템제어장치(120)로 공급해 줄 수 있다. 이때, 시스템제어장치(120)는, 태양광발전장치(150)로부터 공급되는 태양 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시킨 후에 해당 안정화된 전원(즉, 직류전원)을 에너지저장장치(130)에 충전시켜 줄 수 있다.In one embodiment, the energy storage system 100 for daily peak load control monitoring of tunnels may further include a solar power generator 150. [ The solar power generation apparatus 150 is provided with a solar (or solar) panel on the outside of the tunnel, and the solar panel generates solar electricity by the sunlight and transmits the generated solar electricity to the system control apparatus 120 Can supply. At this time, the system controller 120 stabilizes the solar electricity supplied from the solar power generator 150 with a power source of a predetermined size, and then charges the stabilized power source (i.e., DC power source) to the energy storage device 130 .

상술한 바와 같은 구성을 가진 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템(100)은, 시스템제어장치(120)의 제어에 따라 풍력발전장치(110)를 통한 풍력 전기, 압전소자발전장치(140)를 통한 압전 전기, 태양광발전장치(150)를 통한 태양 전기 등뿐만 아니라, 일일 저 부하시의 상용전원을, 내부를 밝게 유지하거나 환기시키기 위한 전력 등과 같은 터널 내 필요 전력으로 사용하기에 충분할 정도로 에너지저장장치(130)에 저장해 두었다가, 일일 피크 부하 시에 일반적인 상용전원을 사용하지 않고 에너지저장장치(130)에 저장해 둔 전력을 사용하도록 함으로써, 터널 내 필요 전력으로 터널 내에서 발전된 전기를 사용하여 전력 사용 비용을 크게 감소시킬 수 있으며, 일일 피크 부하 시에도 터널 내에 안정적인 전원을 공급할 수 있다. 또한, 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템(100)은, 일일 피크 부하 시에도 일반적인 상용전원을 사용하지 않아도 됨으로써, 안정적인 전력 공급에 도움을 줄 수 있으며, 또한 과부하 발생을 미연에 방지하여 터널 내 교통사고 유발, 공기오염 등과 같은 매우 위험한 요소도 제거할 수 있다.
The energy storage system 100 for daily peak load control monitoring of a tunnel having the above-described configuration is configured to control the wind power via the wind power generator 110 under the control of the system controller 120, The piezoelectric power through the photovoltaic power generation device 140, the solar electricity through the solar power generation device 150, etc., as well as the commercial power at the time of daily low load as the required power in the tunnel such as the power for maintaining or ventilating the interior The power stored in the energy storage device 130 can be used without using a general commercial power supply at the time of daily peak load so that the electricity generated in the tunnel can be supplied to the tunnel by the necessary power in the tunnel. It can greatly reduce the power consumption cost and can supply the stable power in the tunnel even at the daily peak load. In addition, since the energy storage system 100 for daily peak load control monitoring of tunnels does not need to use general commercial power even at daily peak load, it can help stable power supply and prevent overload from occurring It is possible to eliminate very dangerous factors such as traffic accident in the tunnel, air pollution and the like.

도 2는 도 1에 있는 시스템제어장치를 설명하는 도면이다.2 is a view for explaining the system control apparatus shown in Fig.

도 2를 참조하면, 시스템제어장치(120)는, 전원안정화부(121), 충방전제어부(122), 메모리부(123), 전원변환부(124), 스위치부(125), 전력공급부(126)를 포함한다.2, the system control device 120 includes a power stabilization unit 121, a charge / discharge control unit 122, a memory unit 123, a power conversion unit 124, a switch unit 125, a power supply unit 126).

전원안정화부(121)는, 풍력발전장치(110)로부터 공급되는 풍력 전기를 일정 크기의 전원(예를 들어, 일정 전압의 크기를 가지는 전원)으로 안정화시킨 후에 해당 안정화된 전원(즉, 직류전원)을 충방전제어부(122)를 전달해 준다.The power stabilizing unit 121 stabilizes the wind power supplied from the wind power generator 110 into a power source having a predetermined size (for example, a power source having a predetermined voltage), and then supplies the stabilized power source To the charge / discharge control unit 122.

일 실시 예에서, 전원안정화부(121)는, 압전소자발전장치(140)로부터 공급되는 압전 전기, 또는 태양광발전장치(150)로부터 공급되는 태양 전기(또는, 열교환발전장치 등을 통한 다른 신재생에너지)를 일정 크기의 전원으로 안정화시킨 후에 해당 안정화된 전원을 충방전제어부(122)를 전달해 줄 수 있다.In one embodiment, the power stabilizing unit 121 is a power stabilizing unit that supplies the piezoelectric electric power supplied from the piezoelectric element electric power generator 140 or the solar electric power supplied from the solar electric power generator 150 The regenerated energy) may be stabilized by a power source of a predetermined magnitude and then the stabilized power may be delivered to the charge / discharge controller 122.

충방전제어부(122)는, 메모리부(123)에 저장된 프로그램 및 데이터에 따라 에너지저장장치(130)의 충전 또는 방전 동작을 제어하는데, 전원안정화부(121)로부터 전달되는 안정화 전원을 에너지저장장치(130)에 충전시켜 주며, 메모리부(123)에 기 설정해 둔 저 부하 시간인지를 확인하며, 이때 해당 저 부하 시간인 경우에 전원변환부(124)의 구동을 제어하며, 전원변환부(124)로부터 전달되는 직류전원(예를 들어, DC 24V, DC 48V 등)을 에너지저장장치(130)에 충전시켜 주며, 메모리부(123)에 기 설정해 둔 피크 부하 시간인지를 확인하며, 이때 해당 피크 부하 시간인 경우에 스위치부(125) 및 전력공급부(126)의 구동을 제어함과 동시에, 에너지저장장치(130)에 저장된 전원을 방전받아 해당 방전받은 전원을 전력공급부(126)로 전달한다.The charging / discharging control unit 122 controls the charging or discharging operation of the energy storage device 130 according to the program and data stored in the memory unit 123. The charging / discharging control unit 122 controls the charging / The control unit 130 controls the power conversion unit 124 to operate in the case of the low load time, and the power conversion unit 124 (For example, DC 24V, DC 48V, etc.) transferred from the power storage unit 130 to the energy storage unit 130 and confirms whether the peak load time is preset in the memory unit 123. At this time, Controls the driving of the switch unit 125 and the power supply unit 126 in the case of a load time and discharges the power stored in the energy storage unit 130 and delivers the discharged power to the power supply unit 126.

메모리부(123)는, 충방전제어부(122)의 동작 제어에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장하는데, 일일 저 부하(예를 들어, 심야전기 등을 사용할 수 있을 정도의 부하)에 해당되는 시간(예를 들어, 24시 ~ 6시 등)을 저 부하 시간으로 미리 설정하여 저장해 두며, 일일 피크 부하에 해당되는 시간(예를 들어, 12시 ~ 16시)을 피크 부하 시간으로 미리 설정하여 저장해 둔다.The memory unit 123 stores a program and data necessary for controlling the operation of the charging and discharging control unit 122. The memory unit 123 stores a program and data necessary for controlling the operation of the charging and discharging control unit 122 at a time corresponding to a daily low load (for example, (For example, 12:00 to 16:00) corresponding to the daily peak load is set in advance as the peak load time and stored.

전원변환부(124)는, 충방전제어부(122)의 구동 제어에 따라 스위치 온(Switch On)하여 전력공급사(예를 들어, 한국전력공사 등)로부터 공급되는 상용전원(예를 들어, AC 220V, AC 380V 등의 교류전원)을 직류전원으로 변환시켜 해당 변환된 직류전원(예를 들어, DC 24V, DC 48V 등)을 충방전제어부(122)를 전달해 준다.The power conversion section 124 switches on according to the drive control of the charge and discharge control section 122 and supplies a commercial power source (for example, AC 220 V, for example) supplied from a power supply company , AC 380V, and the like) into direct current power and transfers the converted direct current power (for example, DC 24V, DC 48V, etc.) to charge / discharge control unit 122.

스위치부(125)는, 평상시에 스위치 온되어 전력공급사로부터 공급되는 상용전원을 터널 내 필요 전력으로 공급해 주다가, 충방전제어부(122)의 구동 제어에 따라 스위치 오프(Switch Off)되어 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단해 준다.The switch unit 125 switches on normally and supplies the commercial power supplied from the power supply supplier with the required power in the tunnel and switches off according to the drive control of the charge and discharge control unit 122 to generate the required power in the tunnel The commercial power supply which is supplied by the power supply is cut off.

전력공급부(126)는, 평상시에 스위치 오프되어 있다가, 충방전제어부(122)의 구동 제어에 따라 스위치 온되어 충방전제어부(122)로부터 전달되는 방전 전원을 터널 내 필요 전력으로 변환시키고, 해당 변환된 터널 내 필요 전력을 터널 내 각종 전기 기계 장치에 공급해 준다.The power supply 126 is normally switched off and is switched on in accordance with the drive control of the charge and discharge controller 122 to convert the discharge power delivered from the charge and discharge controller 122 into the necessary power in the tunnel, And supplies necessary electric power in the converted tunnel to various electric machine devices in the tunnel.

상술한 바와 같은 구성을 가진 시스템제어장치(120)는, 충전량확인부(127)를 더 포함할 수 있다. 충전량 확인부(127)는, 기 설정된 시간 주기마다 또는 충방전제어부(122)의 구동 제어에 따라 에너지저장장치(130)의 현재 충전량을 확인하고, 해당 확인된 현재 충전량을 충방전제어부(122)에 전달해 줄 수 있다.The system controller 120 having the above-described configuration may further include a charge amount checking unit 127. [ The charge amount confirmation unit 127 checks the current charge amount of the energy storage device 130 according to the predetermined time period or the drive control of the charge and discharge control unit 122 and outputs the checked current charge amount to the charge / . ≪ / RTI >

일 실시 예에서, 충방전제어부(122)는, 전원변환부(124)의 구동을 제어하여 변환된 직류전원을 에너지저장장치(130)에 충전시켜 줄 때에, 충전량확인부(127)로부터 현재 충전량을 전달받아 메모리부(123)에 저장된 상용전원 충전치를 판독하며, 해당 전달받은 현재 충전량이 해당 판독한 상용전원 충전치에 도달하였는지를 확인하며, 현재 충전량이 상용전원 충전치에 도달한 경우에, 전원변환부(124)의 구동 중단을 제어할 수 있다.In one embodiment, the charge / discharge control unit 122 controls the drive of the power conversion unit 124 to charge the energy storage device 130 with the converted DC power from the charge amount confirmation unit 127, Reads the commercial power charge value stored in the memory unit 123 and confirms whether the received current charge amount has reached the read commercial power supply charge value. If the current charge amount reaches the commercial power supply charge value, It is possible to control the interruption of the driving of the conversion unit 124.

일 실시 예에서, 메모리부(123)는, 터널 내부를 밝게 유지하거나 환기시키기 위한 전력 등과 같은 터널 내 필요 전력으로 사용하기에 충분할 정도의 전력량을 상용전원 충전치로 미리 설정하여 저장해 둘 수 있다.In one embodiment, the memory unit 123 may preset and store an amount of electric power sufficient to use the required power in the tunnel, such as electric power for maintaining or ventilating the inside of the tunnel, with the commercial power supply charging value.

일 실시 예에서, 전원변환부(124)는, 충방전제어부(122)의 구동 중단 제어에 따라 스위치 오프하여 전력공급사로부터 공급받던 상용전원을 차단시켜 줄 수 있다.In one embodiment, the power conversion unit 124 is switched off in response to the drive stop control of the charging / discharging control unit 122 to shut off the commercial power supplied from the power supply supplier.

상술한 바와 같은 구성을 가진 시스템제어장치(120)는, 정보수신부(128)를 더 포함할 수 있다. 정보수신부(128)는, 기 설정된 시간 주기마다 또는 충방전제어부(122)의 구동 제어에 따라 전력공급사로부터 저 부하 시간에 대한 정보(또는, 상용전원을 사용할 수 있음을 알려주기 위한 정보)를 수신받고, 해당 수신받은 저 부하 시간 정보(또는, 상용전원 사용 가능 정보)를 충방전제어부(122)에 전달해 줄 수 있으며, 또한 전력공급사로부터 피크 부하 시간에 대한 정보(또는, 상용전원을 사용할 수 없음을 알려주기 위한 정보)를 수신받고, 해당 수신받은 피크 부하 시간 정보(또는, 상용전원 사용 불가능 정보)를 충방전제어부(122)에 전달해 줄 수 있다.The system control device 120 having the above-described configuration may further include an information receiving unit 128. The information receiving unit 128 receives information (or information for informing that the commercial power supply can be used) about the low load time from the power supply supplier in accordance with the predetermined time period or the drive control of the charge and discharge control unit 122 (Or commercial power use information) to the charge / discharge control unit 122, and can also receive information on the peak load time from the power supply company And informs the charge / discharge control unit 122 of the received peak load time information (or information on the unavailability of commercial power).

일 실시 예에서, 충방전제어부(122)는, 정보수신부(128)로부터 전달되는 저 부하 시간 정보(또는, 상용전원 사용 가능 정보)에 따라 전원변환부(124)의 구동을 제어하여 변환된 직류전원을 에너지저장장치(130)에 충전시켜 줄 수 있으며, 또한 정보수신부(128)로부터 전달되는 피크 부하 시간 정보(또는, 상용전원 사용 불가능 정보)에 따라 전원변환부(124)의 구동 중단을 제어하여 전력공급사로부터 공급받던 상용전원을 차단시켜 줄 수 있음과 동시에, 스위치부(125) 및 전력공급부(126)의 구동을 제어하고 에너지저장장치(130)에 저장된 전원을 방전받아 해당 방전받은 전원을 전력공급부(126)로 전달하여, 변환된 터널 내 필요 전력을 터널 내 각종 전기 기계 장치에 공급해 줄 수도 있다.
Discharge control section 122 controls the driving of the power conversion section 124 in accordance with the low load time information (or commercial power availability information) transmitted from the information receiving section 128, It is possible to charge the power supply to the energy storage device 130 and to control the power supply of the power conversion part 124 in accordance with peak load time information (or commercial power unavailability information) The switching power supply unit 126 and the power supply unit 126 are controlled so that the power stored in the energy storage device 130 is discharged and the corresponding discharged power supply To the electric power supply unit 126 to supply the required electric power in the converted tunnel to the various electromechanical devices in the tunnel.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 방법을 설명하는 도면이다.3 is a view for explaining an energy storing method for daily peak load control monitoring of a tunnel according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 평상시에는 구동되지 않다가 화재, 환기 등과 같이 터널 내부를 환기할 때에 구동되는 환기장치에 구비된 다수 개의 환기팬 일측에 각각 설치되어 있는 풍력발전장치(110)는, 평상시에 터널 내 차량 주행 또는 터널 내외간의 기압 차이에 의해 발생되는 풍력으로 환기팬이 회전할 때에, 환기팬의 회전력을 전달받아 풍력 전기를 발생시키고 해당 발생된 풍력 전기를 시스템제어장치(120)로 공급해 주게 된다.Referring to FIG. 3, the wind turbine generator 110, which is installed at one side of a plurality of ventilation fans provided in the ventilator which is driven when ventilating inside the tunnel, such as fire, ventilation, etc., When the ventilation fan rotates due to the wind power generated by the vehicle running in the tunnel or the difference in the atmospheric pressure between the inside and outside of the tunnel, the wind power is generated by receiving the rotational force of the ventilation fan, and the generated wind power is supplied to the system controller 120 do.

시스템제어장치(120) 내에 구비된 전원안정화부(121)는, 풍력발전장치(110)로부터 풍력 전기를 공급받게 되면, 해당 공급받은 풍력 전기를 일정 크기의 전원(예를 들어, 일정 전압의 크기를 가지는 전원)으로 안정화시킨 후에(S301), 해당 안정화된 전원(즉, 직류전원(예를 들어, DC 24V, DC 48V 등))을 충방전제어부(122)를 전달해 준다.The power stabilizer 121 provided in the system controller 120 receives the wind power supplied from the wind power generator 110 and supplies the supplied wind power to a power source of a predetermined magnitude (for example, (For example, DC 24 V, DC 48 V, etc.)) to the charge / discharge control unit 122 after stabilizing the stabilized power source

일 실시 예에서, 터널 내 주행 차량이 압전소자를 지나가도록 하기 위해서, 터널 내부 도로 상에 압전소자를 요철 형태로 설치해 둔 압전소자발전장치(140)는, 터널 내 주행 차량의 압력에 의해 압전소자가 압전 전기를 생성시키고 해당 생성된 압전 전기를 전원안정화부(121)로 공급해 줄 수 있다. 이에, 전원안정화부(121)는, 압전소자발전장치(140)로부터 압전 전기를 공급받게 되면, 해당 공급받은 압전 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시킨 후에 해당 안정화된 전원을 충방전제어부(122)를 전달해 줄 수도 있다.In one embodiment, in order to allow a traveling vehicle in a tunnel to pass through the piezoelectric element, the piezoelectric element power generation device 140 in which the piezoelectric element is provided in a concavo-convex form on the inner road of the tunnel, To generate the piezoelectric electricity and to supply the generated piezoelectric electricity to the power stabilizing unit 121. When the piezoelectric stabilizer 121 receives the piezoelectric electricity from the piezoelectric device generator 140, the stabilized power is supplied to the charge / discharge controller 122 after stabilizing the supplied piezoelectric electricity to a constant- .

일 실시 예에서, 터널 외부에 태양광(또는, 태양열) 패널을 설치해 둔 태양광발전장치(150)는, 태양광에 의해 태양광 패널이 태양 전기를 생성시키고 해당 생성된 태양 전기를 전원안정화부(121)로 공급해 줄 수 있다. 이에, 전원안정화부(121)는, 태양광발전장치(150)로부터 태양 전기를 공급받게 되면, 해당 공급받은 태양 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시킨 후에 해당 안정화된 전원을 충방전제어부(122)를 전달해 줄 수도 있다.In one embodiment, the photovoltaic apparatus 150 having the solar panel (or solar panel) installed outside the tunnel generates solar electricity by the sunlight and supplies the generated solar electricity to the power stabilizer (121). When the solar power generator 121 receives the solar power from the solar power generator 150, the power stabilizer 121 stabilizes the supplied solar power with a power of a predetermined magnitude and then supplies the stabilized power to the charge / .

일 실시 예에서, 열교환발전장치 등을 통해서도 다른 신재생에너지를 생성시킬 수도 있으며, 이에 전원안정화부(121)는 열교환발전장치 등을 통한 다른 신재생에너지에 의한 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시킨 후에 해당 안정화된 전원을 충방전제어부(122)를 전달해 줄 수도 있다.In another embodiment, the power stabilizer 121 may be configured to regenerate electricity generated by other renewable energy sources through a heat exchange generator or the like using a power source of a predetermined magnitude The stabilized power supply may be transferred to the charge / discharge controller 122.

충방전제어부(122)는, 전원안정화부(121)로부터 전달되는 안정화 전원(즉, 직류전원)을 에너지저장장치(130)에 충전시켜 주게 된다(S302). 이때, 에너지저장장치(130)는, 충방전제어부(122)의 제어에 따라 충방전제어부(122)로부터 충전되는 안정화 전원(즉, 직류전원)을 내부 배터리(예를 들어, 리듐이온전지, 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지 등과 같은 2차 배터리)에 저장해 주게 된다.Discharge control unit 122 charges the energy storage device 130 to the stabilized power supply (i.e., DC power supply) transmitted from the power stabilization unit 121 (S302). At this time, the energy storage device 130 stores the stabilized power (that is, the DC power) charged from the charge / discharge controller 122 under the control of the charge / discharge controller 122 with an internal battery (for example, Cadmium batteries, nickel metal hydride batteries, and other secondary batteries).

상술한 단계 S302에서 전원을 충전하는 도중에, 충방전제어부(122)는, 일일 저 부하(예를 들어, 심야전기 등을 사용할 수 있을 정도의 부하)에 해당되는 시간(예를 들어, 24시 ~ 6시 등)인 저 부하 시간을 메모리부(123)로부터 판독하여, 현재의 시간이 해당 판독된 저 부하 시간인지를 확인한다(S303).During the charging of the power source in the above-described step S302, the charge / discharge control unit 122 controls the charge / discharge control unit 122 to charge the battery at a time corresponding to a daily low load (for example, 6 o'clock, etc.) from the memory unit 123 and confirms whether the current time is the read low load time (S303).

상술한 단계 S303에서 현재의 시간이 저 부하 시간인 경우에, 충방전제어부(122)는 전원변환부(124)의 구동을 제어하게 되며, 이에 전원변환부(124)는 충방전제어부(122)의 구동 제어에 따라 스위치 온되어 전력공급사(예를 들어, 한국전력공사 등)로부터 상용전원(예를 들어, AC 220V, AC 380V 등의 교류전원)을 공급받아(S304), 해당 공급받은 상용전원을 직류전원(예를 들어, DC 24V, DC 48V 등)으로 변환시켜 주게 된다(S305).Discharge control unit 122 controls the driving of the power source conversion unit 124. The power source conversion unit 124 controls the charging and discharging control unit 122 and the charging and discharging control unit 122. In this case, And is supplied with commercial power (for example, AC power of AC 220V, AC 380V, etc.) from a power supplier (for example, Korea Electric Power Corporation) (S304) (For example, DC 24V, DC 48V, etc.) (S305).

상술한 단계 S305에서 변환된 직류전원은 충방전제어부(122)를 전달되며, 이에 충방전제어부(122)는 전원변환부(124)로부터 전달되는 직류전원(예를 들어, DC 24V, DC 48V 등)을 에너지저장장치(130)에 충전시켜 주게 된다(S306). 이때, 에너지저장장치(130)는, 충방전제어부(122)의 제어에 따라 충방전제어부(122)로부터 충전되는 직류전원을 내부 배터리에 저장해 주게 된다.The DC power converted in step S305 is transmitted to the charge and discharge control unit 122. The charge and discharge control unit 122 controls the DC power supplied from the power conversion unit 124 (for example, DC 24V, DC 48V, etc.) ) To the energy storage device 130 (S306). At this time, the energy storage device 130 stores the DC power to be charged from the charge / discharge control unit 122 in the internal battery under the control of the charge / discharge control unit 122.

상술한 단계 S302에서 전원을 충전하는 도중이나, 또는 상술한 단계 S306에서 전원을 충전하는 도중에, 충방전제어부(122)는, 일일 피크 부하에 해당되는 시간(예를 들어, 12시 ~ 16시)인 피크 부하 시간을 메모리부(123)로부터 판독하여, 현재의 시간이 해당 판독된 피크 부하 시간인지를 확인한다(S307).During the charging of the power source in the above-described step S302 or during the charging of the power source in the above-described step S306, the charging / discharging control unit 122 sets the time corresponding to the daily peak load (for example, 12 o'clock to 16 o'clock) Peak load time from the memory unit 123 and confirms whether the current time is the read peak load time (S307).

상술한 단계 S307에서 현재의 시간이 피크 부하 시간인 경우에, 충방전제어부(122)는 평상시에 스위치 온되어 전력공급사로부터 공급되는 상용전원을 터널 내 필요 전력으로 공급해 주고 있는 스위치부(125)와, 평상시에 스위치 오프되어 있는 전력공급부(126)의 구동을 제어함과 동시에, 에너지저장장치(130)에 저장된 전원을 방전받게 된다(S308). 이때, 에너지저장장치(130)는, 충방전제어부(122)의 제어에 따라 내부 배터리에 저장된 전원을 충방전제어부(122)로 방전시켜 준다.In the above-described step S307, when the current time is the peak load time, the charging / discharging control unit 122 controls the switching unit 125, which is normally turned on and supplies the commercial power supplied from the power supply supplier, , And controls the driving of the power supply unit 126 that is normally switched off, and at the same time receives the power stored in the energy storage device 130 (S308). At this time, the energy storage device 130 discharges the power stored in the internal battery to the charge / discharge control part 122 under the control of the charge / discharge control part 122.

상술한 단계 S308에서 방전받은 전원은 전력공급부(126)로 전달되는데, 이때 스위치부(125)는 충방전제어부(122)의 구동 제어에 따라 스위치 오프되어 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단해 주게 된다(S309). 이와 동시에, 전력공급부(126)는 충방전제어부(122)의 구동 제어에 따라 스위치 온되어 충방전제어부(122)로부터 전달되는 방전 전원을 터널 내 필요 전력으로 변환시키고, 해당 변환된 터널 내 필요 전력을 터널 내 각종 전기 기계 장치에 공급해 주게 된다(S310).The switch 125 is switched off in response to the drive control of the charge / discharge controller 122 to turn off the commercial power supplied as required power in the tunnel (S309). At the same time, the power supply unit 126 converts the discharge power supplied from the charge / discharge control unit 122 to the required power in the tunnel by switching on according to the drive control of the charge / discharge control unit 122, To the various electromechanical devices in the tunnel (S310).

한편, 상술한 단계 S306에서 전원 충전을 수행하는 도중에, 충전량확인부(127)에서는, 기 설정된 시간 주기마다 또는 충방전제어부(122)의 구동 제어에 따라 에너지저장장치(130)의 현재 충전량을 확인하고, 해당 확인된 현재 충전량을 충방전제어부(122)에 전달해 주게 된다.Meanwhile, during the power supply charging in step S306, the charge amount checking unit 127 checks the current charge amount of the energy storage device 130 every predetermined time period or in accordance with the drive control of the charge / discharge control unit 122 And transmits the determined current charge amount to the charge / discharge control unit 122.

충방전제어부(122)는, 충전량확인부(127)로부터 현재 충전량을 전달받게 되면, 터널 내부를 밝게 유지하거나 환기시키기 위한 전력 등과 같은 터널 내 필요 전력으로 사용하기에 충분할 정도의 전력량인 상용전원 충전치를 메모리부(123)로부터 판독하며, 해당 전달받은 현재 충전량이 해당 판독한 상용전원 충전치에 도달하였는지를 확인하게 된다.When receiving the present charge amount from the charge amount checking unit 127, the charge / discharge control unit 122 controls the charging / discharging control unit 122 to charge the commercial power supply, which is an amount of power sufficient to use the required power in the tunnel, From the memory unit 123 and confirms whether the received current charge amount has reached the read commercial power supply charge value.

현재 충전량이 상용전원 충전치에 도달한 경우에, 충방전제어부(122)는 전원변환부(124)의 구동 중단을 제어하게 되며, 이에 전원변환부(124)는 충방전제어부(122)의 구동 중단 제어에 따라 스위치 오프하여 전력공급사로부터 공급받던 상용전원을 차단시켜 주게 된다.When the present charge amount reaches the commercial power supply charge value, the charge / discharge control unit 122 controls the disconnection of the power source conversion unit 124, and the power source conversion unit 124 drives the charge / discharge control unit 122 The switch is turned off according to the interruption control to shut off the commercial power supplied from the power supplier.

다른 한편, 상술한 단계 S302에서 전원 충전을 수행하는 도중이나, 또는 상술한 단계 S310에서 터널 내 필요 전력 변환 및 공급을 수행하는 도중에, 정보수신부(128)에서는, 기 설정된 시간 주기마다 또는 충방전제어부(122)의 구동 제어에 따라 전력공급사로부터 저 부하 시간에 대한 정보(또는, 상용전원을 사용할 수 있음을 알려주기 위한 정보)를 수신받고, 해당 수신받은 저 부하 시간 정보(또는, 상용전원 사용 가능 정보)를 충방전제어부(122)에 전달해 주게 된다.On the other hand, in the middle of performing the power source charging in the above-described step S302, or during the time of performing necessary power conversion and supply in the tunnel in the above-described step S310, the information receiving unit 128, (Or information for informing that the commercial power can be used) from the electric power supplier according to the drive control of the commercial power source 122, Information) to the charge / discharge control unit 122.

충방전제어부(122)는, 정보수신부(128)로부터 전달되는 저 부하 시간 정보(또는, 상용전원 사용 가능 정보)에 따라 전원변환부(124)의 구동을 제어하여 변환된 직류전원을 에너지저장장치(130)에 충전시켜 주게 된다.Discharge control unit 122 controls the driving of the power conversion unit 124 in accordance with the low load time information (or commercial power supply usable information) transmitted from the information receiving unit 128 and supplies the converted DC power to the energy storage device (130).

또 다른 한편, 상술한 단계 S302에서 전원 충전을 수행하는 도중이나, 또는 상술한 단계 S306에서 전원 충전을 수행하는 도중에, 정보수신부(128)에서는, 기 설정된 시간 주기마다 또는 충방전제어부(122)의 구동 제어에 따라 전력공급사로부터 피크 부하 시간에 대한 정보(또는, 상용전원을 사용할 수 없음을 알려주기 위한 정보)를 수신받고, 해당 수신받은 피크 부하 시간 정보(또는, 상용전원 사용 불가능 정보)를 충방전제어부(122)에 전달해 주게 된다.On the other hand, at the time of performing power supply charging in step S302 or during the power supply charging in step S306 described above, the information receiving unit 128 may perform the power supply control of the charging / discharging control unit 122 Receives peak load time information (or information for notifying that commercial power can not be used) from the electric power supplier according to the drive control, and receives the received peak load time information (or commercial power unusable information) To the discharge control section 122.

충방전제어부(122)는, 정보수신부(128)로부터 전달되는 피크 부하 시간 정보(또는, 상용전원 사용 불가능 정보)에 따라 전원변환부(124)의 구동 중단을 제어하여 전력공급사로부터 공급받던 상용전원을 차단시켜 줌과 동시에, 스위치부(125) 및 전력공급부(126)의 구동을 제어하고 에너지저장장치(130)에 저장된 전원을 방전받아 해당 방전받은 전원을 전력공급부(126)로 전달하여, 변환된 터널 내 필요 전력을 터널 내 각종 전기 기계 장치에 공급해 주게 된다.
The charge / discharge control unit 122 controls the power conversion unit 124 to stop driving according to peak load time information (or commercial power unavailability information) transmitted from the information receiving unit 128, And controls the driving of the switch unit 125 and the power supply unit 126 to discharge the power stored in the energy storage unit 130 and to deliver the discharged power to the power supply unit 126, And the necessary electric power in the tunnel is supplied to various electric machinery devices in the tunnel.

이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented by a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded, And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템
110: 풍력발전장치
120: 시스템제어장치
121: 전원안정화부
122: 충방전제어부
123: 메모리부
124: 전원변환부
125: 스위치부
126: 전력공급부
127: 충전량확인부
128: 정보수신부
130: 에너지저장장치
140: 압전소자발전장치
150: 태양광발전장치100: Energy storage system for daily peak load control monitoring of tunnels
110: Wind power generator
120: System control device
121: Power stabilization unit
122: charge / discharge control section
123:
124: Power conversion section
125:
126: Power supply
127:
128:
130: Energy storage device
140: Piezoelectric device power generation device
150: Photovoltaic device

Claims (10)

터널 내 환기장치에 구비된 다수 개의 환기팬 일측에 각각 설치되어, 평상시에 터널 내 차량 주행 또는 터널 내외간의 기압 차이에 의해 발생되는 풍력으로 환기팬이 회전할 때에, 환기팬의 회전력을 전달받아 풍력 전기를 발생시키는 풍력발전장치;
상기 풍력발전장치에서 발생시킨 풍력 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시켜 충전하며, 기 설정된 저 부하 시간에 전력공급사로부터 공급되는 상용전원을 직류전원으로 변환시켜 충전하며, 기 설정된 피크 부하 시간에 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단함과 동시에, 방전 전원을 터널 내 필요 전력으로 변환시켜 공급하는 시스템제어장치; 및
상기 시스템제어장치로부터 안정화 전원 및 직류전원을 충전하며, 충전 전원을 상기 시스템제어장치로 방전하는 에너지저장장치를 포함하고,
상기 시스템제어장치는,
상기 풍력발전장치에서 발생시킨 풍력 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시키는 전원안정화부;
저 부하 시간 및 피크 부하 시간을 미리 설정하여 저장하는 메모리부;
구동 제어에 따라 스위치 온되어 전력공급사로부터 상용전원을 공급받아 직류전원으로 변환시켜 주는 전원변환부;
평상시에 스위치 온되어 전력공급사로부터 상용전원을 공급받아 터널 내 필요 전력으로 공급해 주다가, 구동 제어에 따라 스위치 오프되어 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단하는 스위치부;
평상시에 스위치 오프되어 있다가, 구동 제어에 따라 스위치 온되어 방전 전원을 터널 내 필요 전력으로 변환시켜 터널 내 각종 전기 기계 장치에 공급하는 전력공급부; 및
상기 전원안정화부에서 안정화시킨 전원을 상기 에너지저장장치에 충전시키며, 상기 메모리부에 저장된 저 부하 시간인지를 확인하여 상기 전원변환부의 구동을 제어하며, 상기 전원변환부에서 변환시킨 직류전원을 상기 에너지저장장치에 충전하며, 상기 메모리부에 저장된 피크 부하 시간인지를 확인하여 상기 스위치부 및 상기 전력공급부의 구동을 제어함과 동시에, 상기 에너지저장장치에 충전된 전원을 방전 전원으로 상기 전력공급부로 전달하는 충방전제어부를 포함하고,
상기 시스템제어장치는,
기 설정된 시간 주기마다 또는 상기 충방전제어부의 구동 제어에 따라 상기 에너지저장장치의 현재 충전량을 확인하여 상기 충방전제어부에 전달하는 충전량확인부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템.
The ventilation fan is provided at one side of the plurality of ventilation fans provided in the ventilator in the tunnel to receive the rotational force of the ventilation fan when the ventilation fan rotates by the wind force generated by the difference in atmospheric pressure between the vehicle running in the tunnel and the inside / A wind turbine generating electricity;
The power source of the wind turbine is stabilized by a power source of a predetermined magnitude and charged. The commercial power source supplied from the power supplier at a predetermined low load time is converted into a direct current power to be charged. A system control device for shutting off a commercial power source which is supplied as a necessary power and converting the discharge power into a required power in the tunnel and supplying the same; And
And an energy storage device for charging the stabilized power source and the DC power source from the system control device and discharging the charged power source to the system control device,
The system control device includes:
A power stabilizer for stabilizing the wind power generated by the wind power generator with a power of a predetermined magnitude;
A memory unit for presetting and storing a low load time and a peak load time;
A power conversion unit that is switched on in accordance with drive control and receives commercial power from a power supply company and converts the commercial power into a DC power;
A switch unit which is normally turned on and receives commercial power from the electric power supplier and supplies the electric power to the required power in the tunnel, and switches off the commercial power supplied in the tunnel as required power in accordance with the drive control;
A power supply unit which is normally switched off and is switched on in accordance with the drive control to convert the discharge power supply into necessary power in the tunnel and supply the power to the various electromechanical devices in the tunnel; And
A control unit for controlling the operation of the power conversion unit by checking the low load time stored in the memory unit, charging the DC power converted by the power conversion unit to the energy stored in the energy storage unit, And controls the driving of the switch unit and the power supply unit by checking the peak load time stored in the memory unit and transmits the power charged in the energy storage unit to the power supply unit as a discharge power source Discharge control unit,
The system control device includes:
Further comprising a charge amount confirmation unit for confirming a current charge amount of the energy storage device according to a predetermined time period or in accordance with the drive control of the charge and discharge control unit and delivering the current charge amount to the charge and discharge control unit. Energy storage system for.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 충방전제어부는,
상기 충전량확인부로부터 현재 충전량을 전달받아 상기 메모리부에 저장된 상용전원 충전치를 판독하여, 현재 충전량이 상용전원 충전치에 도달한 경우에, 상기 전원변환부의 구동 중단을 제어하는 것을 특징으로 하는 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템.
The charge / discharge control device according to claim 1,
And a control unit for controlling the operation of the power conversion unit when the current amount of charge reaches the commercial power supply charging value by reading the commercial power supply charging value stored in the memory unit by receiving the current charging amount from the charging amount checking unit Energy storage system for daily peak load control monitoring.
제1항에 있어서, 상기 시스템제어장치는,
기 설정된 시간 주기마다 또는 상기 충방전제어부의 구동 제어에 따라 전력공급사로부터 저 부하 시간에 대한 정보 또는 피크 부하 시간에 대한 정보를 수신받아 상기 충방전제어부에 전달하는 정보수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템.
The system control apparatus according to claim 1,
And an information receiving unit for receiving information on a low load time or a peak load time from the power supplier according to a predetermined time period or driving control of the charge and discharge control unit and transmitting the received information to the charge and discharge control unit. Energy storage system for daily peak load control monitoring of tunnels.
제5항에 있어서, 상기 충방전제어부는,
상기 정보수신부로부터 전달되는 저 부하 시간 정보에 따라 상기 전원변환부의 구동을 제어하며, 상기 정보수신부로부터 전달되는 피크 부하 시간 정보에 따라 상기 전원변환부의 구동 중단을 제어함과 동시에, 상기 스위치부 및 상기 전력공급부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 시스템.
The charge / discharge control device according to claim 5,
Controlling the driving of the power conversion unit according to the low load time information transmitted from the information receiving unit and controlling the driving stop of the power conversion unit according to the peak load time information transmitted from the information receiving unit, And controls the driving of the power supply unit.
풍력발전장치에서 발생시킨 풍력 전기를 공급받으면, 공급받은 풍력 전기를 일정 크기의 전원으로 안정화시킨 후에, 안정화 전원을 에너지저장장치에 충전하는 단계;
상기 안정화 전원을 충전하는 도중에, 기 설정된 저 부하 시간을 판독하여, 현재의 시간이 판독된 저 부하 시간인지를 확인하는 단계;
현재의 시간이 상기 저 부하 시간인 경우에, 전력공급사로부터 상용전원을 공급받아 직류전원으로 변환시켜 상기 에너지저장장치에 충전하는 단계;
상기 안정화 전원 또는 상기 직류전원을 충전하는 도중에, 기 설정된 피크 부하 시간을 판독하여, 현재의 시간이 판독된 피크 부하 시간인지를 확인하는 단계; 및
현재의 시간이 상기 피크 부하 시간인 경우에, 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단함과 동시에, 상기 에너지저장장치에 충전된 전원을 터널 내 필요 전력으로 변환시켜 터널 내 각종 전기 기계 장치에 공급하는 단계를 포함하고,
상기 직류전원을 충전하는 도중에, 기 설정된 시간 주기마다 상기 에너지저장장치의 현재 충전량을 확인하는 단계;
상기 현재 충전량이 기 설정된 상용전원 충전치에 도달하였는지를 확인하는 단계; 및
상기 현재 충전량이 상기 상용전원 충전치에 도달한 경우에, 전력공급사로부터 공급받던 상용전원을 차단시켜 주는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 방법.
A step of charging the stabilized power source into the energy storage device after the supplied wind power is stabilized by a power source of a predetermined size when receiving the wind power generated by the wind power generation device;
Reading a predetermined low load time during the charging of the stabilizing power supply to confirm whether the current time is the read low load time;
Charging the energy storage device with a commercial power from a power supplier when the current time is the low load time;
Reading a preset peak load time during charging the stabilizing power source or the direct current power source to confirm whether the current time is the read peak load time; And
When the current time is the peak load time, the commercial power supply which is supplied as the required power in the tunnel is shut off and the power charged in the energy storage device is converted into the required power in the tunnel, To the second electrode,
Confirming a present charge amount of the energy storage device every predetermined period of time while charging the DC power supply;
Confirming whether the current charge amount has reached a predetermined commercial power supply charge value; And
Further comprising the step of, when the current charge amount reaches the commercial power supply charge value, shutting off the commercial power supplied from the power supply company.
삭제delete 제7항에 있어서,
상기 안정화 전원을 충전하는 도중, 또는 상기 터널 내 필요 전력을 공급하는 도중에, 기 설정된 시간 주기마다 전력공급사로부터 저 부하 시간에 대한 정보를 수신받는 단계; 및
상기 저 부하 시간 정보에 따라 전력공급사로부터 상용전원을 공급받아 직류전원으로 변환시켜 상기 에너지저장장치에 충전하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 방법.
8. The method of claim 7,
Receiving information on a low load time from a power supplier every predetermined period of time during charging of the stabilized power supply or during supply of necessary power in the tunnel; And
Further comprising the step of receiving commercial power from a power supplier according to the low load time information and converting the power into direct current power to charge the energy storage device.
제7항에 있어서,
상기 안정화 전원 또는 상기 직류전원을 충전하는 도중에, 기 설정된 시간 주기마다 전력공급사로부터 피크 부하 시간에 대한 정보를 수신받는 단계; 및
상기 피크 부하 시간 정보에 따라 터널 내 필요 전력으로 공급되고 있던 상용전원을 차단함과 동시에, 상기 에너지저장장치에 충전된 전원을 터널 내 필요 전력으로 변환시켜 터널 내 각종 전기 기계 장치에 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 일일 피크 부하 제어 감시를 위한 에너지 저장 방법.











8. The method of claim 7,
Receiving information on a peak load time from a power supplier every predetermined period of time while charging the stabilizing power source or the direct current power source; And
A step of shutting off a commercial power source which has been supplied as required power in the tunnel according to the peak load time information and converting the power source charged in the energy storage device into necessary power in the tunnel and supplying the power to the various electromechanical devices in the tunnel Wherein the energy storage method further comprises the steps of:











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