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WO2022196846A1 - Energy storage system hierarchical management system - Google Patents

Energy storage system hierarchical management system Download PDF

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Publication number
WO2022196846A1
WO2022196846A1 PCT/KR2021/003347 KR2021003347W WO2022196846A1 WO 2022196846 A1 WO2022196846 A1 WO 2022196846A1 KR 2021003347 W KR2021003347 W KR 2021003347W WO 2022196846 A1 WO2022196846 A1 WO 2022196846A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ems
function
energy storage
power
wide area
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/003347
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
박상운
Original Assignee
주식회사 트위니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Definitions

  • the conventional energy storage system has a problem in that it is difficult to secure a return on investment by performing control using only a single algorithm in power generation, transmission, distribution, and consumer parts in the power system.
  • the local EMS 100 is installed in the power generation facility to control at least one selected from among PCS, PMS, and BMS interlocked with the power generation facility, and collects at least one data selected from among the PCS, PMS, and BMS.
  • the control function may include operation, stop, scheduling, and optimal operation control functions of facilities provided in the local EMS 100 .
  • the battery unit 140 is connected to the converter 300 to be charged or discharged.

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Abstract

The present invention relates to an energy storage system hierarchical management system and, more particularly, to an energy storage system hierarchical management system comprising: a local EMS which is installed in a power plant, controls at least one selected from among a PCS, a PMS, and a BMS interlocked with the power plant, and collects at least one data selected from among a PCS, a PMS, and a BMS; and a wide-area EMS which receives and collects information collected from the local EMS, determines the current state of each local EMS, receives and processes a control command from an algorithm module so that the current state converges to a preset setting state according to an algorithm control selected by a user through a web-based UI, and displays each local EMS monitoring information on a web UI.

Description

에너지저장시스템 계층형 관리시스템Energy Storage System Hierarchical Management System
본 발명은 에너지저장시스템 계층형 관리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 알고리즘으로 제어 명령을 생성하여 이를 계층형 구조로 제어하는 에너지저장시스템 계층형 관리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an energy storage system hierarchical management system, and more particularly, to an energy storage system hierarchical management system for generating control commands using multiple algorithms and controlling them in a hierarchical structure.
에너지 저장 시스템(Energy Storage System)은 생산된 전력을 발전소, 변전소 및 송전선 등을 포함한 각각의 연계 시스템에 저장한 후, 전력이 필요한 시기에 선택적, 효율적으로 사용하여 에너지 효율을 높이는 시스템이다.An energy storage system is a system that increases energy efficiency by storing generated power in each linked system including a power plant, substation, and transmission line, and then selectively and efficiently using it when power is needed.
에너지 저장 시스템은 시간대 및 계절별 변동이 큰 전기부하를 평준화시켜 전반적인 부하율을 향상시킬 경우, 발전 단가를 낮출 수 있으며 전력설비 증설에 필요한 투자비와 운전비 등을 절감할 수 있어서 전기요금을 인하하고 에너지를 절약할 수 있다.The energy storage system can lower the power generation unit cost and reduce the investment and operation cost required for power facility expansion, reducing the electricity rate and saving energy when the overall load factor is improved by leveling the electric load with large fluctuations by time and season. can do.
이러한 에너지 저장 시스템은 전력계통에서 발전, 송배전, 수용가에 설치되어 이용되고 있으며, 주파수 조정(Frequency Regulation), 신재생에너지를 이용한 발전기 출력 안정화, 첨두부하 저감(Peak Shaving), 부하 평준화(Load Leveling), 비상 전원 등의 기능으로 사용되고 있다.Such an energy storage system is installed and used in power generation, transmission and distribution, and at consumers. Frequency regulation, stabilization of generator output using new and renewable energy, peak shaving, and load leveling , emergency power supply, etc.
에너지 저장 시스템은 저장방식에 따라 크게 물리적 에너지 저장과 화학적 에너지 저장으로 구분된다. 물리적 에너지 저장으로는 양수발전, 압축 공기 저장, 플라이휠 등을 이용한 방법이 있고, 화학적 에너지 저장으로는 리튬이온 배터리, 납축전지, Nas 전지 등을 이용한 방법이 있다.Energy storage systems are largely divided into physical energy storage and chemical energy storage according to storage methods. For physical energy storage, there is a method using pumped water power generation, compressed air storage, flywheel, etc., and for chemical energy storage, there is a method using a lithium-ion battery, a lead-acid battery, or a Nas battery.
다만, 종래의 에너지 저장 시스템은 직접 관리하고 있는 지역(예를 들어, 마이크로그리드(microgrid) 단위) 또는 건물의 전력 상태를 인접한 지역 또는 건물의 전력 상태와 연관시켜 통합적으로 관리하지 못한다는 문제가 있었다.However, the conventional energy storage system has a problem in that it cannot be managed in an integrated way by relating the power state of a directly managed area (eg, microgrid unit) or a building with the power state of an adjacent area or building. .
아울러, 종래의 에너지 저장 시스템은 전력계통에서 발전, 송전, 배전, 수용가 부분에서 오직 단일 알고리즘을 사용한 제어만을 수행하여 투자자본수익률 확보가 어려운 문제가 있다.In addition, the conventional energy storage system has a problem in that it is difficult to secure a return on investment by performing control using only a single algorithm in power generation, transmission, distribution, and consumer parts in the power system.
한국등록특허 [10-1977115]에서는 계층형 전력 제어 시스템이 개시되어 있다Korea Patent [10-1977115] discloses a hierarchical power control system
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다중 알고리즘으로 제어 명령을 생성하여 이를 계층형 구조로 제어하는 에너지저장시스템 계층형 관리시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an energy storage system hierarchical management system that generates control commands using multiple algorithms and controls them in a hierarchical structure.
본 발명의 실 시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purpose of the embodiments of the present invention is not limited to the above-mentioned purpose, and other objects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. .
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템은, 발전시설에 설치되어 발전시설과 연동된 PCS, PMS 및 BMS 중 선택되는 적어도 어느 하나를 제어하고 상기 PCS, PMS 및 BMS 중 선택되는 적어도 어느 하나의 데이터를 수집하는 로컬EMS(100); 및 상기 로컬EMS(100)에서 수집된 정보들을 전달받아 수집하고 각 로컬EMS(100)의 현재상태를 판단하고, 웹 기반 UI를 통해 사용자가 선택한 알고리즘 제어에 따라 상기 현재상태가 기 설정된 설정상태에 수렴하도록 알고리즘모듈로(221)부터 제어명령을 받아 처리하고 각 로컬EMS(100) 모니터링 정보를 웹 UI에 표시하는 광역EMS(200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object controls at least one selected from among PCS, PMS and BMS installed in a power generation facility and interlocked with the power generation facility, a local EMS 100 for collecting at least one data selected from among the PCS, PMS and BMS; and the information collected from the local EMS 100 is received and collected, the current state of each local EMS 100 is determined, and the current state is set to a preset state according to the algorithm control selected by the user through the web-based UI. Wide area EMS 200 for receiving and processing control commands from the algorithm module 221 to converge and displaying monitoring information for each local EMS 100 on a web UI; and characterized in that it includes.
또한, 상기 로컬EMS(100)는 상기 광역EMS(200)에 수집된 데이터를 전달하며, 상기 광역EMS(200)로부터 제어명령을 전달받는 로컬통신모듈(110); 및 광역EMS(200)에서 전달받은 제어명령이 해당 PCS, PMS 및 BMS 중 선택되는 적어도 어느 하나를 통해 수행되도록 하는 로컬제어모듈(120);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the local EMS 100 transmits the collected data to the wide area EMS 200, a local communication module 110 that receives a control command from the wide area EMS (200); and a local control module 120 for allowing the control command received from the wide area EMS 200 to be executed through at least one selected from the corresponding PCS, PMS, and BMS.
또, 상기 광역EMS(200)는 상기 로컬EMS(100)와 통신하는 광역통신모듈(210); 알고리즘모듈을 포함하며, 상기 광역통신모듈(210)을 통해 수집된 정보를 기반으로 웹 기반 UI를 통해 선택된 하나 이상의 알고리즘을 통해 제어 명령을 생성하는 광역제어모듈(220); 수집된 로컬EMS(100)의 정보를 저장하는 데이터베이스(230); 및 웹 기반 UI를 제공하며, 상기 광역제어모듈(220)과 연동되어 상기 웹 기반 UI를 통해 유저가 선택한 알고리즘과 운전 모드를 설정하는 웹서버(240);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the wide area EMS 200 is a wide area communication module 210 for communicating with the local EMS (100); a wide area control module 220 including an algorithm module, and generating a control command through one or more algorithms selected through a web-based UI based on information collected through the wide area communication module 210; a database 230 for storing the collected information of the local EMS 100; and a web server 240 that provides a web-based UI and interworks with the wide area control module 220 to set an algorithm and a driving mode selected by a user through the web-based UI.
또한, 상기 웹서버(240)는 상기 광역EMS(200)의 운영 모드 및 알고리즘을 설정하고 데이터를 조회하기 위한 웹 기반 UI를 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the web server 240 is characterized in that it provides a web-based UI for setting the operation mode and algorithm of the wide area EMS 200 and inquiring data.
아울러, 상기 웹서버(240)는 인버터 또는 PCS의 역률(Power Factor)을 제어하는 기능, 분산자원 내부 또는 외부의 전력을 제한하여 유효전력의 상한을 설정하기 위한 기능, 에너지 저장 시스템의 충전 및 방전을 위한 유효전력을 설정하기 위한 기능, 에너지 저장 시스템의 충전 및 방전을 위한 무효전력을 설정하기 위한 기능, 단위 시간당 에너지 저장 시스템의 충전 및 방전에 대한 변동폭을 특정값으로 억제하기 위한 램프율(Ramp Rate) 설정하기 위한 기능, 기준 전압에 반응하여 분산자원 자체의 무효전력 출력을 제어하기 위한 기능, 재생에너지 보급률이 기준보다 높아진 상황에서 분산자원이 저전압 장애 동안 단락되어 발생하는 손실을 억제하기 위해 연결해제 동작 시에 시간 동안 연결 상태를 유지하기 위한 기능, 재생에너지 보급률이 기준보다 높아진 상황에서 분산자원이 고전압 장애 동안 단락되어 발생하는 손실을 억제하기 위해 연결해제 동작 시에 시간 동안 연결 상태를 유지하기 위한 기능, 재생에너지 보급률이 기준보다 높아진 상황에서 분산자원이 저주파수 장애 동안 단락되어 발생하는 손실을 억제하기 위해 연결해제 동작 시에 시간 동안 연결 상태를 유지하기 위한 기능, 재생에너지 보급률이 기준보다 높아진 상황에서 분산자원이 고주파수 장애 동안 단락되어 발생하는 손실을 억제하기 위해 연결해제 동작 시에 시간 동안 연결 상태를 유지하기 위한 기능, 주파수 반응에 따라 유효전력을 조절하기 위한 기능, 부하의 변동에 따라 ESS의 충방전을 유효전력을 일정 비율로 조절하면서 기준 주파수를 유지하기 위한 기능, 재생에너지의 간헐적 발전과 과도 부하에 대한 보상이 가능하도록 출력 전력을 평탄화 하기 위한 기능 및 특정 기준점에서 전력 레벨이 주어진 임계치를 초과하지 않도록 제어하기 위한 기능 중 선택되는 복수의 기능이 충돌되지 않고 동시에 적용되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the web server 240 has a function for controlling the power factor of the inverter or PCS, a function for setting an upper limit of active power by limiting power inside or outside the distributed resource, and charging and discharging of the energy storage system A function to set the active power for the energy storage system, a function to set the reactive power for the charging and discharging of the energy storage system, and the ramp rate (Ramp) to suppress the fluctuation range of the charging and discharging of the energy storage system to a specific value per unit time. Rate) function, the function to control the reactive power output of the distributed resource itself in response to the reference voltage, and the connection to suppress the loss caused by the short circuit of the distributed resource during the low voltage failure in the situation where the renewable energy penetration rate is higher than the standard A function to maintain the connection state for a period of time during the disconnect operation, to keep the connection state for a period of time during the disconnect operation to suppress the loss caused by short-circuiting the distributed resource during high voltage failure in a situation where the renewable energy penetration rate is higher than the standard A function to maintain a connected state for a period of time during disconnection operation in order to suppress the loss caused by short-circuiting of distributed resources during low-frequency disturbances when the renewable energy penetration rate is higher than the standard, and the renewable energy penetration rate is higher than the standard In order to suppress losses caused by short-circuiting of distributed resources during high-frequency failure, a function to maintain the connection state for a period of time during disconnection operation, a function to adjust active power according to frequency response, and a function to control the ESS according to load fluctuations The function to maintain the reference frequency while adjusting the active power at a constant rate for charging and discharging, the function to flatten the output power to enable the intermittent generation of renewable energy and compensation for the excessive load, and the threshold given the power level at a specific reference point. It is characterized in that a plurality of functions selected from among functions for controlling not to be exceeded are applied simultaneously without conflict.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템에 의하면, 다수의 로컬EMS와 로컬EMS의 제어 및 데이터 관리를 담당하는 광역EMS를 포함함으로써, 데이터의 관리 및 각 로컬EMS의 제어의 효율성을 높이는 효과가 있다.According to the energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention, the efficiency of data management and control of each local EMS by including a plurality of local EMS and a wide area EMS in charge of data management and control of local EMS has the effect of increasing
또한, 웹 기반 UI를 통해 로컬EMS에서 일관된 제어 명령을 하달할 수 있음으로써, 데이터의 관리 및 각 로컬EMS의 제어의 효율성을 더욱 높이는 효과가 있다.In addition, it is possible to issue consistent control commands from the local EMS through the web-based UI, thereby further increasing the efficiency of data management and control of each local EMS.
또, 로컬EMS와 연동된 BMS의 상태에 따라 다른 제어 알고리즘을 사용자가 용이하게 선택하여 사용 가능하도록 함으로써, 사용자의 니즈에 따른 전력의 충방전을 더욱 효율적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.In addition, by enabling the user to easily select and use another control algorithm according to the state of the BMS interlocked with the local EMS, there is an effect of more efficiently controlling the charging and discharging of power according to the user's needs.
또한, 다수의 로컬EMS의 제어 포인트를 단일 지점(광역EMS)으로 통합함으로써, 다수의 로컬EMS의일괄적인 제어가 가능한 효과가 있다.In addition, by integrating the control points of a plurality of local EMS into a single point (wide-area EMS), there is an effect that enables the collective control of a plurality of local EMS.
또, 다수의 로컬EMS 데이터를 수집 분석함으로써, 다수의 로컬EMS에 대한 통합 모니터링이 실시간으로 가능하고 추가 활용 검토가 용이한 효과가 있다.In addition, by collecting and analyzing a large number of local EMS data, integrated monitoring of a large number of local EMS is possible in real time, and additional utilization review is easy.
아울러, 동적전압보상기의 DC-Like 커패시터 단에 DAB(Dual Active Bridge) 컨버터와 배터리, 그리고 태양광을 연계하고, 계통 상태에 따라 측정 또는 산출된 값들을 이용해 배터리 전류의 충방전을 결정함에 따라, 기존 PAC를 적용한 DVR에서 소모되었던 유효전력을 DAB 컨버터를 이용해 배터리에 충전할 수 있도록 하여 에너지 효율을 높이는 효과가 있으며, 별도의 직류전원이 필요하지 않고 DVR 단일기기만으로 무효전력보상 및 전압보상이 가능한 효과가 있다.In addition, as the DAB (Dual Active Bridge) converter, battery, and sunlight are connected to the DC-Like capacitor terminal of the dynamic voltage compensator, and the charge/discharge of the battery current is determined using the measured or calculated values according to the system state, It has the effect of increasing energy efficiency by allowing the active power consumed by the DVR to which the existing PAC is applied to be charged to the battery using the DAB converter. It works.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템의 개념도.1 is a conceptual diagram of an energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 로컬EMS와 연동된 설비의 개념도.Figure 2 is a conceptual diagram of a facility interlocked with the local EMS of Figure 1;
도 3은 도 2의 컨버터부의 세부 개념도.3 is a detailed conceptual view of the converter unit of FIG. 2 .
도 4는 도 2의 DC-Link 전압 제어기 및 배터리 충방전 전류 제어기 설계의 개념도.4 is a conceptual diagram of the design of the DC-Link voltage controller and the battery charge/discharge current controller of FIG. 2 .
도 5는 도 2의 계통 상태에 따른 전류 흐름을 보여주는 개념도.5 is a conceptual diagram showing a current flow according to the system state of FIG.
*도면의 주요부호에 대한 상세한 설명**Detailed description of the main symbols in the drawing*
100: 로컬EMS100: local EMS
110: 로컬통신모듈110: local communication module
120: 로컬제어모듈120: local control module
200: 광역EMS200: wide area EMS
210: 광역통신모듈210: wide area communication module
220: 광역제어모듈220: wide area control module
230: 데이터베이스230: database
240: 웹서버240: web server
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it is understood that other components may exist in between. it should be
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, process, operation, component, part, or combination thereof described in the specification is present, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, processes, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. In addition, unless there are other definitions in the technical and scientific terms used, it has the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and in the following description and accompanying drawings, the gist of the present invention Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure will be omitted. The drawings introduced below are provided as examples in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms. Also, like reference numerals refer to like elements throughout. It should be noted that the same components in the drawings are denoted by the same reference numerals wherever possible.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템의 개념도이고, 도 2는 도 1의 로컬EMS와 연동된 설비의 개념도이며, 도 3은 도 2의 컨버터부의 세부 개념도이고, 도 4는 도 2의 DC-Link 전압 제어기 및 배터리 충방전 전류 제어기 설계의 개념도이며, 도 5는 도 2의 계통 상태에 따른 전류 흐름을 보여주는 개념도이다.1 is a conceptual diagram of an energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram of a facility interlocked with the local EMS of FIG. 1, and FIG. 3 is a detailed conceptual diagram of the converter unit of FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the design of the DC-Link voltage controller and the battery charge/discharge current controller of FIG. 2 , and FIG. 5 is a conceptual diagram showing the current flow according to the system state of FIG. 2 .
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템은 로컬EMS(100) 및 광역EMS(200)를 포함한다.As shown in FIG. 1 , the energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention includes a local EMS 100 and a wide area EMS 200 .
로컬EMS(100)는 발전시설에 설치되어 발전시설과 연동된 PCS, PMS 및 BMS 중 선택되는 적어도 어느 하나를 제어하고 상기 PCS, PMS 및 BMS 중 선택되는 적어도 어느 하나의 데이터를 수집한다.The local EMS 100 is installed in the power generation facility to control at least one selected from among PCS, PMS, and BMS interlocked with the power generation facility, and collects at least one data selected from among the PCS, PMS, and BMS.
상기 로컬EMS(100)는 다수 구비될 수 있다.The local EMS 100 may be provided in plurality.
ESS는 Energy Storage System의 약자로, 에너지 저장 시스템 이다.ESS stands for Energy Storage System and is an energy storage system.
생산된 전기를 에너지 저장 장치인 ESS에 저장하여 전력이 필요할 때 공급할 수 있도록 하는 것이다.The generated electricity is stored in the ESS, an energy storage device, so that electricity can be supplied when needed.
ESS은 크게 보면 PCS, BMS, PMS, EMS로 구성되어 있다.ESS is largely composed of PCS, BMS, PMS, and EMS.
PCS는 Power Conversion System의 약자로, 전력을 배터리에 충전 또는 방전하기 위해서 직류는 교류로 교류는 직류로 변환하는 양방향 인버터이다. 발전소 등 계통에서 공급되는 교류 전류를 직류 전류로 전환하여서 배터리에 저장되도록 하고, 직류 전류를 교류 전류로 전환하여서 배터리에 저장된 전기를 방전 한다. 이 외에도 주파수와 전압을 조정하는 역할도 합니다. PCS stands for Power Conversion System, and it is a bidirectional inverter that converts direct current into alternating current and alternating current into direct current in order to charge or discharge power to the battery. The alternating current supplied from the power plant, etc. is converted into direct current to be stored in the battery, and the electricity stored in the battery is discharged by converting the direct current into alternating current. In addition to this, it also serves to adjust the frequency and voltage.
BMS는 Battery Management System의 약자로, ESS의 배터리를 관리해주는 시스템 이다.BMS is an abbreviation of Battery Management System, which is a system that manages the batteries of ESS.
역할은 계통으로부터 받은 전기에너지를 충전하거나 저장되어 있는 전기에너지를 계통에 출력한다.The role is to charge the electric energy received from the system or output the stored electric energy to the system.
BMS의 기능에는 첫 번째, 베터리 셀 관리가 있다. 각 셀의 전압을 밸런싱 하여 전압을 조절하고 배터리에 과부하가 걸리지 않도록 관리해주는 역할을 한다. 두 번째, 충전상태 (state of charge) 예측을 한다. 배터리의 전류, 전압, 온도 등을 감지해서 배터리가의 충전 여부를 판단할 수 있고 배터리의 잔량도 예측??할 수 있다. 세 번째, 배터리의 파워를 제한한다. 파워를 제한해서 배터리의 과충전과 과방전을 방지한다. 네 번째, 진단을 한다. 배터리 시스템의 고장을 진단하고 고장이 발견될 시 타 제어기에 송출한다. 다섯 번째, 냉각제어를 한다. 배터리를 사용하다 보면 과열되는 현상이 나타나게 되는데 이를 방지하기 위해서 냉각제어를 한다. 여섯 번째, PRA(Power Relay Assembly)가 있는 경우, PRA를 제어를 한다. 이 기능은 고전압 배터리의 전력을 모터로 공급 및 차단하는 기능이다. 고전압 배터리가 고장 날 경우에는 전원 공급 차단을 위해 릴레이를 off 시키고 릴레이 off를 통해 고전압 배터리를 보호해 큰 사고로 이어지는 것을 방지한다.The first function of BMS is battery cell management. It regulates the voltage by balancing the voltage of each cell and manages the battery so as not to overload the battery. Second, the state of charge is predicted. By detecting the current, voltage, and temperature of the battery, it is possible to determine whether the battery is charged or not, and to predict the remaining amount of the battery. Third, limit the power of the battery. It limits the power to prevent overcharging and overdischarging of the battery. Fourth, make a diagnosis. Diagnose the failure of the battery system and transmit it to other controllers when a failure is found. Fifth, cooling control. Overheating occurs when the battery is used, and cooling control is implemented to prevent this. Sixth, if there is a PRA (Power Relay Assembly), it controls the PRA. This function is to supply and cut off the power of the high voltage battery to the motor. When the high voltage battery fails, the relay is turned off to cut off the power supply and the high voltage battery is protected through the relay off to prevent a major accident.
PMS는 Power Management System의 약자로, 배터리 및 PCS 상태에 대한 모리터링을 하고 PCS를 제어한다.PMS is an abbreviation of Power Management System. It monitors battery and PCS status and controls PCS.
EMS는 Energy Management System의 약자로, ESS가 최적효율로 운영될 수 있도록 제어하는 시스템이다.EMS is an abbreviation of Energy Management System, and it is a system that controls the ESS to operate at optimal efficiency.
ESS의 최적 효율을 위해서 모니터링, 관리를 위한 소프트웨어, 방전 시기와 충전 시기 및 조건의을 프로그래밍을 통해서 세팅을 할 수 있다.For optimal efficiency of ESS, software for monitoring and management, discharging time, charging time, and conditions can be set through programming.
광역EMS(200)는 상기 로컬EMS(100)에서 수집된 정보들을 전달받아 수집하고 각 로컬EMS(100)의 현재상태를 판단하고, 웹 기반 UI를 통해 사용자가 선택한 알고리즘 제어에 따라 상기 현재상태가 기 설정된 설정상태에 수렴하도록 알고리즘모듈로(221)부터 제어명령을 받아 처리하고 각 로컬EMS(100) 모니터링 정보를 웹 UI에 표시한다.The wide area EMS 200 receives and collects the information collected from the local EMS 100, determines the current state of each local EMS 100, and determines the current state according to the algorithm control selected by the user through the web-based UI. It receives and processes a control command from the algorithm module 221 so as to converge to a preset setting state, and displays monitoring information for each local EMS 100 on the web UI.
상기 광역EMS(200)는 상기 로컬EMS(100)에서 수집된 정보들을 전달받아 수집하는 것 뿐만 아니라 수집된 정보를 가공 및 저장하는 것도 가능하다.The wide area EMS 200 may receive and collect information collected from the local EMS 100 , as well as process and store the collected information.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템은 상기 광역EMS(200)를 통해 다수의 로컬EMS(100)를 제어하고 관리하며 다수의 로컬EMS(100)를 관리하는 유저에게 단일 인터페이스를 제공하여 관리를 한곳에서 효율적으로 할 수 있는 환경을 제공하고 실시간으로 로컬EMS(100)의 데이터를 안전한 광역EMS(200)로 전달받아 백업 및 분석, 통계, 처리 등을 시행하여 보다 심도있는 통계 데이터를 확보할 수 있는 계층 구조를 제공할 수 있다.The energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention controls and manages a plurality of local EMS 100 through the wide area EMS 200 and provides a single interface to a user who manages a plurality of local EMS 100 . provides an environment for efficient management in one place by providing data from the local EMS (100) in real time, and receives data from the safe wide area EMS (200) to perform backup, analysis, statistics, and processing for more in-depth statistics You can provide a hierarchical structure to secure data.
상기 광역EMS(200)는 통합감시 및 제어 기능을 수행하도록 설계될 수 있다.The wide area EMS 200 may be designed to perform an integrated monitoring and control function.
통합감시 및 제어 기능은 감시 기능(monitoring), 제어 기능(control), 레포팅 기능(reporting), 경보 기능(alarming), 연산 기능(calculation), DB 관리 기능(Database Management), 트렌드 기능(Trend), 화면표시 기능, 부하 예측 기능, 가정산 기능, 부하 차단 기능, 아일랜딩(islanding) 알고리즘 수행 기능을 포함할 수 있다.The integrated monitoring and control functions include monitoring, control, reporting, alarming, calculation, DB management, and trend functions. It may include a screen display function, a load prediction function, a household calculation function, a load cutoff function, and an islanding algorithm execution function.
여기에서, 감시 기능은 로컬EMS(100)의 상태 감시 및 계측, 고장 감시 기능을 포함할 수 있다.Here, the monitoring function may include a status monitoring and measurement of the local EMS 100 , and a failure monitoring function.
제어 기능은 로컬EMS(100)에 구비된 설비의 운전, 정지, 스케줄링 및 최적운전 제어 기능을 포함할 수 있다.The control function may include operation, stop, scheduling, and optimal operation control functions of facilities provided in the local EMS 100 .
레포팅 기능은 로컬EMS(100)에 대한 기간 별 계측 정보 및 조작, 보수 기록을 제공하는 기능을 포함할 수 있다.The reporting function may include a function of providing measurement information, operation, and maintenance records for each period for the local EMS 100 .
경보 기능은 알람 인지 처리 및 저장 기능을 포함할 수 있다.The alarm function may include an alarm recognition processing and storage function.
연산 기능은 역률 등 계산이 필요한 데이터에 연산 기능, 함수 기능을 제공하는 기능을 포함할 수 있다.The calculation function may include a function of providing a calculation function and a function function to data requiring calculation, such as a power factor.
DB 관리 기능은 실시간 데이터베이스 API(Application Program Interface)를 통한 데이터 인터페이스 기능을 포함할 수 있다.The DB management function may include a data interface function through a real-time database application program interface (API).
트렌드 기능은 데이터 변화 추이를 감시하는 기능을 포함할 수 있다.The trend function may include a function to monitor data change trend.
화면표시 기능은 감시, 이벤트, 알람, 권한 등을 광역EMS(200)와 연계된 단말의 화면에 표시하는 기능을 포함할 수 있다.The screen display function may include a function of displaying monitoring, events, alarms, authority, etc. on the screen of the terminal associated with the wide area EMS 200 .
부하 예측 기능은 다양한 예측 알고리즘을 사용하여 결과를 도출하는 앙상블(Ensemble) 다중모델조합 알고리즘을 적용하여 설계하는 기능 및 계통 내 부하의 이력데이터를 취득하여 오라클 DB에 저장하는 기능을 포함할 수 있다.The load prediction function may include a function to design by applying an ensemble multi-model combination algorithm that derives results using various prediction algorithms, and a function to acquire historical data of loads within the system and store it in the Oracle DB.
가정산 기능은 전기 사용량 이력 데이터를 토대로 전기 요금을 계산하는 기능을 포함할 수 있다.The household calculation function may include a function of calculating an electricity rate based on electricity usage history data.
부하 차단 기능은 기준값 초과 시 우선순위에 의해 부하를 차단하는 기능을 포함할 수 있다.The load shedding function may include a function of blocking the load by priority when a reference value is exceeded.
아일랜딩 알고리즘 수행 기능은 독립 운전 시 전력 융통 및 부하 차단 방안을 탐색하는 기능을 포함할 수 있다.The function of performing the islanding algorithm may include a function of searching for a method of power flexibility and load blocking during independent operation.
즉, 광역EMS(200)는 로컬EMS(100)로부터 다양한 정보를 제공받아 이를 토대로 로컬EMS(100)의 전력 수급 상태를 통합하여 관리 및 제어할 수 있다.That is, the wide-area EMS 200 may receive various information from the local EMS 100 and manage and control the power supply/demand status of the local EMS 100 based on the received information.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템의 로컬EMS(100)는 로컬통신모듈(110) 및 로컬제어모듈(120)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1 , the local EMS 100 of the energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention may include a local communication module 110 and a local control module 120 .
로컬통신모듈(110)은 상기 광역EMS(200)에 수집된 데이터를 전달하며, 상기 광역EMS(200)로부터 제어명령을 전달받는다.The local communication module 110 transmits the collected data to the wide area EMS 200 and receives a control command from the wide area EMS 200 .
로컬제어모듈(120)은 광역EMS(200)에서 전달받은 제어명령이 해당 PCS, PMS 및 BMS 중 선택되는 적어도 어느 하나를 통해 수행되도록 한다.The local control module 120 allows the control command received from the wide area EMS 200 to be executed through at least one selected from the corresponding PCS, PMS, and BMS.
즉, 로컬EMS(100)는 스스로 제어명령을 생성하는 것이 아니고, 광역EMS(200)로부터 제어명령을 전달받아 수행한다.That is, the local EMS 100 does not generate a control command by itself, but receives the control command from the wide area EMS 200 and executes it.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템의 광역EMS(200)는 광역통신모듈(210), 광역제어모듈(220), 데이터베이스(230) 및 웹서버(240)를 포함할 수 있다.1, the wide area EMS 200 of the energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention includes a wide area communication module 210, a wide area control module 220, a database 230 and a web A server 240 may be included.
광역통신모듈(210)은 상기 로컬EMS(100)와 통신한다.The wide area communication module 210 communicates with the local EMS 100 .
광역제어모듈(220)은 알고리즘모듈을 포함하며, 상기 광역통신모듈(210)을 통해 수집된 정보를 기반으로 웹 기반 UI를 통해 선택된 하나 이상의 알고리즘을 통해 제어 명령을 생성한다.The wide area control module 220 includes an algorithm module, and generates a control command through one or more algorithms selected through the web-based UI based on the information collected through the wide area communication module 210 .
상기 광역제어모듈(220)은 알고리즘모듈에 저장된 다수의 알고리즘 중 사용자에 의해 선택된 하나 이상의 알고리즘을 이용하여 제어 명령을 생성한다. The wide area control module 220 generates a control command by using one or more algorithms selected by a user from among a plurality of algorithms stored in the algorithm module.
데이터베이스(230)는 수집된 로컬EMS(100)의 정보를 저장한다.The database 230 stores the collected information of the local EMS 100 .
웹서버(240)는 웹 기반 UI를 제공하며, 상기 광역제어모듈(220)과 연동되어 상기 웹 기반 UI를 통해 유저가 선택한 알고리즘과 운전 모드를 설정한다.The web server 240 provides a web-based UI, and is linked with the wide area control module 220 to set the algorithm and operation mode selected by the user through the web-based UI.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템의 웹서버(240)는 상기 광역EMS(200)의 운영 모드 및 알고리즘을 설정하고 데이터를 조회하기 위한 웹 기반 UI를 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.The web server 240 of the energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention sets the operation mode and algorithm of the wide area EMS 200 and provides a web-based UI for inquiring data. can do.
상기 광역EMS(200)는 통계 데이터 및 운행 데이터를 시각화하여 보여주는 웹 기반의 UI를 제공하며, 유저는 상기 웹 기반의 UI를 통해 각 로컬EMS(100)에 제어 명령을 하달하고 각 로컬EMS(100)의 상태를 조회할 수 있으며 광역 통계 역시 조회할 수 있다.The wide-area EMS 200 provides a web-based UI that visualizes statistical data and driving data, and the user issues a control command to each local EMS 100 through the web-based UI and sends each local EMS 100 ) status can be inquired, and wide-area statistics can also be inquired.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템의 웹서버(240)는The web server 240 of the energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention is
인버터 또는 PCS의 역률(Power Factor)을 제어하는 기능,The ability to control the power factor of the inverter or PCS,
분산자원 내부 또는 외부의 전력을 제한하여 유효전력의 상한을 설정하기 위한 기능,A function to set the upper limit of active power by limiting power inside or outside the distributed resource;
에너지 저장 시스템의 충전 및 방전을 위한 유효전력을 설정하기 위한 기능,A function to set the active power for charging and discharging the energy storage system,
에너지 저장 시스템의 충전 및 방전을 위한 무효전력을 설정하기 위한 기능,A function for setting reactive power for charging and discharging energy storage systems;
단위 시간당 에너지 저장 시스템의 충전 및 방전에 대한 변동폭을 특정값으로 억제하기 위한 램프율(Ramp Rate) 설정하기 위한 기능,A function to set the ramp rate to suppress the fluctuation range of the charge and discharge of the energy storage system to a specific value per unit time;
기준 전압에 반응하여 분산자원 자체의 무효전력 출력을 제어하기 위한 기능,A function for controlling the reactive power output of the distributed resource itself in response to the reference voltage;
재생에너지 보급률이 기준보다 높아진 상황에서 분산자원이 저전압 장애 동안 단락되어 발생하는 손실을 억제하기 위해 연결해제 동작 시에 시간 동안 연결 상태를 유지하기 위한 기능,A function to maintain the connection state for a period of time during disconnection operation in order to suppress losses caused by short-circuiting of distributed resources during low-voltage failure in a situation where the renewable energy penetration rate is higher than the standard;
재생에너지 보급률이 기준보다 높아진 상황에서 분산자원이 고전압 장애 동안 단락되어 발생하는 손실을 억제하기 위해 연결해제 동작 시에 시간 동안 연결 상태를 유지하기 위한 기능,A function to maintain the connection state for a period of time during disconnection operation to suppress losses caused by short circuiting of distributed resources during high voltage failure in a situation where the renewable energy penetration rate is higher than the standard;
재생에너지 보급률이 기준보다 높아진 상황에서 분산자원이 저주파수 장애 동안 단락되어 발생하는 손실을 억제하기 위해 연결해제 동작 시에 시간 동안 연결 상태를 유지하기 위한 기능,A function to maintain the connection state for a period of time during disconnection operation in order to suppress losses caused by short-circuiting of distributed resources during low-frequency disturbances in a situation where the renewable energy penetration rate is higher than the standard;
재생에너지 보급률이 기준보다 높아진 상황에서 분산자원이 고주파수 장애 동안 단락되어 발생하는 손실을 억제하기 위해 연결해제 동작 시에 시간 동안 연결 상태를 유지하기 위한 기능,A function to maintain a connection state for a period of time during disconnection operation to suppress losses caused by short circuiting of distributed resources during high-frequency failure in a situation where the renewable energy penetration rate is higher than the standard;
주파수 반응에 따라 유효전력을 조절하기 위한 기능,A function to adjust the active power according to the frequency response,
부하의 변동에 따라 ESS의 충방전을 유효전력을 일정 비율(드룹 계수)로 조절하면서 기준 주파수를 유지하기 위한 기능,A function to maintain the reference frequency while regulating the active power of the ESS at a certain rate (droop coefficient) according to the load change;
재생에너지의 간헐적 발전과 과도 부하에 대한 보상이 가능하도록 출력 전력을 평탄화 하기 위한 기능 및A function to flatten the output power to enable intermittent generation of renewable energy and compensation for excessive loads; and
특정 기준점에서 전력 레벨이 주어진 임계치를 초과하지 않도록 제어하기 위한 기능 중 선택되는 복수의 기능이 충돌되지 않고 동시에 적용되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.It may be characterized in that a plurality of functions selected from among functions for controlling the power level not to exceed a given threshold at a specific reference point do not conflict and are applied at the same time.
이러한 기능들은 유저가 특정 기준점을 미리 설정해두면, 광역EMS(200)가 로컬EMS(100)에서 지속적으로 수집한 정보를 입력 받아 해당 알고리즘을 통해 산출된 적용값을 로컬EMS(100)로 전달하고, 로컬EMS(100)는 이를 연결된 PCS, PMS 및 BMS 중 선택되는 적어도 어느 하나로 지령을 내려 해당 기능이 수행되도록 제어한다.For these functions, if the user sets a specific reference point in advance, the wide area EMS 200 receives the information continuously collected from the local EMS 100 and transmits the applied value calculated through the algorithm to the local EMS 100, The local EMS 100 gives a command to at least one selected from among the connected PCS, PMS, and BMS to control the corresponding function to be performed.
예를 들어, 특정 기준점에서 전력 레벨이 주어진 임계치를 초과하지 않도록 제어하기 위한 기능의 경우, 유저가 기준 전력 레벨(특정 기준점)을 미리 설정해두면, 광역EMS(200)가 로컬EMS(100)에서 지속적으로 수집한 정보를 입력 받아 해당 알고리즘을 통해 산출된 적용값을 로컬EMS(100)로 전달하고, 로컬EMS(100)는 이를 연결된 PCS, PMS 및 BMS 중 선택되는 적어도 어느 하나로 지령을 내려 전력 레벨이 임계치 이하로 유지되도록 제어한다.For example, in the case of a function for controlling the power level not to exceed a given threshold at a specific reference point, if the user sets a reference power level (a specific reference point) in advance, the wide area EMS 200 is continuously receives the information collected by , and transmits the applied value calculated through the corresponding algorithm to the local EMS 100, and the local EMS 100 issues a command to at least one selected from among the connected PCS, PMS, and BMS to increase the power level Control to keep it below the threshold.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템은 로컬EMS(100)와 연동되는 설비로 선로변압기(110), 동적전압보상기(120), 컨버터부(130), 배터리부(140) 및 태양광발전부(150)를 포함하며, 계통 상태에 따라 측정 또는 산출된 값들을 이용해 상기 배터리부(140) 전류의 방향을 결정하며, 이를 근거로 상기 배터리부(140) 전류의 충방전을 결정하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 2, the energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention is a facility interworking with the local EMS 100, and includes a line transformer 110, a dynamic voltage compensator 120, and a converter unit ( 130), the battery unit 140 and the photovoltaic unit 150, and determines the direction of the current of the battery unit 140 using measured or calculated values according to the system state, and based on this, the battery unit (140) It is characterized in that the charge/discharge of the current is determined.
선로변압기(110)는 배전선로에 직렬로 연결된다.The line transformer 110 is connected in series to the distribution line.
상기 선로변압기(110)는 배전선로에 직렬로 연결된 변압기로, 일측 코일이 상기 배전선로에 직렬로 연결된다. The line transformer 110 is a transformer connected in series to a distribution line, and one coil is connected in series to the distribution line.
동적전압보상기(120)는 상기 선로변압기(110)에 연결되어 상기 배전선로의 전압변동과 무효전력에 대한 보상을 수행하며, DVR(Dynamic Voltage Restorer)이라고도 한다.The dynamic voltage compensator 120 is connected to the line transformer 110 to compensate for voltage fluctuations and reactive power of the distribution line, and is also referred to as a DVR (Dynamic Voltage Restorer).
상기 동적전압보상기(120)는 상기 선로변압기(110)의 타측 코일에 연결된다.The dynamic voltage compensator 120 is connected to the other coil of the line transformer 110 .
컨버터부(130)는 상기 동적전압보상기(120)의 DC-Like 커패시터(121) 양단에 연결되어, 양방향 전력전달을 수행한다.The converter unit 130 is connected to both ends of the DC-Like capacitor 121 of the dynamic voltage compensator 120 to perform bidirectional power transfer.
배터리부(140)는 상기 컨버터(300)에 연결되어, 충전 또는 방전된다.The battery unit 140 is connected to the converter 300 to be charged or discharged.
상기 배터리부(140)는 에너지저장시스템(ESS)에 포함된다.The battery unit 140 is included in an energy storage system (ESS).
태양광발전부(150)는 상기 동적전압보상기(120)의 DC-Like 커패시터(121) 양단에 연결된다.The photovoltaic unit 150 is connected to both ends of the DC-Like capacitor 121 of the dynamic voltage compensator 120 .
상기 태양광발전부(150)는 태양광을 이용하여 전기를 생산한다.The photovoltaic unit 150 generates electricity using sunlight.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템은 상기 동적전압보상기(120) 단일기기만을 이용해 계통(배전선로)에 무효전력 공급과 동시에 전압보상을 시행한다. 이때 계통의 상태에 따라 유효전력은 상기 동적전압보상기(120)의 DC-Like 커패시터(121)에 연계된 상기 컨버터부(130)를 통해 상기 배터리부(140)에 충방전되어, 상기 동적전압보상기(120)를 통해 계통과 상기 배터리부(140) 간의 양방향 전력전달을 가능하게 한다. The energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention implements voltage compensation while supplying reactive power to the grid (distribution line) using only the single device of the dynamic voltage compensator 120 . At this time, according to the state of the system, active power is charged and discharged to the battery unit 140 through the converter unit 130 connected to the DC-Like capacitor 121 of the dynamic voltage compensator 120 , and the dynamic voltage compensator 120 . It enables bidirectional power transfer between the system and the battery unit 140 through 120 .
동적전압보상기(120)에 PAC(Phase Angle Control) 기법을 적용하면 전압보상 및 무효전력 보상이 동시에 가능하지만, 계통에서 동적전압보상기(120)측으로 유효전력이 발생한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템은 이처럼 소모되는 유효전력을 활용하기 위해 상기 동적전압보상기(120)의 DC-Like 커패시터(121)단에 컨버터부(130)와 배터리부(140), 그리고 태양광발전부(150)를 연계하여 구성하였다. When the PAC (Phase Angle Control) technique is applied to the dynamic voltage compensator 120 , voltage compensation and reactive power compensation are possible at the same time, but active power is generated from the grid to the dynamic voltage compensator 120 side. In the energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention, the converter unit 130 and the battery unit are connected to the DC-Like capacitor 121 terminal of the dynamic voltage compensator 120 in order to utilize the active power consumed in this way. (140), and the photovoltaic power generation unit 150 was configured in connection.
이와 같은 구성은 PAC기법에 의해 발생한 유효전력을 배터리에 충전하거나 반대로 순간전압강하(Voltage Sag)가 발생할 경우 계통에 필요한 만큼의 유효전력을 배터리에서 방전하는 등 양방향 전력전달이 가능하게 한다. Such a configuration enables bi-directional power transfer, such as charging the active power generated by the PAC technique to the battery or discharging the active power required for the system from the battery when an instantaneous voltage sag occurs.
또한, 태양광발전부(150)을 연계하여 태양광발전부(150)에서 발생한 유효전력을 상황에 따라 배터리부(140)에 충전하거나, 동적전압보상기(120)를 통해 계통으로 유효전력을 공급하도록 시스템을 구성하였다. 이로 인해 동적전압보상기(120) 작동에 필요한 별도의 직류전원은 배터리부(140)와 태양광발전부(150)로 대체 되어 동적전압보상기(120) 단일기기만으로도 전압변동과 무효전력에 대한 보상이 가능해진다.In addition, in connection with the photovoltaic unit 150, the active power generated from the photovoltaic unit 150 is charged to the battery unit 140 depending on the situation, or the active power is supplied to the system through the dynamic voltage compensator 120. The system was configured to do so. For this reason, the separate DC power required for the operation of the dynamic voltage compensator 120 is replaced by the battery unit 140 and the photovoltaic unit 150, so that only a single device of the dynamic voltage compensator 120 can compensate for voltage fluctuations and reactive power. it becomes possible
즉, 종래에 단일기기로써의 동적전압보상기(120)는 별도의 직류전원이 필요하였으나, 에너지저장시스템 계층형 관리시스템은 계통 전력품질 보상기기인 동적전압보상기(120)에 배터리부(140)와 태양광발전부(150)를 연계함으로써, 태양광발전부(150)에의해 발생한 유효전력을 배터리부(140)에 충전하거나 동적전압보상기(120)가 계통 전압을 보상할 때 필요한 유효전력을 공급할 수 있도록 하였다. That is, conventionally, the dynamic voltage compensator 120 as a single device requires a separate DC power source, but the energy storage system hierarchical management system includes the battery unit 140 and the dynamic voltage compensator 120, which is a system power quality compensating device. By linking the photovoltaic unit 150, the active power generated by the photovoltaic unit 150 is charged to the battery unit 140 or the active power required when the dynamic voltage compensator 120 is compensated for the grid voltage can be supplied. made it possible
도 3에 도시된 바와 같이, 에너지저장시스템 계층형 관리시스템의 컨버터부(130)는 제1전원회로(131), 제2전원회로(132) 및 컨버터변압기(133)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the converter unit 130 of the energy storage system hierarchical management system may include a first power circuit 131 , a second power circuit 132 , and a converter transformer 133 .
상기 동적전압보상기(120)의 DC-Like 커패시터(121) 양단에 일측이 연결되며, 4 개의 브리지 스위칭(bridge switching) 소자로 풀브리지(Full Bridge) 회로를 형성한다.One end is connected to both ends of the DC-Like capacitor 121 of the dynamic voltage compensator 120, and a full bridge circuit is formed by four bridge switching devices.
제2전원회로(132)는 상기 배터리부(140)에 타측이 연결되며, 4 개의 브리지 스위칭(bridge switching) 소자로 풀브리지(Full Bridge) 회로를 형성한다.The second power circuit 132 has the other end connected to the battery unit 140, and forms a full bridge circuit with four bridge switching devices.
컨버터변압기(133)는 일측이 상기 제1전원회로(131)와 연결되고, 타측이 상기 제2전원회로(132)와 연결된다.One end of the converter transformer 133 is connected to the first power circuit 131 , and the other end is connected to the second power circuit 132 .
즉, 양단의 풀브리지(Full Bridge) 컨버터 사이에 고주파변압기가 접속된 구성이다. That is, the high-frequency transformer is connected between the full-bridge converters at both ends.
도 3를 예로 설명하면, 변압기 기준으로 좌측의 1차측 전압과 우측의 2차측 전압의 위상 차이에 따라 전력전달 방향이 결정되어 양방향 전력전달을 수행한다. Referring to FIG. 3 as an example, the power transfer direction is determined according to the phase difference between the left primary voltage and the right secondary voltage based on the transformer to perform bidirectional power transfer.
한편, 컨버터부(130)는 고주파변압기를 사용하기 때문에 절연 특성이 우수하며, ZVS와 같은 소프트 스위칭이 가능하여 스위칭에 대한 손실을 줄일 수 있는 장점이 있다. On the other hand, since the converter unit 130 uses a high-frequency transformer, it has excellent insulation characteristics, and soft switching such as ZVS is possible, thereby reducing loss due to switching.
다시 말해, 배터리 충방전을 제어하기 위한 절연형 양방향 DC-DC 컨버터인 DAB(Dual Active Bridge) 컨버터를 통하여 전력전달 수행할 수 있다.In other words, power transfer may be performed through a DAB (Dual Active Bridge) converter, which is an insulated bidirectional DC-DC converter for controlling battery charging and discharging.
위상천이변조방식 (PSM, Phase-Shift-Modulation)을 이용하면 DAB 컨버터의 1차측 전압과 2차측 전압의 위상차를 이용한 양방향 전력전달이 가능하다.If the phase shift modulation method (PSM, Phase-Shift-Modulation) is used, it is possible to transmit power in both directions using the phase difference between the primary side voltage and the secondary side voltage of the DAB converter.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템은 태양광발전부(150)를 연계하고, 태양광발전부(150)에서 발생한 전력을 이용해 계통의 상태에 따라 동적전압보상기(120)를 통해 유효전력을 공급하거나 배터리부(140)에 충전하도록 하여, 동적전압보상기(120)에서 필요로 하는 별도의 직류전원을 대체함과 동시에, PAC기법에 의해 발생한 유효전력이 소모되지 않도록 배터리부(140)를 연계하여 유효전력을 배터리부(140)에 충전시키거나, 계통 전압변동이 발생할 경우 전압보상에 필요한 만큼의 유효전력을 배터리부(140)에서 방전시키도록 구성하였다. The energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention links the photovoltaic unit 150, and uses the power generated from the photovoltaic unit 150 to provide a dynamic voltage compensator 120 according to the state of the system. By supplying active power or charging the battery unit 140 through (140) to charge active power to the battery unit 140, or to discharge the active power required for voltage compensation in the battery unit 140 when a system voltage change occurs.
이와 같은 양방향 전력전달을 수행하기 위해서 절연형 양방향 DC-DC 컨버터인 DAB(Dual Active Bridge)컨버터를 DVR의 DC-Link 커패시터단과 연계하는 것이 바람직하다. In order to perform such bidirectional power transfer, it is preferable to link a DAB (Dual Active Bridge) converter, which is an insulated bidirectional DC-DC converter, with the DC-Link capacitor stage of the DVR.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템의 컨버터부(130)는 상기 동적전압보상기(120)의 DC-Like 커패시터(121) 전압제어기의 출력에 태양광 전류와 DVR 전류를 전향 보상하는 방식으로 배터리의 전류 지령치를 생성한하고, 전류제어기의 출력은 상기 컨버터부(130)의 스위칭 소자에 대한 동작신호의 위상차 지령을 생성하도록 설계된 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.The converter unit 130 of the energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention converts the solar current and the DVR current to the output of the DC-Like capacitor 121 voltage controller of the dynamic voltage compensator 120 . A current command value of the battery is generated in a compensating manner, and the output of the current controller is controlled by a controller designed to generate a phase difference command of an operation signal for a switching element of the converter unit 130 .
DAB 컨버터를 이용해 전력전달을 수행하기 위해서는 DAB 컨버터의 1,2차측 전압에 위상차를 발생시켜야 한다. In order to perform power transfer using the DAB converter, a phase difference must be generated in the primary and secondary voltages of the DAB converter.
위상차에 대한 지령은 도 4와 같이 설계한 제어기의 출력을 통해 얻을 수 있다. The command for the phase difference can be obtained through the output of the controller designed as shown in FIG. 4 .
이에 따라 DAB의 1차측과 2차측 전압은 서로 위상차 지령 만큼의 위상차가 발생하여 전력전달을 수행할 수 있다.Accordingly, a phase difference between the primary and secondary voltages of the DAB is generated by as much as a phase difference command to perform power transmission.
즉, 배터리 전류 지령을 이용하여 위상지령 생성 후 DAB 컨버터 동작신호를 생성할 수 있다.That is, it is possible to generate the DAB converter operation signal after generating the phase command using the battery current command.
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템은 계통 전력품질 보상기기인 동적전압보상기(120)에 태양광발전부(150)과 배터리부(140)를 연계한 시스템을 구성하였고, 계통 상태별 전력전달에 대한 해석을 수행하였다. 이를 통해 태양광발전부(150) 출력전력, 동적전압보상기(120) 발생 또는 소모 유효전력에 따라 DVR 전압제어기와 배터리 충방전 전류제어기를 상기 와 같이 설계하였다. The energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention constitutes a system in which the photovoltaic unit 150 and the battery unit 140 are linked to the dynamic voltage compensator 120, which is a system power quality compensator, and the system Analysis of power transmission by state was performed. Through this, the DVR voltage controller and the battery charge/discharge current controller were designed according to the output power of the photovoltaic unit 150 and the active power generated or consumed by the dynamic voltage compensator 120 as described above.
이에 따라 계통 정상상태 또는 순간전압상승(Voltage Swell) 발생 시에는 태양광발전부(150) 또는 동적전압보상기(120)에서 발생하는 유효전력을 컨버터부(130)를 통하여 배터리부(140)에 충전하고, 순간전압강하(Voltage Sag) 발생시에는 태양광발전부(150) 발생전력과 동적전압보상기(120)에서 전원으로 공급하는 유효전력량에 따라 배터리부(140)에 전력을 충전하거나 방전하게 된다. Accordingly, when the system is in a steady state or a voltage swell occurs, the active power generated by the photovoltaic power generation unit 150 or the dynamic voltage compensator 120 is charged to the battery unit 140 through the converter unit 130 . And, when an instantaneous voltage drop (Voltage Sag) occurs, the battery unit 140 is charged or discharged according to the power generated by the photovoltaic unit 150 and the amount of active power supplied as power from the dynamic voltage compensator 120 .
본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템은 상기 동적전압보상기(120)의 PAC(Phase Angle Control)를 통해 발생 또는 계통에 공급되는 유효전력과 상기 동적전압보상기(120)의 DC-Like 커패시터(121)을 이용하여, 산출된 동적전압보상기(120) 전류 그리고 태양광발전부(150) 출력전류를 근거로 배터리 전류의 방향을 결정하며, 배터리 전류의 충방전을 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.The energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention is generated through the PAC (Phase Angle Control) of the dynamic voltage compensator 120 or the active power supplied to the system and the DC of the dynamic voltage compensator 120. -Using the Like capacitor 121, the direction of the battery current is determined based on the calculated current of the dynamic voltage compensator 120 and the output current of the photovoltaic unit 150, and the charging and discharging of the battery current is determined. can be done with
전원 전압, 부하 전압, DC-Link 커패시터 전압, 부하 전류 등을 근거로 동적전압보상기(120) 전류값을 산출하고, 동적전압보상기(120) 전류값이 양수 이면 배터리부(140)를 충전시키고, 동적전압보상기(120) 전류값이 음수 이고 태양광 출력전류값이 동적전압보상기(120) 전류값 보다 크면 배터리부(140)를 충전시키고, 동적전압보상기(120) 전류값이 음수 이고 태양광 출력전류값이 동적전압보상기(120) 전류값 보다 크면 배터리부(140)를 방전시킬 수 있다.Calculate the current value of the dynamic voltage compensator 120 based on the power supply voltage, load voltage, DC-Link capacitor voltage, load current, etc., and if the current value of the dynamic voltage compensator 120 is positive, the battery unit 140 is charged, If the dynamic voltage compensator 120 current value is negative and the solar output current value is greater than the dynamic voltage compensator 120 current value, the battery unit 140 is charged, and the dynamic voltage compensator 120 current value is negative and solar output When the current value is greater than the current value of the dynamic voltage compensator 120 , the battery unit 140 may be discharged.
즉, 동적전압보상기(120)의 발생 또는 소모되는 유효전류와 태양광 출력전류를 이용하여 배터리부(140) 충방전 전류가 결정되며, 이를 통한 직관적 해석이 가능하다.That is, the charging/discharging current of the battery unit 140 is determined using the effective current generated or consumed by the dynamic voltage compensator 120 and the solar output current, and intuitive analysis is possible through this.
도 5는 PAC를 적용한 동적전압보상기(120)와 태양광발전부(150), 배터리부(140)를 연계한 시스템의 계통상태에 따른 전력전달에 대한 해석이다. (단, 선로손실은 무시한다) 5 is an analysis of power transfer according to the system state of a system in which the dynamic voltage compensator 120 to which PAC is applied, the photovoltaic power generation unit 150, and the battery unit 140 are connected. (However, line loss is ignored)
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지저장시스템 계층형 관리시스템은 5, the energy storage system hierarchical management system according to an embodiment of the present invention is
도 5의 (a)와 같이, 계통 정상상태 또는 배전계통의 순간전압상승(Voltage Swell)이 발생 시, 배터리에 충전되는 전류는 PAC(Phase Angle Control)에 의해 발생한 유효전력에 의해 산출된 전류
Figure PCTKR2021003347-appb-I000001
와 상기 태양광발전부(150) 출력전류
Figure PCTKR2021003347-appb-I000002
를 더한 값이 되도록 제어하며,
As shown in (a) of FIG. 5, when the system is in a steady state or a voltage swell of the distribution system occurs, the current charged in the battery is the current calculated by the active power generated by the PAC (Phase Angle Control).
Figure PCTKR2021003347-appb-I000001
and the photovoltaic unit 150 output current
Figure PCTKR2021003347-appb-I000002
is controlled to be the sum of
도 5의 (b)와 같이, 배전계통의 순간전압강하(Voltage Sag) 발생 시 상기 동적전압보상기(120)에서 계통으로 공급하는 유효전력이 상기 태양광발전부(150)에서 출력되는 값보다 작을 경우, 태양광에서 발생한 전력이 상기 동적전압보상기(120)을 통해 계통에 공급되고
Figure PCTKR2021003347-appb-I000003
만큼의 전류가 배터리로 충전되도록 제어하고
As shown in (b) of Figure 5, when an instantaneous voltage drop (Voltage Sag) of the distribution system occurs, the active power supplied from the dynamic voltage compensator 120 to the grid is smaller than the value output from the photovoltaic unit 150. In this case, the power generated from sunlight is supplied to the system through the dynamic voltage compensator 120 and
Figure PCTKR2021003347-appb-I000003
Control the amount of current to be charged to the battery and
도 5의 (c)와 같이, 배전계통의 순간전압강하(Voltage Sag)가 발생하고 상기 동적전압보상기(120)에서 계통으로 공급하여야 할 전력이 태양광 출력 전력 보다 클 경우, 태양광 전류와 함께 배터리에서
Figure PCTKR2021003347-appb-I000004
만큼의 전류가 방전되도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
As shown in (c) of Figure 5, when the instantaneous voltage drop (Voltage Sag) of the distribution system occurs and the power to be supplied from the dynamic voltage compensator 120 to the system is greater than the solar output power, together with the solar current from the battery
Figure PCTKR2021003347-appb-I000004
It may be characterized in that the amount of current is controlled to be discharged.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.

Claims (5)

  1. 발전시설에 설치되어 발전시설과 연동된 PCS, PMS 및 BMS 중 선택되는 적어도 어느 하나를 제어하고 상기 PCS, PMS 및 BMS 중 선택되는 적어도 어느 하나의 데이터를 수집하는 로컬EMS(100); 및a local EMS (100) installed in a power plant to control at least one selected from among PCS, PMS, and BMS interlocked with the power plant, and to collect at least one data selected from among the PCS, PMS, and BMS; and
    상기 로컬EMS(100)에서 수집된 정보들을 전달받아 수집하고 각 로컬EMS(100)의 현재상태를 판단하고, 웹 기반 UI를 통해 사용자가 선택한 알고리즘 제어에 따라 상기 현재상태가 기 설정된 설정상태에 수렴하도록 알고리즘모듈로(221)부터 제어명령을 받아 처리하고 각 로컬EMS(100) 모니터링 정보를 웹 UI에 표시하는 광역EMS(200);The information collected from the local EMS 100 is received and collected, the current state of each local EMS 100 is determined, and the current state converges to a preset setting state according to the algorithm control selected by the user through the web-based UI. Wide area EMS 200 for receiving and processing a control command from the algorithm module 221 so as to display monitoring information for each local EMS 100 on a web UI;
    를 포함하는 에너지저장시스템 계층형 관리시스템.Energy storage system hierarchical management system including.
  2. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 로컬EMS(100)는The local EMS 100 is
    상기 광역EMS(200)에 수집된 데이터를 전달하며, 상기 광역EMS(200)로부터 제어명령을 전달받는 로컬통신모듈(110); 및a local communication module 110 that transmits the collected data to the wide area EMS 200 and receives a control command from the wide area EMS 200; and
    광역EMS(200)에서 전달받은 제어명령이 해당 PCS, PMS 및 BMS 중 선택되는 적어도 어느 하나를 통해 수행되도록 하는 로컬제어모듈(120);a local control module 120 for allowing the control command received from the wide area EMS 200 to be executed through at least one selected from among PCS, PMS and BMS;
    를 포함하는 에너지저장시스템 계층형 관리시스템.Energy storage system hierarchical management system including.
  3. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 광역EMS(200)는The wide area EMS 200 is
    상기 로컬EMS(100)와 통신하는 광역통신모듈(210);Wide area communication module 210 to communicate with the local EMS (100);
    알고리즘모듈을 포함하며, 상기 광역통신모듈(210)을 통해 수집된 정보를 기반으로 웹 기반 UI를 통해 선택된 하나 이상의 알고리즘을 통해 제어 명령을 생성하는 광역제어모듈(220);a wide area control module 220 including an algorithm module, and generating a control command through one or more algorithms selected through a web-based UI based on information collected through the wide area communication module 210;
    수집된 로컬EMS(100)의 정보를 저장하는 데이터베이스(230); 및 a database 230 for storing the collected information of the local EMS 100; and
    웹 기반 UI를 제공하며, 상기 광역제어모듈(220)과 연동되어 상기 웹 기반 UI를 통해 유저가 선택한 알고리즘과 운전 모드를 설정하는 웹서버(240);a web server 240 that provides a web-based UI and is interlocked with the wide area control module 220 to set an algorithm and a driving mode selected by a user through the web-based UI;
    를 포함하는 에너지저장시스템 계층형 관리시스템.Energy storage system hierarchical management system including.
  4. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 웹서버(240)는The web server 240 is
    상기 광역EMS(200)의 운영 모드 및 알고리즘을 설정하고 데이터를 조회하기 위한 웹 기반 UI를 제공하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템 계층형 관리시스템.Energy storage system hierarchical management system, characterized in that it provides a web-based UI for setting the operation mode and algorithm of the wide area EMS (200) and inquiring data.
  5. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 웹서버(240)는The web server 240 is
    인버터 또는 PCS의 역률(Power Factor)을 제어하는 기능,The ability to control the power factor of the inverter or PCS,
    분산자원 내부 또는 외부의 전력을 제한하여 유효전력의 상한을 설정하기 위한 기능,A function to set the upper limit of active power by limiting power inside or outside the distributed resource;
    에너지 저장 시스템의 충전 및 방전을 위한 유효전력을 설정하기 위한 기능,A function to set the active power for charging and discharging the energy storage system,
    에너지 저장 시스템의 충전 및 방전을 위한 무효전력을 설정하기 위한 기능,A function for setting reactive power for charging and discharging energy storage systems;
    단위 시간당 에너지 저장 시스템의 충전 및 방전에 대한 변동폭을 특정값으로 억제하기 위한 램프율(Ramp Rate) 설정하기 위한 기능,A function to set the ramp rate to suppress the fluctuation range of the charge and discharge of the energy storage system to a specific value per unit time;
    기준 전압에 반응하여 분산자원 자체의 무효전력 출력을 제어하기 위한 기능,A function for controlling the reactive power output of the distributed resource itself in response to the reference voltage;
    재생에너지 보급률이 기준보다 높아진 상황에서 분산자원이 저전압 장애 동안 단락되어 발생하는 손실을 억제하기 위해 연결해제 동작 시에 시간 동안 연결 상태를 유지하기 위한 기능,A function to maintain the connection state for a period of time during disconnection operation in order to suppress losses caused by short-circuiting of distributed resources during low-voltage failure in a situation where the renewable energy penetration rate is higher than the standard;
    재생에너지 보급률이 기준보다 높아진 상황에서 분산자원이 고전압 장애 동안 단락되어 발생하는 손실을 억제하기 위해 연결해제 동작 시에 시간 동안 연결 상태를 유지하기 위한 기능,A function to maintain the connection state for a period of time during disconnection operation to suppress losses caused by short circuiting of distributed resources during high voltage failure in a situation where the renewable energy penetration rate is higher than the standard;
    재생에너지 보급률이 기준보다 높아진 상황에서 분산자원이 저주파수 장애 동안 단락되어 발생하는 손실을 억제하기 위해 연결해제 동작 시에 시간 동안 연결 상태를 유지하기 위한 기능,A function to maintain the connection state for a period of time during disconnection operation in order to suppress losses caused by short-circuiting of distributed resources during low-frequency disturbances in a situation where the renewable energy penetration rate is higher than the standard;
    재생에너지 보급률이 기준보다 높아진 상황에서 분산자원이 고주파수 장애 동안 단락되어 발생하는 손실을 억제하기 위해 연결해제 동작 시에 시간 동안 연결 상태를 유지하기 위한 기능,A function to maintain a connection state for a period of time during disconnection operation to suppress losses caused by short circuiting of distributed resources during high-frequency failure in a situation where the renewable energy penetration rate is higher than the standard;
    주파수 반응에 따라 유효전력을 조절하기 위한 기능,A function to adjust the active power according to the frequency response,
    부하의 변동에 따라 ESS의 충방전을 유효전력을 일정 비율로 조절하면서 기준 주파수를 유지하기 위한 기능,A function to maintain the reference frequency while regulating the active power of the ESS at a certain rate according to the change of the load;
    재생에너지의 간헐적 발전과 과도 부하에 대한 보상이 가능하도록 출력 전력을 평탄화 하기 위한 기능 및A function to flatten the output power to enable intermittent generation of renewable energy and compensation for excessive loads; and
    특정 기준점에서 전력 레벨이 주어진 임계치를 초과하지 않도록 제어하기 위한 기능 중 선택되는 복수의 기능이 충돌되지 않고 동시에 적용되도록 하는 것을 특징으로 하는 에너지저장시스템 계층형 관리시스템.An energy storage system hierarchical management system, characterized in that a plurality of functions selected from among functions for controlling the power level not to exceed a given threshold at a specific reference point are applied simultaneously without conflict.
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