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KR101734149B1 - Transmission Line Overload Management Method Using Energy Storage System - Google Patents

Transmission Line Overload Management Method Using Energy Storage System Download PDF

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Publication number
KR101734149B1
KR101734149B1 KR1020160152543A KR20160152543A KR101734149B1 KR 101734149 B1 KR101734149 B1 KR 101734149B1 KR 1020160152543 A KR1020160152543 A KR 1020160152543A KR 20160152543 A KR20160152543 A KR 20160152543A KR 101734149 B1 KR101734149 B1 KR 101734149B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
transmission line
energy storage
management system
load
Prior art date
Application number
KR1020160152543A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
문영덕
함완균
이태식
Original Assignee
이엔테크놀로지 주식회사
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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Application granted granted Critical
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Abstract

The present invention relates to a power system management system and a method for managing congestion on the entire power system by eliminating an overload occurring on a power transmission line due to the occurrence of a contingency accident or a sudden increase in a load on the power system. The present invention reduces the generated power of a generator, supplies energy from the energy storage device to the transmission line, or mixes the mentioned two schemes in order to alleviate the overload of the transmission line. The present invention proposes a method for quantitatively calculating a reduction amount of generated power of the generator for eliminating the overload of the transmission line and a power to be supplied to the transmission line from an energy storage device.

Description

에너지 저장 장치를 이용한 송전선 과부하 관리 방법{Transmission Line Overload Management Method Using Energy Storage System}[0001] The present invention relates to a transmission line overload management method using an energy storage device,

본 발명은 전력 계통상에서 상정사고 발생 혹은 급격한 부하의 상승으로 인해 송전선에 발생하는 과부하를 해소함으로써 전체적인 전력 계통상의 혼잡을 관리하는 전력 계통 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 에너지 관리 시스템(Energy Management System; EMS)으로부터 운전 설정 정보, 송전선 감시 장치로부터 송전선 관련 정보, 에너지 저장 장치(Energy Storage System; EMS)로부터 배터리 상태 정보 중 적어도 하나를 수집하고 상기 수집된 정보를 바탕으로 송전선의 과부하를 해소함으로써 전체 전력 계통을 안정적이고 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 전력 계통 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power system management system and method for managing congestion on an overall power system by eliminating an overload generated in a power transmission line due to an occurrence of an assumed accident or a sudden load on the power system. More particularly, the system collects at least one of operation setting information from an energy management system (EMS), transmission line related information from a transmission line monitoring device, battery status information from an energy storage system (EMS) And more particularly, to a power system management system and method that can reliably and efficiently manage an entire power system by eliminating an overload of a power transmission line based on information.

최근 경제발전으로 인한 소득의 증대로 다양한 서비스 제공을 위한 전력 소비량이 급증한 반면, 이에 상응하는 전력 예비율이 부족하여 대규모 정전 사태까지 경험한 바가 있다. 이러한 전력 부족현상을 해결하기 위해서 장기적으로 전력공급의 확충, 전력 수요관리, 신재생 에너지 보급 등을 추진할 필요가 있으며 시간대별 변동이 큰 전기부하를 평준화하기 위해 에너지 저장 장치를 보급하고 이를 이용한 전력 관리 시스템을 운영함으로써 전력 사용 피크와 대규모 정전사고 등에 효과적으로 대응할 수 있는 방안을 모색해야 할 것으로 예상된다.Recently, due to the increase in income due to economic development, power consumption for providing various services has surged, but there has been a large-scale power outage due to a lack of power reserve ratio corresponding thereto. In order to solve this power shortage problem, it is necessary to expand electric power supply, power demand management, and renewable energy supply in the long term. In order to level the electric load with a large variation in time, By operating the system, it is expected to seek ways to respond effectively to power usage peak and major power outage.

전력 계통을 종합적으로 감시하고 제어하며, 경제 급전 및 자동 발전 전력 제어, 전력 계통 해석, 자료의 기록 및 저장, 급전원 모의훈련 등의 기능을 수행하는 에너지 관리 시스템(EMS)은 현재 전국의 중앙 급전 발전기에 대한 발전 출력 제어와, 154kV 이상 송전선로의 운전상태, 차단기 등의 계통 보호 설비의 동작상태, 전력 계통의 이상 상태 및 고장 발생 상황, 전압 및 주파수 등을 종합적으로 감시 제어하고 있다.The Energy Management System (EMS), which performs functions such as comprehensive monitoring and control of the electric power system, economic dispatch and automatic power control, power system analysis, data recording and storage, and emergency power simulation training, Control of power generation output to generators, operation status of over-154kV transmission line, operation status of system protection facilities such as circuit breaker, abnormal state of power system, occurrence of fault, voltage and frequency.

한국의 전력 계통은 지역적으로 영호남 및 서해안 등의 발전 지역과 수도권을 중심으로 하는 대규모 부하 지역으로 이루어져 있으며 이들 지역 간의 원활한 전력 수급을 위하여 장거리의 대규모 전력 전송이 이루어지는 특징이 있다. 앞서 서술한 바와 같이 현재도 전력 소비량이 꾸준하게 증가하고 있어 전력을 원활히 공급하기 위하여 발전소의 건설과 송전선의 확충이 병행되어야 하지만, 부하 중심지 인근에 발전소와 송전선의 건설이 어려운 상황이어서 장거리의 대규모 전력 전송과 관련된 여러 가지 안정도 문제와 과부하의 문제가 발생하게 될 소지가 더 많아지고 있으며, 사고 시에 선로 과부하가 발생하는 경우가 자주 일어 날 수 있으므로 이에 대한 대책을 마련할 필요가 있다.The power system in Korea is composed of a large load area mainly in Yeongnam and west coast areas and the metropolitan area. In order to provide smooth power supply between these areas, large-scale power transmission is performed over a long distance. As described above, since the power consumption is steadily increasing, the construction of the power plant and the expansion of the transmission line must be concurrently carried out in order to smoothly supply the power. However, since it is difficult to construct a power plant and a transmission line near the load center, Related stability problems and overload problems are likely to occur more frequently, and in case of an accident, line overload may occur frequently, so it is necessary to prepare countermeasures.

또한, 다수의 발전기와 다수의 부하 사이에 송배전 선로가 복잡하게 얽혀있는 전력 계통에서는 어느 한 송전선에 과부하가 발생할 경우 어느 발전기의 생산 전력을 어느 정도 줄여야 할지를 판단하기가 쉽지 않으며, 에너지 저장 장치를 사용하는 경우 과부하가 발생한 송전선의 전력을 적정량으로 줄이기 위해 에너지 저장 장치로부터 어느 정도의 전력을 공급해야 할지를 판단하기가 쉽지 않다는 문제도 해결되어야 할 부분이다.In addition, in a power system in which a transmission / distribution line is intertwined with a plurality of generators and a plurality of loads, it is not easy to determine how much power to be generated by a generator should be reduced when an overload occurs in a transmission line. It is not easy to determine how much power should be supplied from the energy storage device in order to reduce the power of an overloaded transmission line to an appropriate amount.

공개특허공보 제2016-0035509호Patent Publication No. 2016-0035509

본 발명의 목적은 전력 계통에 상정사고가 발생하거나 급격한 전력수요 변동으로 인해 발생할 수 있는 송전선의 과부하를 해소하여 전체적인 전력 계통의 혼잡을 관리할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a system and method for managing congestion of an entire power system by eliminating an overload of a transmission line that may occur due to an assumed incident in a power system or a sudden fluctuation in power demand.

본 발명의 목적은 송전선의 과부하를 해소하기 위해 필요한 발전기의 생산 전력 감소량을 계산하는 방법을 제공함으로써 송전선의 과부하를 효율적으로 해소하는 것이다. An object of the present invention is to efficiently overload the transmission line by providing a method of calculating a production power reduction amount of the generator required to overcome the overload of the transmission line.

본 발명의 목적은 송전선의 과부하를 해소하기 위해 필요한 에너지 저장 장치의 전력 공급량을 계산하는 방법을 제공함으로써 송전선의 과부하를 효율적으로 해소하는 것이다. An object of the present invention is to efficiently overload the transmission line by providing a method of calculating the power supply amount of the energy storage device necessary for overcoming the overload of the transmission line.

위 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 송전선에 연결되어 상기 송전선으로부터 전력을 공급받아 저장하거나 상기 송전선에 연계된 부하로 전력을 공급하는 에너지 저장 장치(120); 및 송전선 감시 장치(300)로부터 상기 송전선에 대한 정보를 수신하여 상기 송전선을 통해 흐르는 전력(송전선 전력)을 계산하고, 상기 송전선 전력이 설정값 이상이면 과부하로 판단하여 줄이고자 하는 송전선 전력량(송전선 전력 희망 감소량)에 따라 계산된 전력(공급 전력)을 상기 에너지 저장 장치(120)로부터 상기 부하로 공급하도록 상기 에너지 저장 장치(120)를 제어하는 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110);을 포함하는 것을 특징으로 하는 혼잡 관리 시스템(100)이다. According to an aspect of the present invention, there is provided an energy storage device, comprising: an energy storage device connected to a power transmission line for receiving power from the power transmission line or supplying power to a load connected to the power transmission line; (Transmission line power) that is received from the transmission line monitoring apparatus 300 and calculates the power (transmission line power) flowing through the transmission line. If the transmission line power is equal to or higher than the set value, And a power management system for congestion control (110) for controlling the energy storage device (120) to supply power (supply power) calculated according to a desired amount of reduction (desired reduction amount) from the energy storage device (120) to the load The congestion management system 100 of FIG.

상기 송전선 전력 희망 감소량에 따라 상기 에너지 저장 장치(120)로부터 상기 부하로 공급될 전력(공급 전력)을 계산하는 것은, 상기 송전선에 가장 큰 영향을 주는 부하(최대 영향 부하)를 특정하고 상기 최대 영향 부하와 상기 송전선 전력 사이의 감소율(부하-송전선 감소율)을 아래 수학식 1에 따라 구한 후, 아래 수학식2에 따라 상기 부하-송전선 감소율과 상기 송전선 전력 희망 감소량을 이용하여 상기 공급 전력을 산정할 수 있다. The calculation of the power (supply power) to be supplied from the energy storage device 120 to the load according to the desired reduction amount of the transmission line power specifies the load (maximum influence load) having the greatest influence on the transmission line, (Reduction ratio of load to transmission line) between the load and the transmission line power is calculated according to Equation 1 below and the supply power is calculated using the load-transmission line reduction ratio and the transmission line power reduction amount according to Equation 2 below .

수학식 1 :

Figure 112016111799391-pat00001
Equation 1:
Figure 112016111799391-pat00001

수학식 2 :

Figure 112016111799391-pat00002
Equation 2:
Figure 112016111799391-pat00002

상기 에너지 저장 장치(120)는 다양한 프로토콜을 사용하는 복수의 에너지 저장 장치를 포함하고, 상기 다양한 프로토콜을 사용하는 복수의 에너지 저장 장치(120)와 통신하며 상기 복수의 에너지 저장 장치(120)로부터 수집된 정보를 표준화하여 상기 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)에 제공하는 네트워크 정합장치(130)를 더 포함할 수 있다. The energy storage device 120 may include a plurality of energy storage devices using various protocols and may communicate with a plurality of energy storage devices 120 using the various protocols and may collect And provides the congestion control power management system 110 with the standardized information.

상기 네트워크 정합 장치(130)는 상기 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110) 및 상기 에너지 저장 장치(120)와 PRP(Parallel Redundancy Protocol) 방식으로 통신을 수행할 수 있다. The network matching device 130 may perform PRP (Parallel Redundancy Protocol) communication with the congestion control power management system 110 and the energy storage device 120.

상기 네트워크 정합 장치(130)는 복수의 에너지 저장 장치(120)로 수집된 정보를 취합하여 동일한 주소 공간(Address Map)과 미리 정의된 스케일로 변환하여 상기 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)에 제공할 수 있다. The network matching apparatus 130 collects the information collected by the plurality of energy storage devices 120 and converts the information into the same address space and a predetermined scale to provide the information to the power management system 110 for congestion control .

상기 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)은, 상기 네트워크 정합 장치(130)와 통신을 수행하는 통신 이중화 장치(111); 데이터를 저장하기 위한 데이터 저장 장치(113); 및 상기 송전선 전력 및 상기 공급 전력을 계산하는 혼합 제어 연산처리 장치(114)를 포함할 수 있다. The congestion control power management system 110 includes a communication duplexer 111 for communicating with the network matching device 130; A data storage device 113 for storing data; And a mixed control arithmetic processing unit 114 for calculating the transmission line power and the supply power.

상기 에너지 저장 장치(120)는, 상기 네트워크 정합 장치(130)와 통신을 수행하는 통신 이중화 장치(121); 에너지를 저장하는 배터리(123); 및 상기 송전선과 상기 배터리(123) 사이에서 에너지를 변환하여 전달하는 전력 변환 장치(122)를 포함할 수 있다. The energy storage device 120 includes a communication duplexer 121 for communicating with the network matching device 130; A battery 123 for storing energy; And a power conversion device 122 for converting energy between the power transmission line and the battery 123 and transferring the converted energy.

본 발명의 다른 측면은, 앞서 언급한 발명들에 따른 혼잡 관리 시스템(100); 상기 송전선의 상태를 감시하여 상기 혼잡 관리 시스템(100)에 제공하는 상기 송전선 감시 장치(300); 및 상기 혼잡 관리 시스템(100)으로부터 상기 공급 전력에 대한 정보를 수신하고 상기 송전선에 연계된 발전기의 발전량을 제어하는 에너지 관리 시스템(200)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 관리 시스템일 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a congestion management system (100) in accordance with the aforementioned invention; The transmission line monitoring apparatus 300 for monitoring the state of the transmission line and providing the monitoring to the congestion management system 100; And an energy management system (200) for receiving information on the power supply from the congestion management system (100) and controlling an amount of power generation of the generator connected to the power transmission line.

본 발명의 또 다른 측면은, 에너지 저장 장치(120)를 포함하는 혼잡 관리 시스템(100)에 의해 수행되는 송전선 과부하 관리 방법으로서, 송전선 감시 장치(300)로부터 상기 송전선에 대한 정보를 수신하는 제1단계; 상기 송전선을 통해 흐르는 전력(송전선 전력)을 계산하는 제2단계; 상기 송전선 전력이 설정값 이상이면 과부하로 판단하여 줄이고자 하는 송전선 전력량(송전선 전력 희망 감소량)에 따라 상기 송전선에 연계된 부하로 공급될 전력(공급 전력)을 계산하는 제3단계; 및 상기 에너지 저장 장치(120)가 상기 계산된 공급 전력을 상기 부하로 공급하도록 상기 에너지 저장 장치(120)를 제어하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선 과부하 관리 방법이다.Another aspect of the present invention is a transmission line overload management method performed by a congestion management system 100 including an energy storage device 120. The transmission line overload management method includes the steps of receiving first information from the transmission line monitoring device 300 step; A second step of calculating power (transmission line power) flowing through the transmission line; A third step of calculating power (supply power) to be supplied to the load connected to the transmission line according to a transmission line power amount (a desired reduction amount of the transmission line power) to be determined as an overload when the transmission line power is not less than a set value; And a fourth step of controlling the energy storage device (120) so that the energy storage device (120) supplies the calculated supply power to the load.

상기 송전선 전력 희망 감소량에 따라 상기 공급 전력을 계산하는 제3단계는, 상기 송전선에 가장 큰 영향을 주는 부하(최대 영향 부하)를 특정하고 상기 최대 영향 부하와 상기 송전선 전력 사이의 감소율(부하-송전선 감소율)을 아래 수학식 1에 따라 미리 혹은 실시간으로 구한 후, 아래 수학식 2에 따라 상기 부하-송전선 감소율과 상기 송전선 전력 희망 감소량을 이용하여 상기 공급 전력을 산정할 수 있다.  The third step of calculating the supply power in accordance with the desired reduction amount of the transmission line power specifies a load (maximum influence load) having the greatest influence on the transmission line and determines a reduction rate between the maximum influence load and the transmission line power The transmission power reduction rate and the transmission line power reduction amount may be calculated according to Equation (2) below, or the supply power may be estimated using the load-transmission line reduction ratio and the transmission line power reduction amount.

수학식 1 :

Figure 112016111799391-pat00003
Equation 1:
Figure 112016111799391-pat00003

수학식 2 :

Figure 112016111799391-pat00004
Equation 2:
Figure 112016111799391-pat00004

상기 혼잡 관리 시스템(100)은, 송전선에 연결되어 상기 송전선으로부터 전력을 공급받아 저장하거나 상기 부하로 전력을 공급하는 복수의 상기 에너지 저장 장치(120); 및 상기 공급 전력을 계산하고, 상기 에너지 저장 장치(120)가 상기 공급 전력을 상기 부하로 공급하도록 상기 에너지 저장 장치(120)를 제어하는 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)을 포함할 수 있다. The congestion management system (100) includes: a plurality of energy storage devices (120) connected to transmission lines for receiving and storing power from the transmission lines or supplying power to the loads; And a power management system for congestion control 110 for calculating the supply power and for controlling the energy storage device 120 to supply the supply power to the load.

상기 혼잡 관리 시스템(100)은, 다양한 프로토콜을 사용하는 상기 복수의 에너지 저장 장치(120)와 통신하며 상기 복수의 에너지 저장 장치(120)로부터 수집된 정보를 표준화하여 상기 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)에 제공하는 네트워크 정합 장치(130)를 더 포함할 수 있다. The congestion management system 100 communicates with the plurality of energy storage devices 120 using various protocols and standardizes information collected from the plurality of energy storage devices 120 to control the congestion control power management system 110 (Not shown).

상기 네트워크 정합 장치(130)는 상기 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110) 및 상기 에너지 저장 장치(120)와 PRP(Parallel Redundancy Protocol) 방식으로 통신을 수행할 수 있다. The network matching device 130 may perform PRP (Parallel Redundancy Protocol) communication with the congestion control power management system 110 and the energy storage device 120.

상기 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)은, 상기 네트워크 정합 장치(130)와 통신을 수행하는 통신 이중화 장치(111); 데이터를 저장하기 위한 데이터 저장 장치(113); 및 상기 송전선 전력 및 상기 공급 전력을 계산하는 혼합 제어 연산처리 장치(114)를 포함할 수 있다. The congestion control power management system 110 includes a communication duplexer 111 for communicating with the network matching device 130; A data storage device 113 for storing data; And a mixed control arithmetic processing unit 114 for calculating the transmission line power and the supply power.

상기 에너지 저장 장치(120)는, 상기 네트워크 정합 장치(130)와 통신을 수행하는 통신 이중화 장치(121); 에너지를 저장하는 배터리(123); 및 상기 송전선과 상기 배터리 사이에서 에너지를 변환하여 전달하는 전력 변환 장치(122)를 포함할 수 있다. The energy storage device 120 includes a communication duplexer 121 for communicating with the network matching device 130; A battery 123 for storing energy; And a power conversion device 122 for converting energy between the power transmission line and the battery and transmitting the energy.

본 발명의 또 다른 측면은, 송전선 감시 장치(300)로부터 송전선에 대한 정보를 수신하고 송전선을 통해 공급되는 전력(송전선 전력)에 대한 정보를 에너지 관리 시스템(200)으로 제공하는 혼잡 관리 시스템(100); 및 송전선이 과부하인 경우 상기 송전선에서 줄이고자 하는 전력량(송전선 전력 희망 감소량 A)에 따라 계산된 감발 전력만큼 상기 송전선에 연계된 발전기의 전력 생산을 줄이도록 제어하는 에너지 관리 시스템(200);을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 관리 시스템이다. Another aspect of the present invention is a congestion management system 100 that receives information on a transmission line from a transmission line monitoring apparatus 300 and provides information on power (transmission line power) supplied through the transmission line to the energy management system 200 ); And an energy management system (200) for controlling the generation of electric power of the generator linked to the transmission line by the calculated power amount calculated according to the amount of electric power to be reduced at the transmission line (transmission line power reduction amount A) when the transmission line is overloaded And the power system management system.

상기 송전선 전력 희망 감소량 A에 따라 감발 전력을 계산하는 것은, 상기 송전선에 가장 큰 영향을 주는 발전기(최대 영향 발전기)를 특정하고, 상기 최대 영향 발전기와 상기 송전선 사이의 발전기-송전선 감소율을 아래 수학식 3에 따라 구하며, 아래 수학식4에 따라 상기 발전기-송전선 감소율과 상기 송전선 전력 희망 감소량 A를 이용하여 상기 감발 전력을 계산할 수 있다. The calculation of the deceleration power according to the transmission line power desired decrease amount A is performed by specifying a generator (maximum influence generator) having the greatest influence on the transmission line, and calculating a generator- transmission line reduction ratio between the maximum influence generator and the transmission line by the following equation 3, and the generated power can be calculated using the generator-transmission line reduction ratio and the transmission line power reduction amount A according to Equation (4) below.

수학식 3 : Equation (3)

수학식 4 :

Figure 112016111799391-pat00006
Equation 4:
Figure 112016111799391-pat00006

상기 송전선 전력 희망 감소량 A는 상기 송전선 전력과 적정 전력량 설정값의 차이(초과 전력)와 동일할 수 있다. The transmission line power desired decrease amount A may be equal to the difference (excess power) between the transmission line power and the proper power amount set value.

상기 감발 전력을 계산하는 것은 상기 에너지 관리 시스템(200)에 의해 수행될 수 있다. The calculation of the decay power may be performed by the energy management system 200.

상기 혼잡 관리 시스템(100)이 상기 송전선 전력을 계산하고, 상기 송전선 전력이 과부하인지 여부를 판단하며, 상기 감발 전력을 계산하여 그 정보를 상기 에너지 관리 시스템(200)으로 제공할 수 있다. The congestion management system 100 may calculate the transmission line power, determine whether the transmission line power is overloaded, calculate the transmission power, and provide the information to the energy management system 200.

상기 혼잡 관리 시스템(100)은, 상기 송전선에 연결되어 상기 송전선으로부터 전력을 공급받아 저장하거나 상기 송전선에 연계된 부하로 전력을 공급하는 에너지 저장 장치(120); 및 상기 송전선 감시 장치(300)로부터 상기 송전선에 대한 정보를 수신하여 상기 송전선 전력을 계산하고, 상기 송전선 전력이 설정값 이상이면 과부하로 판단하여 송전선 전력 희망 감소량 B에 따라 계산된 공급 전력을 상기 에너지 저장 장치(120)로부터 상기 부하로 공급하도록 상기 에너지 저장 장치(120)를 제어할 수 있다. The congestion management system (100) includes an energy storage device (120) connected to the power transmission line and storing power supplied from the power transmission line or supplying power to a load connected to the power transmission line; And a control unit for receiving the information on the transmission line from the transmission line monitoring apparatus 300 to calculate the transmission line power, and if the transmission line power is equal to or higher than a set value, And to control the energy storage device 120 to supply it from the storage device 120 to the load.

상기 송전선 전력 희망 감소량 B에 따라 상기 에너지 저장 장치(120)로부터 상기 부하로 공급될 공급 전력을 계산하는 것은, 상기 송전선에 가장 큰 영향을 주는 부하(최대 영향 부하)를 특정하고 상기 최대 영향 부하와 상기 송전선 전력 사이의 감소율(부하-송전선 감소율)을 아래 수학식 1에 따라 구한 후, 아래 수학식2에 따라 상기 부하-송전선 감소율과 상기 송전선 전력 희망 감소량 B를 이용하여 상기 공급 전력을 계산할 수 있다. The calculation of the supply power to be supplied from the energy storage device 120 to the load according to the transmission line power desired decrease amount B specifies the load (maximum influence load) having the greatest influence on the transmission line, The supply power can be calculated using the load-transmission line reduction ratio and the transmission line power desired decrease amount B according to the following equation (2) after calculating the reduction rate (load-transmission line reduction ratio) between the transmission line power .

수학식 1 :

Figure 112016111799391-pat00007
Equation 1:
Figure 112016111799391-pat00007

수학식 2 :

Figure 112016111799391-pat00008
Equation 2:
Figure 112016111799391-pat00008

상기 송전선 전력 희망 감소량 A와 상기 송전선 전력 희망 감소량 B의 합이 상기 송전선 전력과 적정 전력량 설정값의 차이(초과 전력)가 되도록 설정할 수 있다. It is possible to set the sum of the transmission line power desired decrease amount A and the transmission line power desired decrease amount B to be the difference (excess power) between the transmission line power and the appropriate power amount set value.

본 발명의 또 다른 측면은, 전력 계통 관리 시스템에 의해 수행되는 전력 계통 관리 방법으로서, 송전선 감시 장치(300)로부터 송전선에 대한 정보를 수신하는 제1단계; 상기 송전선을 통해 흐르는 전력(송전선 전력)을 계산하는 제2단계; 상기 송전선 전력이 설정값 이상이면 과부하로 판단하여 줄이고자 하는 송전선 전력량(송전선 전력 희망 감소량 A)을 산정하고 상기 송전선 전력 희망 감소량 A에 따라 상기 송전선에 연계된 발전기의 감발 전력을 계산하는 제3단계; 및 상기 감발 전력만큼 상기 발전기의 전력 생산을 줄이도록 제어하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 계통 관리 방법이다. According to another aspect of the present invention, there is provided a power system management method performed by a power system management system, comprising: a first step of receiving information on a transmission line from a transmission line monitoring device 300; A second step of calculating power (transmission line power) flowing through the transmission line; A third step of calculating a transmission line power amount (transmission line power reduction amount A) to be determined to be overloaded if the transmission line power is equal to or greater than a set value and calculating a transmission power of the generator connected to the transmission line according to the transmission line power reduction amount A ; And a fourth step of controlling power generation of the generator by the generated power.

상기 송전선 전력 희망 감소량 A에 따라 감발 전력을 계산하는 것은, 상기 송전선에 가장 큰 영향을 주는 발전기(최대 영향 발전기)를 특정하고, 상기 최대 영향 발전기와 상기 송전선 사이의 발전기-송전선 감소율을 아래 수학식 3에 따라 구하며, 아래 수학식4에 따라 상기 발전기-송전선 감소율과 상기 송전선 전력 희망 감소량 A를 이용하여 상기 감발 전력을 계산할 수 있다. The calculation of the deceleration power according to the transmission line power desired decrease amount A is performed by specifying a generator (maximum influence generator) having the greatest influence on the transmission line, and calculating a generator- transmission line reduction ratio between the maximum influence generator and the transmission line by the following equation 3, and the generated power can be calculated using the generator-transmission line reduction ratio and the transmission line power reduction amount A according to Equation (4) below.

수학식 3 :

Figure 112016111799391-pat00009
Equation (3)
Figure 112016111799391-pat00009

수학식 4 :

Figure 112016111799391-pat00010
Equation 4:
Figure 112016111799391-pat00010

상기 제3단계는 송전선 전력 희망 감소량 B를 산정하고 상기 송전선 전력 희망 감소량 B에 따라 에너지 저장 장치(120)로부터 상기 송전선에 연계된 부하로 공급할 전력(공급 전력)을 계산하는 것을 더 포함하고, 상기 제4단계는 상기 에너지 저장 장치(120)가 상기 송전선으로 상기 계산된 공급 전력을 공급하도록 제어하는 것을 더 포함할 수 있다. The third step further includes calculating a desired transmission power reduction amount B and calculating power (supply power) to be supplied from the energy storage device 120 to the load connected to the transmission line according to the desired transmission power reduction amount B, The fourth step may further include controlling the energy storage device 120 to supply the calculated supply power to the transmission line.

상기 송전선 전력 희망 감소량 B에 따라 상기 공급 전력을 계산하는 것은, 상기 송전선에 가장 큰 영향을 주는 부하(최대 영향 부하)를 특정하고 상기 최대 영향 부하와 상기 송전선 전력 사이의 감소율(부하-송전선 감소율)을 아래 수학식 1에 따라 구한 후, 아래 수학식 2에 따라 상기 부하-송전선 감소율과 상기 송전선 전력 희망 감소량 B를 이용하여 상기 공급 전력을 계산하는 것을 특징으로 할 수 있다. The calculation of the supply power in accordance with the transmission line power desired reduction amount B may be performed by specifying a load (maximum influence load) having the greatest influence on the transmission line and determining a reduction rate (load-transmission line reduction ratio) between the maximum influence load and the transmission line power, Is calculated according to Equation (1) below, and then the supply power is calculated using the load-transmission line reduction ratio and the transmission line power desired decrease amount B according to Equation (2) below.

수학식 1 :

Figure 112016111799391-pat00011
Equation 1:
Figure 112016111799391-pat00011

수학식 2 :

Figure 112016111799391-pat00012
Equation 2:
Figure 112016111799391-pat00012

상기 송전선 전력 희망 감소량 A와 상기 송전선 전력 희망 감소량 B의 합이 상기 송전선 전력과 상기 설정값의 차이(초과 전력)가 되도록 설정 할 수 있다. It is possible to set the sum of the transmission line power desired decrease amount A and the transmission line power desired decrease amount B to be the difference (excess power) between the transmission line power and the set value.

본 발명에 의하면, 상정사고 혹은 전력 부하의 급격한 증가에 따른 송전선 과부하 발생 시 에너지 저장 장치를 이용하여 계통 부하에 전력을 공급하거나 과부하가 발생한 송전선에 연계된 발전기의 발전 전력량을 줄임으로써, 해당 송전선의 과부하를 신속하게 해소하고 전체적인 송배전 선로에 대한 전력 흐름을 효과적으로 관리하며 일시적인 과부하에 신속하게 대응하여 피크 전력 공급을 위한 발전 및 송배전 설비의 추가 건설의 필요성을 줄여 경제적, 사회적인 비용을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, when a power line overload occurs due to an assumed incident or a sudden increase in power load, by supplying power to the system load using an energy storage device or reducing the amount of power generated by the generator connected to an overloaded transmission line, It can reduce the economic and social costs by eliminating overload quickly, effectively managing the power flow to the entire transmission and distribution line, and quickly responding to transient overloads, reducing the need for additional construction of power generation and transmission and distribution facilities for peak power supply.

본 발명에 의하면, 송전선이 과부하인 경우 해당 송전선에 가장 큰 영향을 주는 부하와 해당 송전선 전력 사이의 감소율을 이용하여 에너지 저장 장치로부터 해당 부하로 공급될 전력을 계산함으로써, 복잡하게 얽혀있는 전력 계통상에서 과부하가 발생한 송전선의 전력을 적절한 양으로 신속하게 조절하여 과부하를 해소할 수 있다.According to the present invention, when the power transmission line is overloaded, the power to be supplied from the energy storage device to the load is calculated using the reduction ratio between the load having the greatest influence on the transmission line and the transmission line power, The overload can be eliminated by quickly adjusting the power of the overhead transmission line to an appropriate amount.

본 발명에 의하면, 송전선이 과부하인 경우 해당 송전선에 가장 큰 영향을 주는 발전기의 전력과 해당 송전선 전력 사이의 감소율을 적용하여 해당 발전기의 생산 전력을 조절할 양을 계산함으로써, 복잡하게 얽혀있는 전력 계통상에서 과부하가 발생한 송전선의 전력을 적절한 양으로 신속하게 조절하여 과부하를 해소할 수 있다.According to the present invention, when the transmission line is overloaded, the reduction rate between the power of the generator that has the greatest influence on the transmission line and the transmission line power is applied to calculate the amount to control the production power of the generator, The overload can be eliminated by quickly adjusting the power of the overhead transmission line to an appropriate amount.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 계통 관리 시스템(10)의 연계 구성을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 계통 관리 시스템(10)을 예시한 블록도이다.
도 3은 도 2의 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)의 구성을 예시한 블록도이다.
도 4는 도 2의 에너지 저장 장치(120)의 구성을 예시한 블록도이다.
도 5는 도 2의 네트워크 정합 장치(130)의 구성을 예시한 블록도이다.
도 6은 에너지 저장 장치(120)와 네트워크 정합 장치(130)의 연계 구성을 예시한 블록도이다.
도 7은 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)과 네트워크 정합 장치(130)의 연계 구성을 예시한 블록도이다.
도 8은 에너지 저장 장치(120)에 저장된 전력을 과부하가 걸린 송전선에 공급하는 방법에 따른 송전선 과부하 해소 절차를 예시한다.
도 9는 과부하가 걸린 송전선에 연계된 발전기(500)의 전력 생산을 줄이는 방식으로 송전선의 과부하를 해소하는 절차를 예시한다.
도 10은 도 8의 방법과 도 9의 방법을 함께 사용하여 송전선의 과부하를 해소하는 절차를 예시한다.FIG. 1 is a diagram illustrating an exemplary configuration of a power system management system 10 according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a power system management system 10 according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating the configuration of the congestion control power management system 110 of FIG.
4 is a block diagram illustrating the configuration of the energy storage device 120 of FIG.
5 is a block diagram illustrating the configuration of the network matching apparatus 130 of FIG.
6 is a block diagram illustrating an association structure of the energy storage device 120 and the network matching device 130. As shown in FIG.
7 is a block diagram illustrating a configuration of a connection between the congestion control power management system 110 and the network matching apparatus 130. As shown in FIG.
8 illustrates a transmission line overload removal procedure according to a method of supplying power stored in the energy storage device 120 to an overloaded transmission line.
9 illustrates a procedure for eliminating an overload of a transmission line in a manner of reducing power generation of a generator 500 connected to an overloaded transmission line.
Fig. 10 illustrates a procedure for solving an overload of a transmission line using the method of Fig. 8 and the method of Fig. 9 together.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 계통 관리 시스템(10)의 연계 구성을 예시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 계통 관리 시스템(10)을 예시한 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram of a power system management system 10 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating a power system management system 10 according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전력 계통 관리 시스템(10)은 혼잡 관리 시스템(100, Congestion Management System; CMS), 에너지 관리 시스템(200, Energy Management System; EMS) 및 송전선 감시 장치(300)를 포함할 수 있다. 1 and 2, a power system management system 10 according to an embodiment of the present invention includes a congestion management system (CMS) 100, an energy management system (EMS) 200, And may include a transmission line monitoring device 300.

혼잡 관리 시스템(100)은 에너지 관리 시스템(200) 및 송전선 감시 장치(300)와 통신선으로 연결되어 전력 계통의 관리에 필요한 정보를 주고받을 수 있다. 혼잡 관리 시스템(100)은 송전선(Line)을 통해 다수의 발전기(500) 및 계통 부하(400)와 연결되어 송전선에 전력을 공급하거나 송전선으로부터 전력을 공급받을 수 있다. The congestion management system 100 is connected to the energy management system 200 and the transmission line monitoring apparatus 300 through a communication line to exchange information necessary for management of the power system. The congestion management system 100 may be connected to a plurality of generators 500 and the system load 400 via a transmission line to supply power to the transmission line or receive power from the transmission line.

에너지 관리 시스템(200)은 혼잡 관리 시스템(100)의 상위 관리 시스템으로, 예컨대, 전력 거래소에 있는 에너지 관리 시스템일 수 있다. 에너지 관리 시스템(200)은 전력 계통을 종합적으로 감시하고 제어하며, 경제 급전 및 자동 발전 전력 제어, 전력 계통 해석, 자료의 기록 및 저장, 급전원 모의훈련 등의 기능을 수행할 수 있다. 에너지 관리 시스템(200)의 발전 출력 제어 및 주파수 감시 제어 기능과 관련하여 각 발전자원에 대한 발전기 출력 목표 값을 산정하고 자동발전 제어 신호(Automatic Generation Control Signal)를 통해 제어함으로써 전체 전력 계통의 전력 수급을 관리할 수 있다.The energy management system 200 may be an upper management system of the congestion management system 100, for example, an energy management system at a power exchange. The energy management system 200 can collectively monitor and control the power system and perform functions such as economic dispatch and automatic power control, power system analysis, data recording and storage, and emergency power simulation training. The generator output target value for each power generation resource is calculated with respect to the power generation output control and the frequency monitoring control function of the energy management system 200 and is controlled through an automatic generation control signal, Can be managed.

에너지 관리 시스템(200)은 본 발명의 실시 예에 따라 혼잡 관리 시스템(100)으로부터 혼잡 관리 시스템(100)에서 관리하는 에너지 저장 장치(120)가 송전선으로 공급한 전력에 대한 정보를 수신하고 상기 송전선에 연계된 발전기의 발전량을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. The energy management system 200 receives information on the power supplied from the congestion management system 100 to the transmission line by the energy storage device 120 managed by the congestion management system 100 according to the embodiment of the present invention, And the power generation amount of the generator connected to the control unit.

송전선 감시 장치(300)는 계기용 변압기(PT), 계기용 변류기(CT) 혹은 계기용 변압변류기(MOF)와 각종 센서 등을 이용하여 송전선의 전압, 전류, 위상 및 온도 등의 값을 측정하고 통신선을 통해 혼잡 관리 시스템(100)으로 전송한다.The transmission line monitoring apparatus 300 measures the voltage, current, phase, and temperature of the transmission line using a PT, a CT, a MOF, and various sensors To the congestion management system 100 via a communication line.

계통 부하(400)는 부하 지역에 전역적으로 산재해 있으며, 사용자들이 일시적으로 전기 사용량을 늘려 부하가 급증하는 경우 전체적인 전력 수급의 균형을 맞추기 위해 발전기(500)는 전력 생산을 늘려 전력을 공급할 수 있고 이 경우 급증한 계통 부하(400)에 연계된 송전선에는 과부하가 발생할 수 있다. The system load 400 is scattered globally in the load region. In order to balance the overall power supply and demand when users temporarily increase the amount of electricity used to increase the load, the generator 500 can increase the power generation and supply electric power In this case, an overload may occur in the transmission line connected to the surge system load 400.

도 2를 참조하면, 혼잡 관리 시스템(100)은 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110), 하나 이상의 에너지 저장 장치(120) 및 네트워크 정합장치(130)을 포함할 수 있다.2, the congestion management system 100 may include a power management system 110 for congestion control, one or more energy storage devices 120, and a network matching device 130.

네트워크 정합 장치(130)는 에너지 관리 시스템(200), 송전선 감시 장치(300) 및 에너지 저장 장치(120)와 통신을 하며, 에너지 관리 시스템(200)과 전력 계통 관리에 필요한 정보를 송수신하고, 송전선 감시 장치(300)로부터 전압, 전류, 전력, 위상 등의 송전선 정보를 수집하며, 에너지 저장 장치(120)로부터 전력 변환 장치(122) 및 배터리(123)의 상태 정보를 수집하여 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)으로 제공하는 기능을 수행할 수 있다. 네트워크 정합 장치(130)는 다양한 프로토콜을 사용하는 복수의 에너지 저장 장치(120)와 통신하며 복수의 에너지 저장 장치(120)로부터 수집된 정보를 표준화하여 저장하거나 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)으로 제공할 수 있다.The network matching device 130 communicates with the energy management system 200, the transmission line monitoring device 300 and the energy storage device 120 and transmits and receives information required for power system management to the energy management system 200, Collects power line information such as voltage, current, power and phase from the monitoring device 300 and collects status information of the power conversion device 122 and the battery 123 from the energy storage device 120, (110). The network matching device 130 communicates with a plurality of energy storage devices 120 using various protocols and standardizes and stores the collected information from the plurality of energy storage devices 120 or provides them to the power management system 110 for congestion control can do.

혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)은 수집된 정보를 바탕으로 송전선으로부터 에너지 저장 장치(120)에 공급할 전력 혹은 에너지 저장 장치(120)로부터 부하로 공급할 전력을 계산한 뒤 에너지 저장 장치(120)에 충전 혹은 방전 지령을 내려 에너지 저장 장치(120)를 충전하거나 혹은 송전선의 과부하를 해소하기 위하여 에너지 저장 장치(120)의 전력을 방전하도록 할 수 있다. The congestion control power management system 110 calculates the power to be supplied to the energy storage device 120 from the transmission line or the power to be supplied from the energy storage device 120 to the load based on the collected information, Or discharge command to charge the energy storage device 120 or to discharge the power of the energy storage device 120 to overcome the overload of the transmission line.

혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)은 네트워크 정합 장치(130)을 통해 송전선 감시 장치(300)로부터 주기적으로 송전선의 전압, 전류, 위상, 온도 등의 정보를 수집하여 송전선을 통해 흐르는 전력(송전선 전력)을 계산하고, 송전선 전력이 적정한 전력량으로 설정된 설정값 이상인지 여부를 판단하여 과부하가 걸리고 있는지 감시하며, 설정값보다 높은 전력이 흐르면 과부하 상태로 인식한다. The congestion control power management system 110 periodically collects information on the voltage, current, phase, and temperature of the transmission line from the transmission line monitoring device 300 through the network matching device 130 and transmits power (transmission line power) And determines whether or not an overload is occurring by determining whether or not the transmission line power is equal to or higher than a set value set at an appropriate power amount. If the power exceeds a set value, it is recognized as an overload state.

혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)은 송전선이 과부하 상태로 인식되는 경우, 아래에서 자세히 설명할 바와 같이 에너지 저장 장치(120)로부터 부하로 공급될 전력을 계산하여 에너지 저장 장치(120)가 전력을 공급하도록 제어하거나 혹은 과부하가 걸린 송전선에 연계된 발전기의 감발 전력을 계산하여 에너지 관리 시스템(200)에 해당 정보를 전송하는 방법으로 송전선의 과부하 해소를 위한 기능을 수행할 수 있다.The congestion control power management system 110 calculates the power to be supplied from the energy storage device 120 to the load so that the energy storage device 120 can supply power when the transmission line is recognized as an overloaded state, Or by calculating the power of the generator connected to the overhead transmission line and transmitting the information to the energy management system 200, it is possible to perform a function for overloading the transmission line.

에너지 저장 장치(120)는 송전선에 연결되어 송전선으로부터 전력을 공급받아 저장하거나 부하로 전력을 공급하는 기능을 수행한다. 에너지 저장 장치(120)는 복수 개가 구비될 수 있는데, 각 에너지 저장 장치(120)는 송전선과 계통 부하(400)에 사이에 연결되어 자신이 연결된 송전선에 과부하가 발생한 경우 과부하가 발생한 송전선에 연계된 부하에 전력을 공급하여 송전선의 과부하를 해소하는 기능을 수행할 수 있다. 복수의 에너지 저장 장치(120)는 다양한 프로토콜을 사용하는 경우가 발생할 수 있는데, 네트워크 정합장치(130)가 다양한 프로토콜을 사용하는 에너지 저장 장치(120)들과 통신하면서 정보를 수집하여 표준화하는 기능을 수행할 수 있다.The energy storage device 120 is connected to a power transmission line and receives power from the power transmission line and stores or supplies power to the load. A plurality of energy storage devices 120 may be provided, and each energy storage device 120 may be connected between the transmission line and the system load 400 and may be connected to the transmission line to which the overload occurs when an overload occurs in the transmission line to which the energy storage device 120 is connected It is possible to perform a function of supplying power to the load and solving the overload of the transmission line. The plurality of energy storage devices 120 may use various protocols. The network matching device 130 collects and standardizes information while communicating with the energy storage devices 120 using various protocols. Can be performed.

도 3은 도 2의 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)의 세부 구성을 예시한 블록도이다. 도 3을 참조하면, 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)은 통신 이중화 장치(111), 운전용 HMI(112), 데이터 저장 장치(113), 하나 이상의 혼잡 제어 연산처리 장치(114, 115)를 포함할 수 있다.3 is a block diagram illustrating the detailed configuration of the power management system 110 for congestion control of FIG. 3, the congestion control power management system 110 includes a communication duplexer 111, an operational HMI 112, a data storage device 113, and at least one congestion control calculation processing device 114, 115 can do.

통신 이중화 장치(111)에는 이중화되지 않은 일반적인 통신 수단을 사용할 수도 있으나, 바람직하게는 PRP(Parallel Redundancy Protocol) 프로토콜을 이용하여 각 장비간의 안정적인 통신을 제공함으로써 시스템 전체의 가용성 (Availability)을 높일 수 있다. PRP는 IEC(International Electrotechnical Commission) 61850 표준에서 추천하는 리던던시(Redundancy) 프로토콜이며 IEC 62439-3 Clause 4에서 정의되고 있다. 일반적인 프로토콜을 이용하여 네트워크를 구축하는 경우, 링크 단절에 의한 패킷 손실은 물론이고 복구하는 데에도 수십 밀리 초(ms)에서 수십 초(s)가 걸리는 반면, PRP를 이용하여 이중화 네트워크를 구축할 경우, 링크 단절에 의한 패킷 손실 없이 정상적인 통신이 지속적으로 제공되어 시스템의 안정성을 높일 수 있다.The communication duplexer 111 may use general communication means that is not redundant, but preferably it can improve the availability of the entire system by providing stable communication between the devices using a PRP (Parallel Redundancy Protocol) protocol . The PRP is a redundancy protocol recommended by the International Electrotechnical Commission (IEC) 61850 standard and defined in IEC 62439-3 Clause 4. When constructing a network using a general protocol, it takes tens of milliseconds (ms) to tens of seconds (s) to recover not only packet loss due to link disconnection but also recovery. On the other hand, when a redundant network is constructed using PRP , Normal communication is continuously provided without packet loss due to link disconnection, thereby enhancing the stability of the system.

운전용 HMI(112)는 운전자와 장치 사이의 인터페이스(Human-Machine Interface)로서 운전자가 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)의 동작을 제어할 때 필요한 인터페이스 기능을 수행한다. The operating HMI 112 is an interface between the driver and the apparatus (Human-Machine Interface), and performs an interface function necessary for the driver to control the operation of the power management system 110 for congestion control.

데이터 저장 장치(113)는 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)의 동작에 필요한 각종 데이터를 저장하는 기능을 수행한다. The data storage device 113 stores various data necessary for the operation of the power management system 110 for congestion control.

혼잡 제어 연산처리 장치(114, 115)는 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)이 수행하는 연산 기능을 담당한다. 혼잡 제어 연산처리 장치(114, 115)는 하나가 사용될 수도 있으나 통신 이중화 장치와 마찬가지로 리던던시를 확보하여 안정적인 동작을 보장하기 위해 두 개를 사용하는 것이 더 바람직하다.The congestion control calculation processing units 114 and 115 take charge of the calculation functions performed by the power management system 110 for congestion control. One of the congestion control calculation processing units 114 and 115 may be used, but it is more preferable to use two of them in order to secure redundancy and ensure stable operation like the communication duplexing apparatus.

도 4는 도 2의 에너지 저장 장치(120)의 구성을 예시하는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 에너지 저장 장치(120)는 통신 이중화 장치(121), 전력 변환 장치(122) 및 배터리(123)를 포함할 수 있다.4 is a block diagram illustrating the configuration of the energy storage device 120 of FIG. 4, the energy storage device 120 may include a communication duplication device 121, a power conversion device 122, and a battery 123. [

통신 이중화 장치(121)는 앞서 기술한 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)에 포함되어 있는 통신 이중화 장치(111)와 마찬가지 방식으로 통신 기능을 수행한다. The communication duplexer 121 performs a communication function in the same manner as the communication duplexer 111 included in the congestion control power management system 110 described above.

전력 변환 장치(122)는 배터리(123)와 직류 전력선으로 연결되고 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)으로부터 방전 명령을 받아 송전선에 전력을 공급하거나 충전 명령을 받아 송전선으로부터 전력을 공급받아 배터리에 저장하는 기능을 수행한다. 전력 변환 장치(122)와 배터리(123)는 전력 컨디셔닝 시스템(PCS)의 동작 상태, 전압, 전류, 전력, 온도, 충전 상태(State of Charge; SOC) 등의 정보를 통신 이중화 장치(121)을 통해 네트워크 정합 장치(130)로 제공한다.The power conversion device 122 is connected to the battery 123 via a DC power line and receives electric power from the electric power management system for congestion control 110 to supply power to the electric power transmission line, Function. The power conversion device 122 and the battery 123 receive information such as the operating state, voltage, current, power, temperature, and state of charge (SOC) of the power conditioning system PCS, To the network matching device 130. [

도 5는 도 2의 네트워크 정합 장치(130)의 구성을 예시하는 블록도이다. 네트워크 정합 장치(130)는 정보 집중화 장치(131), 이더넷 스위치 A(132) 및 이더넷 스위치 B(133)을 포함할 수 있다.5 is a block diagram illustrating the configuration of the network matching apparatus 130 of FIG. The network matching apparatus 130 may include an information concentrating apparatus 131, an Ethernet switch A 132, and an Ethernet switch B 133. [

정보 집중화 장치(131)는 에너지 저장 장치(120)에 속한 전력 변환 장치(122) 및 배터리(123)의 정보를 취합하여 동일한 주소 공간(Address Map)과 미리 정의된 스케일(scale)로 변환하여 정보를 저장한 후 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)에 전달하는 기능을 수행한다. 전체 시스템을 구축하다 보면 동일한 장비로만 구성될 수 없는 상황도 발생할 수 있다. 또한, 1차적으로 시스템을 구축한 후, 필요에 따라 2차적으로 추가 구성할 경우 타사의 장비로 구축할 경우도 발생한다. 이 경우, 서로 다른 기종의 장비에 대한 정보 주소와 스케일이 서로 다를 수 있어 통일된 구조로 규격화할 필요가 있는데 이러한 용도로 정보 집중화 장치(131)가 사용된다. 정보 집중화 장치(131)는 별도의 하드웨어 장비에 기능을 구현할 수도 있지만 일반적인 컴퓨터 시스템에 소프트웨어 형태로 구현할 수도 있다. The information centralization unit 131 collects the information of the power conversion device 122 and the battery 123 belonging to the energy storage device 120 and converts the information into the same address space and a predetermined scale, And transmits the result to the power management system 110 for congestion control. If you build an entire system, you may not be able to configure it with the same equipment. In addition, when the system is firstly built and thereafter the secondary configuration is additionally configured as needed, the system may be constructed by a third party. In this case, information addresses and scales for different types of equipment may be different from each other, so that it is necessary to standardize them in a unified structure. The information centralizing unit 131 is used for this purpose. The information centralizing unit 131 may implement functions in a separate hardware device, but may be implemented in software in a general computer system.

이더넷 스위치(132, 133)는 앞서 언급한 PRP 프로토콜을 이용하여 전체 네트워크의 안정성과 고가용성을 높이기 위해 이중화로 구성하는 것이 바람직하지만, 이로 한정하는 것은 아니고 일반적인 통신 수단을 이중화하지 않고 사용할 수도 있다.It is preferable that the Ethernet switches 132 and 133 are configured to be redundant in order to increase the stability and high availability of the entire network by using the PRP protocol described above. However, the Ethernet switches 132 and 133 may be used without redundancy of general communication means.

도 6은 에너지 저장 장치(120)와 네트워크 정합 장치(130)의 연계 구성을 예시하는 블록도이고, 도 7은 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)과 네트워크 정합 장치(130)의 연계 구성을 예시하는 블록도이다. 도 6과 도 7을 참조하면, 네트워크 정합 장치(130)과 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110) 및 에너지 저장 장치(120)는 이중화 통신 수단을 통해 상호 연결되어 정보를 주고받으며 앞서 설명한 기능을 수행할 수 있다.6 is a block diagram illustrating an example of a configuration of an association between the energy storage device 120 and the network matching device 130. FIG 7 is a diagram illustrating a connection configuration of the power management system 110 for congestion control and the network matching device 130 Block diagram. 6 and 7, the network matching device 130, the power management system for congestion control 110, and the energy storage device 120 are connected to each other through the redundant communication means to exchange information and perform the functions described above .

다음으로 본 발명의 실시 예에 따른 전력 계통 관리 시스템(10)을 사용하여 송전선의 과부하를 해소하는 방법에 대해 설명한다. 본 발명에 따른 송전선의 과부하 해소는 세 가지 방법으로 수행될 수 있다. 첫 번째는 에너지 저장 장치(120)에 저장된 전력을 과부하가 걸린 송전선에 가장 영향을 많이 미치는 부하로 공급하는 방법이고, 두 번째는 과부하가 걸린 송전선에 연계된 발전기(500)의 전력 생산을 줄이는 방법이며, 세 번째는 위 두 가지 방법을 함께 사용하는 것이다. Next, a method of solving an overload of a transmission line using the power system management system 10 according to an embodiment of the present invention will be described. The overload reduction of the transmission line according to the present invention can be performed by three methods. The first method is to supply the power stored in the energy storage device 120 to a load having the greatest influence on the overloaded power transmission line. The second method is to reduce the power generation of the generator 500 connected to the overloaded power transmission line And the third is to use the two methods together.

첫 번째, 에너지 저장 장치(120)에 저장된 전력을 과부하가 걸린 송전선에 가장 영향을 많이 미치는 부하(이하 최대 영향 부하)로 공급하는 방법에 대해 설명한다. First, a method of supplying power stored in the energy storage device 120 to a load (hereinafter, referred to as a maximum impact load) which has the greatest influence on an overloaded transmission line will be described.

이 방법은 계통 부하가 감소하게 되면 송전선에 흐르는 전력도 감소하는 원리를 이용한 것으로서, 과부하가 발생한 송전선과 최대 영향 부하 사이에 배치된 에너지 저장 장치(120)가 최대 영향 부하로 전력을 공급하면 최대 영향 부하가 송전선으로부터 전력을 공급받는 양이 줄어들게 되므로 송전선의 과부하를 줄일 수 있다. This method utilizes the principle of reducing the power flowing to the transmission line when the system load is reduced. When the energy storage device 120 disposed between the overloaded transmission line and the maximum influence load supplies power to the maximum influence load, The load is reduced in the amount of power supplied from the transmission line, so that the overload of the transmission line can be reduced.

도 8은 에너지 저장 장치(120)에 저장된 전력을 과부하가 걸린 송전선의 최대 영향 부하로 공급하는 방법에 따른 송전선 과부하 해소 절차를 예시한다. 도 8을 참조하면, 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)이 송전선 감시 장치(300)로부터 송전선에 대한 정보를 수신하는 제1단계, 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)이 송전선을 통해 흐르는 전력(송전선 전력)을 계산하는 제2단계, 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)이 송전선 전력이 설정값 이상인지 여부에 따라 과부하 여부를 판단하고 줄이고자 하는 송전선 전력량(송전선 전력 희망 감소량)에 따라 송전선으로 공급될 전력(공급 전력)을 계산하는 제3단계, 및 에너지 저장 장치(120)가 계산된 공급 전력을 최대 영향 부하로 공급하도록 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)이 에너지 저장 장치(120)를 제어하는 제4단계를 포함할 수 있다.8 illustrates a transmission line overload resolution procedure according to a method of supplying power stored in the energy storage device 120 to a maximum influence load of an overloaded transmission line. 8, a congestion control power management system 110 receives information on a transmission line from the transmission line monitoring device 300. The power management system 110 for congestion control transmits power (transmission line power The power management system for congestion control 110 determines whether or not an overload is caused based on whether the transmission line power is equal to or higher than a predetermined value and determines whether or not the power to be supplied to the transmission line according to the transmission line power amount (Power supply) of the energy storage device 120, and a third step of the energy storage device 120 to supply the calculated supply power to the maximum influence load. Step < / RTI >

도 8의 방법에 의할 경우, 송전선의 과부하를 해소하기 위해서 에너지 저장 장치(120)로부터 어느 정도의 전력을 송전선에 공급하여야 하는지가 문제가 될 수 있다. 너무 적은 전력을 공급하게 되면 과부하가 해소되지 않는다는 문제가 있고, 너무 많은 전력을 공급하는 경우 에너지 저장 장치(120)와 송전선 사이에 불필요한 에너지 전송이 수반되고 전체적인 전력 계통의 비효율성 문제가 발생할 수 있으므로, 과부하 해소에 필요한 적정량을 공급하는 것이 바람직하다. 그러나 전력 계통은 다수의 발전기와 다수의 부하가 수많은 송배전선을 통해 복잡하게 얽혀 있으므로 에너지 저장 장치(120)로부터 공급할 적정량을 정확하게 산출하는 것은 쉽지 않다.In the case of the method of FIG. 8, it may be a matter of how much power should be supplied to the transmission line from the energy storage device 120 to overcome the overload of the transmission line. If too little power is supplied, there is a problem that the overload is not solved. If too much power is supplied, unnecessary energy transfer between the energy storage device 120 and the power transmission line is accompanied and the overall power system inefficiency problem may occur , It is preferable to supply an appropriate amount for overload relief. However, it is not easy to accurately calculate the proper amount to be supplied from the energy storage device 120 because a plurality of generators and a plurality of loads are intricately intertwined through a large number of transmission and distribution lines.

본 발명의 실시 예는 과부하 해소에 필요한 적정량을 계산하기 위해 부하-송전선 감소율을 정의하고 이용한다. 과부하가 걸린 송전선에 가장 큰 영향을 주는 부하(최대 영향 부하)를 특정하고 최대 영향 부하와 송전선 전력 사이의 감소율(부하-송전선 감소율)을 아래 수학식 1에 따라 미리 혹은 실시간으로 구한 후, 아래 수학식 2에 따라 부하-송전선 감소율과 송전선 전력 희망 감소량(송전선을 통해 흐르는 전력 중에서 줄이고자 하는 전력량)을 이용하여 에너지 저장 장치(120)로부터 최대 영향 부하로 공급할 공급 전력을 계산한다. 부하-송전선 감소율은 전력 계통 송배전망 설계에 사용되는 상용 소프트웨어를 사용하여 분석과 계산이 가능하다.The embodiment of the present invention defines and uses a load-transmission line reduction rate to calculate an appropriate amount for overload relief. (Load-transmission line reduction ratio) between the maximum influence load and the transmission line power is obtained in advance or in real time according to the following equation (1), and the following mathematical expression The supply power to be supplied from the energy storage device 120 to the maximum influence load is calculated using the load-transmission line reduction ratio and the desired reduction amount of the transmission line power (the amount of power to be reduced among the power flowing through the transmission line) The load-to-transmission line reduction rate can be analyzed and calculated using commercial software used for the power grid transmission and outlook design.

수학식 1 :

Figure 112016111799391-pat00013
Equation 1:
Figure 112016111799391-pat00013

수학식 2 :

Figure 112016111799391-pat00014
Equation 2:
Figure 112016111799391-pat00014

이 방법에 의하면 부하-송전선 감소율을 이용함으로써 부하의 변동에 따른 송전선의 전력 변동량이 정량적으로 반영되어 과부하가 발생한 송전선의 과부하를 해소하기 위해 필요한 전력을 좀 더 정확하게 산출할 수 있다.According to this method, by using the load-transmission line reduction rate, the power fluctuation amount of the transmission line due to the variation of the load is quantitatively reflected, so that the power required for overloading the overloaded transmission line can be more accurately calculated.

이 방법에서 송전선 전력 희망 감소량을 초과 전력(과부하가 걸린 송전선 전력과 미리 설정해 놓은 적정 전력량인 설정값의 차이)과 동일하게 하면 송전선 과부하 해소에 필요한 적정량을 공급할 수 있으므로 바람직하다.In this method, if the desired reduction amount of the transmission line power is equal to the excess power (the difference between the overdrive transmission line power and the predetermined set amount of the proper amount of power), it is preferable since it is possible to supply an appropriate amount necessary for overloading the transmission line.

이 방법을 사용하는 경우, 혼잡 관리 시스템(100)은 송전선과 계통 부하(400) 사이에서 계통 부하(400)에 인접하여 송전선에 연결되면 자신이 인접한 계통 부하(400)의 급증으로 인해 해당 송전선에 과부하가 발생할 때 효율적으로 대응할 수 있으므로 바람직하다.When this method is used, the congestion management system 100 is connected to the transmission line adjacent to the system load 400 between the transmission line and the system load 400. When the system 100 is connected to the transmission line adjacent to the system load 400, It is preferable because it can cope efficiently when an overload occurs.

이 방법에 의하면 에너지 저장 장치(120)가 전력을 공급하여 과부하가 걸린 송전선의 과부하를 해소하므로 해당 송전선에 연계된 발전기의 발전 전력을 그만큼 줄이도록 제어하는 것이 전체적인 전력 수급 관점에서 바람직하다. 이를 위해 혼잡 관리 시스템(100)은 송전선에 공급한 전력에 대한 정보를 에너지 관리 시스템(200)으로 제공하고, 에너지 관리 시스템(200)에서 발전기들의 전력 생산을 조절할 수 있다. According to this method, it is preferable from the viewpoint of the overall power supply and demand that the energy storage device 120 supplies electric power to overcome the overload of the overhead transmission line, so that the power generation power of the generator connected to the transmission line is reduced so much. To this end, the congestion management system 100 may provide information on the power supplied to the transmission line to the energy management system 200, and may control the power generation of the generators in the energy management system 200.

두 번째, 과부하가 걸린 송전선에 연계된 발전기(500)의 전력 생산을 줄이는 방식으로 송전선의 과부하를 해소하는 방법에 대해 설명한다.Second, how to overcome the overload of the transmission line by reducing the power generation of the generator 500 connected to the overloaded transmission line will be explained.

이 방법은 발전기의 전력 생산이 감소하게 되면 연계된 송전선에 흐르는 전력도 감소하는 원리를 이용한 것으로서, 과부하가 발생한 송전선에 가장 크게 영향을 주는 발전기의 전력 생산을 줄이면 과부하가 걸린 송전선을 통해 흐르는 전력을 효율적으로 줄일 수 있다. 이 방법의 경우 과부하가 발생한 송전선에 가장 크게 영향을 주는 발전기의 발전량이 줄어들게 되는데, 에너지 관리 시스템(200)에서 다른 발전기의 발전량을 증가시켜 전체적인 전력 계통의 전력 수급 균형을 유지할 수도 있고, 혹은 상황에 따라 부하차단(Load Shedding), 수요반응(Demand Response) 등의 방법을 이용하여 대응할 수도 있다This method is based on the principle that when the power generation of the generator is reduced, the power flowing through the associated transmission line is also reduced. If the power generation of the generator, which has the greatest influence on the overloaded transmission line, is reduced, the power flowing through the overloaded transmission line Can be efficiently reduced. In this case, the power generation amount of the generator, which has the greatest influence on the overloaded transmission line, is reduced. In the energy management system 200, it is possible to increase the power generation amount of other generators to maintain the balance of power supply and demand of the entire power system, Load shedding, and demand response (Demand Response).

도 9는 과부하가 걸린 송전선에 연계된 발전기(500)의 전력 생산을 줄이는 방식으로 송전선의 과부하를 해소하는 절차를 예시한다. 도 9를 참조하면, 혼잡 관리 시스템(100)이 송전선 감시 장치(300)로부터 송전선에 대한 정보를 수신하는 제1단계, 혼잡 관리 시스템(100)이 송전선을 통해 흐르는 전력(송전선 전력)을 계산하는 제2단계, 송전선 전력이 설정값 이상이면 과부하로 판단하여 혼잡 관리 시스템(100)이 줄이고자 하는 송전선 전력량(송전선 전력 희망 감소량 A)을 산정하고 송전선 전력 희망 감소량 A에 따라 송전선에 연계된 발전기의 감발 전력(줄이고자 하는 발전 전력량)을 계산하는 제3단계 및 에너지 관리 시스템(200)이 감발 전력만큼 발전기의 전력 생산을 줄이도록 제어하는 제4단계를 포함할 수 있다. 위 설명에서는 혼잡 관리 시스템(100)이 제3단계를 수행하는 것으로 예시하였으나 에너지 관리 시스템(200)에 의해 수행될 수도 있다. 혼잡 관리 시스템(100)이 제3단계를 수행하는 경우 혼잡 관리 시스템(100)은 에너지 관리 시스템(200)으로 계산된 감발 전력에 대한 정보를 전송할 수 있다.9 illustrates a procedure for eliminating an overload of a transmission line in a manner of reducing power generation of a generator 500 connected to an overloaded transmission line. 9, the congestion management system 100 includes a first step of receiving information on a transmission line from the transmission line monitoring apparatus 300, a first step in which the congestion management system 100 calculates a power (transmission line power) flowing through the transmission line If the transmission line power is greater than the set value, the congestion management system 100 determines that the congestion management system 100 is overloaded, calculates the transmission line power amount (transmission line power reduction amount A) A third step of calculating the generated power to be reduced (the amount of generated power to be reduced), and a fourth step of controlling the energy management system 200 to reduce the power generation of the generator by the induced power. In the above description, the congestion management system 100 is illustrated as performing the third step, but it may be performed by the energy management system 200. When the congestion management system 100 performs the third step, the congestion management system 100 may transmit information about the calculated power to the energy management system 200. [

이 방법의 경우 송전선의 과부하를 해소하기 위해서 어느 발전기(500)의 전력 생산량을 어느 정도 줄여야 송전선의 과부하가 적절히 해소될 것인지가 문제가 될 수 있다. 발전기(500)의 감발 전력이 너무 작은 경우 과부하가 해소되지 않는다는 문제가 있고, 감발 전력이 너무 큰 경우 전체적인 전력 계통의 에너지 수급의 불균형 및 비효율성이 발생할 수 있으므로, 과부하 해소에 필요한 적정량을 감발하도록 할 필요가 있다. 그러나 앞서 언급한 바와 같이 전력 계통은 다수의 발전기와 다수의 부하가 수많은 송배전선을 통해 복잡하게 얽혀 있으므로 적절한 감발 전력을 정확하게 산출하는 것은 쉽지 않다.In this method, it may be a problem to reduce the power generation amount of the generator 500 to overcome the overload of the transmission line in order to overcome the overload of the transmission line. If the generated power of the generator 500 is too small, there is a problem that the overload is not solved. If the generated power is too large, the unbalance and inefficiency of the energy supply and demand of the entire power system may occur. Needs to be. However, as mentioned above, it is not easy to accurately calculate the appropriate discharge power because the power system is intertwined with many generators and many loads through many transmission and distribution lines.

본 발명의 실시 예는 과부하 해소에 필요한 적절한 감발 전력을 계산하기 위해 발전기-송전선 감소율을 이용한다. 과부하가 걸린 송전선에 가장 큰 영향을 주는 발전기(최대 영향 발전기)를 특정하고, 최대 영향 발전기와 과부하가 걸린 송전선 사이의 발전기-송전선 감소율을 아래 수학식 3에 따라 구하며, 아래 수학식4에 따라 발전기-송전선 감소율과 송전선 전력 희망 감소량 A를 이용하여 감발 전력을 계산한다. 이후 최대 영향 발전기가 계산된 감발 전력만큼 전력 생산을 줄이도록 제어한다. 발전기-송전선 감소율은 전력 계통 송배전망 설계에 사용되는 상용 소프트웨어를 사용하여 분석과 계산이 가능하다.Embodiments of the present invention utilize the generator-transmission line reduction rate to calculate the appropriate power required for overload relief. (Maximum influence generator) that has the greatest effect on the overhead transmission line is determined, and the reduction rate of the generator-transmission line between the maximum influence generator and the overhead transmission line is calculated according to the following equation (3) - Calculate the decay power using the reduction rate of the transmission line and the desired decrease amount A of the transmission line power. Then the maximum impact generator controls the power generation to be reduced by the calculated power. Generator-transmission line reduction rates can be analyzed and calculated using commercially available software used for power grid transmission design.

수학식 3 :

Figure 112016111799391-pat00015
Equation (3)
Figure 112016111799391-pat00015

수학식 4 :

Figure 112016111799391-pat00016
Equation 4:
Figure 112016111799391-pat00016

이 방법에 의하면 발전기-송전선 감소율을 이용함으로써 발전기의 전력 생산량 변동에 따른 송전선의 전력 변동량이 정량적으로 반영되어 과부하가 발생한 송전선의 과부하를 해소하기 위해 필요한 감발 전력을 좀 더 정확하게 산출할 수 있다. According to this method, the power fluctuation amount of the transmission line due to the fluctuation of the power generation amount of the generator can be quantitatively reflected by using the generator-transmission line reduction rate, so that the required power for overloading the overloaded transmission line can be more accurately calculated.

송전선 전력 희망 감소량 A를 과부하가 걸린 송전선 전력과 상기 설정값의 차이(초과 전력)와 동일하게 하면 발전기가 송전선 과부하 해소에 필요한 적정량을 줄일 수 있으므로 바람직하다.It is preferable that the power reduction amount A of the transmission line power is made equal to the difference (excess power) between the transmission line power overloaded and the set value, because the generator can reduce the necessary amount for overloading the transmission line.

세 번째, 에너지 저장 장치(120)에 저장된 전력을 과부하가 걸린 송전선에 연계된 부하로 공급하는 방법 및 과부하가 걸린 송전선에 연계된 발전기(500)의 전력 생산을 줄이는 방법을 함께 사용하는 방법에 대해 설명한다. Third, a method of supplying power stored in the energy storage device 120 to a load connected to an overloaded transmission line and a method of using a method of reducing the power generation of the generator 500 connected to the overloaded transmission line together Explain.

이 방법은 과부하가 걸린 송전선의 전력과 미리 설정해 놓은 적정한 전력 설정값의 차이(초과 전력)를 고려하여, 발전기(500)의 감발에 의해 줄이기를 희망하는 송전선 전력 희망 감소량 A와 에너지 저장 장치(120)로부터 송전선에 연계된 부하로 전력을 공급함에 의해 줄이기를 희망하는 송전선 전력 희망 감소량 B를 설정한 후, 위에서 언급한 수학식 1 내지 수학식 4를 사용하여 감발 전력과 공급 전력을 계산하여 계산된 감발 전력만큼 발전기의 전력 생산을 줄이고 계산된 공급 전력만큼 에너지 저장 장치(120)로부터 송전선에 연계된 부하로 전력을 공급하는 방식을 동시에 사용하여 송전선의 과부하를 해소하는 방법이다. 이 방법에서는 송전선 전력 희망 감소량 A와 송전선 전력 희망 감소량 B의 합이 초과 전력과 동일하도록 하면 송전선 전력이 적정한 전력 설정값에 근접할 수 있으므로 바람직하다. This method considers the difference (excess power) between the power of the transmission line overloaded and the preset appropriate power setting value so that the desired reduction amount A of the transmission line power desired to be reduced by the generation of the generator 500, To the load connected to the transmission line, and then calculates the deceleration power and the supply power by using the above-mentioned Equations 1 to 4, A method of reducing the power generation of the generator by the generated power and a method of supplying the power from the energy storage device 120 to the load connected to the transmission line by the calculated supply power is used at the same time to overcome the overload of the transmission line. In this method, if the sum of the transmission line power desired reduction amount A and the transmission line power desired reduction amount B is equal to the excess power, the transmission line power can be approximated to an appropriate power setting value.

도 10은 도 8의 방법과 도 9의 방법을 함께 사용하여 송전선의 과부하를 해소하는 절차를 예시한다. 도 10을 참조하면, 혼잡 관리 시스템(100)이 송전선 감시 장치(300)로부터 송전선에 대한 정보를 수신하는 제1단계, 혼잡 관리 시스템(100)이 송전선을 통해 흐르는 전력(송전선 전력)을 계산하는 제2단계, 송전선 전력이 설정값 이상이면 과부하로 판단하고 혼잡 관리 시스템(100)이 발전기의 감발을 통해 줄이고자 하는 송전선 전력 희망 감소량 A 및 에너지 저장 장치(120)로부터 송전선에 연계된 부하로 전력을 공급하여 줄이고자 하는 송전선 전력 희망 감소량 B를 산정한 후 위 수학식 3 및 수학식 4를 사용하여 송전선 전력 희망 감소량 A에 따라 송전선에 연계된 발전기의 감발 전력을 계산하고 위 수학식 1 및 수학식 2를 사용하여 송전선 전력 희망 감소량 B에 따라 에너지 저장 장치(120)로부터 송전선에 연계된 부하로 공급할 전력(공급 전력)을 계산하는 제3단계, 에너지 저장 장치(120)가 계산된 공급 전력을 송전선으로 공급하도록 혼잡 관리 시스템(100)이 에너지 저장 장치(120)를 제어하고 계산된 감발 전력에 대한 정보를 에너지 관리 시스템(200)에 제공하여 에너지 관리 시스템(200)이 감발 전력만큼 해당 발전기의 전력 생산을 줄이도록 제어하는 제4단계를 포함할 수 있다. Fig. 10 illustrates a procedure for solving an overload of a transmission line using the method of Fig. 8 and the method of Fig. 9 together. 10, the congestion management system 100 includes a first step of receiving information on a transmission line from the transmission line monitoring device 300, a first step in which the congestion management system 100 calculates the power (transmission line power) flowing through the transmission line If the transmission line power is equal to or greater than the predetermined value, it is determined that the congestion management system 100 determines that the congestion management system 100 is overloaded, and the reduction amount A of the transmission line power desired to be reduced through the detection of the generator, And then calculates the deceleration power of the generator connected to the transmission line according to the desired reduction amount A of the transmission line power using the above Equations 3 and 4. Then, (Power supply) to be supplied from the energy storage device 120 to the load connected to the transmission line according to the transmission line power desired reduction amount B using Equation 2, The congestion management system 100 controls the energy storage device 120 so that the energy storage device 120 supplies the calculated power supply to the power transmission line and provides information about the calculated power consumption to the energy management system 200 And a fourth step of controlling the energy management system 200 so as to reduce the power generation of the corresponding generator by the deceleration power.

이 방법에 의하면 발전기-송전선 감소율 및 부하-송전선 감소율을 동시에 이용함으로써 부하의 감소에 따른 송전선의 전력 감소량 및 발전기의 전력 생산량 변동에 따른 송전선의 전력 변동량이 정량적으로 반영되어 송전선의 과부하를 해소하기 위해 필요한 감발 전력 및 에너지 공급 장치(120)로부터 송전선에 공급될 전력을 좀 더 정확하게 산출할 수 있다. 또한, 에너지 공급 장치(120)의 잔여 에너지를 고려하여 송전선 전력 희망 감소량 A와 송전선 전력 희망 감소량 B를 적절히 조절할 수 있으므로 효율적인 과부하 해소가 가능하다.According to this method, by using the reduction ratio of the generator-transmission line and the load-transmission line reduction rate simultaneously, it is possible to quantitatively reflect the power fluctuation amount of the transmission line according to the power reduction amount of the transmission line due to the decrease of the load and the power generation amount of the generator, It is possible to more accurately calculate required power to be supplied to the power transmission line from the power supply 120 and the required power. Also, considering the residual energy of the energy supply device 120, it is possible to appropriately adjust the transmission line power desired reduction amount A and the transmission line power desired reduction amount B, so that the overload can be efficiently solved.

이상은 도면에 도시된 실시 예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined only by the appended claims.

100: 혼잡 관리 시스템
110: 혼잡 제어용 전력 관리 시스템
111: 통신 이중화 장치
112: 운전용 HMI
113: 데이터 저장 장치
114: 혼잡 제어 연산처리 장치 (A)
115: 혼잡 제어 연산처리 장치 (B)
120: 에너지 저장 장치
121: 통신 이중화 장치
122: 전력 변환 장치
123: 배터리
130: 네트워크 정합 장치
131: 정보 집중화 장치
132: 이더넷 스위치 (A)
133: 이더넷 스위치 (B)
200: 에너지 관리 시스템 (EMS)
300: 송전선 감시 장치
400: 계통 부하
500: 발전기
100: Congestion management system
110: Power management system for congestion control
111: communication duplexer
112: Operating HMI
113: Data storage device
114: Congestion control calculation processor (A)
115: Congestion control processor (B)
120: Energy storage device
121: communication duplexer
122: power converter
123: Battery
130: Network matching device
131: Information centralizing device
132: Ethernet switch (A)
133: Ethernet switch (B)
200: Energy Management System (EMS)
300: Transmission line monitoring device
400: System load
500: generator

Claims (7)

에너지 저장 장치(120)를 포함하는 혼잡 관리 시스템(100)에 의해 수행되는 송전선 과부하 관리 방법으로서,
송전선 감시 장치(300)로부터 상기 송전선에 대한 정보를 수신하는 제1단계;
상기 송전선을 통해 흐르는 전력(송전선 전력)을 계산하는 제2단계;
상기 송전선 전력이 설정값 이상이면 과부하로 판단하여 줄이고자 하는 송전선 전력량(송전선 전력 희망 감소량)에 따라 상기 송전선에 연계된 부하로 공급될 전력(공급 전력)을 계산하는 제3단계; 및
상기 에너지 저장 장치(120)가 상기 계산된 공급 전력을 상기 부하로 공급하도록 상기 에너지 저장 장치(120)를 제어하는 제4단계;를 포함하고,
상기 에너지 저장 장치(120)는 에너지를 저장하는 배터리(123) 및 상기 송전선과 상기 배터리 사이에서 에너지를 변환하여 전달하는 전력 변환 장치(122)를 포함하며,
상기 송전선 전력 희망 감소량에 따라 상기 공급 전력을 계산하는 제3단계는, 상기 송전선에 가장 큰 영향을 주는 부하(최대 영향 부하)를 특정하고 상기 최대 영향 부하와 상기 송전선 전력 사이의 감소율(부하-송전선 감소율)을 아래 수학식 1에 따라 미리 혹은 실시간으로 구한 후, 아래 수학식 2에 따라 상기 부하-송전선 감소율과 상기 송전선 전력 희망 감소량을 이용하여 상기 공급 전력을 산정하는 것을 특징으로 하는 송전선 과부하 관리 방법.
수학식 1 :
Figure 112017001598230-pat00017

수학식 2 :
Figure 112017001598230-pat00018
A transmission line overload management method performed by a congestion management system (100) including an energy storage device (120)
A first step of receiving information on the transmission line from the transmission line monitoring device 300;
A second step of calculating power (transmission line power) flowing through the transmission line;
A third step of calculating power (supply power) to be supplied to the load connected to the transmission line according to a transmission line power amount (a desired reduction amount of the transmission line power) to be determined as an overload when the transmission line power is not less than a set value; And
And controlling the energy storage device (120) so that the energy storage device (120) supplies the calculated supply power to the load,
The energy storage device 120 includes a battery 123 that stores energy, and a power conversion device 122 that converts energy between the power transmission line and the battery and transfers the energy.
The third step of calculating the supply power in accordance with the desired reduction amount of the transmission line power specifies a load (maximum influence load) having the greatest influence on the transmission line and determines a reduction rate between the maximum influence load and the transmission line power The transmission power reduction ratio is calculated in advance or in real time according to Equation (1) below, and then the power supply is calculated using the load-transmission line reduction ratio and the transmission line power reduction amount according to Equation (2) .
Equation 1:
Figure 112017001598230-pat00017

Equation 2:
Figure 112017001598230-pat00018
 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 혼잡 관리 시스템(100)은,
송전선에 연결되어 상기 송전선으로부터 전력을 공급받아 저장하거나 상기 부하로 전력을 공급하는 복수의 상기 에너지 저장 장치(120); 및
상기 공급 전력을 계산하고, 상기 에너지 저장 장치(120)가 상기 공급 전력을 상기 부하로 공급하도록 상기 에너지 저장 장치(120)를 제어하는 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)을 포함하는 특징으로 하는 송전선 과부하 관리 방법.The system according to claim 1, wherein the congestion management system (100)
A plurality of energy storage devices (120) connected to a power transmission line to receive and store power from the power transmission line or to supply power to the load; And
And a power management system (110) for congestion control to calculate the supply power and to control the energy storage device (120) so that the energy storage device (120) supplies the supply power to the load. How to manage. 청구항 3에 있어서, 상기 혼잡 관리 시스템(100)은,
다양한 프로토콜을 사용하는 상기 복수의 에너지 저장 장치(120)와 통신하며 상기 복수의 에너지 저장 장치(120)로부터 수집된 정보를 표준화하여 상기 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)에 제공하는 네트워크 정합 장치(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선 과부하 관리 방법.The system according to claim 3, wherein the congestion management system (100)
A network matching device 130 for communicating with the plurality of energy storage devices 120 using various protocols and for standardizing information collected from the plurality of energy storage devices 120 and providing the information to the power management system 110 for congestion control Further comprising the steps of: 청구항 4에 있어서, 상기 네트워크 정합 장치(130)는 상기 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110) 및 상기 에너지 저장 장치(120)와 PRP(Parallel Redundancy Protocol) 방식으로 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 송전선 과부하 관리 방법.The network matching device according to claim 4, wherein the network matching device (130) communicates with the congestion control power management system (110) and the energy storage device (120) by PRP (Parallel Redundancy Protocol) Way. 청구항 4에 있어서, 상기 혼잡 제어용 전력 관리 시스템(110)은,
상기 네트워크 정합 장치(130)와 통신을 수행하는 통신 이중화 장치(111);
데이터를 저장하기 위한 데이터 저장 장치(113); 및
상기 송전선 전력 및 상기 공급 전력을 계산하는 혼합 제어 연산처리 장치(114)를 포함하는 것을 특징으로 하는 송전선 과부하 관리 방법.5. The power management system for congestion control according to claim 4,
A communication duplexer 111 for communicating with the network matching device 130;
A data storage device 113 for storing data; And
And a mixed control calculation processing unit (114) for calculating the transmission line power and the supply power. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020004996A1 (en) * 2018-06-28 2020-01-02 한국남동발전 주식회사 Device and method for generating learning data for learning model of system for predicting and diagnosing power plant malfunction

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WO2020004996A1 (en) * 2018-06-28 2020-01-02 한국남동발전 주식회사 Device and method for generating learning data for learning model of system for predicting and diagnosing power plant malfunction

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