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技術 バッテリエネルギー貯蔵システムを含む電力供給システム

出願人 エルエス産電株式会社
発明者 シムチェソン
出願日 2015年12月24日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2015-251211
公開日 2016年9月15日 (4年3ヶ月経過) 公開番号 2016-167965
状態 特許登録済
技術分野 電池等の充放電回路 交流の給配電
主要キーワード 必須装置 電気電力 交流コンバータ 一定規模 容量電力 圧縮空気貯蔵 新再生エネルギー 発電会社
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

電力供給システムが開示される。

解決手段

本発明の一実施例による電力供給システムは、最初の第1システムドループカーブ(Droop curve)を複数のバッテリに設定するシステム制御部及び前記設定された第1システムカーブに基づいて前記複数のバッテリの充放電を制御する充電制御部を含む。

概要

背景

電力供給システムとは、発電所で過剰生産された電力または不規則に生産される新再生エネルギー貯蔵しておいてから一時的に電力が不足な際に送電する貯蔵装置をいう。

詳しくは、電力供給システムとは、エネルギーを必要な時及び場所に供給するために電気電力系統電気を貯蔵しておくシステムをいう。言い換えると、従来の二次電池のように一つの製品にシステムが統合されたストレージで構成される一つの集合体である。

最近急速に成長している新再生エネルギーである風力発電の際に、不安定な発電エネルギーを貯蔵してから必要な時点で安定的に電力系統に更に供給する必須装置として、電力供給システムの重要性が頭を擡げている。もし、電力供給システムがなければ、風や太陽光に依存する不安定な電力供給のため、電力系統に急に電気が切れるなど深刻な問題が発生する恐れがある。よって、このような環境でストレージが非常に重要な分野に頭を擡げており、家庭用電力貯蔵システムにまで拡張されている。

このような電力供給システムは、電力系統で発電、送配電需要家に設置されて利用されており、周波数調整(Frequency Regulation)、新再生エネルギーを利用した発電機出力の安定化、ピーク負荷の低減(Peak Shaving)、負荷標準化Load Leveling)、非常電源などの機能として使用されている。

電力供給システムは貯蔵方式によって大きく物理的エネルギー貯蔵と化学的エネルギー貯蔵とに区分される。物理的エネルギー貯蔵としては揚水発電圧縮空気貯蔵フライホイールなどを利用した方法があり、化学的エネルギー貯蔵としてはリチウムイオンバッテリ鉛蓄電池、Nas電池などを利用した方法がある。

概要

電力供給システムが開示される。本発明の一実施例による電力供給システムは、最初の第1システムドループカーブ(Droop curve)を複数のバッテリに設定するシステム制御部及び前記設定された第1システムカーブに基づいて前記複数のバッテリの充放電を制御する充電制御部を含む。

目的

本発明の一実施例は、複数個のバッテリに一つのシステムドループカーブ(Droop curve)を設定して、バッテリの充放電効率を向上させた電力供給システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

第1システムドループカーブ(Droopcurve)を複数のバッテリに設定するシステム制御部と、前記設定された第1システムドループカーブに基づいて前記複数のバッテリの充放電を制御する充電制御部と、を含むバッテリエネルギ貯蔵システムを含む電力供給システム

請求項2

前記充電制御部は、複数のバッテリからSOC(StateOfCharge)レベル情報を獲得し、前記システム制御部は、前記充電制御部から獲得したSOCレベル情報に基づいて第2システムドループカーブを生成し、前記生成された第2システムドループカーブを前記複数のバッテリに同じく設定する、請求項1に記載のバッテリエネルギー貯蔵システムを含む電力供給システム。

請求項3

前記システム制御部は、前記第1システムドループカーブを予め設定されたデータ及び系統周波数のうち少なくとも一つに基づいて設定する、請求項1または2に記載のバッテリエネルギー貯蔵システムを含む電力供給システム。

請求項4

前記システム制御部は、前記第2システムドループカーブを前記複数のバッテリから獲得したSOCレベル情報の平均値に基づいて設定する、請求項3に記載のバッテリエネルギー貯蔵システムを含む電力供給システム。

請求項5

前記システム制御部は、前記第2システムドループカーブを前記複数のバッテリから獲得したSOCレベル情報のうち基準値との差が最も大きいSOCレベル情報に基づいて設定し、前記基準値は、システムの最初の設計の際に設定された系統周波数に基づいた値のうち少なくとも一つである、請求項3に記載のバッテリエネルギー貯蔵システムを含む電力供給システム。

請求項6

前記充電制御部は、前記複数のバッテリからSOCレベルを獲得し、前記システム制御部は、前記充電制御部から獲得したSOCレベル情報に基づいて第2システムドループカーブを生成するための基準周波数を決定する、請求項1に記載のバッテリエネルギー貯蔵システムを含む電力供給システム。

請求項7

前記基準周波数は、前記複数のバッテリごとにそれぞれ決定される、請求項6に記載のバッテリエネルギー貯蔵システムを含む電力供給システム。

請求項8

前記システム制御部は、決定された基準周波数を前記充電制御部に伝送し、前記充電制御部は、受信した基準周波数に基づいて第2システムドループカーブを生成し、前記第2システムドループカーブに基づいてバッテリを制御する、請求項6に記載のバッテリエネルギー貯蔵システムを含む電力供給システム。

技術分野

0001

本発明は電力系統での補助サービスを提供するものであって、特にバッテリ充放電を制御する充電制御部の動作方法に関するものである。

背景技術

0002

電力供給システムとは、発電所で過剰生産された電力または不規則に生産される新再生エネルギー貯蔵しておいてから一時的に電力が不足な際に送電する貯蔵装置をいう。

0003

詳しくは、電力供給システムとは、エネルギーを必要な時及び場所に供給するために電気電力系統電気を貯蔵しておくシステムをいう。言い換えると、従来の二次電池のように一つの製品にシステムが統合されたストレージで構成される一つの集合体である。

0004

最近急速に成長している新再生エネルギーである風力発電の際に、不安定な発電エネルギーを貯蔵してから必要な時点で安定的に電力系統に更に供給する必須装置として、電力供給システムの重要性が頭を擡げている。もし、電力供給システムがなければ、風や太陽光に依存する不安定な電力供給のため、電力系統に急に電気が切れるなど深刻な問題が発生する恐れがある。よって、このような環境でストレージが非常に重要な分野に頭を擡げており、家庭用電力貯蔵システムにまで拡張されている。

0005

このような電力供給システムは、電力系統で発電、送配電需要家に設置されて利用されており、周波数調整(Frequency Regulation)、新再生エネルギーを利用した発電機出力の安定化、ピーク負荷の低減(Peak Shaving)、負荷標準化Load Leveling)、非常電源などの機能として使用されている。

0006

電力供給システムは貯蔵方式によって大きく物理的エネルギー貯蔵と化学的エネルギー貯蔵とに区分される。物理的エネルギー貯蔵としては揚水発電圧縮空気貯蔵フライホイールなどを利用した方法があり、化学的エネルギー貯蔵としてはリチウムイオンバッテリ鉛蓄電池、Nas電池などを利用した方法がある。

発明が解決しようとする課題

0007

本発明の一実施例は、複数個のバッテリに一つのシステムドループカーブ(Droop curve)を設定して、バッテリの充放電効率を向上させた電力供給システムを提供することを目的とする。

0008

また、本発明の一実施例はバッテリのSOC(State Of Charge)レベルに基づいて各バッテリ別にドループカーブを設定し、バッテリの充放電効率を向上させた電力供給システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明の一実施例による電力供給システムは、最初の第1システムドループカーブを複数のバッテリに設定するシステム制御部及び前記設定された第1システムドループカーブに基づいて前記複数のバッテリの充放電を制御する充電制御部を含む。

0010

この際、前記充電制御部は、複数のバッテリからSOCレベル情報を獲得し、前記システム制御部は、前記充電制御部から獲得したSOCレベル情報に基づいて第2システムドループカーブを生成し、前記生成された第2システムドループカーブを前記複数のバッテリに同じく設定する。

0011

この際、前記システム制御部は、前記第1システムドループカーブを予め設定されたデータ及び系統周波数のうち少なくとも一つに基づいて設定する。

0012

この際、前記システム制御部は、前記第2システムドループカーブを前記複数のバッテリから獲得したSOCレベル情報の平均値に基づいて設定する。

0013

この際、前記システム制御部は、前記第2システムドループカーブを前記複数のバッテリから獲得したSOCレベル情報のうち基準値との差が最も大きいSOCレベル情報に基づいて設定し、前記基準値はシステムの最初の設計の際に設定された系統周波数に基づいた値のうち少なくとも一つである。

0014

この際、前記充電制御部は、前記複数のバッテリからSOCレベルを獲得し、前記システム制御部は、前記充電制御部から獲得したSOCレベル情報に基づいて第2システムドループカーブを生成するための基準周波数を決定する。

0015

この際、前記基準周波数は、前記複数のバッテリごとにそれぞれ決定される。

0016

この際、前記システム制御部は、決定された基準周波数を前記充電制御部に伝送し、前記充電制御部は、受信した基準周波数に基づいて第2システムドループカーブを生成し、前記第2システムドループカーブに基づいてバッテリを制御する。

発明の効果

0017

本発明の一実施例によって、電力供給システムは複数個のバッテリに一つのシステムドループカーブを設定してバッテリの充放電効率を向上することができる。

0018

また、本発明の一実施例によって、電力供給システムはバッテリのSOCレベルに基づいて各バッテリ別にドループカーブを設定してバッテリの充放電効率を向上することができる。

図面の簡単な説明

0019

電力供給システムの全体的な構成を示すブロック図である。
本発明の一実施例による電力供給システムのブロック図である。
本発明の一実施例による小容量電力供給システムのブロック図である。
本発明の一実施例による電力市場の構造を示す概念図である。
本発明の一実施例による複数のバッテリ充放電を制御するためのドループカーブを示す図である。
本発明の一実施例によるバッテリ充放電制御方法を示すフローチャートである。
本発明の他の実施例によるバッテリ充放電制御方法を示すフローチャートである。

実施例

0020

以下、本発明に関する実施例について図面を参照してより詳細に説明する。以下の説明で使用される構成要素に関する接尾辞である「モジュール」及び「部」は明細書作成の容易さのみを考慮して付与されるか混用されるものであって、それ自体で互いに区別される意味または役割を有するものではない。

0021

本発明の利点及びその特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付した図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すると明確になるはずである。しかし、本発明は以下で開示される実施例に限らず互いに異なる多様な形態に具現されてもよいが、本実施例は本発明の開示が完全になるようにし、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものであって、本発明は請求項の範囲によって定義されるのみである。明細書全体にわたって、同じ参照符号は同じ構成要素を指す。

0022

本発明の実施例を説明するに当たって、関連する公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明確にする恐れがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は本発明の実施例における機能を考慮して定義された用語であって、これはユーザ、運用者の意図又は慣例などによって異なり得る。よって、その定義は本明細書全般にわたる内容に基づいて下されるべきである。

0023

添付した図面の各ブロックとフローチャートの各ステップの組み合わせは、コンピュータプログラムインストラクションによって行われてもよい。これらのコンピュータプログラムインストラクションは、汎用コンピュータ、特殊用コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータプロセッシングデバイスプロセッサに搭載可能であるため、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータプロセッシングデバイスのプロセッサを介して行われるそのインストラクションが、図面の各ブロック又はフローチャートの各ステップで説明された機能を行う手段を生成するようになる。これらのコンピュータプログラムインストラクションは、特定方式に機能を具現するためにコンピュータ又はその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備指向するコンピュータで利用可能な又はコンピュータで判読可能なメモリに記憶されることもできるため、そのコンピュータで利用可能な又はコンピュータで判読可能なメモリに記憶されたインストラクションは図面の各ブロック又はフローチャートの各ステップで説明された機能を行うインストラクション手段を内包する製品を生産することもできる。コンピュータプログラムインストラクションは、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータプロセッシングデバイス上に搭載することもできるため、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータプロセッシングデバイス上で一連動作ステップが行われてコンピュータで実行されるプロセスを生成して、コンピュータ又はその他のプログラム可能なデータプロセッシングデバイスを行うインストラクションは、図面の各ブロック又はフローチャートの各ステップで説明された機能を行うためのステップを提供することもできる。

0024

また、各ブロック又は各ステップは、特定の論理的機能を実行するための一つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュール、セグメント又はコードの一部を示す。また、いくつかの代替実施例では、ブロック又はステップで言及した機能が順番を逸脱して発生することもできることに注目すべきである。例えば、連続して図示されている2つのブロック又はステップは、実際は実質的に同時に行われてもよく、或いはそのブロック又はステップが時々当たる機能に応じて逆順に行われてもよい。

0025

図1は、電力供給システムの全体的な構成を示すブロック図である。図1に示したように、電力供給システム1は、パワープラント2、工場3、家庭4及び他のパワープラントまたは消費者5と一緒に一つのプラットフォームを構成する。

0026

本発明の一実施例によると、パワープラント2で生産されたエネルギーは、電力供給システム1に貯蔵される。また、電力供給システム1が貯蔵したエネルギーは、更に工場3や家庭4に伝送され、他のパワープラントまたは消費者に販売されることもある。

0027

詳しくは、パワープラント2で生産された電気エネルギーは、環境や時間によってその変動の幅が大きい。例えば、太陽光発電の場合、気象状況または日出時間によって生産量が異なり得る。このように変動の幅が大きい場合、生産された電気エネルギーを工場3または家庭4で安定的に使用することが難しい。よって、パワープラントで生産された電気エネルギーを電力供給システムに一旦貯蔵し、貯蔵した電気エネルギーを安定的に出力して工場3または家庭4で利用する。また、使用してから残った電気エネルギーを他の消費者5に販売することもできる。また、電力供給システム1に貯蔵された電気エネルギー以上を工場3または家庭4で消費する場合、他のパワープラント5から電気エネルギーを購入することもできる。

0028

図2は、本発明の一実施例による電力供給システムのブロック図である。

0029

本発明の一実施例による電力供給システム100は、発電装置101、直流交流コンバータ103、交流フィルタ105、交流/交流コンバータ107、系統109、充電制御部111、バッテリエネルギ貯蔵システム113、システム制御部115、負荷117及び直流/直流コンバータ121を含む。

0030

発電装置101は電気エネルギーを生産する。発電装置が太陽光発電装置であれば、発電装置101は太陽電池アレイである。太陽電池アレイは複数の太陽電池モジュールを結合したものである。太陽電池モジュールは複数の太陽電池セル直列または並列に連結し、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換して所定の電圧電流を発生する装置である。よって、太陽電池アレイは太陽エネルギーを吸収して電気エネルギーに変換する。また、発電システムが風力発電システムであれば、発電装置101は風力エネルギーを電気エネルギーに変換するファンである。但し、上述したように電力供給システム100は発電装置101なしにバッテリエネルギー貯蔵システム113のみを介して電力を供給することができる。この場合、電力供給システム100は発電装置101を含まなくてもよい。

0031

直流/交流コンバータ103は、直流電力交流電力コンバーティングする。発電装置101が供給した直流電力またはバッテリエネルギー貯蔵システム113が放電した直流電力を、充電制御部111を介して供給されて交流電力にコンバーティングする。

0032

交流フィルタ105は、交流電力にコンバーティングされた電力のノイズフィルタリングする。具体的な実施例においては、交流フィルタ105は省略されてもよい。

0033

交流/交流コンバータ107は、交流電力を系統109または負荷117に供給するようにノイズがフィルタリングされた交流電力の電圧の大きさをコンバーティングして、電力を系統109または独立した負荷に供給する。具体的な実施例においては、交流/交流コンバータ107は省略されてもよい。

0034

系統109とは、多くの発電所、変電所送配電線及び負荷が一体になって電力の発生及び利用が行われるシステムである。

0035

負荷117は発電システムから電気エネルギーを供給されて電力を消耗する。

0036

バッテリエネルギー貯蔵システム113は、発電装置101から電気エネルギーを供給されて充電し、系統109または負荷117の電力需給状況に応じて充電された電気エネルギーを放電する。詳しくは、系統109または負荷117が軽負荷であれば、バッテリエネルギー貯蔵システム113は、発電装置101から遊休電力を供給されて充電する。系統109または負荷117が過負荷であれば、バッテリエネルギー貯蔵システム113は充電された電力を放電して、系統109または負荷117に電力を供給する。系統109または負荷117の電力需給状況は時間帯別に大きな差を有する。よって、電力供給システム100が、発電装置101が供給する電力を系統109または負荷117の電力需給状況を考慮せずに一律的に供給することは、非効率である。よって、発電システム100は、バッテリエネルギー貯蔵システム113を使用して系統109または負荷117の電力需給状況に応じて電力供給量を調節する。それによって、発電供給システム100は系統109または負荷117に効率的に電力を供給することができる。

0037

直流/直流コンバータ121は、バッテリエネルギー貯蔵システム113が供給するか供給される直流電力の大きさをコンバーティングする。具体的な実施例においては、直流/直流コンバータ121は省略されてもよい。

0038

システム制御部115は、直流/交流コンバータ103及び交流/交流コンバータ107の動作を制御する。また、システム制御部115は、バッテリエネルギー貯蔵システム113の充電と放電を制御する充電制御部111を含む。充電制御部111はバッテリエネルギー貯蔵システム113の充電及び放電を制御する。系統109または負荷117が過負荷であれば、充電制御部111は、バッテリエネルギー貯蔵システム113から電力を供給されて、系統109または負荷117に電力を伝達する。系統109または負荷117が軽負荷であれば、充電制御部111は、外部の電力供給源または発電装置101から電力を供給されて、バッテリエネルギー貯蔵システム113に伝達する。

0039

図3は、本発明の一実施例による小容量電力供給システムのブロック図である。

0040

本発明の一実施例による小容量電力供給システム200は、発電装置101、直流/交流コンバータ103、交流フィルタ105、交流/交流コンバータ107、系統109、充電制御部111、バッテリエネルギー貯蔵システム113、システム制御部115、第1直流/直流コンバータ119、負荷117及び 第2直流/直流コンバータ121を含む。

0041

図2の本発明の一実施例と全て同じであるが、第1直流/直流コンバータ119を更に含む。第1直流/直流コンバータ119は、発電装置101が発電する直流電力の電圧をコンバーティングする。小容量電力供給システム200は、発電装置101が生産する電力の電圧が小さい。よって、発電装置101が供給する電力を直流/交流コンバータに入力するためには昇圧する必要がある。第1直流/直流コンバータ119は、発電装置101が生産する電力の電圧を直流/交流コンバータ103に入力可能な電圧の大きさにコンバーティングする。

0042

図4は、本発明の一実施例による電力市場の構造を示す概念図である。

0043

図4を参照すると、電力市場の構造は発電子会社、独立発電事業者、PPA事業者区域電気事業者、韓国電力取引所、韓国電力公社、消費者、大規模の消費者及び特定区域消費者を含む。上述した国内発電会社は2014年現在、韓国電力公社から分離された6社の発電子会社と288社の独立発電事業者がある。

0044

発電子会社、独立発電事業者、PPA事業者及び区域電気事業者は発電会社を意味し、それぞれが所有する発電機器から発電可能な電力量による供給可能容量を韓国電力取引所に入札し、入札による収益を獲得する。

0045

発電子会社及び独立発電事業者それぞれは、所有する発電機別の供給可能発電量毎日韓国電力取引所に入札し、韓国電力取引所は電力市場に対する運営担当する。

0046

韓国電力公社は、電力市場で決定された価格で電力を購入し、購入した電力を消費者に供給する。それによって、韓国電力公社は送電、配電及び販売を担当する。

0047

PPA事業者は、電力需給契約(PPA:Power Purchase Agreement)事業者を意味し、PPA事業者は上述した電力市場に電力可能容量を入札する。そして、PPA事業者は、電力取引代金は電力事情で決定される金額ではなく、韓国電力公社との需給契約による価格を適用するように精算する。そして、それによる精算規則が電力市場精算規則情報に含まれる。

0048

区域電気事業者は、一定規模発電設備を介して電力を生産し、許可された特定区域内で生産された電力を直接販売する事業者である。また、区域電気事業者は、不足する電力を韓国電力公社や電力市場から直接購入するか、余剰電力を韓国電力公社や電力市場に販売する。

0049

一方、契約電力が3万kW以上の大容量顧客は、韓国電力公社を介さずに、電力市場から必要な電力を直接購入することができる。

0050

一つの電力供給システム100は、バッテリエネルギー貯蔵システム113を含む。そして、エネルギー貯蔵システム113は、複数のバッテリ(図示せず)及び各バッテリを制御する充電制御部111を含む。そして、電力供給システム100に含まれた複数のバッテリごとにSOCレベルが異なり得る。言い換えると、複数のバッテリ別に現在残っている電気エネルギーの量が異なり得る。

0051

しかし、電力供給システム100は安定的な電気エネルギーを供給するためのシステムであって、前記のように複数のバッテリ別にSOCレベルが異なる場合には、安定的な電気エネルギーの供給が難しい。詳しくは、複数のバッテリから均等に電気エネルギーが出力されなければ、全体の電力供給システム100から出力される電気エネルギーは一定に維持されない。また、複数のバッテリに均等に電気エネルギーを充電しなければ、後の再放電の際に均等な電気エネルギーの出力を誘導することができない。もし電気エネルギーがバッテリに均等に充放電されない場合、特定バッテリに過負荷が発生して、全体の電力供給システムの寿命を短縮する恐れがある。

0052

よって、互いに異なる複数のバッテリの充放電を効率的に運営するためには、一定の基準が必要であるが、それを、図5を参照して以下に説明する。

0053

図5は、本発明の一実施例による複数のバッテリの充放電を制御するためのドループカーブを示す図である。

0054

図5に示したように、本発明の一実施例によると、バッテリの充放電を制御するための基準点として60Hzが設定される。よって、複数のバッテリは、システムの安定性のために周波数を60Hzに維持する必要がある。

0055

具体的な実施例においては、充電制御部111はバッテリの周波数が基準周波数である60Hz以下に落ちるとバッテリを充電する。また、充電制御部111はバッテリの周波数が基準周波数である60Hz以上になるとバッテリを放電する。

0056

この際、充電制御部111の制御によって充放電される量はドループカーブによって決定される。よって、ドループカーブによってバッテリが基準周波数を回復するために必要とする充電量または放電量が異なり得る。また、ドループカーブはバッテリの周波数値またはSOCレベルに応じて異なり得る。

0057

一実施例において、バッテリ別のドループカーブは充電制御部111によって設定される。他の実施例において、バッテリ別のドループカーブは充電制御部111を制御するシステム制御部によって設定される。以下、各実施例をフローチャートを参照して詳細に説明する。

0058

図6は、本発明の一実施例によるバッテリの充放電制御方法を示すフローチャートである。

0059

図6の実施例は、システム制御部115が複数のバッテリに一つのドループカーブを設定してバッテリの充放電を制御する方法である。

0060

システム制御部115が一つの電力供給システム100に含まれた複数のバッテリを一つのシステムドループカーブとして設定する(S101)。詳しくは、複数個のバッテリに汎用的に適用される一つのドループカーブを設定する。バッテリに対するドループカーブの設定はシステム制御部115が各バッテリを制御する充電制御部111を制御して行われる。よって、各充電制御部111が設定されたドループカーブによってバッテリの充放電を制御する。一つのシステムドループカーブによってバッテリの充放電が制御されるため、結果的に各バッテリの周波数またはSOCレベルが均等に維持される。

0061

この際、一実施例において、システム制御部115は予め設定されたデータに基づいてシステムドループカーブを設定する。ここで、予め設定されたデータとは、該当国家または地域で主に使用される系統周波数に基づいて最初のシステムの設計の際に設定されたデータである。

0062

他の実施例においては、システム制御部115は現在の系統周波数に基づいてシステムドループカーブを設定する。ここで系統周波数とは、パワープラント3から受信した電気エネルギーの周波数である。系統周波数を基準にシステムドループカーブを設定する場合、全体の電力供給システム100の安定性を向上させることができる。詳しくは、供給された電気エネルギーとそれを貯蔵するバッテリの周波数が一致するため充放電間の安定性が向上される。

0063

システム制御部115は設定されたドループカーブによって充放電が行われる間に各バッテリのSOCレベル情報を獲得する(S103)。詳しくは、システム制御部115は電力供給システム100に含まれた充電制御部115を介してバッテリ別SOCレベル情報を獲得する。SOCレベル情報は、具体的な実施例においてHz情報に表示される。

0064

一つのドループカーブを介して充放電が制御される場合、複数のバッテリのSOCレベルが均等に管理される。しかし、特定バッテリのSOCレベルと他のバッテリのSOCレベルとの差が最初から大きい場合、予め設定されたデータまたは系統周波数に基づいて設定されたドループカーブを介した効率的な充放電が難しくなる可能性がある。

0065

よって、各バッテリの効率的な充放電のために現在設定されたドループカーブの効率性を判断する必要があり、その判断根拠として、システム制御部115は各バッテリの現在のSOCレベル情報を収集する。システム制御部115がバッテリのSOCレベル情報を獲得する周期は予め設定された値によって決定される。また、電気エネルギーの使用が多い時期には短く、使用が少ない時期には長く決定されてもよい。また、最も最近のバッテリSOCレベル情報に基づいて決定されてもよい。例えば、最も最近のSOCレベル情報が基準周波数との差が大きい場合、短い時間内に電力供給システムを安定化するために短い周期でSOCレベル情報を獲得する。よって、継続的にドループカーブを変更してバッテリのSOCレベルを速く安定化することができる。

0066

システム制御部115は獲得したSOCレベル情報に基づいてシステムドループカーブを動的に変更する(S105)。詳しくは、獲得した各バッテリのSOCレベルが基準レベルと異なる場合、システム制御部115はバッテリの充放電が効率的に行われるドループカーブを新たに設定する。

0067

具体的な実施例においては、システム制御部115は各バッテリから収集したSOCレベル情報の平均値に基づいて新たなドループカーブを設定する。他の実施例においては、システム制御部115は各バッテリから収集したSOCレベル情報のうち基準値と最も大きな差を有するSOCレベルに基づいて新たなドループカーブを設定する。ここで基準値とは、システムの最初の設計の際に一般的なケースでバッテリ充放電効率を極大化し得る値である。また、基準値とは系統周波数に基づいた値である。システム制御部115は獲得したSOCレベルに基づいて新たに設定したドループカーブを、各バッテリを制御する充電制御部111に伝達してシステムドループカーブを変更する。

0068

図7は、本発明の他の実施例によるバッテリ充放電制御方法を示すフローチャートである。

0069

システム制御部115が各バッテリ別SOCレベル情報を獲得する(S201)。詳しくは、システム制御部115が充電制御部115を介して各バッテリ別SOCレベル情報を獲得する。

0070

システム制御部115は各バッテリ別に収集したSOCレベル情報に基づいて基準周波数を各充電制御部111に伝送する(S203)。詳しくは、システム制御部115は各バッテリ別にSOCレベル情報を獲得し、それぞれの互いに異なるSOCレベルで最適化された基準周波数を決定する。そして、システム制御部115は、各バッテリを制御する充電制御部111に決定された基準周波数を伝送する。基準周波数の決定は図6で既に説明した新たなドループカーブを決定する過程と同じである。

0071

充電制御部111は、システム制御部115から受信した基準周波数に基づいてドループカーブを生成し、バッテリを制御する(S205)。詳しくは、各バッテリのSOCレベルに基づいた基準周波数を充電制御部111が受信し、充電制御部111は受信した基準周波数によるドループカーブを生成する。そして、充電制御部111は生成したドループカーブに基づいてバッテリの充放電を制御する。

0072

総合的に、図6の実施例によると、システム制御部115が演算すべきデータ量は少ないが、ドループカーブを各充電制御部111に伝送するため通信に必要なデータ量が増加する。逆に、図7の実施例によると、システム制御部115が演算すべきデータ量は増加するが、各充電制御部111に基準周波数のみを伝送するため通信に必要なデータ量が減少する。

0073

よって、図6の実施例は、多数のバッテリ及び充電制御部を保有した電力供給システムに有利な実施例である。詳しくは、多数のバッテリを一つのシステムドループカーブのみで制御して制御の効率性を向上することができる。そして、図7の実施例は少数のバッテリ及び充電制御部を保有した電力供給システムに有利な実施例である。詳しくは、各バッテリ別に合わせてドループカーブを生成するため、精巧な充放電制御が可能な利点がある。

0074

前記のように記載された実施例は説明された構成と方法が限定されて適用されるのではなく、実施例は多様な変形が行われるように各実施例の全部または一部が選択的に組み合わせられて構成されてもよい。

0075

また、以上では本発明の好ましい実施例について図示し説明したが、本発明は上述した特定実施例に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく該当発明が属する技術分野における通常の知識を有するものによって多様な変形実施が可能であることはもちろんであり、このような変形実施は本発明の技術的思想展望から個別に理解されてはならない。

0076

1電力供給システム
2パワープラント
3工場
4家庭
5 他のパワープラントまたは消費者
100 電力供給システム
101発電装置
103直流/交流コンバータ
105交流フィルタ
107交流/交流コンバータ
109系統
111充電制御部
113バッテリエネルギー貯蔵システム
115システム制御部
117負荷
119 第1直流/直流コンバータ
121 第2直流/直流コンバータ
200 小容量電力供給システム

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