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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024116111
(43)【公開日】2024-08-27
(54)【発明の名称】エネルギー管理システムおよびその動作方法
(51)【国際特許分類】
H02J 3/46 20060101AFI20240820BHJP
H02J 3/38 20060101ALI20240820BHJP
H02J 3/32 20060101ALI20240820BHJP
【ＦＩ】
H02J3/46
H02J3/38 120
H02J3/32
【審査請求】有
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024061973
(22)【出願日】2024-04-08
(31)【優先権主張番号】10-2023-0019855
(32)【優先日】2023-02-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】523340797
【氏名又は名称】イーエヌ テクノロジーズ インク．
【氏名又は名称原語表記】ＥＮ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】100107364
【弁理士】
【氏名又は名称】斉藤 達也
(72)【発明者】
【氏名】カン ヒュン ジエ
(72)【発明者】
【氏名】ナム ソウン シグ
(72)【発明者】
【氏名】リー タイ シーク
(72)【発明者】
【氏名】ユン セオン ホ
(72)【発明者】
【氏名】ホン へー セ
【テーマコード（参考）】
5G066
【Ｆターム（参考）】
5G066AA04
5G066HA15
5G066HB06
5G066HB09
5G066JB03
(57)【要約】 （修正有）
【課題】線路増設投資コストを削減するエネルギー管理システム及びその動作方法を提供する。
【解決手段】エネルギー管理システムは、第１地域５００に位置する第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量、第１新再生可能エネルギー発電所のための第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量、第２地域５０３に位置する第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量及び第２新再生可能エネルギー発電所のための第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量を表す電力量情報を受信する受信機と、受信した電力量情報に基づいて各エネルギー貯蔵装置の動作モードを決定する制御器と、を含み、第１新再生可能エネルギー発電所の電力を第１線路５０６を介して第１変電所に供給し、第２新再生可能エネルギー発電所の電力を第２線路５０７を介して第２変電所に供給し、第１、第２変電所で生産した電力を、統合線路５１０を介してユーザ５１１に供給する。
【選択図】図６
【解決手段】エネルギー管理システムは、第１地域５００に位置する第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量、第１新再生可能エネルギー発電所のための第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量、第２地域５０３に位置する第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量及び第２新再生可能エネルギー発電所のための第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量を表す電力量情報を受信する受信機と、受信した電力量情報に基づいて各エネルギー貯蔵装置の動作モードを決定する制御器と、を含み、第１新再生可能エネルギー発電所の電力を第１線路５０６を介して第１変電所に供給し、第２新再生可能エネルギー発電所の電力を第２線路５０７を介して第２変電所に供給し、第１、第２変電所で生産した電力を、統合線路５１０を介してユーザ５１１に供給する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１地域に位置する第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量と前記第１地域に位置し、前記第１新再生可能エネルギー発電所のための第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する第１電力量情報、および第２地域に位置する第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量と前記第２地域に位置し、前記第２新再生可能エネルギー発電所のための第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する第２電力量情報を含む電力量情報を受信する受信機と、
前記受信された電力量情報に基づいて、前記第１エネルギー貯蔵装置と前記第２エネルギー貯蔵装置のそれぞれのための動作モードおよびと前記動作モードによる充電量または放電量を設定する分配基準を決定する制御器と、を含み、
前記第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力は、第１線路を介して第１変電所に供給され、前記第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力は、第２線路を介して第２変電所に供給され、前記第１変電所および前記第２変電所で生産された電力は、統合線路を介してユーザに供給され、
前記統合線路の基準容量は、前記第１線路の基準容量および前記第２線路の基準容量の和に等しく、前記統合線路を介してユーザに供給される電力量は、前記統合線路の基準容量よりも小さく、
前記分配基準に従った前記動作モードで動作することにより、前記第１線路を介して供給される第１電力量が前記第１線路の基準容量を超えるか、前記第２線路を介して供給される第２電力量が前記第２線路の基準容量を超えると予測されれば、
前記制御器は、
前記電力量情報および線路の基準容量情報に基づいて、前記線路を介して供給される電力量が前記線路の基準容量を超えずに、前記統合線路を介して前記第１電力量と前記第２電力量との和に対応するユーザ供給電力量を供給するように、前記分配基準を修正するエネルギー管理システム。
前記受信された電力量情報に基づいて、前記第１エネルギー貯蔵装置と前記第２エネルギー貯蔵装置のそれぞれのための動作モードおよびと前記動作モードによる充電量または放電量を設定する分配基準を決定する制御器と、を含み、
前記第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力は、第１線路を介して第１変電所に供給され、前記第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力は、第２線路を介して第２変電所に供給され、前記第１変電所および前記第２変電所で生産された電力は、統合線路を介してユーザに供給され、
前記統合線路の基準容量は、前記第１線路の基準容量および前記第２線路の基準容量の和に等しく、前記統合線路を介してユーザに供給される電力量は、前記統合線路の基準容量よりも小さく、
前記分配基準に従った前記動作モードで動作することにより、前記第１線路を介して供給される第１電力量が前記第１線路の基準容量を超えるか、前記第２線路を介して供給される第２電力量が前記第２線路の基準容量を超えると予測されれば、
前記制御器は、
前記電力量情報および線路の基準容量情報に基づいて、前記線路を介して供給される電力量が前記線路の基準容量を超えずに、前記統合線路を介して前記第１電力量と前記第２電力量との和に対応するユーザ供給電力量を供給するように、前記分配基準を修正するエネルギー管理システム。
【請求項2】
前記動作モードは、
前記第１エネルギー貯蔵装置の充電を示す第１充電モード、前記第１エネルギー貯蔵装置の放電を示す第１放電モード、前記第２エネルギー貯蔵装置の充電を示す第２充電モード、または前記第２エネルギー貯蔵装置の放電を示す第２放電モードのうちの少なくとも１つを含む請求項１に記載のエネルギー管理システム。
前記第１エネルギー貯蔵装置の充電を示す第１充電モード、前記第１エネルギー貯蔵装置の放電を示す第１放電モード、前記第２エネルギー貯蔵装置の充電を示す第２充電モード、または前記第２エネルギー貯蔵装置の放電を示す第２放電モードのうちの少なくとも１つを含む請求項１に記載のエネルギー管理システム。
【請求項3】
前記動作モードが前記第１充電モードおよび前記第２充電モードを含む場合、
前記第１充電モードによる充電量および前記第２充電モードによる充電量は、前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量および前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた貯蔵電力量に基づいて決定される請求項２に記載のエネルギー管理システム。
前記第１充電モードによる充電量および前記第２充電モードによる充電量は、前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量および前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた貯蔵電力量に基づいて決定される請求項２に記載のエネルギー管理システム。
【請求項4】
前記第１充電モードによる充電量に対する前記第２充電モードによる充電量の割合は、
前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量の割合と同じである請求項３に記載のエネルギー管理システム。
前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量の割合と同じである請求項３に記載のエネルギー管理システム。
【請求項5】
前記動作モードが前記第１放電モードおよび前記第２放電モードを含む場合、
前記第１放電モードによる放電量および前記第２放電モードによる放電量は、前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量および前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に基づいて決定される請求項２に記載のエネルギー管理システム。
前記第１放電モードによる放電量および前記第２放電モードによる放電量は、前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量および前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に基づいて決定される請求項２に記載のエネルギー管理システム。
【請求項6】
前記第１放電モードによる放電量に対する前記第２放電モードによる放電量の割合は、
前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量の割合と同じである請求項５に記載のエネルギー管理システム。
前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量の割合と同じである請求項５に記載のエネルギー管理システム。
【請求項7】
前記動作モードが前記第１充電モードおよび前記第２放電モードを含むか、または前記第１放電モードおよび前記第２充電モードを含む場合、
前記第１線路を介して前記第１変電所に供給される電力量に対する前記第２線路を介して前記第２変電所に供給される電力量に対する割合は、
前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量の割合と同じである請求項２に記載のエネルギー管理システム。
前記第１線路を介して前記第１変電所に供給される電力量に対する前記第２線路を介して前記第２変電所に供給される電力量に対する割合は、
前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量の割合と同じである請求項２に記載のエネルギー管理システム。
【請求項8】
前記受信機は、
スキャダ（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｎｄ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ、ＳＣＡＤＡ）システムに基づいて前記電力量情報を受信する請求項１に記載のエネルギー管理システム。
スキャダ（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｎｄ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ、ＳＣＡＤＡ）システムに基づいて前記電力量情報を受信する請求項１に記載のエネルギー管理システム。
【請求項9】
第１地域に位置する第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量と前記第１地域に位置し、前記第１新再生可能エネルギー発電所のための第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する第１電力量情報と、第２位置に位置する第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量と前記第２位置に位置し、前記第２新再生可能エネルギー発電所のための第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する第２電力量情報と、を含む電力量情報を受信するステップと、
前記受信された電力量情報に基づいて、前記第１エネルギー貯蔵装置および前記第２エネルギー貯蔵装置のそれぞれのための動作モードおよび前記動作モードによる充電量または放電量を設定する分配基準を決定するステップと、を含み、
前記第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力は、第１線路を介して第１変電所に供給され、前記第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力は、第２線路を介して第２変電所に供給され、前記第１変電所および前記第２変電所で生産された電力は、統合線路を介してユーザに供給され、
前記統合線路の基準容量は、前記第１線路の基準容量および前記第２線路の基準容量の和に等しく、前記統合線路を介して前記ユーザに供給される電力量は、前記統合線路の基準容量よりも小さく、
前記分配基準に従った前記動作モードで動作することにより、前記第１線路を介して供給される第１電力量が前記第１線路の基準容量を超えるか、前記第２線路を介して供給される第２電力量が前記第２線路の基準容量を超えると予測されれば、
前記制御器は、
前記電力量情報および線路の基準容量情報に基づいて、前記線路を介して供給される電力量が前記線路の基準容量を超えずに、前記統合線路を介して前記第１電力量と前記第２電力量との和に対応するユーザ供給電力量を供給するように、前記分配基準を修正するエネルギー管理システムの動作方法。
前記受信された電力量情報に基づいて、前記第１エネルギー貯蔵装置および前記第２エネルギー貯蔵装置のそれぞれのための動作モードおよび前記動作モードによる充電量または放電量を設定する分配基準を決定するステップと、を含み、
前記第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力は、第１線路を介して第１変電所に供給され、前記第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力は、第２線路を介して第２変電所に供給され、前記第１変電所および前記第２変電所で生産された電力は、統合線路を介してユーザに供給され、
前記統合線路の基準容量は、前記第１線路の基準容量および前記第２線路の基準容量の和に等しく、前記統合線路を介して前記ユーザに供給される電力量は、前記統合線路の基準容量よりも小さく、
前記分配基準に従った前記動作モードで動作することにより、前記第１線路を介して供給される第１電力量が前記第１線路の基準容量を超えるか、前記第２線路を介して供給される第２電力量が前記第２線路の基準容量を超えると予測されれば、
前記制御器は、
前記電力量情報および線路の基準容量情報に基づいて、前記線路を介して供給される電力量が前記線路の基準容量を超えずに、前記統合線路を介して前記第１電力量と前記第２電力量との和に対応するユーザ供給電力量を供給するように、前記分配基準を修正するエネルギー管理システムの動作方法。
【請求項10】
前記動作モードは、
前記第１エネルギー貯蔵装置の充電を示す第１充電モード、前記第１エネルギー貯蔵装置の放電を示す第１放電モード、前記第２エネルギー貯蔵装置の充電を示す第２充電モード、または前記第２エネルギー貯蔵装置の放電を示す第２放電モードのうちの少なくとも１つを含む請求項９に記載のエネルギー管理システムの動作方法。
前記第１エネルギー貯蔵装置の充電を示す第１充電モード、前記第１エネルギー貯蔵装置の放電を示す第１放電モード、前記第２エネルギー貯蔵装置の充電を示す第２充電モード、または前記第２エネルギー貯蔵装置の放電を示す第２放電モードのうちの少なくとも１つを含む請求項９に記載のエネルギー管理システムの動作方法。
【請求項11】
前記動作モードが前記第１充電モードおよび前記第２放電モードを含むか、または前記第１放電モードおよび前記第２充電モードを含む場合、
前記第１線路を介して前記第１変電所に供給される電力量に対する前記第２線路を介して前記第２変電所に供給される電力量に対する割合は、
前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量の割合と同じである請求項１０に記載のエネルギー管理システムの動作方法。
前記第１線路を介して前記第１変電所に供給される電力量に対する前記第２線路を介して前記第２変電所に供給される電力量に対する割合は、
前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量の割合と同じである請求項１０に記載のエネルギー管理システムの動作方法。
【請求項12】
第１地域に位置する第１新再生可能エネルギー発電所と、
第２地域に位置する第２新再生可能エネルギー発電所と、
前記第１地域に位置し、前記第１新再生可能エネルギー発電所のための第１エネルギー貯蔵装置と、
前記第２地域に位置し、前記第２新再生可能エネルギー発電所のための第２エネルギー貯蔵装置と、
前記第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力を第１変電所に供給する第１線路と、
前記第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力を第２変電所に供給する第２線路と、
前記第１変電所および前記第２変電所で生産された電力をユーザに供給する統合線路（前記統合線路の基準容量は、前記第１線路の基準容量および前記第２線路の基準容量の和に等しく、前記統合線路を介して前記ユーザに供給される電力量は、前記統合線路の基準容量よりも小さい）と、
前記第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量と前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する第１電力量情報、および第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量と前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する第２電力量情報を含む電力量情報を受信し、前記受信された電力量情報に基づいて、前記第１エネルギー貯蔵装置および前記第２エネルギー貯蔵装置のそれぞれのための動作モードおよび前記動作モードによる充電量または放電量を設定する分配基準を決定するエネルギー管理システムと、を含み、
前記分配基準に従った前記動作モードで動作することにより、前記第１線路を介して供給される第１電力量が前記第１線路の基準容量を超えるか、前記第２線路を介して供給される前記第２電力量が前記第２線路の基準容量を超えると予測されれば、
前記エネルギー管理システムは、
前記電力量情報および線路の基準容量情報に基づいて、前記線路を介して供給される電力量が前記線路の基準容量を超えずに、前記統合線路を介して前記第１電力量と前記第２電力量との和に対応するユーザ供給電力量を供給するように、前記分配基準を修正する電力システム。
第２地域に位置する第２新再生可能エネルギー発電所と、
前記第１地域に位置し、前記第１新再生可能エネルギー発電所のための第１エネルギー貯蔵装置と、
前記第２地域に位置し、前記第２新再生可能エネルギー発電所のための第２エネルギー貯蔵装置と、
前記第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力を第１変電所に供給する第１線路と、
前記第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力を第２変電所に供給する第２線路と、
前記第１変電所および前記第２変電所で生産された電力をユーザに供給する統合線路（前記統合線路の基準容量は、前記第１線路の基準容量および前記第２線路の基準容量の和に等しく、前記統合線路を介して前記ユーザに供給される電力量は、前記統合線路の基準容量よりも小さい）と、
前記第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量と前記第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する第１電力量情報、および第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量と前記第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量に対する第２電力量情報を含む電力量情報を受信し、前記受信された電力量情報に基づいて、前記第１エネルギー貯蔵装置および前記第２エネルギー貯蔵装置のそれぞれのための動作モードおよび前記動作モードによる充電量または放電量を設定する分配基準を決定するエネルギー管理システムと、を含み、
前記分配基準に従った前記動作モードで動作することにより、前記第１線路を介して供給される第１電力量が前記第１線路の基準容量を超えるか、前記第２線路を介して供給される前記第２電力量が前記第２線路の基準容量を超えると予測されれば、
前記エネルギー管理システムは、
前記電力量情報および線路の基準容量情報に基づいて、前記線路を介して供給される電力量が前記線路の基準容量を超えずに、前記統合線路を介して前記第１電力量と前記第２電力量との和に対応するユーザ供給電力量を供給するように、前記分配基準を修正する電力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エネルギー管理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
電力系統とは、発電所、変電所、送配電線および負荷が一体となって電力の発生および利用が行われるシステムを意味する。発電所は、電気を生産して送電端変電所に電気を送電する。送電端変電所は、電気を配電端変電所に送電する。配電端変電所は、最終消費先に電気を分けて配電する。一方、最近二酸化炭素排出なしで電力発電が可能な新再生可能エネルギーについての関心が多く、新再生可能エネルギー発電所の増設が避けられない状況である。新再生可能エネルギー発電所が増設されるにつれて、既存の設備を効率的に使用しながら電力を安定して供給できる技術が求められている。
【0003】
一般に、統合線路（１つまたは複数の発電所に接続された変電所から電力の供給を受けて電力ユーザに伝達する線路）を介してユーザに供給されなければならない電力量は、統合線路の基準容量と同じであり得る。ただし、統合線路の基準容量よりも少ない電力量を統合線路を介してユーザに供給しなければならない場合があり得る。例えば、ユーザ側または統合線路側に安全問題が発生した場合、発電所および変電所で生産する電力量が著しく少ない場合などに統合線路を介して連続送電しなければならない最大電力は、統合線路の基準容量よりも少ないことがある。したがって、この場合でも、統合線路の基準容量よりも少ない電力量は、一定に統合線路を介して供給できるシステムが必要となる。
【0004】
また、一般的なエネルギー貯蔵システム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ、ＥＳＳ）は、新再生可能エネルギー発電所の発電量および発電所に接続された線路の基準容量に基づいて電力の充電または放電を行い得る。ただし、従来のＥＳＳ充／放電方式のみでは、前述した統合線路を介して供給しなければならない電力量が統合線路の基準容量よりも少ない場合、統合線路を介して供給しなければならない電力量を供給できないこともあり得る。例えば、従来のＥＳＳ充／放電方式のみでは、統合線路の基準容量と同じ電力量のみを統合線路を介して供給し得る。したがって、このような場合にも、発電所、変電所、および／または対応するエネルギー貯蔵装置間の通信を通じて、異なる地域に位置するＥＳＳの充／放電電力量を決定するシステムが必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の実施形態は、エネルギー貯蔵システムの充電動作または放電動作を制御することによって、線路の利用率を改善するためのものである。
【0006】
本発明の実施形態は、統合線路を介して供給しなければならない電力量が統合線路の基準容量よりも少ない場合であっても、対応する電力量を供給するように電力系統を管理するためのものである。
【0007】
本発明の実施形態は、電力系統の発電所、変電所および／または対応するエネルギー貯蔵装置間の通信を通じて異なる領域に位置するＥＳＳの充／放電電力量を適切に決定するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
一実施形態によるエネルギー管理システムは、第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量、第１新再生可能エネルギー発電所のための第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量、第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量、および第２新再生可能エネルギー発電所のための第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量を表す電力量情報を受信する受信機と、受信された電力量情報に基づいて第１エネルギー貯蔵装置および第２エネルギー貯蔵装置のそれぞれのための動作モードを決定する制御器と、を含み、第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力は、第１線路を介して第１変電所に供給され、第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力は、第２線路を介して第２変電所に供給され、第１変電所および第２変電所で生産された電力は、統合線路を介してユーザに供給され、統合線路の基準容量は、第１線路の基準容量および第２線路の基準容量の和に等しく、統合線路を介してユーザに供給される電力量は、統合線路の基準容量より小さいことがある。
【0009】
一実施形態によるエネルギー管理システムの動作方法は、第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量、第１新再生可能エネルギー発電所のための第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量、第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量、および第２新再生可能エネルギー発電所のための第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量を表す電力量情報を受信するステップと、受信された電力量情報に基づいて第１エネルギー貯蔵装置および第２エネルギー貯蔵装置のそれぞれのための動作モードを決定するステップと、を含み、第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力は、第１線路を介して第１変電所に供給され、第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力は、第２線路を介して第２変電所に供給され、第１変電所および第２変電所で生産された電力は、統合線路を介してユーザに供給され、統合線路の基準容量は、第１線路の基準容量および第２線路の基準容量の和に等しく、統合線路を介してユーザに供給される電力量は、統合線路の基準容量より小さいことがある。
【0010】
一実施形態による電力系統は、第１新再生可能エネルギー発電所、第２新再生可能エネルギー発電所、第１新再生可能エネルギー発電所のための第１エネルギー貯蔵装置と、第２新再生可能エネルギー発電所のための第２エネルギー貯蔵装置と、第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力を第１変電所に供給する第１線路と、第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力を第２変電所に供給する第２線路と、第１変電所および第２変電所で生産された電力をユーザに供給する統合線路と、統合線路の基準容量は、第１線路の基準容量および第２線路の基準容量の和に等しく、統合線路を介してユーザに供給される電力量は、統合線路の基準容量よりも小さく、第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量、第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量、第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量、および第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量を表す電力量情報を受信し、受信された電力量情報に基づいて第１エネルギー貯蔵装置および第２エネルギー貯蔵装置のそれぞれのための動作モードを決定するエネルギー管理システムを含み得る。
【発明の効果】
【0011】
開示される実施形態によると、新再生可能エネルギー発電所が増設されても、エネルギー貯蔵システムを用いた線路の負荷調整により線路の増設なしに線路を運営することができ、線路増設投資コストを削減することができる。
【0012】
開示される実施形態によると、統合線路を介して供給しなければならない電力量が統合線路の基準容量よりも少ない場合であっても、対応する電力量を供給するように電力系統を管理することができる。
【0013】
開示される実施形態によると、電力系統の発電所、変電所および／または対応するエネルギー貯蔵装置間の通信を通じて、異なる地域に位置するＥＳＳの充／放電電力量を適切に決定し得る。
【図面の簡単な説明】
【0014】
本開示は、以下の詳細な説明とそれに付随する図面との結合で簡単に理解することができ、参照番号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｎｕｍｅｒａｌｓ）は、構造的構成要素（Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を意味する。
【0015】
【図1】一実施形態による新再生可能エネルギー発電所で生産された電力を電力系統に供給するための線路の電力容量を制御する電力システムを示す。
【0016】
【図2】一実施形態によるエネルギー貯蔵システムの構成を示すブロック図である。
【0017】
【図3】一実施形態による電力変換装置の構成を示すブロック図である。
【0018】
【図4】一実施形態による新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量に応じたエネルギー貯蔵システムの動作を説明するためのグラフである。
【0019】
【図5】一実施形態による複数の新再生可能エネルギー発電所で生産された電力を複数の変電所を介して電力系統に供給するための統合線路の電力容量を制御する電力システムを示す。
【0020】
【図6】一実施形態によるエネルギー管理システムの動作の一例を示す。
【0021】
【図7】一実施形態によるエネルギー管理システムの動作の一例を説明するためのグラフである。
【0022】
【図8】一実施形態によるエネルギー管理システム構造の一例である。
【0023】
【図9】一実施形態によるエネルギー管理システムの動作方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、図面を参照して様々な実施形態を詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、様々な異なる形態に変形されて実施され得る。実施形態の特徴をより明確に説明するために、以下の実施形態が属する技術分野における通常の知識を有する者に広く知られている事項についての詳細な説明は省略する。
【0025】
一方、本明細書においてある構成が他の構成と「連結」されているとする場合、これは「直接的に連結」されている場合だけでなく、「その中間に他の構成を挟んで連結」されている場合も含む。また、ある構成が他の構成を「含む」と言う場合、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成を除外するものではなく、他の構成をさらに含み得ることを意味する。
【0026】
なお、本明細書で使用される「第１」または「第２」などの序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するために使用できるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されるべきではない。この用語は、ある構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。
【0027】
本明細書全体において、「新再生可能エネルギー」とは、新エネルギーと再生可能エネルギーとを組み合わせたことを意味する。「新エネルギー」とは、従来の化石燃料を変換して用いたり、水素、酸素などの化学反応を介して電気または熱を用いたりするエネルギーを意味する。例えば、新エネルギーの種類には、水素エネルギー、燃料電池、石炭液化ガスなどがあり得る。「再生可能エネルギー」とは、太陽光、水、地熱、降水、生物有機体などを含む再生可能エネルギーを変換して用いるエネルギーを意味する。例えば、再生可能エネルギーの種類には、太陽光、太陽熱、風力、水力、海洋エネルギー、地熱、バイオエネルギー、廃棄物エネルギーなどがあり得る。
【0028】
本明細書全体において、「新再生可能エネルギー発電所」とは、新再生可能エネルギーを電気エネルギーに変換して電力を発生させる場所を意味する。
【0029】
本明細書全体において、「エネルギー貯蔵システム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ）」とは、超過する電力を蓄えて不足したときに使用するか、または必要な場所に伝達する方式を意味する。エネルギー貯蔵システムは、発電所から供給される電力の一部を充電し、電力が不足したときに充電された電力を放電することができる。
【0030】
本明細書全体において、「線路」とは、新再生可能エネルギー発電所およびエネルギー貯蔵システムと連結され、新再生可能エネルギー発電所またはエネルギー貯蔵システムから伝達された電力を負荷に供給する通路を意味する。例えば、線路は、新再生可能エネルギー発電所および／またはエネルギー貯蔵システムから伝達された電力を変電所に供給する。
【0031】
線路の「基準容量」とは、線路を介して送電できる電力量を意味する。線路の基準容量は、線路の最大送電容量であってもよいし、予め設定された送電容量であってもよい。すなわち、線路の基準容量と線路を介して実際に伝達（または供給）される電力量は、異なる値を有し得る。例えば、線路を介して実際に供給される電力量は、線路の基準容量よりも小さい。
【0032】
図１は、一実施形態による新再生可能エネルギー発電所１００で生産された電力を電力系統に供給するための線路３００の電力容量を制御する電力システムを示す。
【0033】
図１を参照すると、電力システムは、新再生可能エネルギー発電所１００、エネルギー貯蔵システム２００、線路３００、および負荷４００で構成される。例えば、負荷４００は、変電所、配電線路、産業団地、都心負荷などであり得る。
【0034】
一実施形態による新再生可能エネルギー発電所１００は、前述した新再生可能エネルギーを電気エネルギーを変換して電力を発生させる発電所（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）であり得る。すなわち、新再生可能エネルギー発電所は、新再生可能エネルギーの流れを力学的エネルギーに変えた後、電磁誘導現象を使用して電力に変換させることができる。
【0035】
例えば、新再生可能エネルギー発電所１００は、太陽光発電所、風力発電所、潮力発電所、波力発電所、燃料電池発電所、および／またはバイオ発電所などであり得、前記の例に限定されない。
【0036】
一実施形態による変電所（Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ）は、発電所から生産された電力を線路を介して供給を受け、ユーザ（または需要者）に供給する過程で電圧および／または電流の性質を変えるための施設であり得る。例えば、変電所は、生成された電圧を上昇させる昇圧変電所、生成された電圧を下げる降圧変電所などを示す。
【0037】
一実施形態による変電所は、発電所から最初に電力の供給を受けて電圧を調整する１次変電所（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ）および／または電力のユーザに供給する前の電力を降圧する２次変電所（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ）を含み得る。
【0038】
一実施形態によるエネルギー貯蔵システム２００は、新再生可能エネルギー発電所１００で生産された電力の全部または一部をエネルギー貯蔵装置２５０に充電するか、線路３００または負荷４００の状態に応じてエネルギー貯蔵装置２５０に充電された電力を放電することができる。例えば、線路３００では、基準容量だけの電力を送電できると仮定する。新再生可能エネルギー発電所１００で生産された電力が基準容量を超えると、超過する電力を蓄える貯蔵空間または超過する電力を収容するための追加線路が必要になる。エネルギー貯蔵システム２００は、追加線路を設置しなくても、超過する電力を蓄えて電力が必要な場合に供給し得る。
【0039】
例えば、新再生可能エネルギー発電所１００で生産された電力が線路３００の基準容量を超える場合、エネルギー貯蔵システム２００は、新再生可能エネルギー発電所１００で生産された電力に対して線路３００の基準容量を超過する電力分だけ充電することができる。超過電力をエネルギー貯蔵システム２００に充電することによって、線路３００の容量を基準容量だけ維持することができる。
【0040】
例えば、新再生可能エネルギー発電所１００で生産された電力が線路３００の基準容量を超えない場合、線路３００は、新再生可能エネルギー発電所１００で生産された電力以外の電力を追加的に収容できる。この場合、エネルギー貯蔵システム２００は、充電された電力の全部または一部を線路３００に放電することができる。
【0041】
すなわち、エネルギー貯蔵システム２００は、線路３００に流れる電力容量が基準容量分となるようにエネルギー貯蔵システム２００の動作を制御できる。
【0042】
この図で説明するエネルギー貯蔵システムにより、新再生可能エネルギー発電所１００が追加増設されたとしても、発電所、送配電線および／または負荷を含む電力系統は、増設された新再生可能エネルギー発電所１００のための線路の追加の増設なしにシステムを稼働および安定化することができる。すなわち、電力系統は、この図で説明するエネルギー貯蔵システムを通じて線路増設によるコストを削減することができる。また、電力系統は、この図で説明するエネルギー貯蔵システムを通じて新再生可能エネルギー発電所１００の増設にも既存の設備をそのまま使用して電力系統の安定化を図ることができる。
【0043】
図２は、一実施形態によるエネルギー貯蔵システム２００の構成を示すブロック図である。
【0044】
図２を参照すると、エネルギー貯蔵システム２００は、遮断器およびＭＯＦ２１０、系統連系変圧器２２０、電力変換装置２３０、エネルギー貯蔵装置２５０、および／または電力管理装置２４０を含み得る。しかし、図示の構成要素のすべてが必須構成要素であるわけではない。図示の構成要素よりも多くの構成要素によってエネルギー貯蔵システム２００を実施することができ、より少ない構成要素によってもエネルギー貯蔵システム２００を実施することができる。以下、前述の構成要素について説明する。図２に示すエネルギー貯蔵システム２００は、図１に示すエネルギー貯蔵システム２００と同様に対応し得る。
【0045】
一実施形態による遮断器およびＭＯＦ２１０は、エネルギー貯蔵システム２００の保護のために、エネルギー貯蔵システム２００上に異常電圧、異常電流、異常周波数、異常温度が検知されるかをモニタリングし、異常発生時にエネルギー貯蔵システム２００の運転を停止することができる。
【0046】
一実施形態による系統連系変圧器２２０は、電力系統側に電力を供給するために電圧の大きさを調整することができる。線路３００の抵抗によって電力損失が発生するため、系統連系変圧器２２０は、電圧の大きさを増加させて電力を供給し得る。
【0047】
一実施形態によるエネルギー貯蔵装置２５０は、新再生可能エネルギー発電所１００で生産されたエネルギーを蓄えることができる。例えば、エネルギー貯蔵装置２５０は、バッテリーおよびバッテリー管理モジュールを含み得る。バッテリーは、エネルギー貯蔵装置２５０の動作モードによって電力変換装置２３０を介して充電された電力を放電したり、電力を充電したりすることができる。バッテリー管理モジュールは、バッテリーの状態情報を管理することができる。
【0048】
一実施形態による電力管理装置２４０は、新再生可能エネルギー発電所１００の電力量をモニタリングすることができる。電力管理装置２４０は、新再生可能エネルギー発電所１００と連結された線路３００の基準容量および電力量をモニタリングした結果に基づいて、エネルギー貯蔵装置２５０の動作モードを決定し得る。電力管理装置２４０は、エネルギー貯蔵装置２５０の動作モードによって線路３００に流れる電力容量を制御できる。
【0049】
一実施形態による電力変換装置２３０は、電力管理装置２４０からエネルギー貯蔵装置２５０の動作モードに対応する命令を受信し、命令によってエネルギー貯蔵装置２５０の動作を制御できる。
【0050】
例えば、電力管理装置２４０は、電力変換装置２３０から電力変換装置２３０の状態情報、運用情報、運転情報、および／または動作可能情報を取得し得る。電力変換装置２３０の状態情報は、運転状態、遮断器情報、ネットワークなどの情報であり得る。電力変換装置２３０の運用情報は、電圧、電流、電力、周波数、インバータなどの情報であり得る。電力変換装置２３０の運転情報は、運転モード、充電量、放電量、累積充電量、累積放電量などの情報であり得る。電力変換装置２３０の動作可能情報は、電力変換装置２３０の保護のための異常電圧、異常電流、異常周波数、異常温度などの情報であり得る。
【0051】
例えば、電力管理装置２４０は、バッテリー管理モジュールと通信を行うことによって、バッテリー遮断器の状態、温度、電圧、電流、電力、充電量、放電量、累積充電量、累積放電量などの情報およびバッテリー動作可能情報を取得し得る。
【0052】
例えば、新再生可能エネルギー発電所１００の電力量が線路３００の基準容量を超えると、電力管理装置２４０は、エネルギー貯蔵装置２５０の動作モードを充電モードに決定し得る。電力管理装置２４０は、線路３００の基準容量を超える電力量の超過電力がエネルギー貯蔵装置２５０に蓄えられるように制御する第１命令を電力変換装置２３０に伝達し得る。電力変換装置２３０は、第１命令によってエネルギー貯蔵装置２５０に超過電力を蓄えることができる。エネルギー貯蔵装置２５０は、直流に変換された直流電力を蓄えることができる。
【0053】
他の例として、新再生可能エネルギー発電所１００の電力量が線路３００の基準容量を超えない場合、電力管理装置２４０は、エネルギー貯蔵装置２５０の動作モードを放電モードに決定し得る。電力管理装置２４０は、線路３００に流れる電力容量が基準容量分となるように、新再生可能エネルギー発電所１００の電力量に基づいて、エネルギー貯蔵装置２５０に充電された電力を放電する第２命令を電力変換装置に伝達し得る。電力変換装置２３０は、第２命令によってエネルギー貯蔵装置２５０に充電された電力を放電することができる。
【0054】
例えば、新再生可能エネルギー発電所１００に加えて新規設置された新再生可能エネルギー発電所１００がエネルギー貯蔵システム２００および線路３００に連結されると、電力管理装置２４０は、新再生可能エネルギー発電所１００および新規設置された新再生可能エネルギー発電所１００の電力量をモニタリングした結果および線路３００の基準容量に基づいて、エネルギー貯蔵装置２５０の動作モードを決定し得る。すなわち、新再生可能エネルギー発電所１００が追加設置されても、線路３００の基準容量を超える電力については、エネルギー貯蔵装置２５０に充電されることによって、線路３００の増設がなくても電力系統安定化に寄与することができる。
【0055】
例えば、電力管理装置２４０は、新再生可能エネルギー発電所１００で生産された電力量についての履歴情報を取得し得る。電力管理装置２４０は、履歴情報、エネルギー貯蔵装置２５０の貯蔵容量および線路３００の基準容量に基づいて、新規設置される新再生可能エネルギー発電所１００の需要電力量を予測することができる。例えば、電力管理装置２４０は、新再生可能エネルギー発電所１００で予め設定された時間中に生産された電力量の情報を取得し得る。電力管理装置２４０は、電力量の情報に基づいて、予め設定された期間中の平均電力量を算出することができる。電力管理装置２４０は、新再生可能エネルギー発電所１００の平均電力量およびエネルギー貯蔵装置２５０の貯蔵容量および線路３００の基準容量に基づいて需要電力量を予測することができる。
【0056】
例えば、電力管理装置２４０は、需要電力量に基づいて新規設置される新再生可能エネルギー発電所１００のタイプおよびタイプに対応する運営スケジュールの情報を含むモデリング情報を生成し得る。
【0057】
例えば、エネルギー貯蔵装置２５０は、バッテリーおよびバッテリー管理モジュールを含み得る。バッテリーは、新再生可能エネルギー発電所１００の電力を電力変換装置２３０を介して交流から直流に変換された直流電力を蓄えることができる。例えば、新再生可能エネルギー発電所１００の電力量が線路３００の基準容量を超えると、バッテリーは、直流変換装置を介して電力を蓄えることができる。また、バッテリーは、電力変換装置２３０を介して充電された電力を電力系統に放電することができる。例えば、新再生可能エネルギー発電所１００の電力量が線路３００の基準容量を超えないか、または電力系統線路３００の故障復旧時に、バッテリーは、充電された電力を電力系統に放電することができる。
【0058】
バッテリー管理モジュールは、バッテリーの運転状態、バッテリーの残存容量、バッテリーの耐久性、温度、電圧、電流、充電量、放電量などの状態情報を取得し得る。バッテリー管理モジュールは、バッテリーで異常状態が検出された場合に遮断器を遮断することができる。
【0059】
バッテリー管理モジュールは、電力管理装置２４０と通信を行うことによって、バッテリーの状態情報を電力管理装置２４０に提供し得る。電力管理装置２４０は、バッテリー管理モジュールから提供されたバッテリーの状態情報を用いてバッテリーを効率的に管理することができる。
【0060】
また、エネルギー貯蔵装置２５０は、電力変換装置２３０から異常発生時に直流電源を遮断する遮断器と、過電流発生時にバッテリーを保護するヒューズと、を含み得る。
【0061】
電力管理装置２４０は、新再生可能エネルギー発電所１００の電力量をモニタリングすることによって、エネルギー貯蔵システム２００の充電または放電の運営を効率的に制御できる。したがって、新再生可能エネルギー発電所１００が新設されても、エネルギー貯蔵システム２００によって線路３００の負荷を調整することによって、線路３００の増設なしに線路３００を運営することができる。
【0062】
一方、スキャダ制御器４５０は、変電所４１０と通信を行うことによって、電流、電圧などの運営中の電力情報を取得し得る。また、スキャダ制御器４５０は、送電端変圧器の故障情報および送電線路３００の故障情報を取得してモニタリングすることができる。電力管理装置２４０は、スキャダ制御器４５０と通信を行うことによって、電力系統の運営情報、送電端変圧器の故障情報および送電線路３００の故障情報を取得し得る。
【0063】
図３は、一実施形態による電力変換装置２３０の構成を示すブロック図である。
【0064】
図３を参照すると、電力変換装置２３０は、制御器３１０、ＡＣ遮断器３２０、ＥＭＣフィルター３３０、ＡＣフィルター３４０、インバータ３５０、ＤＣリンク３６０、ＥＭＣフィルター３７０、ＤＣ遮断器３８０を含み得る。
【0065】
制御器３１０は、ＡＣ遮断器３２０、ＥＭＣフィルター３３０、ＡＣフィルター３４０、インバータ３５０、ＤＣリンク３６０、ＥＭＣフィルター３７０、およびＤＣ遮断器３８０の動作を制御できる。
【0066】
ＡＣ遮断器３２０は、電力系統の異常発生時に電力系統側を遮断することができる。ＥＭＣフィルター３３０は、インバータで発生するノイズを低減することができる。ＡＣフィルター３４０は、正弦波化のために高調波を低減することができる。インバータ３５０は、交流電力を直流電力に変換するように制御できる。ＤＣリンク３６０は、変換された脈流を直流に平滑化することができる。ＥＭＣフィルター３７０は、直流側のノイズを低減することができる。ＤＣ遮断器３８０は、エネルギー貯蔵装置２５０の直流電源の異常発生時に直流電源を遮断することができる。
【0067】
図３に示す構成要素のすべてが必須構成要素であるわけではない。図３に示す構成要素よりも多くの構成要素によって電力変換装置２３０を実施することができ、それよりも少ない要素によっても電力変換装置２３０を実施することができる。図３に示す電力変換装置２３０は、図２に示す電力変換装置２３０と同様に対応し得る。電力変換装置２３０の構成要素の動作により、以下の動作を行い得る。
【0068】
電力変換装置２３０は、電力管理装置２４０からエネルギー貯蔵装置２５０の動作モードに対応する命令を受信し、命令に応じて新再生可能エネルギー発電所１００の電力をエネルギー貯蔵装置２５０に充電するか、またはエネルギー貯蔵装置２５０に蓄えられた電力を放電するようにエネルギー貯蔵装置２５０の動作を制御できる。
【0069】
例えば、新再生可能エネルギー発電所１００の電力量が線路３００の基準容量を超えると、電力変換装置２３０は、電力管理装置２４０と通信を行うことによって、充電モードに対応する命令を受信し、エネルギー貯蔵装置２５０に新再生可能エネルギー発電所１００の電力を充電することができる。
【0070】
例えば、新再生可能エネルギー発電所１００の電力量が線路３００の基準容量を超えない場合、電力変換装置２３０は、電力管理装置２４０と通信を行うことによって、放電モードに対応する命令を受信し、エネルギー貯蔵装置２５０に蓄えられた電力を線路３００を介して電力系統に放電することができる。
【0071】
例えば、電力変換装置２３０は、電力変換装置２３０の状態情報、運用情報、運転情報、動作可能情報を電力管理装置２４０に提供することによって、エネルギー貯蔵システム２００が効率的に運転されるようにすることができる。
【0072】
例えば、電力変換装置２３０は、エネルギー貯蔵システム２００で異常電圧、異常電流、異常周波数、異常温度などが検知されたかをモニタリングし、異常状態が検知されると、エネルギー貯蔵システム２００の運転を停止することができる。
【0073】
図４は、一実施形態による新再生可能エネルギー発電所１００で生産された電力量に応じたエネルギー貯蔵システム２００の動作を説明するためのグラフである。
【0074】
例えば、新再生可能エネルギー発電所１００は、太陽光発電所、第１風力発電所、第２風力発電所があると仮定する。また、線路３００の基準容量は、８０ＭＷであると仮定する。また、第１風力発電所および第２風力発電所は、従来にあった新再生エネルギー発電所１００であり、太陽光発電所は、新規に増設された新再生エネルギー発電所１００であると仮定する。また、第１風力発電所および第２風力発電所間に合計された最大容量は、８０ＭＷであり、太陽光発電所の最大容量は、２０ＭＷであると仮定する。
【0075】
図４を参照すると、第１グラフ６１０は、太陽光発電所の電力量を示し、第２グラフ６２０は、第１風力発電所の電力量を示し、第３グラフ６３０は、第２風力発電所の電力量を示し、第４グラフ６４０は、太陽光発電所、第１風力発電所および第２風力発電所の全体の電力量を示し、第５グラフ６５０は、線路３００の基準容量を示す。
【0076】
図４を参照すると、ｔ０からｔ１までの区間６０１において、全体の電力量は、線路３００の基準容量を超えない。ｔ１からｔ２までの区間６０２において、全体の電力量は、線路３００の基準容量を超える。ｔ２からｔ３までの区間６０３において、全体の電力量は、線路３００の基準容量を超えない。
【0077】
例えば、エネルギー貯蔵システム２００は、全体の電力量が線路３００の基準容量を超えない区間については、エネルギー貯蔵装置２５０の動作モードを放電モードに決定し、エネルギー貯蔵装置２５０に充電された電力を放電することができる。すなわち、新再生可能エネルギー発電所１００で生産された電力量が線路３００の基準容量未満であれば、線路３００に容量の余裕があるため、エネルギー貯蔵システム２００は、充電された電力を線路３００に放電することができる。この場合、各新再生可能エネルギー発電所１００は、線路３００を介して生産された電力を送電することができる。図４に示すように、エネルギー貯蔵システム２００は、ｔ０からｔ１までの区間６０１およびｔ２からｔ３までの区間６０３で放電スケジュールに応じてエネルギー貯蔵システム２００の動作を制御できる。
【0078】
例えば、エネルギー貯蔵システム２００は、全体の電力量が線路３００の基準容量を超える区間については、エネルギー貯蔵装置２５０の動作モードを充電モードに決定し、エネルギー貯蔵装置２５０に電力を充電することができる。この場合、エネルギー貯蔵システム２００は、基準容量を超える超過電力分だけエネルギー貯蔵装置２５０に充電することができる。図４に示すように、エネルギー貯蔵システム２００は、ｔ１からｔ２までの区間６０２で充電スケジュールに応じてエネルギー貯蔵システム２００の動作を制御できる。
【0079】
図５は、一実施形態による複数の新再生可能エネルギー発電所で生産された電力を複数の変電所を介して電力系統に供給するための統合線路の電力容量を制御する電力システムを示す。
【0080】
この図は、一実施形態による複数の新再生可能エネルギー発電所（例えば、第１新再生可能エネルギー発電所５０１および第２新再生可能エネルギー発電所５０４）に対応する複数の変電所（例えば、第１変電所５０８および第２変電所５０９）がある場合、電力系統の電力供給過程の一例を説明するための図である。
【0081】
一実施形態による電力系統の電力供給のために、電力系統は、第１新再生可能エネルギー発電所５０１、第１エネルギー貯蔵装置５０２、第２新再生可能エネルギー発電所５０４、第２エネルギー貯蔵装置５０５、第１線路５０６、第２線路５０７、第１変電所５０８、第２変電所５０９、統合線路５１０、および／または電力のユーザ５１１を含み得る。一実施形態による電力系統の電力供給のために、この図に示されていない１つまたは複数のモジュールをさらに使用できる。第１新再生可能エネルギー発電所５０１および第２新再生可能エネルギー発電所５０４についての説明は、図１～図４で前述した新再生可能エネルギー発電所１００についての説明と同じであり得る。第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５についての説明は、図１～図４で前述したエネルギー貯蔵装置２５０についての説明と同じであり得る。第１変電所５０８および第２変電所５０９についての説明は、図１～図４で前述した変電所についての説明と同じであり得る。第１線路５０６および第２線路５０７についての説明は、図１～図４で前述した線路３００についての説明と同じであり得る。
【0082】
一実施形態による第１新再生可能エネルギー発電所５０１および第１エネルギー貯蔵装置５０２は、第１地域５００に位置し得る。また、第２新再生可能エネルギー発電所５０４および第２エネルギー貯蔵装置５０５は、第２地域５０３に位置し得る。第１地域５００と第２地域５０３は、互いに異なる領域であり得る。すなわち、この図に示す電力系統は、複数の地域で生産された電力を電力のユーザに供給するシステムの一例を示す。
【0083】
一実施形態による統合線路５１０は、第１変電所５０８および第２変電所５０９で生産された（または変換された）電力をユーザ５１１に供給するための線路であり得る。すなわち、電力系統上、複数の発電所および／または変電所で電力が生産されたとしても、全体の電力は、単一の統合線路５１０を介して最終電力ユーザ５１１に供給され得る。統合線路５１０とユーザ５１１との間には、この図には示されていない１つまたは複数の設備（例えば、配電送電塔）をさらに含み得る。
【0084】
一実施形態による第１新再生可能エネルギー発電所５０１で生産された（または発電した）電力は、第１線路５０６を介して第１変電所５０８に供給され得る。 一実施形態による第２新再生可能エネルギー発電所５０４で生産された電力は、第２線路５０７を介して第２変電所５０９に供給され得る。一実施形態による第１変電所５０８および第２変電所５０９で生産された電力は、統合線路５１０を介してユーザ５１１に供給され得る。
【0085】
【0086】
一般に、統合線路５１０を介してユーザに供給されなければならない電力量は、統合線路５１０の基準容量と同じであり得る。ただし、統合線路の基準容量よりも少ない電力量が統合線路５１０を介してユーザに供給されなければならない場合がある。例えば、ユーザ５１１側または統合線路５１０側に安全問題が発生した場合、発電所および変電所で生産する電力量が著しく少ない場合などに、統合線路を介して連続送電しなければならない最大電力は、統合線路５１０の基準容量よりも少ない可能性がある。したがって、この場合も、統合線路５１０の基準容量よりも少ない電力量は、一定に統合線路５１０を介して供給し得るシステムが必要である。
【0087】
また、図１～図４で前述したように、一般的なエネルギー貯蔵システム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｓｙｓｔｅｍ、ＥＳＳ）は、対応する新再生可能エネルギー発電所の発電電力量および線路の基準容量に基づいて電力の充電または放電を行い得る。ただし、従来のＥＳＳ充／放電方式のみでは、前述した統合線路５１０を介して供給しなければならない電力量が統合線路５１０の基準容量よりも少ない場合、統合線路５１０を介して供給しなければならない電力量を供給できないことがある。例えば、従来のＥＳＳ充／放電方式のみでは、統合線路５１０の基準容量と同じ電力量のみを統合線路５１０を介して供給し得る。したがって、この場合も、発電所、変電所、および／または対応するエネルギー貯蔵装置間の通信を通じて、異なる地域に位置するＥＳＳの充／放電電力量を決定するシステムが必要である。
【0088】
図６は、一実施形態によるエネルギー管理システムの動作の一例を示す。
【0089】
この図は、一実施形態によるエネルギー管理システム７００の動作の一例を説明する。この図で説明するエネルギー管理システム７００は、図５で前述した問題を解決することができる。すなわち、一実施形態によるエネルギー管理システム７００は、統合線路５１０を介して供給しなければならない電力量が統合線路５１０の基準容量よりも少ない場合であっても、対応する電力量を供給するように電力系統を管理することができる。また、一実施形態によるエネルギー管理システム７００は、電力系統の発電所、変電所、および／または対応するエネルギー貯蔵装置間の通信を通じて、異なる地域に位置するＥＳＳの充／放電電力量を適切に決定し得る。
【0090】
この図に示すように、エネルギー管理システム７００は、図５で前述した電力系統に追加された形態であり得る。
【0091】
前述したように、エネルギー管理システム７００は、統合線路５１０を介して供給しなければならない電力量が統合線路５１０の基準容量よりも少ない場合、電力系統を管理して統合線路５１０の基準容量よりも少ない電力量を統合線路５１０を介して供給し得る。具体的に、エネルギー管理システム７００は、複数の地域に位置するエネルギー貯蔵装置との通信を通じて統合線路５１０に供給される電力量を管理することができる。例えば、エネルギー管理システム７００は、複数の地域に位置する複数のエネルギー貯蔵装置のそれぞれに蓄えられた電力量に基づいて、各地域の発電所が対応する変電所に供給しなければならない電力量を決定する。
【0092】
エネルギー管理システム７００は、第１新再生可能エネルギー発電所５０１で生産された電力量、第１新再生可能エネルギー発電所５０１のための第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量、第２新再生可能エネルギー発電所５０４で生産された電力量および第２新再生可能エネルギー発電所５０４のための第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量を表す電力量情報を受信し得る。例えば、エネルギー管理システム７００は、エネルギー貯蔵装置５０２、５０５に接続されたスキャダ制御器４５０との通信を通じて前述した電力量情報を受信し得る。
【0093】
エネルギー管理システム７００は、受信された電力量情報に基づいて第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５のそれぞれのための動作モードを決定し得る。動作モードは、図１～図４で前述した動作モードと同一または類似であり得る。例えば、この図で説明する動作モードは、図１～図４で前述した動作モードと充電または放電モードを示す点で同じであるが、それぞれのモードによる充電量または放電量は、図１～図４で前述したものと異なる。
【0094】
エネルギー管理システム７００が決定する動作モードは、第１エネルギー貯蔵装置５０２の充電を示す第１充電モード、第１エネルギー貯蔵装置５０２の放電を示す第１放電モード、第２エネルギー貯蔵装置５０５の充電を示す第２充電モードまたは第２エネルギー貯蔵装置５０５の放電を示す第２放電モードのうちの少なくとも１つを含み得る。すなわち、エネルギー管理システム７００が決定する動作モードは、２つまたはその以上のエネルギー貯蔵装置についての動作モードを示し得る。例えば、動作モードは、第１エネルギー貯蔵装置５０２についての充電モードおよび第２エネルギー貯蔵装置５０５についての放電モードを示す。
【0095】
第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５は、異なる量の電力を貯蔵していてもよい。したがって、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５に電力を充電または放電する場合、各エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量を考慮すると、より効率的な充／放電を行い得る。ただし、図１～図４で前述した従来のエネルギー貯蔵システムの充／放電方式は、エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量を考慮しないことがある。
【0096】
前述のように、エネルギー管理システム７００は、受信された電力量に基づいてエネルギー貯蔵装置のための動作モードを決定し得る。すなわち、エネルギー管理システム７００は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量および／または第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量に基づいて、エネルギー貯蔵装置のそれぞれのための動作モードを決定し得る。例えば、第１エネルギー貯蔵装置５０２と第２エネルギー貯蔵装置５０５の両方が放電モードに決定された場合、エネルギー管理システム７００は、蓄えられた電力量の割合に応じて第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５のそれぞれを放電させる。
【0097】
エネルギー管理システム７００は、電力量情報に基づいて第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５の各動作モードによる充電量または放電量を設定する第１分配基準を決定し得る。エネルギー管理システム７００は、第１分配基準に従って、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５の充電動作または放電動作を制御できる。
【0098】
一方、第１分配基準に従った動作モードで動作することにより、第１線路５０６を介して供給される第１電力量が第１線路５０６の基準容量を超えるか、第２線路５０７を介して供給される第２電力量が第２線路５０７の基準容量を超えると予測されれば、エネルギー管理システム７００は、電力量情報および線路の基準容量情報に基づいて、第１電力量が第１線路５０６の基準容量を超えずに、第２電力量が第２線路５０７の基準容量を超えないように、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５の各動作モードに対する充電量または放電量を設定する第２分配基準を決定し得る。エネルギー管理システム７００は、第２分配基準に従って、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５の充電動作または放電動作を制御できる。第２分配基準は、新再生可能エネルギー発電所に生産された電力量およびエネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量だけでなく、線路の基準容量まで考慮することによって、エネルギー管理システム７００は、統合線路５１０を介して電力が安定的に供給できるスケジュールを提供し得る。
【0099】
後述する表１～表３は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に４００［ＭＷ］の電力、第２エネルギー貯蔵装置５０５に６００［ＭＷ］の電力が蓄えられており、統合線路５１０を介して供給しなければならない電力量（ユーザ供給電力量）が７００［ＭＷ］、統合線路５１０の基準容量が１０００［ＭＷ］、第１線路５０６の基準容量が５００［ＭＷ］および第２線路５０７の基準容量が５００［ＭＷ］の場合（以下、条件）、エネルギー管理システム７００の動作を説明するための表である。
【0100】
【表1】
【0101】
表１に示すように、前述の条件下で第１新再生可能エネルギー発電所５０１および第２新再生可能エネルギー発電所５０４のそれぞれは、６００［ＭＷ］の電力を生産することができる。したがって、図１～図４で前述した動作モード決定方式と同様に、エネルギー管理システム７００は、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５のそれぞれについて充電モードを決定し得る。ただし、前述したように、エネルギー管理システム７００が決定した充電モードによる充電量は、図１～図４で前述した充電モードによる充電量とは異なり得る。
【0102】
表１に示すように、ユーザ供給電力量は、７００［ＭＷ］であるため、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５は、合計５００［ＭＷ］の電力を充電しなければならない。エネルギー管理システム７００は、充電しなければならない５００［ＭＷ］の電力をエネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量の割合に基づいて第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５のそれぞれに分配することができる。
【0103】
例えば、前述の条件のように、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量は、２：３であるため、エネルギー管理システム７００は、当該割合の逆数で電力充電量を分配する。すなわち、エネルギー管理システム７００は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に３００［ＭＷ］、第２エネルギー貯蔵装置５０５に２００［ＭＷ］の電力を蓄え、合計７００［ＭＷ］の電力を統合線路５１０に供給する。
【0104】
すなわち、動作モードが第１充電モードおよび第２充電モードを含む場合、第１充電モードによる充電量および第２充電モードによる充電量は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量および第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた貯蔵電力量に基づいて決定され得る。例えば、第１充電モードによる充電量に対する第２充電モードによる充電量の割合は、第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量に対する第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量の割合と同じであり得る。
【0105】
【表2】
【0106】
表２に示すように、前述の条件下で第１新再生可能エネルギー発電所５０１および第２新再生可能エネルギー発電所５０４のそれぞれは、２００［ＭＷ］、２５０［ＭＷ］の電力を生産することができる。したがって、図１～図４で前述した動作モード決定方式と同様に、エネルギー管理システム７００は、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５のそれぞれについて放電モードを決定し得る。ただし、前述したように、エネルギー管理システム７００が決定した放電モードによる放電量は、図１～図４で前述した放電モードによる放電量とは異なり得る。
【0107】
表２に示すように、ユーザ供給電力量は、７００［ＭＷ］であるため、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５は、合計２５０［ＭＷ］の電力を放電しなければならない。エネルギー管理システム７００は、放電しなければならない２５０［ＭＷ］の電力をエネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量の割合に基づいて第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５のそれぞれに分配することができる。
【0108】
例えば、前述の条件のように、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量は、２：３であるため、エネルギー管理システム７００は、当該割合で電力放電量を分配する。すなわち、エネルギー管理システム７００は、第１エネルギー貯蔵装置５０２で１００［ＭＷ］、第２エネルギー貯蔵装置５０５で１５０［ＭＷ］の電力を放電し、合計７００［ＭＷ］の電力を統合線路５１０に供給する。
【0109】
すなわち、動作モードが第１放電モードおよび第２放電モードを含む場合、第１放電モードによる放電量および第２放電モードによる放電量は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量および第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量に基づいて決定され得る。例えば、第１放電モードによる放電量に対する第２放電モードによる放電量の割合は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量に対する第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量の割合と同じであり得る。
【0110】
【表3】
【0111】
表３に示すように、前述の条件下で第１新再生可能エネルギー発電所５０１および第２新再生可能エネルギー発電所５０４のそれぞれは、５５０［ＭＷ］、５０［ＭＷ］の電力を生産することができる。したがって、図１～図４で前述した動作モード決定方式と同様に、エネルギー管理システム７００は、第１エネルギー貯蔵装置５０２について充電モード、第２エネルギー貯蔵装置５０５について放電モードを決定し得る。ただし、前述したように、エネルギー管理システム７００が決定した充電／放電モードによる充電／放電量は、図１～図４で前述した充電／放電モードによる充電／放電量とは異なり得る。
【0112】
表３に示すように、ユーザ供給電力量は、７００［ＭＷ］であるため、第１エネルギー貯蔵装置５０２の充電量および第２エネルギー貯蔵装置５０５の放電量の合計は、１００［ＭＷ］であり得る。この場合、エネルギー貯蔵装置は、第１線路５０６を介して第１変電所５０８に供給される電力量および第２線路５０７を介して第２変電所５０９に供給される電力量の割合を第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５のそれぞれに蓄えられた電力量の割合で設定できる。
【0113】
例えば、前述の条件のように、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量は、２：３であるため、エネルギー管理システム７００は、当該割合で第１線路５０６を介して第１変電所５０８に供給される電力量および第２線路５０７を介して第２変電所５０９に供給される電力量が設定されるように、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５のそれぞれについての充電量または放電量を決定する。すなわち、エネルギー管理システム７００は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に２５０［ＭＷ］の電力を充電し、第２エネルギー貯蔵装置５０５で１５０［ＭＷ］の電力を放電し、合計７００［ＭＷ］の電力を統合線路５１０に供給する。
【0114】
前述したように、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５について決定された動作モードが互いに異なる場合、表１～表２で説明した方式とは異なる方式で充電量または放電量が決定され得る。
【0115】
すなわち、動作モードは、第１充電モードおよび第２放電モードを含むか、または第１放電モードおよび第２充電モードを含み得る。この場合、第１線路５０６を介して第１変電所５０８に供給される電力量に対する第２線路５０７を介して前記第２変電所５０９に供給される電力量に対する割合は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量に対する第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量の割合と同じであり得る。
【0116】
【表4】
【0117】
表４は、表１～表３に適用された条件とは異なり、第１エネルギー貯蔵装置５０２に５０［ＭＷ］の電力、第２エネルギー貯蔵装置５０５に４５０［ＭＷ］の電力が蓄えられている場合を説明するための表である。その他の条件は、前述した表１～表３に適用された条件と同じである。
【0118】
表３に示すように、前述の条件下で第１新再生可能エネルギー発電所５０１および第２新再生可能エネルギー発電所５０４のそれぞれは、６００［ＭＷ］の電力を生産することができる。また、表１で前述したように、第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量および第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量の割合が１：９であるため、エネルギー管理システム７００は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に４５０［ＭＷ］の電力を充電し、第２エネルギー貯蔵装置５０５に５０［ＭＷ］の電力を充電することができる。
【0119】
ただし、表１で前述した方法をそのまま適用する場合、第２線路５０７を介して供給される電力量（５５０［ＭＷ］）が第２線路５０７の基準容量（５００［ＭＷ］）よりも大きくなることがある。この場合、エネルギー管理システム７００は、充電量分配方式を修正できる。
【0120】
例えば、エネルギー管理システム７００は、表１～表３で前述した分配方式で分配した結果、特定線路を介して供給しなければならない電力量が当該線路の基準容量を超える場合、超過した電力量は、当該線路に対応するエネルギー貯蔵装置にさらに蓄えられる。
【0121】
例えば、表４に示すように、エネルギー管理システム７００が表１に前述した分配方式で分配した結果、第２線路５０７を介して供給しなければならない電力量が第２線路５０７の基準容量よりも５０［ＭＷ］の電力分を超えるため、超過分の５０［ＭＷ］の電力を第２線路５０７に対応する第２エネルギー貯蔵装置５０５にさらに蓄えられる。
【0122】
また、エネルギー管理システム７００は、表１～表４で前述した方法ではなく、図１～図４で前述した方法によって統合線路５１０を介して供給される電力量を管理することができる。この場合、統合線路５１０を介して供給されなければならない電力量は、統合線路５１０の基準容量と同じであり得る。すなわち、エネルギー管理システム７００は、図１～図４で前述した方法による第１線路５０６および第２線路５０７を介して供給される電力量を一定に維持（例えば、線路のそれぞれの基準容量で維持）して統合線路５１０を介して供給される電力量を一定に維持（例えば、統合線路５１０の基準容量で維持）できる。エネルギー管理システム７００が第１線路５０６および／または第２線路５０７に対して供給される電力量を一定に維持させる方法は、図１～図４で前述したエネルギー貯蔵システム２００が線路３００に対して供給される電力量を一定に維持させる方法と同一または類似である。
【0123】
一実施形態によるエネルギー管理システム７００は、この図に記載された方法によって複数の変電所に接続された統合線路５１０を介して供給しなければならない電力量が統合線路５１０の基準容量よりも少ない場合であっても、対応する電力量を供給するように電力系統を管理することができる。特に、エネルギー管理システム７００は、電力系統の発電所、変電所、および／または対応するエネルギー貯蔵装置間の通信を通じて、異なる地域に位置するＥＳＳの充／放電電力量を適切に決定し得る。
【0124】
図７は、一実施形態によるエネルギー管理システムの動作の一例を説明するためのグラフである。
【0125】
【0126】
この図に示すように、統合線路５１０を介して供給されなければならない電力量７０２は、一定の値（例えば、１０００［ＭＷ］）を有し得る。また、図５～図６で前述したように、統合線路５１０の基準容量は、統合線路５１０を介して供給されなければならない電力量よりも大きいことがある。
【0127】
複数の発電所によって生産された電力量７０１は、第１新再生可能エネルギー発電所５０１で生産された電力量７０３、第２新再生可能エネルギー発電所５０４で生産された電力量７０４、および／または新規として追加された新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量７０５の総和であり得る。新規に追加された新再生可能エネルギー発電所は、第１新再生可能エネルギー発電所５０１および第２新再生可能エネルギー発電所５０４以外の第１地域５００および／または第２地域５０３に新たに新設された新再生可能エネルギー発電所を示すことができる。すなわち、複数の発電所によって生産された電力量７０１は、従来の発電所による電力量および／または新たに追加される発電所による電力量の両方を含み得る。
【0128】
例えば、エネルギー管理システム７００は、複数の発電所によって生産された電力量７０１が統合線路５１０を介して供給されなければならない電力量７０２よりも小さい場合（ｔ０からｔ１までの区間およびｔ２からｔ３までの区間）、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５について放電モードを決定し得る。エネルギー管理装置が決定した放電モードによる放電量を算出する方式は、図６で前述した方式と同様であり得る。
【0129】
例えば、エネルギー管理システム７００は、複数の発電所によって生産された電力量７０１が統合線路５１０を介して供給されなければならない電力量７０２よりも大きい場合（ｔ１からｔ２までの区間）、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５について充電モードを決定し得る。エネルギー管理装置が決定した充電モードによる充電量を算出する方式は、図６で前述した方式と同様であり得る。
【0130】
一実施形態によるエネルギー管理システム７００は、この図に記載された方法によって複数の変電所に接続された統合線路５１０を介して供給しなければならない電力量が統合線路５１０の基準容量よりも少ない場合であっても、対応する電力量を供給するように電力系統を管理することができる。特に、エネルギー管理システム７００は、電力系統の発電所、変電所、および／または対応するエネルギー貯蔵装置間の通信を通じて、異なる地域に位置するＥＳＳの充／放電電力量を適切に決定し得る。
【0131】
図８は、一実施形態によるエネルギー管理システム構造の一例である。
【0132】
この図は、一実施形態によるエネルギー管理システム７００の構造の一例を示すブロック図である。エネルギー管理システム７００は、受信機８００、制御器８０１、管理者用ＨＭＩ８０２、データ格納装置８０３、オペレータ用ＨＭＩ８０４、および／またはＳＣＡＤＡモジュール８０５を含み得る。エネルギー管理システム７００は、この図には示されていない１つまたは複数のモジュールをさらに含み得る。
【0133】
一実施形態による受信機８００は、第１新再生可能エネルギー発電所５０１で生産された電力量、第１新再生可能エネルギー発電所５０１のための第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量、第２新再生可能エネルギー発電所５０４で生産された電力量および第２新再生可能エネルギー発電所５０４のための第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量を表す電力量情報を受信し得る。電力量情報についての具体的な説明は、図５～図７で前述したものと同じである。
【0134】
一実施形態による制御器８０１は、受信された電力量情報に基づいて第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５のそれぞれのための動作モードを決定し得る。受信された電力量情報に基づいて動作モードを決定する方法についての具体的な説明は、図５～図７で前述したものと同じである。
【0135】
一実施形態によるデータ格納装置８０３は、受信された電力量情報を蓄えられる。したがって、制御器８０１は、データ格納装置８０３に蓄えられた電力量情報に基づいて動作モードを決定し得る。
【0136】
一実施形態による管理者用ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８０２は、エネルギー管理システム７００の管理者のためのエネルギー管理システム７００モニタリングダッシュボードであり得る。例えば、エネルギー管理システム７００の管理者は、管理者用ＨＭＩ８０２を介してエネルギー管理システム７００の動作をモニタリングすることができる。
【0137】
一実施形態によるオペレータ用ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８０４は、エネルギー管理システム７００のオペレータのためのエネルギー管理システム７００モニタリングダッシュボードであり得る。例えば、エネルギー管理システム７００の管理者は、オペレータ用ＨＭＩ８０４を介してエネルギー管理システム７００の動作をモニタリングすることができる。
【0138】
一実施形態によるＳＣＡＤＡ（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｎｄ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）モジュール８０５（またはスキャダシステム）は、受信機８００のために前述した電力量情報の受信を支援することができる。すなわち、受信機８００は、ＳＣＡＤＡモジュール８０５に基づいて電力量情報を受信し得る。例えば、ＳＣＡＤＡモジュール８０５は、受信機８００のために第１新再生可能エネルギー発電所５０１で生産された電力量、第１新再生可能エネルギー発電所５０１のための第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量、第２新再生可能エネルギー発電所５０４で生産された電力量および第２新再生可能エネルギー発電所５０４のための第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量に関するデータを収集する。
【0139】
一実施形態によるエネルギー管理システム７００は、この図で説明する構造により、複数の変電所に接続された統合線路５１０を介して供給しなければならない電力量が統合線路５１０の基準容量よりも少ない場合であっても、対応する電力量を供給するように電力系統を管理することができる。特に、エネルギー管理システム７００は、電力系統の発電所、変電所、および／または対応するエネルギー貯蔵装置間の通信を通じて、異なる地域に位置するＥＳＳの充／放電電力量を適切に決定し得る。
【0140】
図９は、一実施形態によるエネルギー管理システムの動作方法の一例を示すフローチャートである。
【0141】
この図は、一実施形態によるエネルギー管理システム７００の動作方法の一例を説明するフローチャートである。
【0142】
一実施形態によるエネルギー管理システム７００の動作方法は、第１新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量、第１新再生可能エネルギー発電所のための第１エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量、第２新再生可能エネルギー発電所で生産された電力量および第２新再生可能エネルギー発電所のための第２エネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量を表す電力量情報を受信するステップ９００、および／または受信された電力量情報に基づいて第１エネルギー貯蔵装置および第２エネルギー貯蔵装置のそれぞれのための動作モードを決定するステップ９０１を含み得る。エネルギー管理システム７００の動作方法は、この図には示されていない１つまたは複数のステップをさらに含み得る。
【0143】
第１新再生可能エネルギー発電所５０１で生産された電力は、第１線路５０６を介して第１変電所５０８に供給され得る。第２新再生可能エネルギー発電所５０４で生産された電力は、第２線路５０７を介して第２変電所５０９に供給され得る。第１変電所５０８および前記第２変電所５０９で生産された電力は、統合線路５１０を介してユーザに供給され得る。
【0144】
統合線路５１０の基準容量は、第１線路５０６の基準容量および第２線路５０７の基準容量の和に等しいことがある。統合線路５１０を介してユーザに供給される電力量は、統合線路５１０の基準容量よりも小さいことがある。
【0145】
動作モードは、第１エネルギー貯蔵装置５０２の充電を示す第１充電モード、第１エネルギー貯蔵装置５０２の放電を示す第１放電モード、第２エネルギー貯蔵装置５０５の充電を示す第２充電モードまたは第２エネルギー貯蔵装置５０５の放電を示す第２放電モードのうちの少なくとも１つを含み得る。
【0146】
動作モードが第１充電モードおよび第２充電モードを含む場合、第１充電モードによる充電量および第２充電モードによる充電量は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量および第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた貯蔵電力量に基づいて決定され得る。
【0147】
例えば、第１充電モードによる充電量に対する前記第２充電モードによる充電量の割合は、第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量に対する第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量の割合と同じである。
【0148】
動作モードが第１放電モードおよび前記第２放電モードを含む場合、第１放電モードによる放電量および第２放電モードによる放電量は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量および第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量に基づいて決定され得る。
【0149】
例えば、第１放電モードによる放電量に対する第２放電モードによる放電量の割合は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量に対する第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量の割合と同じである。
【0150】
動作モードが第１充電モードおよび前記第２放電モードを含むか、または第１放電モードおよび第２充電モードを含む場合、第１線路５０６を介して前記第１変電所５０８に供給される電力量に対する第２線路５０７を介して第２変電所５０９に供給される電力量に対する割合は、第１エネルギー貯蔵装置５０２に蓄えられた電力量に対する第２エネルギー貯蔵装置５０５に蓄えられた電力量の割合と同じであり得る。
【0151】
エネルギー管理システム７００は、電力量情報に基づいて、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５の各動作モードによる充電量または放電量を設定する第１分配基準を決定し得る。エネルギー管理システム７００は、第１分配基準に従って、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５の充電動作または放電動作を制御できる。
【0152】
一方、第１分配基準に従った動作モードで動作することにより、第１線路５０６を介して供給される第１電力量が第１線路５０６の基準容量を超えるか、第２線路５０７を介して供給される第２電力量が第２線路５０７の基準容量を超えると予測されれば、エネルギー管理システム７００は、電力量情報および線路の基準容量情報に基づいて、第１電力量が第１線路５０６の基準容量を超えずに、第２電力量が第２線路５０７の基準容量を超えないように、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５の各動作モードに対する充電量または放電量を設定する第２分配基準を決定し得る。エネルギー管理システム７００は、第２分配基準に従って、第１エネルギー貯蔵装置５０２および第２エネルギー貯蔵装置５０５の充電動作または放電動作を制御できる。第２分配基準は、新再生可能エネルギー発電所に生産された電力量およびエネルギー貯蔵装置に蓄えられた電力量だけでなく、線路の基準容量まで考慮することによって、エネルギー管理システム７００は、統合線路５１０を介して電力が安定的に供給できるスケジュールを提供し得る。
【0153】
電力量情報を受信するステップ９００は、スキャダシステム（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｎｄ Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ、ＳＣＡＤＡ）システムに基づいて行われ得る。
【0154】
一実施形態によるエネルギー管理システム７００は、この図で説明される動作に従って複数の変電所に接続された統合線路５１０を介して供給しなければならない電力量が統合線路５１０の基準容量よりも少ない場合であっても、対応する電力量を供給するように電力系統を管理することができる。特に、エネルギー管理システム７００は、電力系統の発電所、変電所、および／または対応するエネルギー貯蔵装置間の通信を通じて、異なる地域に位置するＥＳＳの充／放電電力量を適切に決定し得る。
【0155】
本開示で説明されるエネルギー貯蔵システム２００、エネルギー管理システム７００および電力システムは、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、および／またはハードウェア構成要素およびソフトウェア構成要素の組み合わせで実施できる。また、本開示は、エネルギー貯蔵システム２００および電力システムの動作方法を実行することができるようにコンピュータ読み取り可能な格納媒体に格納されたコンピュータプログラムの形で提供され得る。また、本開示は、コンピュータで実行できるプログラムとして作成可能であり、コンピュータ読み取り可能な格納媒体を用いてこのようなプログラムを作動させる汎用のデジタルコンピュータで具現できる。
【0156】
このようなコンピュータ読み取り可能な格納媒体は、Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）、Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ、ＣＤ－ＲＯＭｓ、ＣＤ－Ｒｓ、ＣＤ＋Ｒｓ、ＣＤ－ＲＷｓ、ＣＤ＋ＲＷｓ、ＤＶＤ－ＲＯＭｓ、ＤＶＤ－Ｒｓ、ＤＶＤ＋Ｒｓ、ＤＶＤ－ＲＷｓ、ＤＶＤ＋ＲＷｓ、ＤＶＤ－ＲＡＭｓ、ＢＤ－ＲＯＭｓ、ＢＤ－Ｒｓ、ＢＤ－ＲＬＴＨｓ、ＢＤ－ＲＥｓ、磁気テープ、フロッピーディスク、光磁気データ格納装置、光データ格納装置、ハードディスク、ソリッドステートディスク（ＳＳＤ）であり得、命令またはソフトウェア、関連データ、データファイル、およびデータ構造を格納することができ、プロセッサまたはコンピュータが命令を実行できるようにプロセッサまたはコンピュータに命令またはソフトウェア、関連データ、データファイル、およびデータ構造を提供できる任意の装置であり得る。
【0157】
以上、実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は、これに限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を用いた技術分野における通常の知識を有する者の様々な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】