에너지 저장 장치의 충방전 스케줄링 장치 및 방법

배터리 화학 특성 및 수요반응, ESS 운영 비용 최적화 스케줄링

본 기술은 에너지 저장 장치의 충방전 스케줄링 장치 및 방법에 관한 것으로, 부하패턴 데이터 및 에너지 저장 장치의 내부화학적 특성을 고려하여 충방전 스케줄링 계획을 수립함으로써, 운영 비용을 최소화하고 안정되며 계획적인 전력망 운영이 가능하게 한다.

에너지 저장 장치는 2차 전지로써 여러 번 충전 및 방전이 가능하지만 그 수명이 정해져 있기 때문에 사용 환경 및 목적에 맞는 효율적인 충전 및 방전의 스케줄링이 필요하다. 하지만, 전력망과 연계되어 전력을 공급하는 운영 비용 측면에서 에너지 저장 장치의 내부 화학적 특성을 고려하지 못하는 한계를 가지고 있으며, 에너지 저장 장치의 비용 효율적인 관리가 이루어지지 않아 소비자에게 요금의 부담을 가져오는 문제점이 발생할 수 있다.

본 기술은 전력망에서 끌어오는 출력이 범위를 넘지 않는 조건하에서 시계열에 따른 전기요금의 변화, 부하패턴 데이터 및 에너지 저장 장치의 내부화학적 특성을 고려하여 최소의 운영비용을 가능케하는 충방전 스케줄링 계획을 수립하는 것이 가능하게 하여 수요 전력 시장에서 비용 효율적으로 전력을 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 전력망으로부터 끌어와 사용하는 전력량을 적절히 제한함으로써 전력망 전체의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

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Key Features:

• 에너지 저장장치의 화학적 특성(방전심도, 사이클 수명 등)을 반영하여 에너지 상태 변화에 따른 감가상각 비용을 산출
• 비용 최소화 문제를 해결하기 위해 동적 프로그래밍(Dynamic Programming) 알고리즘 적용하여 시간에 따른 최적의 에너지 상태 변동 경로를 도출
• 수요반응 신호를 수신할 경우, 에너지 저장장치의 감가상각 비용을 분산전원 요금으로 대체하고 방전 경로를 우선 선택하여 수요 전력 시장에 효율적으로 대응
• 스마트 그리드, 분산전원, 데이터센터, 전기차 등 다양한 분야에 적용되어 전력 시스템의 경제성과 안정성을 동시에 높일 수 있음
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본 기술은 한국연구재단의 ESS 운영 비용 최소화 알고리즘의 연구 및 하드웨어 연동 충방전 테스트 베드 구축 연구과제의 지원을 통해 개발되었습니다.

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