당사의 통합형 태양광 발전, 에너지 저장 및 충전 에너지 시스템 솔루션은 전기 자동차의 주행 거리 불안감을 지능적으로 해결하기 위해 다음과 같은 요소들을 결합하고자 합니다.전기차 충전소이 시스템은 태양광 발전 및 배터리 에너지 저장 기술을 포함합니다. 태양광 신에너지를 통해 전기 자동차의 친환경적인 이동을 촉진하는 동시에, 에너지 저장을 지원하여 과부하로 인한 전력망 부담을 완화합니다. 또한, 단계별 활용을 통해 배터리 산업 사슬을 완성하고 산업의 건전한 발전을 보장합니다. 이러한 통합 에너지 시스템 구축은 산업의 전동화 및 지능화를 촉진하고, 태양광 발전을 통해 태양 에너지와 같은 청정 에너지를 전기 에너지로 변환하여 배터리에 저장할 수 있도록 합니다. 전기 자동차 충전기는 배터리에 저장된 전기 에너지를 전기 자동차로 전달하여 충전 문제를 해결합니다.
I. 태양광-저장-충전 마이크로그리드 시스템의 토폴로지
위 그림에서 보는 바와 같이, 통합형 태양광, 에너지 저장 및 충전 마이크로그리드 시스템의 주요 장비 구성은 다음과 같습니다.
1. 독립형 에너지 저장 컨버터: 250kW 컨버터의 AC 측은 380V AC 버스에 병렬로 연결되고, DC 측은 50kW 양방향 DC/DC 컨버터 4개에 병렬로 연결되어 양방향 에너지 흐름, 즉 배터리 충전 및 방전이 가능합니다.
2. 양방향 DC/DC 컨버터: 50kW DC/DC 컨버터 4개의 고전압 측은 컨버터의 DC 단자에 연결되고, 저전압 측은 전력 배터리 팩에 연결됩니다. 각 DC/DC 컨버터는 하나의 배터리 팩에 연결됩니다.
3. 전력 배터리 시스템: 16개의 3.6V/100Ah 셀(1P16S)로 구성된 하나의 배터리 모듈(57.6V/100Ah, 공칭 용량 5.76kWh)이 사용됩니다. 이 배터리 모듈 12개가 직렬로 연결되어 배터리 클러스터(691.2V/100Ah, 공칭 용량 69.12kWh)를 형성합니다. 배터리 클러스터는 양방향 DC/DC 컨버터의 저전압 단자에 연결됩니다. 전체 배터리 시스템은 공칭 용량 276.48kWh의 배터리 클러스터 4개로 구성됩니다.
4. MPPT 모듈: MPPT 모듈의 고전압 측은 750V DC 버스에 병렬로 연결되고, 저전압 측은 태양광 어레이에 연결됩니다. 태양광 어레이는 각각 18개의 275Wp 모듈이 직렬로 연결된 6개의 스트링으로 구성되어 총 108개의 태양광 모듈과 29.7kWp의 총 전력 출력을 제공합니다.
5. 충전소: 이 시스템에는 60kW 충전소 3개가 포함되어 있습니다.DC EV 충전소(충전소의 수와 용량은 교통량과 일일 에너지 수요에 따라 조정될 수 있습니다.) 충전소의 AC 측은 AC 버스에 연결되며 태양광 발전, 에너지 저장 장치 및 전력망으로부터 전력을 공급받을 수 있습니다.
6. EMS 및 MGCC: 이 시스템들은 상위 관제 센터의 지시에 따라 에너지 저장 시스템의 충전 및 방전 제어, 배터리 SOC 정보 모니터링 등의 기능을 수행합니다.
II. 통합형 태양광-에너지 저장-충전 에너지 시스템의 특징
1. 본 시스템은 3계층 제어 아키텍처를 채택하고 있습니다. 최상위 계층은 에너지 관리 시스템, 중간 계층은 중앙 제어 시스템, 최하위 계층은 장비 계층입니다. 시스템은 수량 변환 장치, 관련 부하 모니터링 및 보호 장치를 통합하여 자체 제어, 보호 및 관리가 가능한 자율 시스템을 구현합니다.
2. 에너지 저장 시스템의 에너지 배분 전략은 전력망의 피크, 밸리, 평탄 시간대의 전기 요금과 에너지 저장 배터리의 SOC(또는 단자 전압)에 따라 유연하게 조정/설정됩니다. 이 시스템은 에너지 관리 시스템(EMS)으로부터 배분 정보를 받아 지능형 충전 및 방전 제어를 수행합니다.
3. 본 시스템은 포괄적인 통신, 모니터링, 관리, 제어, 조기 경보 및 보호 기능을 갖추고 있어 장기간 지속적이고 안전한 운영을 보장합니다. 시스템의 운영 상태는 호스트 컴퓨터를 통해 모니터링할 수 있으며, 풍부한 데이터 분석 기능을 제공합니다.
4. 배터리 관리 시스템(BMS)은 에너지 관리 시스템(EMS)과 통신하여 배터리 팩 정보를 업로드하고, EMS 및 PCS와 협력하여 배터리 팩에 대한 모니터링 및 보호 기능을 수행합니다.
본 프로젝트는 계통연계 및 독립형 전환 장치와 배전반을 통합한 타워형 에너지 저장 변환기 PCS를 사용합니다. 이 PCS는 계통연계와 독립형 간 전환을 0초 만에 끊김 없이 수행할 수 있으며, 계통연계 정전류 충전과 정전력 충전의 두 가지 충전 모드를 지원하고, 호스트 컴퓨터에서 실시간 스케줄링을 수신할 수 있습니다.
III. 태양광 에너지 저장 및 충전 시스템의 제어 및 관리
시스템 제어는 3단계 아키텍처를 채택합니다. EMS는 최상위 스케줄링 계층이고, 시스템 컨트롤러는 중간 조정 계층이며, DC-DC 컨버터와 충전기는 장비 계층입니다.
EMS와 시스템 컨트롤러는 태양광-에너지 저장-충전 시스템을 관리하고 스케줄링하기 위해 함께 작동하는 핵심 구성 요소입니다.
1. EMS 기능
1) 에너지 배분 제어 전략을 유연하게 조정할 수 있으며, 지역 전력망의 피크-밸리-평탄 시간대 전기 요금에 따라 에너지 저장 장치의 충전 및 방전 모드와 전력 명령을 설정할 수 있습니다.
2) EMS는 PCS, BMS, 태양광 인버터, 충전기 등을 포함하되 이에 국한되지 않는 시스템 내 주요 장비에 대한 실시간 원격 측정 및 원격 신호 안전 모니터링을 수행하고, 장비에서 보고된 경보 이벤트와 이력 데이터 저장을 통합적으로 관리합니다.
3) EMS는 이더넷 또는 4G 통신을 통해 시스템 예측 데이터 및 계산 분석 결과를 상위 관제 센터 또는 원격 통신 서버에 업로드하고 실시간으로 관제 지시를 수신하여 AGC 주파수 조절, 피크 부하 저감 등의 관제를 통해 전력 시스템의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
4) EMS는 환경 모니터링 및 화재 방지 시스템과 연동 제어를 수행합니다. 즉, 화재 발생 전에 모든 장비가 정지되도록 하고, 경보 및 청각·시각 경보를 발령하며, 경보 이벤트를 백엔드에 업로드합니다.
2. 시스템 컨트롤러 기능:
1) 시스템 조정 컨트롤러는 EMS로부터 충방전 모드 및 전력 스케줄링 명령과 같은 스케줄링 전략을 수신합니다. 에너지 저장 배터리의 SOC 용량, 배터리 충방전 상태, 태양광 발전량 및 충전기 사용량을 기반으로 버스 관리를 유연하게 조정합니다. DC-DC 컨버터의 충방전을 관리함으로써 에너지 저장 배터리의 충방전을 제어하여 에너지 저장 시스템의 활용도를 극대화합니다.
2) DC-DC 충전/방전 모드와전기차 충전소충전 상태에 따라 태양광 인버터의 전력 제한과 태양광 모듈의 발전량을 조정해야 합니다. 또한 태양광 모듈의 작동 모드를 조정하고 시스템 버스를 관리해야 합니다.
3. 장비 계층 – DC-DC 기능:
1) 태양 에너지와 전기화학 에너지 저장 장치 간의 상호 변환을 실현하는 동력 구동 장치.
2) DC-DC 컨버터는 BMS 상태를 획득하고 시스템 컨트롤러의 스케줄링 명령과 결합하여 DC 클러스터 제어를 수행함으로써 배터리 일관성을 보장합니다.
3) 미리 정해진 목표에 따라 자체 관리, 통제 및 보호를 달성할 수 있습니다.
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게시 시간: 2025년 11월 28일
