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전원 및 통신선 인입부에 광통신으로 연결되어 IP 주소를 할당받고 인터넷을 통해 전력량계의 설정 및 운전정보를 확인할 수 있는 구조를 가지며, 설정된 구내 저압망 운영 알고리즘에 따라 구내 전원발생장치와 부하를 제어하며, 주간시간대와 야간시대로 구분하여 제어를 하는 디지털 전력량계부와,
상기 디지털 전력량계의 제어명령에 따라 전력을 저장하거나 방전하는 저장용 배터리부와,
주간 시간대에 태양광을 이용하여 발전하고 발전정보를 디지털 전력량계에 전송할 수 있는 태양광 발전부와,
상기 디지털 전력량계의 제어 명령에 따라 개폐되어 부하를 회로에서 분리하거나 연결하기 위해 모선모뎀을 내장한 부하제어부를 포함하여 이루어지며,
상기한 전원 및 통신선 인입부는, 전력회사의 주상변압기와 전력변환기를 이용하여 전원이 디지털 전력량계부로 인입되도록 함으로써 주택에 전원이 공급되도록 하고, 광분배기를 이용하여 정전정보, 기상정보를 디지털 전력량계부로 제공하며,
상기 디지털 전력량계부는, 전원 및 통신선 인입부를 통하여 전력회사에서 공급되는 전력량을 측정하는 측정부와, 구내 분산전원의 출력과 부하제어를 수행하는 프로세서와, 상기 프로세서의 제어로 전력회사로부터의 전원 공급을 개폐하는 주전원 스위치와, 광분배기를 통하여 전력회사로부터의 정전정보, 기상정보를 제공받기 위한 광케이블 접속모뎀과, 상기 프로세서의 제어명령을 분산전원과 부하로 전달하기 위한 무선모뎀을 포함하여 이루어지며,
상기 저장용 배터리부는, 태양광 발전부로부터 공급되는 전기 에너지를 저장하기 위한 저장용 배터리와, 상기 저장용 배터리에 연결되어 있는 연결 스위치와, 상기 연결 스위치를 제어하기 위한 배터리관리시스템과, 상기 저장용 배터리에 저장되어 있는 직류전원을 직류전압으로 변환하여 출력하기 위한 배터리 출력 직류전압변환기와, 저장용 배터리의 츨력과 운전정보를 전송하기 위한 무선모뎀을 포함하여 이루어지며,
상기 부하제어부는, 내부에 변류기(CT)가 설치되어 있는 연결스위치와, 상기 연결 스위치를 제어하기 위한 제어장치와, 상기 디지털 전력량계로부터의 제어명령을 수신하기 위한 무선모뎀을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주택용 직류전원 공급 및 관리 시스템
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주간시간대에는, 전력회사로부터의 정전정보, 기상정보를 제공받는 단계와, 측정부를 이용하여 전력회사로부터 공급되는 전력량을 계측하여 저장하며, 수용가의 월별/일별 전력사용패턴을 저장하며, 이를 바탕으로 일일 및 시간대별 부하사용량을 예측하는 단계와, 시간대별 발전 및 저장시스템 운영계획을 자동작성한 후에, 태양광 발전부와 저장용 배터리의 출력 정보를 수신하여 태양광 출력정보와 예측한 시간대별 부하사용량을 서로 비교하는 단계와, 제어명령을 각 부분의 모선모뎀으로 전송하여 주 전원 스위치, 저장용 배터리 연결 스위치, 부하제어기 동작 스위치의 개폐 동작을 제어함으로써 외부전원의 사용 또는 배터리의 충전과 방전과 부하제어를 수행하는 단계와, 부하량이 태양광 출력보다 작을 경우, 주전원 스위치를 개방(off)하여 상용전원의 구내 공급을 차단하고, 태양광 발전부의 출력으로 부하에 전원을 공급하고 충전용 배터리를 충전하는 단계와, 부하량이 태양광 출력을 초과할 경우 즉 태양광 출력이 전체부하에 전력을 공급하기에 충분하지 않을 경우, 상기 저장용 배터리부를 구동하여 저장용 배터리에서 전력이 공급되도록 하는 단계와, 부하량과 분산전원의 출력량을 비교하여 부하량이 분산전원보다 큰 경우에는, 부하제어 스위치를 개방함으로써 일부 부하를 차단하는 단계와, 부하량이 분산전원보다 크지 않은 경우에는, 잔여부하에 대해 전력공급이 불가능한 경우에, 주전원 스위치를 투입하여 상용전원을 구내로 공급하는 단계를 포함하여 이루어지며,
야간시간대에는, 전력회사로부터 익일의 정전계획이나, 기상정보를 입수한 후, 익일 태양광 발전량과 부하를 추정하는 단계와, 추정한 발전량이 추정부하를 초과할 경우 현재 배터리에 충전된 전력을 부하에 공급하기 위해 주전원 스위치를 차단하고, 배터리만으로 야간시간대 부하에 전원을 공급하는 단계와, 배터리 출력과 부하량을 비교하여 부하가 배터리 출력보다 크다고 판단되면, 주전원스위치를 투입하고, 상용전원을 구내로 공급하면서 배터리를 충전하는 단계와, 추정 발전량이 추정부하보다 작을 경우에 주전원스위치를 투입하여 야간시간대의 부하에 상용전원을 공급하면서 익일 주간시간대에 전력공급을 위해 배터리를 충전하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주택용 직류전원 공급 및 관리 방법
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