KR100948588B1 - An agc real-time performance evaluation system and evaluation method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 계통운영 보조서비스(Ancillary Service) 중의 하나인 자동발전제어(AGC)의 이행을 평가할 수 있는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동발전제어의 기본이 되는 발전기의 증감발율 특성값을 정확하게 측정, 분석하여 해당 발전기의 자동발전제어 이행수준을 평가할 수 있으며, 공정한 전력시장 운영을 보장하기 위해 인적행위 개입을 최대한 배제함은 물론 이행평가의 정확성, 신속성을 담보할 수 있고, 발전기의 증감발율을 계산함에 있어 발전기의 응동지연시간을 고려하여 발전기가 출력제어신호에 응동을 시작한 이후 제어신호를 추종할 수 있는 구간 내에서의 증감발율을 산출할 수 있도록 함으로써 발전기의 증감발율 특성을 정확하게 산출해 내어 활용할 수 있고, 이행평가시험 시작시 최초의 출력제어신호는 시험시작직전의 발전기의 현재출력값을 전송하도록 하여 갑작스런 제어목표값의 변동에 따른 발전기의 불안정을 방지함과 동시에 출력제어를 현재출력값에서 시작하도록 하여 안정적인 출력제어가 가능한 자동발전제어 실시간 이행평가시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a system and method for evaluating the implementation of automatic generation control (AGC), which is one of the ancillary services, and more particularly, to increase and decrease the characteristics of a generator that is the basis of automatic generation control. By accurately measuring and analyzing the values, it is possible to evaluate the implementation level of the automatic power generation control of the generator, and to ensure the fair operation of the electricity market, it is possible to eliminate human intervention as much as possible and to ensure the accuracy and promptness of the performance evaluation. In calculating the increase / deceleration rate of the generator, the increase / deceleration rate characteristic of the generator can be calculated by allowing the generator to calculate the increase / deceleration rate within a range in which the control signal can be followed after the generator starts responding to the output control signal. Accurately calculated and used, the first output control signal at the beginning of the performance evaluation test It is possible to transmit the current output value of the generator to prevent the instability of the generator due to the sudden change in the control target value and to start the output control at the current output value. It is about.
에너지시장의 급전 및 가격 산정이 1시간 또는 5분 단위로 이루어지기 때문에 그러한 시간 간격 사이에 수급균형을 유지하기 위한 별도의 서비스 체계가 필요한데 이때 필요한 기능을 제공하는 서비스 체제를 계통운영 보조서비스(Ancillary Service)라고 한다. 우리나라의 현행 변동비반영 전력시장(CBP : Cost Based Pool) 체제에서는 전력거래소가 보조서비스 운영계획을 수립하여 운영하고 그 실적에 따라 보조서비스 정산금을 지급하고 있다. 계통운영 보조서비스는 전력시장운영규칙에 따라 주파수조정서비스, 예비력서비스, 무효전력서비스 및 자체기동서비스의 4가지로 구분되어 있고, 이 중에서 주파수조정서비스는 다시 주파수추종(G/F : Governor Free)운전과 자동발전제어(AGC : Automatic Generation Control)운전으로 나누어져 있다. 자동발전제어 운전은 계통의 주파수를 일정하게 유지하도록 한다는 조건하에서 에너지관리시스템(EMS : Energy Management System)를 통해 수립되는 경제급전에 근거하여 각 발전기의 출력이 원격으로 제어되는 운전형태를 말하며 정상상태에서 계통의 발전량과 수요를 일치시키게 된다. 자동발전제어가 기능을 원활히 수행하고 안정적이고 경제적인 전력계통운영이라는 소기의 목적을 달성하기 위해서는 전력계통의 응동특성을 확보해야 하며, 응동특성을 확보한다는 의미는 곧 전력계통에 연결된 개별 발전기의 응동특성을 확보하는 데서 출발한다. 따라서, 계통에 연결된 개별 발전기는 그 특성을 주기적으로 점검하여 최적의 상태로 유지할 필요가 있다. Since the power supply and price calculation of the energy market takes place every hour or five minutes, a separate service system is required to maintain the balance of supply and demand between such time intervals. Service). In Korea's current CBP (Cost Based Pool) system, the power exchange establishes and operates a subsidiary service operation plan and pays subsidiary service settlements according to its performance. Grid operation assistance service is classified into four categories, frequency coordination service, reserve power service, reactive power service, and self-starting service, according to the power market operation rules. It is divided into operation and automatic generation control (AGC) operation. The automatic power generation control operation refers to an operation mode in which the output of each generator is controlled remotely based on economic dispatch established through the Energy Management System (EMS) under the condition that the frequency of the system is kept constant. In line with this, the generation and demand of the system are matched. In order for the automatic power generation control to function smoothly and achieve the desired purpose of stable and economical power system operation, it is necessary to secure the response characteristics of the power system, which means that the response of individual generators connected to the power system is secured. Start with securing dynamics. Therefore, individual generators connected to the grid need to be periodically checked for their characteristics and kept in optimum condition.
우리나라의 현재 전력시장운영규칙에 따르면 전력거래소가 전기사업자의 주파수제어 보조서비스 제공 및 이행상태를 확인하도록 하고 있다. 전력거래소는 급 전자동화시스템을 이용하여 발전기의 주파수추종 운전상태를 확인하고 또한 발전기 출력증감발율을 고려하여 자동발전제어 성능을 주기적으로 평가하고 기록, 관리하고 있다. According to Korea's current power market operation rules, the power exchange checks the provision and implementation status of the frequency control assistance service of the electricity providers. The power exchange uses the fully automated system to check the frequency follow-up operation status of the generator, and periodically evaluates, records and manages the automatic power generation control performance in consideration of the generator output increase / decrease rate.
현재 전력거래소에서 수행하고 있는 중앙급전발전기를 대상으로 하는 자동발전제어 보조서비스 이행상태평가는 별도의 평가시스템 없이 EMS에 내장되어 있는 발전기 출력제어기능을 활용하고 있고 또한 발전기 출력제어기능은 시험분석데이터를 별도로 가공하여 제공하고 있지 않기 때문에 시험경과를 EMS에 내장되어 있는 챠트(Chart) 기능으로 출력하여 분석하는 방식을 취하고 있다. The performance evaluation of the automatic generation control assistance service for the central power generators currently performed by the power exchange utilizes the generator output control function built into the EMS without a separate evaluation system. Since the process is not provided separately, the test results are printed and analyzed by the chart function built into the EMS.
도 1은 종래에 시행되고 있는 자동발전제어 보조서비스 이행상태평가방법을 도시한 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 자동발전제어 보조서비스 이행상태평가는 먼저 EMS에 내장되어 있는 챠트에서 기록을 시작하게 되면 시험대상발전기에 적절한 목표출력을 입력하여 시험을 시작하고 시험대상발전기가 응동을 시작하여 목표출력에 도달하게 되면 시험이 종료되고 챠트에서의 기록 역시 종료한 후 챠트를 출력하여 증감발율을 계산하여 계산결과가 신고값의 80%미만인 경우 자동발전제어 불이행으로 평가하는 방식이며, 이때 증감발율 계산식을 아래와 같다. Fig. 1 is a block diagram showing a method for evaluating the state of automatic power generation control assistance service implemented in the prior art. Referring to FIG. 1, the conventional automatic power generation control auxiliary service transition status evaluation first starts recording from a chart embedded in the EMS, inputs an appropriate target output to the generator under test, and starts the test. When the test output is reached and the target output is reached, the test is terminated and the chart is also finished, and the chart is output to calculate the increase / decrease rate. When the calculated result is less than 80% of the reported value, the automatic generation control failure is evaluated. The increase and decrease rate is calculated as follows.
RURtest = (Pt1 - Pt2) / (T1 - T2), RDRtest = - (Pt1 - Pt2) / (T1 - T2)RUR test = (P t1 -P t2 ) / (T 1 -T 2 ), RDR test =-(P t1 -P t2 ) / (T 1 -T 2 )
(단, RURtest : 증발율 측정값[MW/MIN], (However, RUR test : evaporation rate measured value [MW / MIN],
RDRtest : 감발율 측정값[MW/MIN], RDR test : Derating rate measurement value [MW / MIN],
T1 : 시험시작시간[MIN], T2 : 시험종료시간[MIN], T 1 : Test start time [MIN], T 2 : Test end time [MIN],
Pt1 : T1 시점 출력[MW], Pt2 : T2 시점 출력[MW])P t1 : T 1 point output [MW], P t2 : T 2 View point output [MW])
그러나, 이와 같은 종래의 방식은 EMS에 내장되어 있는 발전기 출력제어 기능 및 발전기 출력변화를 그래프로 표시하는 챠트기능을 이용하여 증감발율을 수작업으로 계산하여 평가하는 방식을 취하고 있는바, 이행평가의 정확성, 신속성, 안정성 측면에서 미흡한 문제가 있고, 특히 전력시장 체제에서 공정한 전력시장 운영을 보장하기 위해 인적행위의 개입을 최대한 배제하여야 하므로 자동발전제어의 기본이 되는 발전기의 증감발율 특성 평가를 위한 방식으로는 문제점을 내재하고 있는 실정이다. However, this conventional method uses the generator output control function and the chart function to display the generator output change as a graph, which is built into the EMS, to manually calculate and evaluate the increase / deceleration rate. As a method for evaluating the increase / decrease rate characteristics of generators, which are the basis of automatic power generation control, since human intervention should be excluded as much as possible in order to guarantee fair operation of the power market, especially in the power market system. Is a problem inherent in the situation.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하고 해당 발전기의 자동발전제어 이행 수준을 신속 정확하고 공정하게 평가해 볼 수 있는 새로운 평가시스템에 대한 필요성이 대두되고 있는 실정이다. Therefore, there is a need for a new evaluation system that can solve such problems and evaluate the implementation level of the automatic power generation control of the generator quickly and accurately.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,The present invention has been made to solve the above problems,
본 발명의 목적은 자동발전제어의 기본이 되는 발전기의 증감발율 특성값을 정확하게 측정, 분석하여 해당 발전기의 자동발전제어 이행수준을 평가할 수 있는 자동발전제어 실시간 이행평가시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic power generation control real-time performance evaluation system and method capable of accurately evaluating the performance level of the automatic power generation control of a generator by accurately measuring and analyzing characteristic values of the generator, which is the basis of automatic power generation control. .
본 발명의 다른 목적은 공정한 전력시장 운영을 보장하기 위해 인적행위 개입을 최대한 배제함은 물론, 이행평가의 정확성, 신속성을 담보할 수 있는 자동발전제어 실시간 이행평가시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an automatic power generation control real-time implementation evaluation system and method capable of ensuring the accuracy and promptness of performance evaluation as well as excluding human intervention in order to ensure fair power market operation.
본 발명의 또 다른 목적은 발전기의 증감발율을 계산함에 있어 발전기의 응동지연시간을 고려하여 발전기가 출력제어신호에 응동을 시작한 이후 제어신호를 추종할 수 있는 구간 내에서의 증감발율을 산출할 수 있도록 함으로써 발전기의 증감발율 특성을 정확하게 산출해 내어 활용할 수 있는 자동발전제어 실시간 이행평가시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to calculate the increase and decrease rate in the section that can follow the control signal after the generator starts to respond to the output control signal in consideration of the generator delay time in calculating the increase and decrease rate of the generator It is to provide an automatic power generation control real-time implementation evaluation system and method that can accurately calculate and use the increase / decrease rate characteristics of a generator.
본 발명의 또 다른 목적은 이행평가시험 시작시 최초의 출력제어신호는 시험시작직전의 발전기의 현재출력값을 전송하도록 하여 갑작스런 제어목표값의 변동에 따른 발전기의 불안정을 방지함과 동시에 출력제어를 현재출력값에서 시작하도록 하여 안정적인 출력제어가 가능한 자동발전제어 실시간 이행평가시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to transmit the current output value of the generator immediately before the start of the performance evaluation test to prevent the instability of the generator caused by the sudden change in the control target value and at the same time output control The present invention provides an automatic power generation control real-time implementation evaluation system and method capable of stable output control by starting at an output value.
본 발명의 또 다른 목적은 이행평가시험방식을 자동모드와 수동모드로 선택 적으로 적용할 수 있도록 하여 필요에 따라 시험방식을 조절할 수 있어 활용성과 사용자 편의성을 증대시킬 수 있는 자동발전제어 실시간 이행평가시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to enable automatic application of the performance evaluation test method to the automatic mode and the manual mode so that the test method can be adjusted as needed, and the automatic power generation control real-time performance evaluation can increase the usability and user convenience. It is to provide a system and a method thereof.
본 발명의 또 다른 목적은 이행평가시험결과를 별도의 보고서형태로 작성, 보관 및 출력할 수 있어 시험결과의 장기보존 및 증빙자료로서의 활용성을 높일 수 있는 자동발전제어 실시간 이행평가시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to develop, store, and output the performance evaluation test results in a separate report form, so that the automatic development control real-time performance evaluation system and method for enhancing the long-term preservation and utilization of the test results as evidence data and methods thereof To provide.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 자동발전제어 실시간 이행평가시스템 및 그 방법은 다음과 같은 구성을 포함한다. Automatic power generation control real-time implementation evaluation system and method for achieving the above object of the present invention includes the following configuration.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가시스템은 에너지관리시스템(EMS)의 스카다(SCADA)서버와 신호나 데이터를 주고받을 수 있는 통신모듈; 스카다(SCADA)서버에 연결된 발전기 중 시험대상발전기를 선택하거나 이행평가시험방식을 선택할 수 있는 선택모듈과, 시험하고자 하는 목표출력을 입력할 수 있는 입력모듈과, 시험의 시작과 함께 시험대상발전기에 대한 출력제어신호를 생성하여 상기 통신모듈을 통해 전송하는 발전기제어신호생성모듈과, 상기 출력제어신호에 응동하는 시험대상발전기의 현재출력과 시간데이터를 이용하여 시험대상발전기의 증감발율을 계산하는 연산모듈을 포함하는 중앙제어부; 스카다(SCADA)서버의 발전기데이터베이스로부터 취득한 시험대상발전기에 관한 자동발전제어 관련 데이터와 시험의 진행과정에서 생성되는 출력제어신호나 응동출력에 관한 데이터를 저장하는 데이터베이스부; 스카다(SCADA)서버의 발전기데이터베이스로부터 취득한 시험 대상발전기에 관한 자동발전제어 관련 데이터와 시험의 진행과정에서 생성되는 출력제어신호나 응동출력에 관한 데이터를 표시하는 디스플레이부;를 포함하며, 상기 연산모듈에서는 목표출력의 10% 도달시점 응동출력과 목표출력의 90% 도달시점 응동출력의 차의 절대값을 목표출력의 10% 도달시간과 목표출력의 90% 도달시간의 차의 절대값으로 나누어 증감발율을 연산함으로써 발전기의 증감발율을 정확하게 산출할 수 있는 것을 특징으로 한다. Automatic power generation control real-time implementation evaluation system according to an embodiment of the present invention is a communication module that can send and receive signals or data with the SCADA server of the energy management system (EMS); A selection module for selecting a generator to be tested or a performance evaluation test method among generators connected to a SCADA server, an input module for inputting a target output to be tested, and a generator to be tested at the start of the test. A generator control signal generation module for generating an output control signal for and transmitting through the communication module, and using the current output and time data of the generator under test in response to the output control signal to calculate the increase and decrease rate of the generator under test A central control unit including a calculation module; A database unit for storing automatic power generation control-related data relating to the generator under test obtained from the generator database of the SCADA server and output control signals or data relating to the response output generated during the course of the test; And a display unit for displaying the automatic power generation control-related data about the generator under test obtained from the generator database of the SCADA server and the output control signal or data relating to the response output generated in the course of the test. The module increases or decreases by dividing the absolute value of the difference between the 10% reaching time of the target output and the 90% reaching time of the target output by the absolute value of the difference between the 10% reaching time of the target output and the 90% reaching time of the target output. By calculating the power factor, it is possible to accurately calculate the increase and decrease rate of the generator.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가시스템에 있어서 상기 발전기제어신호생성모듈은 시험시작시 최초의 출력제어신호로 시험대상발전기의 시험시작 직전의 현재출력을 전송하여 급작스런 제어목표값의 변동에 따른 발전기의 불안정을 방지함과 동시에 안정적인 출력제어가 가능하도록 하며, 상기 중앙제어부는 시험결과에 관한 보고서를 작성하는 보고서작성모듈을 추가로 포함하고, 상기 데이터베이스부는 상기 보고서작성모듈에서 작성된 보고서를 저장하는 보고서저장모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the automatic power generation control real-time implementation evaluation system according to the present invention, the generator control signal generation module transmits the current output immediately before the test start of the generator under test as the first output control signal at the start of the test. By preventing the instability of the generator due to the sudden change in the control target value and at the same time to enable a stable output control, the central control unit further includes a report preparation module for preparing a report on the test results, the database unit is It characterized in that it further comprises a report storage module for storing the report created in the report preparation module.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가방법은 통신모듈을 통해 에너지관리시스템(EMS)의 스카다(SCADA)서버에 접속하는 접속단계; 선택모듈을 통해 스카다(SCADA)서버에 연결된 발전기 중 시험대상발전기를 선택하는 발전기선택단계; 스카다(SCADA)서버의 발전기데이터베이스로부터 취득한 시험대상발전기에 관한 자동발전제어 관련 데이터가 데이터베이스부에 저장되며 디스플레이부에 표시되는 발전기자료취득단계; 입력모듈을 통해 목표출력을 입력하는 목표출력입력단계; 시험의 시작과 함께 발전기제어신호생성모듈을 통해 시험대상발전기에 대한 출력제어신호를 생성하여 상기 통신모듈을 통해 전송하는 제어신호전송단계; 상기 출력제어신호에 응동하는 시험대상발전기의 현재출력과 시간데이터를 데이터베이부에 저장하는 시험자료취득단계; 연산모듈을 통해 상기 출력제어신호에 응동하는 시험대상발전기의 현재출력과 시간데이터를 이용하여 시험대상발전기의 증감발율을 계산하는 연산단계; 상기 증감발율을 이용하여 시험대상발전기의 자동발전제어 이행여부를 평가하는 평가단계;를 포함하며, 상기 제어신호전송단계에서 시험시작시 최초의 출력제어신호는 시험대상발전기의 시험시작 직전의 현재출력을 전송하여 급작스런 제어목표값의 변동에 따른 발전기의 불안정을 방지함과 동시에 안정적인 출력제어가 가능하도록 하며, 상기 시험자료취득단계에서는 응동출력이 목표출력의 10% 도달시점부터 90% 도달시점까지의 자료를 저장하며, 상기 연산단계는 목표출력의 10% 도달시점 응동출력과 목표출력의 90% 도달시점 응동출력의 차의 절대값을 목표출력의 10% 도달시간과 목표출력의 90% 도달시간의 차의 절대값으로 나누어 증감발율을 연산함으로써 발전기의 증감발율을 정확하게 산출할 수 있는 것을 특징으로 한다. The automatic power generation control real-time implementation evaluation method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of connecting to the SCADA server of the energy management system (EMS) through a communication module; A generator selection step of selecting a generator under test from among generators connected to a SCADA server through a selection module; A generator data acquisition step of storing automatic generation control related data about a generator under test obtained from a generator database of a SCADA server and being displayed on a display unit; A target output input step of inputting a target output through the input module; A control signal transmission step of generating an output control signal for the generator under test through a generator control signal generation module at the beginning of the test and transmitting it through the communication module; A test data acquisition step of storing a current output and time data of the generator under test in response to the output control signal in a data bay; Calculating a rate of increase / decrease of the generator under test using the current output and time data of the generator under test in response to the output control signal through a calculation module; And an evaluation step of evaluating whether the generator under test is implemented in the automatic power generation control using the increase / decrease rate. The first output control signal at the start of the test in the control signal transmission step is the current output immediately before the test start of the generator under test. This function prevents the instability of the generator caused by sudden change of control target value and enables stable output control.In the test data acquisition step, the response output is from 10% to 90% of the target output. Data is stored, and the calculating step includes the absolute value of the difference between the 10% of the target output and the 90% of the target output. By calculating the increase and decrease rate by dividing by the absolute value of the difference, it is possible to accurately calculate the increase and decrease rate of the generator.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. The present invention can obtain the following effects by the configuration, combination, and use relationship described above with the present embodiment.
본 발명은 자동발전제어의 기본이 되는 발전기의 증감발율 특성값을 정확하게 측정, 분석하여 해당 발전기의 자동발전제어 이행수준을 평가할 수 있는 효과를 갖는다. The present invention has the effect of accurately measuring and analyzing the increase and decrease rate characteristic value of the generator that is the basis of the automatic power generation control to evaluate the automatic power generation control implementation level of the generator.
본 발명은 공정한 전력시장 운영을 보장하기 위해 인적행위 개입을 최대한 배제함은 물론, 이행평가의 정확성, 신속성을 담보할 수 있는 효과를 갖는다. The present invention has the effect of ensuring the accuracy and promptness of performance evaluation, as well as excluding human intervention in order to ensure a fair electricity market operation.
본 발명은 발전기의 증감발율을 계산함에 있어 발전기의 응동지연시간을 고려하여 발전기가 출력제어신호에 응동을 시작한 이후 제어신호를 추종할 수 있는 구간 내에서의 증감발율을 산출할 수 있도록 함으로써 발전기의 증감발율 특성을 정확하게 산출해 내어 활용할 수 있는 효과를 갖는다. The present invention is to calculate the increase and decrease rate in the section that can follow the control signal after the generator starts to respond to the output control signal in consideration of the response delay time of the generator in calculating the increase and decrease rate of the generator It has the effect of accurately calculating and using the increase and decrease rate characteristic.
본 발명은 이행평가시험 시작시 최초의 출력제어신호는 시험시작직전의 발전기의 현재출력값을 전송하도록 하여 갑작스런 제어목표값의 변동에 따른 발전기의 불안정을 방지함과 동시에 출력제어를 현재출력값에서 시작하도록 하여 안정적인 출력제어가 가능한 효과를 갖는다. According to the present invention, the first output control signal at the beginning of the performance evaluation test transmits the current output value of the generator immediately before the start of the test so as to prevent the instability of the generator due to a sudden change in the control target value and to start the output control at the current output value. The stable output control is possible.
본 발명은 이행평가시험방식을 자동모드와 수동모드로 선택적으로 적용할 수 있도록 하여 필요에 따라 시험방식을 조절할 수 있어 활용성과 사용자 편의성을 증대시킬 수 있는 효과를 갖는다. The present invention can be selectively applied to the automatic evaluation mode and the manual evaluation mode to adjust the test method as needed has the effect of increasing the usability and user convenience.
본 발명은 이행평가시험결과를 별도의 보고서형태로 작성, 보관 및 출력할 수 있어 시험결과의 장기보존 및 증빙자료로서의 활용성을 높일 수 있는 효과를 갖는다. The present invention can produce, store, and output the results of the performance evaluation test in a separate report form, which has the effect of improving the long-term preservation and usability of the test results as evidence.
이하에서는 본 발명에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가시스템 및 그 방법의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the automatic power generation control real-time implementation evaluation system and method according to the present invention will be described in detail.
도 2는 에너지관리시스템(EMS)에서의 자동발전제어에 관한 계통블럭도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가시스템의 구성을 도시한 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가시스템의 구성을 도시한 블럭도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가방법을 도시한 블럭도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가방법을 도시한 블럭도이다. FIG. 2 is a system block diagram of automatic power generation control in an energy management system (EMS), FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the automatic power generation control real-time performance evaluation system according to an embodiment of the present invention, and FIG. Is a block diagram showing the configuration of the automatic power generation control real-time implementation evaluation system according to another embodiment of the present invention, Figure 5 is a block diagram showing the automatic power generation control real-time implementation evaluation method according to an embodiment of the present invention, 6 is a block diagram illustrating a method for evaluating automatic power generation control in real time according to another embodiment of the present invention.
먼저, 도 2를 참조하여, 에너지관리시스템(EMS)에서 자동발전제어(AGC)가 이루어지는 계통에 대해 간략하게 살펴보면, EMS상에서 발전기에 대한 제어신호를 생성하기 위해 발전기 제어모듈 등을 포함하는 자동발전제어부는 전력계통에 관련된 자료를 취득하고 저장관리하는 스카다(SCADA)서버를 통해 전력계통을 이루는 발전기에 대한 자동발전을 제어하게 되며, 본 발명은 이러한 자동발전제어(AGC)에 대한 실시간 이행평가를 위해 개발된 것이다. First, referring to FIG. 2, a brief description of a system in which an automatic power generation control (AGC) is performed in an energy management system (EMS) will include automatic power generation including a generator control module to generate a control signal for a generator on an EMS. The control unit controls the automatic power generation for the generators of the power system through a SCADA server for acquiring and storing data related to the power system, and the present invention provides a real-time implementation evaluation for such automatic power generation control (AGC). It was developed for.
도 3 내지 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가시스템(20)은 에너지관리시스템(EMS, 10)의 스카다(SCADA)서버(110)와 신호나 데이터를 주고받을 수 있는 통신모듈(210); 스카다(SCADA)서버(110)에 연결된 발전기(30) 중 시험대상발전기를 선택하거나 이행평가시험방식을 선택할 수 있는 선택모듈(231)과, 시험하고자 하는 목표출력을 입력할 수 있는 입력모듈(232)과, 시험의 시작과 함께 시험대상발전기에 대한 출력제어신호를 생성하여 상기 통신모 듈(210)을 통해 전송하는 발전기제어신호생성모듈(234)과, 상기 출력제어신호에 응동하는 시험대상발전기의 현재출력과 시간데이터를 이용하여 시험대상발전기의 증감발율을 계산하는 연산모듈(235)을 포함하는 중앙제어부(230); 스카다(SCADA)서버(110)의 발전기데이터베이스(111)로부터 취득한 시험대상발전기에 관한 자동발전제어 관련 데이터와 시험의 진행과정에서 생성되는 출력제어신호나 응동출력에 관한 데이터를 저장하는 데이터베이스부(250); 스카다(SCADA)서버(110)의 발전기데이터베이스(111)로부터 취득한 시험대상발전기에 관한 자동발전제어 관련 데이터와 시험의 진행과정에서 생성되는 출력제어신호나 응동출력에 관한 데이터를 표시하는 디스플레이부(270);를 포함할 수 있다. 3 to 6, the automatic power generation control real-time
상기 통신모듈(210)은 에너지관리시스템(EMS, 10)의 스카다(SCADA)서버(110)와 신호나 데이터를 주고받을 수 있는 인터페이스가 되는 구성으로, 본 발명에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가시스템(20)은 별도의 컴퓨터(PC)에서 운영이 가능하며 에너지관리시스템(EMS, 10)의 스카다(SCADA)서버(110)를 통해 발전기(30)의 출력제어신호를 발전기(30)로 전송하고 또한 발전기(30)의 현재출력 등과 같은 데이터 역시 스카다(SCADA)서버(110)를 통해 피드백되기 때문에 에너지관리시스템(EMS, 10)의 스카다(SCADA)서버(110)와 데이터를 신호나 데이터를 교환할 수 있는 상기 통신모듈(210)과 같은 구성이 필요하게 된다. 상기 통신모듈(210)에 적용되는 자료취득용 통신 프로토콜로는 아이에스디(ISD : InterSite Data) 등과 같은 통신 프로토콜이 활용될 수 있다. The
상기 중앙제어부(230)는 본 발명에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가시스템(20)의 작동 전반을 제어하는 구성으로, 이행평가시험을 시작하기 전의 시험준비작업(즉, 상기 통신모듈(210)을 통해 스카다(SCADA)서버(110)에 접속되면 공급능력, 현재부하 및 계통주파수 값 등을 읽어들여 실시간으로 업데이트 함), 시험의 시작과 종료, 시험과정에서의 각종 제어신호생성 및 시험데이터를 이용한 연산과 평가 등 시스템 전반의 작동을 관장하게 된다. 이를 위해 상기 중앙제어부(230)로는 중앙처리장치(CPU) 등이 활용될 수 있으며, 상기 중앙제어부(230)에는 스카다(SCADA)서버(110)에 연결된 발전기(30) 중 시험대상발전기를 선택하거나 이행평가시험방식을 선택할 수 있는 선택모듈(231)과, 시험하고자 하는 목표출력을 입력할 수 있는 입력모듈(232)과, 시험의 시작과 함께 시험대상발전기에 대한 출력제어신호를 생성하여 상기 통신모듈(210)을 통해 전송하는 발전기제어신호생성모듈(234)과, 상기 출력제어신호에 응동하는 시험대상발전기의 현재출력과 시간데이터를 이용하여 시험대상발전기의 증감발율을 계산하는 연산모듈(235)이 포함될 수 있다. The
상기 선택모듈(231)은 이행평가시험을 시작하기 전 스카다(SCADA)서버(110)에 연결된 발전기(30) 중 시험대상발전기를 선택하거나 이행평가시험방식을 자동모드나 수동모드로 선택하는 기능을 수행하는 부분으로, 상기 선택모듈(231)을 통해 스카다(SCADA)서버(110)에 연결된 발전기(30) 중 시험대상발전기를 선택하게 되면 해당 발전기의 자동발전제어 관련 특성데이터 즉, 발전기의 설비용량, 자동발전제 어 상한값(LFC Limit Max), 자동발전제어 하한값(LFC Limit Min), 증발율 및 감발율, 현재출력값 등을 SCADA의 발전기데이터베이스(111)로부터 읽어들여 후술하게 될 데이터베이스부(250, 보다 구체적으로는 발전기저장모듈(251))에 저장하게 되고, 후술하게 될 디스플레이부(270, 보다 구체적으로는 발전기표시모듈(271))에 표시하게 된다. 또한, 상기 선택모듈(231)을 통해서 이행평가시험의 방식을 자동모드로 수행할지 수동모드로 수행할지를 선택할 수 있는데, 자동모드의 경우 시험개시 후 발전기의 응동출력(발전기에 전송되는 출력제어신호에 응동하는 발전기의 현재출력을 이하 '응동출력'이라 함)이 목표출력의 90%에 도달하면(이에 대한 상세한 설명은 후술함) 자동으로 출력제어신호 전송이 정지되면서 시험을 종료하게 되고, 수동모드의 경우 시험개시 후 발전기의 응동출력이 목표출력의 90%에 도달하기 전이라 하더라도 운영자의 시험정지신호가 전송되면 바로 시험을 종료할 수 있어 상황에 따라 시험을 탄력적으로 운용할 수 있게 된다. The
상기 입력모듈(232)은 이행평가시험을 시작하기 전 시험하고자 하는 목표출력을 입력할 수 있는 부분으로, 상기 입력모듈(232)을 통해 시험대상발전기에 대한 목표출력을 입력하게 되면 목표출력이 시험대상발전기의 시험시작 전의 현재출력과 비교하여 더 큰 값이면 증발시험으로, 시험대상발전기의 현재출력과 비교하여 더 작은 값이면 감발시험으로 자동으로 인식하게 된다. The
또한, 상기 중앙제어부(230)에는 시험의 시작과 종료시점을 선택할 수 있는 시작정지모듈(233)이 추가로 포함(별도로 시작정지모듈(233)이 포함되지 않은 경우는 상기 선택모듈(231)에서 담당함)될 수 있는데, 상기 시작정지모듈(233)은 상기 선택모듈(231)과 입력모듈(232)을 통해 시험대상발전기의 선택, 시험방식의 선택, 목표출력의 입력 등 시험준비작업이 완료된 이후 이행평가시험을 시작하게 되는 시점 즉, 시험대상발전기로 출력제어신호를 송출하기 시작하는 시점 및 시험을 정지하게 되는 시점(특히, 수동모드에서 필요하게 됨)을 선택제어할 수 있도록 하게 된다. In addition, the
상기 발전기제어신호생성모듈(234)은 시험의 시작과 함께 시험대상발전기에 대한 출력제어신호를 생성하여 상기 통신모듈(210)을 통해 전송하는 부분으로, 본 발명에 따른 자동발전제어 이행평가시험이 수행되기 이전에는 EMS의 자동발전제어 기능에서 발전기에 대한 제어신호를 생성하여 전송하게 되나, 이행평가시험이 시작되는 경우에는 상기 중앙제어부(230)에서 시험대상발전기에 대한 출력제어신호를 생성하여 제어하게 되고 이를 상기 발전기제어신호생성모듈(234)이 담당하게 된다. 상기 발전기제어신호생성모듈(234)에서는 시험시작 전의 시험대상발전기의 현재출력과 상기 입력모듈(232)을 통해 입력된 목표출력을 비교하여 증발시험인지 감발시험인지를 인지하여 그에 맞게 출력제어신호를 생성,송출하게 되는데, 출력제어신호는 아래 식에 따라 산출될 수 있다. The generator control
TatgetMWt = TatgetMWt -1 ± ΔMWRamp Rate ,4 sec TatgetMW t = TatgetMW t -1 ± ΔMW Ramp Rate , 4 sec
(단, ΔMWRamp Rate ,4 sec = (MWRamp Rate ,1 Min)/15(ΔMW Ramp Rate , 4 sec = (MW Ramp Rate , 1 Min ) / 15
TatgetMWt : 현재주기의 제어목표값, TatgetMWt -1 : 직전주기의 제어목표값, TatgetMW t : control target value of current cycle, TatgetMW t -1 : control target value of previous cycle,
ΔMWRamp Rate ,4 sec : 4초당 증감발율, MWRamp Rate ,1 Min : 분당 증감발율)ΔMW Ramp Rate , 4 sec : ramp rate per 4 seconds, MW Ramp Rate , 1 Min : Change rate per minute)
즉, 출력제어신호는 EMS의 자동발전제어(AGC) 제어신호가 매 4초마다 전송되는 것과 동일하게 분당증감발율을 4초당 증감발율로 환산한 후 직전주기의 제어목표값에다 증발 또는 감발 방향에 따라 가감하여 현재주기의 제어목표값을 산출하게 된다. 이 경우 특히 시험 시작시점의 최초의 출력제어신호는 시험대상발전기의 시험시작 직전의 현재출력값으로 산정하여 전송하는데, 이는 갑작스런 제어목표값의 변동에 따른 발전기의 불안정을 방지함과 동시에 출력제어를 현재출력값에서 시작하도록 하여 발전기에 대한 안정적인 출력제어가 가능하도록 하기 위함이다. That is, the output control signal is converted into the increase / deceleration rate per minute and the evaporation / deceleration direction in the same direction as the EMS automatic control signal (AGC) control signal is transmitted every 4 seconds. The control target value of the current period is calculated by adding or subtracting accordingly. In this case, in particular, the first output control signal at the start of the test is calculated and transmitted to the current output value immediately before the start of the test of the generator under test, which prevents the instability of the generator due to sudden changes in the control target value and at the same time output control. This is to enable stable output control of generator by starting from output value.
상기 연산모듈(235)은 상기 출력제어신호에 응동하는 시험대상발전기의 현재출력 즉, 응동출력과 시간데이터를 이용하여 시험대상발전기의 증감발율을 계산하는 부분으로, 상기 시작정지모듈(233)의 시작신호에 의해 이행평가시험이 시작되게 되면 상기 발전기제어신호생성모듈(234)로부터 생성된 출력제어신호가 상기 스카다(SCADA)서버(110)를 통해 시험대상발전기로 전송되고 시험대상발전기의 응동출력 역시 상기 스카다(SCADA)서버(110)를 통해 피드백되어 후술하게 될 데이터베이스부(250, 보다 구체적으로는 시험데이터저장모듈(252))에 저장되고 디스플레이부(270, 보다 구체적으로는 시험상태표시모듈(272))에 표시되게 되는데, 상기 연산모듈(235)에서는 상기 데이터베이스부(250, 보다 구체적으로는 시험데이터저장모듈(252))에 저장되는 응동출력과 시간데이터를 이용하여 시험대상발전기의 증감발율을 연산하게 된다. 이 경우 특히 상기 연산모듈(235)에서 활용하는 증감발율 계산식은 아래와 같다. The
RRtest = │MW90 - MW10 │/ │T90 - T10 │RR test = │MW 90 -MW 10 │ / │T 90 -T 10 │
(단, RRtest : 증감발율 측정값[MW/MIN], (However, RR test : measured increase and decrease rate [MW / MIN],
T10 : 목표출력의 10% 도달시간[MIN], T90 : 목표출력의 90% 도달시간[MIN],T 10 : 10% reach time of target output [MIN], T 90 : 90% reach time of target output [MIN],
MW10 : T10시점 출력[MW], MW90 : T90시점 출력[MW])MW 10 : T 10 time point output [MW], MW 90 : T 90 time point output [MW])
즉, 본 발명에서는 상기 연산모듈(235)이 시험시작과 동시에 피드백되는 모든 응동출력을 단순히 연산하여 증감발율을 산정하는 것이 아니라, 발전기의 응동지연시간을 고려하여 응동출력이 목표출력의 10% 도달시점부터 목표출력의 90% 도달시점까지의 데이터만을 추출하여 이를 이용해 증감발율을 연산하도록 함으로써, 발전기가 출력제어신호에 응동을 시작한 이후 출력제어신호를 추종하는 구간에서의 증감발율을 산출할 수 있어 시험대상발전기의 증감발 특성을 정확하게 산출할 수 있게 된다. 상기 연산모듈(235)에서는 산출된 증감발율을 토대로 시험대상발전기의 자동발전제어 보조서비스에 대한 이행여부를 평가하게 되는데, 산출된 증감발율이 신고된 증감발율의 80% 미만인 경우에는 자동발전제어 불이행으로 판단하게 된다. 이와 같이 상기 연산모듈(235)은 시험대상발전기의 증감발율을 정확하게 산출하여 이행수준을 평가할 수 있어 공정한 전력시장운영을 보장할 수 있도록 한다. That is, in the present invention, the
상기 데이터베이스부(250)는 스카다(SCADA)서버(110)의 발전기데이터베이스(111)로부터 취득한 시험대상발전기에 관한 자동발전제어 관련 데이터와 시험의 진행과정에서 생성되는 출력제어신호나 응동출력에 관한 데이터를 저장하는 메모리(RAM)이나 디스크저장장치 등과 같은 구성으로, 이를 위해 상기 데이터베이스부(250)는 스카다(SCADA)서버(110)의 발전기데이터베이스(111)로부터 취득한 시험대상발전기에 관한 자동발전제어 관련 데이터를 저장하는 발전기저장모듈(251)과, 시험의 진행과정에서 생성되는 출력제어신호나 응동출력에 관한 데이터를 저장하는 시험데이터저장모듈(252)을 포함할 수 있다. The database unit 250 relates to automatic power generation control-related data relating to the generator to be tested obtained from the
상기 발전기저장모듈(251)에는 앞서 설명한 바와 같이 상기 통신모듈(210)을 통해 EMS(10)의 스카다(SCADA)서버(110)에 접속이 되면 자동발전제어에 관련된 공급능력, 현재부하, 계통주파수 등을 데이터가 실시간으로 업데이트되어 저장되게 되며, 상기 선택모듈(231)을 통해 시험대상발전기가 선택되게 되면 역시 스카다(SCADA)서버(110)의 발전기데이터베이스(111)에 저장되어 있는 해당 발전기에 대한 자동발전제어 관련 특성 데이터 즉, 발전기의 설비용량, 자동발전제어 상한값(LFC Limit Max), 자동발전제어 하한값(LFC Limit Min), 증발율 및 감발율, 현재출력값 등을 상기 발전기데이터베이스(111)로부터 읽어들여 저장되게 된다. 특히, 상기 발전기저장모듈(251)은 시험시작 직전의 시험대상발전기의 현재출력값을 정확하게 기록저장하여 상기 발전기제어신호생성모듈(234)에 제공하게 된다. As described above, when the
상기 시험데이터저장모듈(252)에는 앞서 설명한 바와 같이 시험이 시작되면 상기 발전기제어신호생성모듈(234)에서 생성되어 스카다(SCADA)서버(110)를 통해 시험대상발전기로 전송되는 출력제어신호와 스카다(SCADA)서버(110)로부터 피드백되는 출력제어신호에 응동하는 시험대상발전기의 현재출력 즉, 응동출력 및 시간데이터 등이 실시간으로 저장되게 된다. 특히 시험데이터저장모듈(252)은 시험대상발 전기의 응동출력이 목표출력의 10% 수준에 도달하는 시점의 응동출력(MW10)과 시간데이터(T10), 응동출력이 목표출력의 90% 수준에 도달하는 시점의 응동출력(MW90)과 시간데이터(T90)를 정확하게 기록저장하여 상기 연산모듈(235)에 제공하게 된다. The test
상기 디스플레이부(270)는 스카다(SCADA)서버(110)의 발전기데이터베이스(111)로부터 취득한 시험대상발전기에 관한 자동발전제어 관련 데이터와 시험의 진행과정에서 생성되는 출력제어신호나 응동출력에 관한 데이터를 화면에 표시하는 표시장치와 같은 구성으로, 이를 위해 상기 디스플레이부(270)는 스카다(SCADA)서버(110)의 발전기데이터베이스(111)로부터 취득한 시험대상발전기에 관한 자동발전제어 관련 데이터를 표시하는 발전기표시모듈(271)과, 시험의 진행과정에서 생성되는 출력제어신호나 응동출력에 관한 데이터를 표시하는 시험상태표시모듈(272)을 포함할 수 있다. The
상기 발전기표시모듈(271)에는 앞서 설명한 바와 같이 상기 통신모듈(210)을 통해 EMS(10)의 스카다(SCADA)서버(110)에 접속이 되면 자동발전제어에 관련된 공급능력, 현재부하, 계통주파수 등을 데이터가 실시간으로 업데이트되어 표시되게 되며, 상기 선택모듈(231)을 통해 시험대상발전기가 선택되게 되면 역시 스카다(SCADA)서버(110)의 발전기데이터베이스(111)에 저장되어 있는 해당 발전기에 대한 자동발전제어 관련 특성 데이터 즉, 발전기의 설비용량, 자동발전제어 상한값(LFC Limit Max), 자동발전제어 하한값(LFC Limit Min), 증발율 및 감발율, 현 재출력값 등을 상기 발전기데이터베이스(111)로부터 읽어들여 표시하게 된다. As described above, when the
상기 시험상태표시모듈(272)에는 앞서 설명한 바와 같이 시험이 시작되면 상기 발전기제어신호생성모듈(234)에서 생성되어 스카다(SCADA)서버(110)를 통해 시험대상발전기로 전송되는 출력제어신호와 스카다(SCADA)서버(110)로부터 피드백되는 출력제어신호에 응동하는 시험대상발전기의 현재출력 즉, 응동출력 및 시간데이터 등이 실시간으로 표시되게 된다. As described above, the test state display module 272 includes an output control signal generated by the generator control
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 자동발전제어 이행평가시스템(20)에 있어 상기 중앙제어부(230)는 시험결과에 관한 보고서를 작성하는 보고서작성모듈(236)을 추가로 포함하고, 상기 데이터베이스부(250)는 상기 보고서작성모듈(236)에서 작성된 보고서를 저장하는 보고서저장모듈(253)을 추가로 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, in the automatic power generation control
상기 보고서작성모듈(236)은 본 발명에 따른 자동발전제어 이행평가시스템(20)을 통한 이행평가시험결과를 일목요연하게 정리하여 보고서 형태로 작성하게 되는 부분으로, 시험대상발전기명, 시험일시, 발전기증감발율, 목표출력, 시험과정에서의 응동출력과 시간, 시험결과 산출된 증감발율, 평가결과 등을 항목으로 하여 일목요연하게 정리하여 보고서를 작성하게 된다. The
상기 보고서저장모듈(253)은 상기 보고서작성모듈(236)을 통해 작성된 시험결과에 관한 보고서를 저장하게 되는 부분으로, 시험결과물인 보고서를 장기간 보관하여 증빙자료나 각종 데이터로 활용할 수 있도록 한다. The
이와 같이 본 발명에서는 상기 보고서작성모듈(236) 및 보고서저장모듈(253)을 통해 이행평가시험결과를 별도의 보고서형태로 작성, 보관 및 출력할 수 있어 시험결과의 장기보존 및 증빙자료로서의 활용성을 높일 수 있게 된다. As described above, in the present invention, the
이하에서는 앞서 설명한 본 발명에 따른 자동발전제어 이행평가시스템(20)을 이용한 이행평가방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, the implementation evaluation method using the automatic power generation control
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동발전제어 이행평가방법은 통신모듈(210)을 통해 에너지관리시스템(EMS, 10)의 스카다(SCADA)서버(110)에 접속하는 접속단계(S11); 선택모듈(231)을 통해 스카다(SCADA)서버(110)에 연결된 발전기(30) 중 시험대상발전기를 선택하는 발전기선택단계(S12); 스카다(SCADA)서버(110)의 발전기데이터베이스(111)로부터 취득한 시험대상발전기에 관한 자동발전제어 관련 데이터가 데이터베이스부(250)에 저장되며 디스플레이부(270)에 표시되는 발전기자료취득단계(S13); 입력모듈(232)을 통해 목표출력을 입력하는 목표출력입력단계(S14); 시험의 시작과 함께 발전기제어신호생성모듈(234)을 통해 시험대상발전기에 대한 출력제어신호를 생성하여 상기 통신모듈(210)을 통해 전송하는 제어신호전송단계(S16); 상기 출력제어신호에 응동하는 시험대상발전기의 현재출력과 시간데이터를 데이터베이스부(250)에 저장하는 시험자료취득단계(S17); 연산모듈(235)을 통해 상기 출력제어신호에 응동하는 시험대상발전기의 현재출력과 시간데이터를 이용하여 시험대상발전기의 증감발율을 계산하는 연산단계(S18); 상 기 증감발율을 이용하여 시험대상발전기의 자동발전제어 이행여부를 평가하는 평가단계(S19);를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 자동발전제어 이행평가가 수행되기 이전에 계통주파수 변동에 따른 조속기의 동작으로 발전기 출력이 변화하는 것을 방지하여 자동발전제어신호에 의한 발전기의 응동을 정확하게 산출할 수 있도록 하기 위해 시험대상이 되는 발전기(30)의 주파수추종(Governor Free)운전모드를 해제하게 되고, 또한 시험이 진행되는 동안 본 발명에 따른 자동발전제어 이행평가시스템(20)에서 발전기 출력제어신호 외에 EMS(10)의 자동발전제어 기능에서 발전기 출력제어신호가 이중으로 생성되어 상호 간에 충돌하는 것을 방지하기 위해 EMS(10)의 자동발전제어기능에서 발전기(30)의 제어모드를 수동모드로 전환하게 된다. Referring to Figure 5, the automatic power generation control implementation evaluation method according to an embodiment of the present invention is connected to the
상기 접속단계(S11)에서는 본 발명에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가시스템(10)의 통신모듈(210)을 통해 에너지관리시스템(EMS, 10)의 스카다(SCADA)서버(110)에 접속하여 이를 통해 발전기(30)의 출력제어신호 등을 시험대상발전기로 전송하고 또한 시험대상발전기의 현재출력 등과 같은 데이터 역시 스카다(SCADA)서버(110)를 통해 피드백 받을 수 있게 된다. In the connecting step (S11) is connected to the
상기 발전기선택단계(S12)에서는 상기 선택모듈(231)을 통해 EMS(10)의 스카다(SCADA)서버(110)에 연결된 발전기(30) 중 시험대상발전기를 선택하게 된다. 스카다(SCADA)서버(110)에는 발전기가 발전회사별, 발전소별로 분류되어 있으므로 이를 통해 쉽게 시험대상발전기를 탐색하여 선택할 수 있게 된다. In the generator selection step S12, the generator under test is selected from among the
상기 발전기자료취득단계(S13)에서는 상기 선택모듈(231)을 통해 선택된 시험대상발전기에 관한 자동발전제어 관련 특성데이터 즉, 발전기의 설비용량, 자동 발전제어 상한값(LFC Limit Max), 자동발전제어 하한값(LFC Limit Min), 증발율 및 감발율, 현재출력값 등을 스카다(SCADA)서버(110)의 발전기데이터베이스(111)로부터 읽어들여 상기 데이터베이스부(250, 보다 구체적으로는 발전기저장모듈(251))에 저장하고, 상기 디스플레이부(270, 보다 구체적으로는 발전기표시모듈(271))에 표시하게 된다. In the generator data acquisition step (S13), the automatic power generation control characteristic data of the generator under test selected through the
상기 목표출력입력단계(S14)에서는 상기 입력모듈(232)을 통해 시험하고자 하는 시험대상발전기에 대한 목표출력을 입력하게 된다. 목표출력이 입력되게 되면 목표출력이 시험대상발전기의 시험시작 전의 현재출력과 비교하여 더 큰 값이면 증발시험으로, 시험대상발전기의 현재출력과 비교하여 더 작은 값이면 감발시험으로 자동으로 인식하게 된다. In the target output input step S14, a target output for the test target generator to be tested is input through the
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가방법에서는 상기 선택모듈(231)을 통해 이행평가방법의 방식을 자동모드와 수동모드로 선택할 수 있는 시험방식선택단계(S15)가 추가적으로 진행될 수 있는데, 상기 시험방식선택단계(S15)에서 자동모드를 택하는 경우 시험개시 후 발전기의 응동출력이 목표출력의 90%에 도달하면 자동으로 출력제어신호 전송이 정지되면서 시험을 종료하게 되고, 수동모드를 택하는 경우 시험개시 후 발전기의 응동출력이 목표출력의 90%에 도달하기 전이라 하더라도 상기 시작정지모듈(233)을 통해 운영자의 시험정지신호가 전송되면 바로 시험을 종료할 수 있어 상황에 따라 시험을 탄력적으로 운용할 수 있게 된다. Referring to FIG. 6, in the automatic power generation control real-time performance evaluation method according to the present invention, a test method selection step (S15) for selecting a method of the performance evaluation method as an automatic mode and a manual mode through the
상기 제어신호전송단계(S16)에서는 시험이 시작됨과 동시에 상기 발전기제어 신호생성모듈(234)을 통해 생성된 출력제어신호가 상기 통신모듈(210) 및 스카다서버(110)을 통해 시험대상발전기에 전송되게 된다. 상기 발전기제어신호생성모듈(234)에서 생성되는 출력제어신호에 관한 내용은 앞서 설명되었는바 중복기재를 피하기 위해 생략하도록 한다. 이 경우 특히 시험 시작시점의 최초의 출력제어신호는 시험대상발전기의 시험시작 직전의 현재출력값으로 산정하여 전송하는데, 이는 갑작스런 제어목표값의 변동에 따른 발전기의 불안정을 방지함과 동시에 출력제어를 현재출력값에서 시작하도록 하여 발전기에 대한 안정적인 출력제어가 가능하도록 하기 위함이다. In the control signal transmission step (S16), the test is started and at the same time the output control signal generated through the generator control
상기 시험자료취득단계(S17)에서는 이행평가시험이 시작됨에 따라 상기 발전기제어신호생성모듈(234)로부터 생성되어 상기 스카다(SCADA)서버(110)를 통해 시험대상발전기로 전송되는 출력제어신호, 상기 스카다(SCADA)서버(110)를 통해 피드백되는 시험대상발전기의 응동출력, 시간데이터 등이 상기 데이터베이스부(250, 보다 구체적으로는 시험데이터저장모듈(252))에 저장되고 상기 디스플레이부(270, 보다 구체적으로는 시험상태표시모듈(272))에 표시되게 된다. 특히 상기 시험데이터저장모듈(252)에는 시험대상발전기의 응동출력이 목표출력의 10% 수준에 도달하는 시점의 응동출력(MW10)과 시간데이터(T10), 응동출력이 목표출력의 90% 수준에 도달하는 시점의 응동출력(MW90)과 시간데이터(T90)가 정확하게 기록저장되어 상기 연산모듈(235)에 제공하게 된다. 도 6을 참조하면 앞서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 자동모드를 택하는 경우 시험개시 후 발전기의 응동출력이 목표출력의 90%에 도 달하면 자동으로 출력제어신호 전송이 정지되면서 시험이 종료되고 시험자료취득도 종료하게 되고, 수동모드를 택하는 경우 시험개시 후 발전기의 응동출력이 목표출력의 90%에 도달하기 전이라 하더라도 상기 시작정지모듈(233)을 통해 운영자의 시험정지신호가 전송되면 바로 출력제어신호 전송이 정지되면서 시험이 종료되고 시험자료취득도 종료하게 된다. In the test data acquisition step (S17), the output control signal generated from the generator control
상기 연산단계(S18)에서는 상기 시험자료취득단계(S17)를 통해 취득저장된 시험대상발전기의 응동출력과 시간데이터를 이용하여 상기 연산모듈(235)을 통해 시험대상발전기의 증감발율을 계산하게 되는데, 앞서 설명된 바와 같이 본 발명에서는 상기 연산모듈(235)이 시험시작과 동시에 피드백되는 모든 응동출력을 단순히 연산하여 증감발율을 산정하는 것이 아니라, 발전기의 응동지연시간을 고려하여 응동출력이 목표출력의 10% 도달시점부터 목표출력의 90% 도달시점까지의 데이터만을 추출하여 이를 이용해 증감발율을 연산하도록 함으로써, 발전기가 출력제어신호에 응동을 시작한 이후 출력제어신호를 추종하는 구간에서의 증감발율을 산출할 수 있어 시험대상발전기의 증감발 특성을 정확하게 산출할 수 있게 된다. In the calculation step (S18), the increase and decrease rate of the test target generator is calculated through the
상기 평가단계(S19)에서는 상기 연산단계(S18)를 통해 산출된 증감발율을 토대로 상기 연산모듈(235)을 통해 시험대상발전기의 자동발전제어 보조서비스에 대한 이행여부를 평가하게 되는데, 산출된 증감발율이 신고된 증감발율의 80% 미만인 경우에는 자동발전제어 불이행으로 판단하게 된다. In the evaluation step (S19) to evaluate whether or not to implement the automatic power generation control auxiliary service of the test target generator through the
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동발전제어 이행평가방법 은 앞서 설명한 상기 시험방식선택단계(S15) 이외에도 보고서작성및저장단계(S20)가 추가로 진행될 수 있다. Referring to FIG. 6, in the automatic power generation control implementation evaluation method according to another embodiment of the present invention, in addition to the test method selection step S15 described above, a report preparation and storage step S20 may be further performed.
상기 보고서작성및저장단계(S20)에서는 상기 보고서작성모듈(236)을 통해 본 발명에 따른 자동발전제어 이행평가시스템(20)을 통한 이행평가시험결과(즉 시험대상발전기명, 시험일시, 발전기증감발율, 목표출력, 시험과정에서의 응동출력과 시간, 시험결과 산출된 증감발율, 평가결과 등)를 일목요연하게 정리하여 보고서 형태로 작성하게 되고, 상기 보고서저장모듈(253)을 통해 작성된 시험결과에 관한 보고서를 저장하여 시험결과물인 보고서를 장기간 보관하여 증빙자료나 각종 데이터로 활용할 수 있도록 한다. 이와 같이 상기 보고서작성및저장단계(S20)를 통해 이행평가시험결과를 별도의 보고서형태로 작성, 보관 및 출력함으로써 시험결과의 장기보존 및 증빙자료로서의 활용성을 높일 수 있게 된다. In the report creation and storage step (S20), through the
이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다. In the above, the Applicant has described preferred embodiments of the present invention, but these embodiments are merely one embodiment for implementing the technical idea of the present invention, and any changes or modifications may be made as long as the technical idea of the present invention is implemented. Should be interpreted as being within the scope.
도 1은 종래에 시행되고 있는 자동발전제어 보조서비스 이행상태평가방법을 도시한 블럭도1 is a block diagram showing a method for evaluating a state of transition of automatic power generation control assistance service that is conventionally implemented.
도 2는 에너지관리시스템(EMS)에서의 자동발전제어에 관한 계통블럭도2 is a system block diagram for automatic power generation control in an energy management system (EMS).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가시스템의 구성을 도시한 블럭도Figure 3 is a block diagram showing the configuration of the automatic power generation control real-time implementation evaluation system according to an embodiment of the present invention
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가시스템의 구성을 도시한 블럭도Figure 4 is a block diagram showing the configuration of the automatic power generation control real-time implementation evaluation system according to another embodiment of the present invention
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가방법을 도시한 블럭도5 is a block diagram showing a method for evaluating real-time performance of automatic power generation control according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동발전제어 실시간 이행평가방법을 도시한 블럭도6 is a block diagram showing a method for evaluating real-time performance of automatic power generation control according to another embodiment of the present invention.
*도면에 사용된 주요부호에 대한 설명* Explanation of the main symbols used in the drawings
10: 에너지관리시스템(EMS) 110: 스카다(SCADA)서버 111: 발전기데이터베이스10: Energy Management System (EMS) 110: SCADA Server 111: Generator Database
20: 자동발전제어 실시간이행평가시스템20: Automatic generation control real-time performance evaluation system
210: 통신모듈 230: 중앙제어부 250: 데이터베이스부 270: 디스플레이부210: communication module 230: central control unit 250: database unit 270: display unit
231: 선택모듈 232: 입력모듈 233: 시작정지모듈 231: selection module 232: input module 233: start stop module
234: 발전기제어신호생성모듈 235: 연산모듈 236: 보고서작성모듈234: generator control signal generation module 235: calculation module 236: report generation module
251: 발전기저장모듈 252: 시험데이터저장모듈 253: 보고서저장모듈251: generator storage module 252: test data storage module 253: report storage module
271: 발전기표시모듈 272: 시험상태표시모듈271: generator display module 272: test status display module
30: 발전기30: generator
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