KR20210026373A - Measurement and Control System for FAST Demand Response - Google Patents

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KR20210026373A
KR20210026373A KR1020190107055A KR20190107055A KR20210026373A KR 20210026373 A KR20210026373 A KR 20210026373A KR 1020190107055 A KR1020190107055 A KR 1020190107055A KR 20190107055 A KR20190107055 A KR 20190107055A KR 20210026373 A KR20210026373 A KR 20210026373A
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허석
권동영
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주식회사 아이디알서비스
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Abstract

The present invention relates to a measurement and control system for FAST DR. The measurement and control system for FAST DR comprises: a power/frequency measuring means (140, 240) measuring power and frequency supplied to the load (130, 230); controllers (100, 200) generating a control signal using power and frequency information received from the power/frequency measuring means (140, 240); and a power supply unit (310) receiving the control signal and adjusting the power supplied to the load (130, 230). When the frequency of the power supplied to the load (130, 230) falls below a normal power frequency, the controllers (100, 200) send a control signal for reducing the power supplied to the load (130, 230) to the power supply unit (310).

Description

FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 {Measurement and Control System for FAST Demand Response}Measurement and Control System for FAST Demand Response}

본 발명은 FAST DR(DEMAND RESPOSE; 수요 응답)을 운용하기 위한 계측 및 제어 시스템에 관한 것으로서, 더 자세하게는 전력 시장에 있어서 수요 반응 자원(전력 수요 부하)의 관리를 자동으로 신속하게 수행할 수 있는 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a measurement and control system for operating FAST DR (DEMAND RESPOSE; demand response), and in more detail, it is possible to automatically and quickly manage demand response resources (power demand load) in the power market. It relates to a measurement and control system for FAST DR.

기존 화력 발전의 환경 오염, 그리고 원자력 발전의 안전성 등에 대한 문제 의식이 커지면서, 상대적으로 안전하고 환경 오염 문제로부터 자유로운 풍력, 태양광 및 조력 발전과 같은 신재생 에너지가 대안으로 제시되고 있다. 그렇지만 신재생 에너지는 화력 발전이나 원자력 발전과 비교하여 전력 공급의 변동성이 클 수 밖에 없는데(바람의 세기, 일조량의 변화 등에 의해서 제어될 수 없는 발전량의 변동이 발생할 수 밖에 없음), 신재생 에너지가 현재 추세대로 확대된다면 2030년 경에는 변동성이 최대 18 GW에 이를 것으로 예측되며, 이는 원자력 발전소 18기의 규모에 해당하게 된다. 발전량이 안정적으로 유지되지 못하고 전력망에 변동이 발생하게되면 정상적인 전력망의 주파수(국내기준 59.8Hz ~ 60.2Hz 범위)의 유지가 어렵고 되고, 전력망이 붕괴할 수 있는데 이렇게 되면 정상적인 운전 상태로 회복시키기 위해서는 상당히 긴 시간이 소요된다. 위와 같은 상황을 막기 위해서 전력망의 주파수에 변동이 생길 경우 주파수 추종 운전(Governor Free; GF) 또는 자동발전 제어 운전(Automatic Gneration Control;AGC)를 운용하여 발전량을 제어하게 된다. As awareness of the environmental pollution of existing thermal power generation and the safety of nuclear power generation has increased, new and renewable energy such as wind power, solar power and tidal power is being proposed as an alternative that is relatively safe and free from environmental pollution problems. However, compared to thermal power generation or nuclear power generation, new and renewable energy is inevitably more volatile in power supply (a fluctuation in the amount of generation that cannot be controlled due to changes in wind strength and amount of sunlight is bound to occur). If it expands according to the current trend, the volatility is expected to reach a maximum of 18 GW by 2030, which corresponds to the size of 18 nuclear power plants. If the power generation is not maintained stably and fluctuations occur in the power grid, it becomes difficult to maintain the normal frequency of the power grid (in the range of 59.8 Hz to 60.2 Hz based on domestic standards), and the power grid may collapse. It takes a long time. In order to prevent the above situation, when there is a fluctuation in the frequency of the power grid, the generation amount is controlled by operating a frequency tracking operation (Governor Free (GF)) or an automatic generation control operation (AGC).

그러지만 신재생 에너지의 비중이 높아질 수록 위와 같은 발전량 제어에 한계가 있을 수 밖에 없는 바, 수요 반응 자원의 관리가 필요성이 대두된다. 수요 반응 자원의 관리를 위해서, 2014년도부터 전력 수요 자원 거래 시장이 개설되었다. 전력 수요 자원 거래시장은 크게 전력거래소의 최대 전력 감축 지시를 이행해야 하는 피크 감축 DR(Demand Respose)과 전력 공급 비용 절감을 위해 자발적으로 감축하는 요금 절감 DR로 구분된다. 피크 감축 DR은 의무 감축 이행으로 수요관리 사업자(자원운영)와 전력거래소가 의무 감축 용량을 사전에 계약하고, 전력거래소가 계약용량에 대해 감축지시를 발령하면 수요관리 사업자가 의무적으로 부하 감축하는 방식이다. 요금 절감 DR은 전력거래소의 감축 지시가 없고, 하루 전 전력 시장에서 일반 발전 입찰 가격보다 저렴할 경우 수요자원을 감축하는 방식이다. However, as the proportion of new and renewable energy increases, there is inevitably a limitation in controlling the amount of power generation as described above, and thus the need to manage demand-responsive resources emerges. For the management of demand-response resources, the electricity demand resource trading market was opened from 2014. The power demand resource trading market is largely divided into peak reduction DR (Demand Respose), which must comply with the maximum power reduction order of the power exchange, and rate reduction DR, which voluntarily reduces power supply costs. Peak reduction DR is a method in which the demand management service provider (resource operation) and the power exchange contract the required reduction capacity in advance by fulfilling the mandatory reduction, and the demand management service provider obliges the load reduction when the power exchange issues a reduction order for the contracted capacity. to be. Charge reduction DR is a method of reducing demand resources when there is no reduction order from the power exchange and is cheaper than the general power generation bid price in the electricity market the day before.

즉, 기존의 수요 반응 자원 관리는 전력계통 피크와 발전비용절감 측면에서 운영되고 있다. 그렇지만 전력망의 주파수가 정상적인 주파수 범위를 벗어나게 되는 상황이 감지되었을 때, 전력 수요자에게 응동을 요청하는 기존의 수요 반응 자원 관리 방식으로는 비정상 주파수 범위에 따른 전력망의 조속한 안정화를 달성하는데 한계가 있었다. In other words, the existing demand response resource management is operated in terms of power system peak and generation cost reduction. However, when a situation in which the frequency of the power grid is out of the normal frequency range is detected, the existing demand response resource management method that requests response from the power consumer has a limitation in achieving rapid stabilization of the power grid according to the abnormal frequency range.

등록특허공보 제10-1703296호 (공고일: 2017.02.06.)Registered Patent Publication No. 10-1703296 (Announcement date: 2017.02.06.) 등록특허공보 제10-0846396호 (공고일: 2008.07.16.)Registered Patent Publication No. 10-0846396 (Announcement date: 2008.07.16.) 공개특허공보 제10-2014-0091951호 (공개일: 2014.07.23.)Unexamined Patent Publication No. 10-2014-0091951 (Publication date: 2014.07.23.)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전력 계통의 주파수 변화를 기초로 자동으로 전력 수요를 조절함으로써, 전력 계통의 안정성 높이고자 한다. 특히 종래의 수요 반응 자원과 비교하여 짧은 주기로 자동으로 전력량 및 주파수 데이터를 측정하여 수요 반응에 직접 활용할 수 있는 FAST DR(Demand Response)을 위한 계측 및 제어 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and by automatically adjusting the power demand based on the frequency change of the power system, it is intended to increase the stability of the power system. In particular, it is another object to provide a measurement and control system for FAST DR (Demand Response) that can be directly used for demand response by automatically measuring power quantity and frequency data in a short period compared to conventional demand response resources.

본 발명은 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 에 관한 것으로서, 부하(130,230)에 공급되는 전력 및 주파수를 계측하기 위한 전력/주파수 계측 수단(140,240); 상기 전력/주파수 계측 수단(140,240)으로터 전송받은 전력 및 주파수 정보를 이용하여 제어 신호를 발생시키는 콘트롤러(100,200); 및 상기 제어 신호를 받아 부하(130,230)에 공급되는 전력의 크기를 조절하는 전력 제어 수단을 포함하되, 상기 콘트롤러(100,200)는 부하(130,230)에 공급되는 전력의 주파수가 정상 전력 주파수 범위를 벗어날 경우 부하(130,230)에 공급되는 전력을 변화시키는 제어 신호를 전력 제어 수단에 보내는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a measurement and control system for FAST DR, comprising: power/frequency measurement means (140,240) for measuring power and frequency supplied to loads (130,230); A controller (100,200) for generating a control signal using the power and frequency information transmitted from the power/frequency measuring means (140,240); And a power control means for receiving the control signal and adjusting the amount of power supplied to the loads 130 and 230, wherein the controller 100 or 200 includes a frequency of the power supplied to the loads 130 and 230 outside the normal power frequency range. It is characterized in that a control signal for changing the power supplied to the loads 130 and 230 is sent to the power control means.

상기 콘트롤러(100,200)는 계측된 전력의 크기, 주파수, 콘트롤러(100,200)의 작동 상태에 관한 제어 플래그 정보를 수요 관리 사업자 시스템(300)에 전송할 수 있다. The controllers 100 and 200 may transmit, to the demand management service provider system 300, control flag information regarding the magnitude and frequency of the measured power, and the operating state of the controllers 100 and 200.

상기 전력 제어 수단은 복수 개의 부하들(130)에 전력을 공급하는데 이용되는 배전용 제어 패널(110)일 수 있으며(불연속 방식), 상기 콘트롤러(100)는 전력 주파수의 저하 정도에 따라 전력 공급을 차단하는 부하의 개수를 산정하여, 해당 개수만큼의 부하에 전력 공급을 차단하는 제어 신호를 상기 배전용 제어 패널(110)로 전송할 수 있다. The power control means may be a distribution control panel 110 used to supply power to a plurality of loads 130 (discontinuous method), and the controller 100 supplies power according to the degree of decrease of the power frequency. By calculating the number of blocked loads, a control signal for blocking power supply to a corresponding number of loads may be transmitted to the power distribution control panel 110.

더 나아가, 상기 전력 제어 수단은 부하에(230)에 공급되는 전력을 조절하는 인버터일 수 있는데(연속방식), 상기 콘트롤러(200)는 상기 인버터의 출력 주파수 증감량을 정하여, 상기 출력 주파수를 증감하도록 하는 제어 신호를 상기 인버터로 보내는 것을 특징으로 한다.Further, the power control means may be an inverter that adjusts the power supplied to the load 230 (continuous method), and the controller 200 determines an increase or decrease in the output frequency of the inverter, thereby increasing or decreasing the output frequency. It characterized in that the control signal to be sent to the inverter.

그리고 상기 전력 제어 수단은 출력전류와 출력전압을 제어하여 부하에(230)에 공급되는 공급전력을 조절하는 부하출력증감장치일 수 있는데(연속방식), 상기 콘트롤러(200)는 상기 부하출력장치의 출력전압과 출력전류의 증감량을 산정하여, 상기 출력 전압과 출력전류를 증감하도록 하는 제어 신호를 상기 부하출력증감장치 보내는 것을 특징으로 한다. In addition, the power control means may be a load output increasing/decreasing device that controls the output current and the output voltage to control the power supplied to the load 230 (continuous method), and the controller 200 The load output increasing/decreasing device is characterized by sending a control signal for increasing/decreasing the output voltage and output current by calculating an increase/decrease amount of the output voltage and the output current.

여기서 상기 콘트롤러(100)는 부하에 공급되는 전력의 차단을 10초 이내에 응동하여 30초 이상 유지한 후 복귀 신호를 보내어 부하들(130)에 정상적인 전력 공급을 재개하는 것을 특징으로 한다. Here, the controller 100 responds to the interruption of power supplied to the load within 10 seconds and maintains it for 30 seconds or longer, and then sends a return signal to resume normal power supply to the loads 130.

상기 콘트롤러(400)는 중앙 시스템(400)에 의하여 제공된 전력 감축량 정보를 기초로 산출된 제어 신호를 중앙 시스템(400)으로부터 받아 전력 공급부(310)를 통하여 부하에 공급되는 전력을 제어할 수 있는데(AGC 방식), 상기 콘트롤러(100)는 부하에 공급되는 전력의 차단을 30초 이내에 응동하여 30분 이상 유지한 후 복귀 신호를 보내어 부하들(130)에 정상적인 전력 공급을 재개하는 것을 특징으로 한다. The controller 400 receives a control signal calculated based on the power reduction amount information provided by the central system 400 from the central system 400 and controls the power supplied to the load through the power supply unit 310. (AGC method), the controller 100 responds to the interruption of power supplied to the load within 30 seconds and maintains it for at least 30 minutes, and then sends a return signal to resume normal power supply to the loads 130. .

본 발명에 따른 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 은 부하에 인가되는 전력 주파수를 주기적으로 계측하고, 계측된 전력 주파수에 기초하여 수요 응동(Demnad Respose;전력망에 연결된 부하의 크기를 변동함)을 수행함으로써, 전력 주파수의 비정상적 변동(저하 및 증감) 문제를 신속하게 해결함과 아울러, 전력망이 안정적으로 운용될 수 있도록 한다. The measurement and control system for FAST DR according to the present invention periodically measures the power frequency applied to the load, and performs demand response (Demnad Respose; changes the size of the load connected to the power grid) based on the measured power frequency. By doing so, the problem of abnormal fluctuation (decrease and increase or decrease) of the power frequency is quickly solved, and the power grid can be stably operated.

도 1은 종래 기술에 따른 전력계통 운용 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 에서, GF 방식의 제어 상태를 도시한 것이다.
도 3은 GF 방식의 불연속 시스템에서의 전력 감축 비율을 도시한 것이다.
도 4는 GF 방식의 연속 시스템에서의 전력 감축 비율을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 에서, AGC 방식의 제어 상태를 도시한 것이다.
1 shows an apparatus for operating a power system according to the prior art.
2 shows a control state of the GF method in the measurement and control system for FAST DR according to the present invention.
3 shows the power reduction ratio in the discontinuous system of the GF method.
4 shows the power reduction ratio in the continuous system of the GF method.
5 shows a control state of the AGC method in the measurement and control system for FAST DR according to the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 의 전체적인 구성을 설명하도록 한다. 본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the overall configuration of the measurement and control system for FAST DR according to the present invention will be described with reference to the drawings. Specific structural or functional descriptions presented in the embodiments of the present invention are exemplified only for the purpose of describing the embodiments according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms. In addition, it should not be construed as being limited to the embodiments described in the present specification, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 의 전체적인 구성을 도시한 것이다. 각 요소들 사이의 라인은 요소들 사이에 신호를 전달하는 경로를 표시한 것으로서, 유선/무선 둘 다 가능함은 통상의 기술자라면 어렵지 않게 이해할 수 있을 것이다. 우선, 각각의 요소들의 기능을 간단하게 살펴보도록 한다. 콘트롤러(100) 또는 MCU(Micro Controller Unit)는 전력/주파수 계측 수단(140)으로부터 부하(130)에 걸리는 전력의 크기 및 주파수 데이터를 전달받아 수요 관리 사업자 서버(300)의 데이터베이스(310)에 저장함과 아울러, 전력 및 주파수 데이터를 기초로 배전용 제어 패널(110) 또는 전력 공급 수단(210)(인버터 또는 부하출력증감장치)에 작동/정지/출력증감 신호를 보내어 부하에 걸리는 전력의 크기를 조절하기 위한 요소이다. 이는 자체 설계된 보드로 제조될 수도 있지만, 라즈베리파이 또는 아두이노와 같은 모듈을 사용하여 구현될 수도 있음을 통상의 기술자라면 어렵지 않게 이해할 수 있을 것이다. 2 shows the overall configuration of a measurement and control system for FAST DR according to the present invention. A line between each element indicates a path for transmitting a signal between the elements, and it will not be difficult for a person skilled in the art to understand that both wired and wireless are possible. First, let's briefly look at the function of each element. The controller 100 or the microcontroller unit (MCU) receives the size and frequency data of the power applied to the load 130 from the power/frequency measurement means 140 and stores it in the database 310 of the demand management service provider server 300 In addition, by sending an operation/stop/output increase/decrease signal to the power distribution control panel 110 or the power supply unit 210 (inverter or load output increase/decrease device) based on the power and frequency data, the amount of power applied to the load is adjusted. It is an element to do. This may be manufactured with a self-designed board, but it will be understood by those skilled in the art that it may be implemented using a module such as Raspberry Pi or Arduino.

배전용 제어 패널(110)은 콘트롤러(100)에서 보내는 제어 신호를 기초로 배전반에 연결된 다수 개의 부하들 중 일부 또는 전부에 공급되는 전력을 차단하거나, 전력을 공급하도록 제어하는 요소이다(릴레이 모듈 제어 요소). 인버터 또는 부하출력증감장치와 같은 연속형 전력 제어 수단(210)은 콘트롤러(200)에서 보내는 제어 신호를 기초로 출력주파수를 증감하거나(인버터의 경우), 출력전압과 출력전류를 증감시켜서(부하출력증감장치의 경우), 부하들에 공급되는 전력을 제어하는 요소이다. 배전용 제어 패널(110)과 연속형 전력 제어 수단(210)은 모두 부하에 공급되는 전력을 제어하는 요소로서, 이하 이들을 통칭하여 전력 공급부라 칭한다. The distribution control panel 110 is an element that blocks power supplied to some or all of a plurality of loads connected to the switchboard or controls to supply power based on a control signal sent from the controller 100 (relay module control Element). Continuous power control means 210 such as an inverter or a load output increase/decrease device increases or decreases the output frequency (in the case of an inverter) based on the control signal sent from the controller 200, or increases or decreases the output voltage and output current (load output In the case of an increase/decrease device), it is an element that controls the power supplied to loads. Both the distribution control panel 110 and the continuous power control means 210 are elements that control power supplied to the load, and these are collectively referred to below as a power supply unit.

전력/주파수 계측 수단(140,240)은 부하에 공급되는 전력의 크기 및 주파수를 측정하기 위한 수단으로서, 일반적으로 신뢰성이 높은 디지털 집합 미터를 사용하게 되며, 자체 개발한 측정기 및 이와 유사한 기능을 가진 제품을 사용할 수 있다. 콘트롤러(100,200)는 전력/주파수 계측 수단(140,240)에 대하여 일정 주기(바람직하게는 2초)로 전력 및 주파수 정보를 요청하게 되고, 전력/주파수 계측 수단(140,240)은 위 요청에 대응하여 전력 및 주파수 정보를 콘트롤러(100)에 제공한다. 통신방식으로는 Modbus RTU RS-485, 또는 이와 유사한 통신프로토콜을 사용할 수 있다. The power/frequency measurement means (140,240) is a means for measuring the magnitude and frequency of the power supplied to the load. In general, a highly reliable digital aggregate meter is used, and a self-developed measuring instrument and a product having similar functions are used. Can be used. The controllers 100 and 200 request power and frequency information from the power/frequency measurement means 140 and 240 at a certain period (preferably 2 seconds), and the power/frequency measurement means 140 and 240 Frequency information is provided to the controller 100. As a communication method, Modbus RTU RS-485 or a similar communication protocol can be used.

수요 관리 사업자 시스템(300)은 각종 전력 수요처(공동주택, 산업체, 상업시설, 교육시설, 농업용 설비 등)와 계약을 맺고 필요시 계약을 맺은 전력 수요처에 전력 증감 지시를 내리거나, 감축량 모니터링 등을 업으로 하는 수요 관리 사업자가 운용하는 시스템으로서, 콘트롤러(100)와는 MQTT, HTTP 등의 통신 방식에 의해서 통신을 할 수 있다. The demand management service provider system 300 makes contracts with various power demand sources (common housing, industrial, commercial facilities, educational facilities, agricultural facilities, etc.), and, if necessary, gives an instruction to increase or decrease power to the contracted power consumer, monitors the amount of reduction, etc. As a system operated by a demand management business operator, the controller 100 can communicate with the controller 100 by a communication method such as MQTT or HTTP.

부하(130,230)는 전력망을 통하여 공급된 전력을 소비하는 요소로서, 공동주택, 산업체 설비, 상업 시설, 교육시설, 농업용 설비 등과 같은 다양한 형태의 전력 소비 요소를 포괄한다. The loads 130 and 230 are factors that consume power supplied through the power grid, and include various types of power consumption factors such as apartment houses, industrial facilities, commercial facilities, educational facilities, agricultural facilities, and the like.

중앙 시스템(400)은 전력거래소 또는 전력회사가 운용하는 시스템으로서, 수요 사업 관리 사업자 시스템(300)으로부터 부하 상태(사용 전력 및 주파수)에 대한 데이터를 전달받음과 동시에, 부하 전력의 감축이 필요한 경우 수요 사업 관리 사업자 시스템에 요청을 하는 요소로서, 중앙 시스템(400)은 수요 사업 관리 사업자 시스템(300)과 MQTT, HTTP 또는 이와 유사한 통신방식에 의해서 통신을 할 수 있다.The central system 400 is a system operated by a power exchange or a power company, and when data on the load status (power and frequency used) is received from the demand business management service provider system 300 and it is necessary to reduce the load power. As an element that makes a request to the demand business management service provider system, the central system 400 may communicate with the demand business management service provider system 300 through MQTT, HTTP, or a similar communication method.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 의 작동 방식을 설명하도록 한다. 본 발명에 따른 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 은 중앙 시스템(400)의 개입 없이 콘트롤러(100,200) 자체적으로 비교적 짧은 주기(10초 이내 응동 30초 이상 유지)를 바탕으로 수요 응동을 제어하는 GF(Governor Free) 방식과, 중앙 시스템(400)의 제어에 의하여 비교적 긴 주기(30초 이내 응동 수십분 이상 유지)를 바탕으로 수요 응동을 제어하는 AGC(Automatic Generation Control) 방식으로 운용될 수 있다. 여기서 GF와 AGC는 발전기의 발전량을 제어하는 방식에 관하여 사용되는 용어로서 수요 응동에 적용되는 용어는 아니지만, 메커니즘의 유사성을 기초로 편의를 위하여 GF와 AGC 방식이라는 용어를 수용 응동에 사용하기로 한다. Hereinafter, an operation method of the measurement and control system for FAST DR according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the measurement and control system for FAST DR according to the present invention, the controllers 100 and 200 themselves control demand response based on a relatively short cycle (response within 10 seconds and maintains more than 30 seconds) without intervention of the central system 400. It can be operated in a governor free) method and an automatic generation control (AGC) method in which demand response is controlled based on a relatively long period (response is maintained for tens or more minutes within 30 seconds) under the control of the central system 400. Here, GF and AGC are terms used for the method of controlling the generation amount of the generator, and are not terms applied to demand response, but for convenience based on the similarity of mechanisms, the terms GF and AGC method are used for acceptance response. .

[GF 방식][GF method]

GF 방식은 비교적 짧은 주기(10초 이내 응동 30초 이상 유지, 바람직하게는 30~35초 유지)를 바탕으로 수요 응동을 하게되는데, 수요 관리 사업자 시스템(300) 및 중앙 시스템(400)의 요청/명령 없이 전력/주파수 계측 수단(140,240)으로부터 전달받은 데이터를 기초로 콘트롤러(100,200)가 부하에 공급되는 전력을 제어하게 된다. The GF method responds to demand based on a relatively short period (response within 10 seconds, maintains 30 seconds or more, preferably maintains 30 to 35 seconds), and requests/requests from the demand management service provider system 300 and the central system 400 The controllers 100 and 200 control the power supplied to the load based on the data received from the power/frequency measuring means 140 and 240 without a command.

우선 도 2에서 NC는 부하의 전력 차단이 불연속적으로 이루어지는 불연속 시스템을, CO는 부하의 전력 차단이 연속적으로 이루어지는 연속 시스템을 도시한 것이다. 연속 시스템(CO)과 불연속 시스템(NC)이 하나씩 수요 관리 사업자 시스템(300)에 연결된 것으로 도시하였지만, 이는 예시적인 것으로 하나의 수요 관리 사업자 시스템(300)에 다수 개의 연속 시스템(CO)과 불연속 시스템(NC)이 연결되어 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 이 구성될 수도 있고, 혹은 불연속 시스템(CO) 또는 연속 시스템(CO)만으로 FAST DC 시스템을 구성할 수 있을 것임은 통상의 기술자라면 어렵지 않게 이해할 수 있을 것이다. First, in FIG. 2, NC shows a discontinuous system in which power cut off of a load is discontinuously performed, and CO shows a continuous system in which power cut off of a load is continuously performed. Although the continuous system (CO) and the discontinuous system (NC) are shown to be connected to the demand management service provider system 300 one by one, this is an example, and a plurality of continuous systems (CO) and a discontinuous system in one demand management service provider system 300 It is not difficult for a person skilled in the art to understand that (NC) may be connected to form a measurement and control system for FAST DR, or that a FAST DC system may be configured with only a discontinuous system (CO) or a continuous system (CO). I will be able to.

불연속 시스템(NC)은 부하에 공급되는 전력의 차단이 불연속적으로 이루어지는 시스템으로서, 콘트롤러(100)는 배전용 제어 패널(110)에 연결된 복수 개의 부하들(130) 중 일부 또는 전체를 차단하는 방식으로 부하에 공급되는 전력을 조절하게 된다. 반면 연속 시스템(CO)은 부하에 공급되는 전력의 제어가 연속적으로 이루어지는 것으로서, 콘트롤러(200)는 부하(230)에 공급되는 전력의 크기를 조절하는 연속형 전력 제어 수단(210)(인버터 또는 부하출력증감장치)를 제어함으로써 부하에 공급되는 전력을 조절하게 된다. The discontinuous system (NC) is a system in which power supplied to a load is discontinuously cut off, and the controller 100 cuts off some or all of the plurality of loads 130 connected to the control panel 110 for distribution. It regulates the power supplied to the load. On the other hand, the continuous system (CO) is a continuous control of the power supplied to the load, the controller 200 is a continuous power control means 210 (inverter or load) that adjusts the amount of power supplied to the load 230 The power supplied to the load is adjusted by controlling the output increase/decrease device).

이하, 설명 과정에서 연속 시스템(CO)과 불연속 시스템(NC)에서 공통적인 작동은 묶어서 설명하도록 한다. 구체적으로, 전력/주파수 계측 수단(130,230)에 의해서 부하(130,230)에 공급되는 전력 및 주파수가 계측되고(H1,G1), 계측된 전력 및 주파수 값은 콘트롤러(100,200)로 전달된다(H2,G2). 이 때, 콘트롤러(100,200)는 일정 시간 단위(예를 들면 2초)로 전력/주파수 계측 수단(130,230)에 데이터를 요청하고, 전력/주파수 계측 수단(130,230)은 위 요청에 대응하여 데이터를 콘트롤러(100,200)로 전송하게 된다. 만일 전력/주파수 계측 수단과 콘트롤러간 Modbus 485 RTU 와 같은 시리얼 통신방식을 사용한다면, 시리얼 통신 특성 상 콘트롤러(100,200)와 전력/주파수 계측 수단(140,240) 사이에 노이즈가 발생하여 통신 끊김이 발생할 수 있으므로, 이를 최소화하기 위하여 복권변압기 설치, 종단 저항 설치, 통신 시그널 접지, 전원 접지 등의 방식을 도입할 수 있다. 콘트롤러(100,200)는 1개의 전력/주파수 계측수단에서 정보를 전달 할 수도 있지만, 다수 개의 전력/ 주파수 계측 수단(140,240)에서도 정보를 전달 할 수 있어야 하므로, 전력/주파수 계측 수단(140,240)을 구분하여 인식할 수 있어야 한다. 그러므로 각각의 전력/주파수 계측 수단(140,240)은 고유 ID를 가지게 된다. 그리고 콘트롤러가 전력 및 주파수 데이터를 받게 된다면, 해당 데이터를 최소한 실수형 소수점 2자리까지 인식할 수 있어야하며, 10진수로 인식 및 변환 할 수 있어야한다. 더 나아가, 콘트롤러(100,200)는 RTC(Real Time Clock) 모듈과 같은 시간 인지 및 동기 모듈을 탑재하여 계측된 시간을 파악할 수 있도록 하는 것이 좋다. Hereinafter, in the description process, common operations in the continuous system CO and the discontinuous system NC will be collectively described. Specifically, the power and frequency supplied to the loads 130 and 230 by the power/frequency measurement means 130 and 230 are measured (H1, G1), and the measured power and frequency values are transmitted to the controllers 100 and 200 (H2, G2). ). At this time, the controllers 100 and 200 request data from the power/frequency measurement means 130 and 230 in a predetermined time unit (for example, 2 seconds), and the power/frequency measurement means 130 and 230 transmit the data to the controller in response to the above request. It will be transmitted as (100,200). If a serial communication method such as Modbus 485 RTU is used between the power/frequency measurement means and the controller, due to the characteristics of serial communication, noise may occur between the controllers (100,200) and the power/frequency measurement means (140,240), resulting in disconnection of communication. In order to minimize this, methods such as lottery transformer installation, termination resistor installation, communication signal grounding, and power grounding can be introduced. The controller (100,200) may transmit information from one power/frequency measurement means, but since it must be able to transmit information from a plurality of power/frequency measurement means (140,240), the power/frequency measurement means (140,240) Be recognizable. Therefore, each of the power/frequency measuring means 140 and 240 has a unique ID. And, if the controller receives power and frequency data, it must be able to recognize the data to at least 2 decimal places, and it must be able to recognize and convert the data into decimal numbers. Furthermore, it is preferable that the controllers 100 and 200 are equipped with a time recognition and synchronization module such as a Real Time Clock (RTC) module so that the measured time can be recognized.

주파수가 정상 범위(60Hz 부근) 내에 있을 때에는 콘트롤러(100,200)는 아무런 제어 신호를 발생하지 아니하지만, 전력 및 주파수가 정상 범위를 벗어났다고 판단되었을 경우에는 콘트롤러(100,200)는 부하의 공급되는 전력을 조절하기 위한 제어 신호를 전력 공급부(310)로 보내게 된다(H3,G3). 여기서 전력 공급부(310)는 배전용 제어 패널(110) 또는 전력 공급 수단(210)(인버터 또는 부하출력증감장치)를 포괄하는 의미로 사용된다. When the frequency is within the normal range (near 60Hz), the controllers 100 and 200 do not generate any control signals, but when it is determined that the power and frequency are out of the normal range, the controllers 100 and 200 adjust the power supplied from the load. The control signal for this is sent to the power supply unit 310 (H3, G3). Here, the power supply unit 310 is used in a sense encompassing the power distribution control panel 110 or the power supply unit 210 (inverter or load output increasing/decreasing device).

- 불연속 시스템(NC)--Discontinuous system (NC)-

불연속 시스템(NC)에 있어서 콘트롤러(100)는 전력 주파수 데이터를 기초로 부하에 공급되는 전력을 감축하게 된다. 도 3에 도시된 것과 같이, 전력 주파수 대비 감축 비율이 미리 설정되어 테이블화되어 있고, 전력/주파수 계측 수단(140)으로부터 받은 주파수 데이터를 기초로 감축 비율을 산정하게 된다. 예를 들면, 전력 주파수가 59.9까지 떨어졌을 경우에는 주파수 회복을 위하여 부하에 공급되는 전력의 감축 비율은 62%가 되어야 하고, 복수 개의 부하들(130) 중에서 일부 또는 전체에 공급되는 전력을 차단 또는 가동하거나 출력을 증감하게 된다. 각각의 부하들(130)에 공급되는 전력의 차단은 ON/OFF 형태로 이루어지므로, 도 3(b)에 도시된 것과 같이, 주파수 변화율에 따른 감축 비율은 계단 형태로 불연속적으로 결정된다. 콘트롤러(100) 내에서 연산에 의하여 전력 감축 비율이 결정되며, 배전용 제어 패널(110)에 신호를 보내어(H3) 릴레이 모듈을 작동시켜 해당 전력 감축 비율을 달성할 수 있는 개수 만큼의 부하(130)에 공급되는 전력을 차단하게 된다(H4). 도 3에 도시된 표 또는 도표의 특성에 맞추기 위해서는 부하(130)를 구성하는 설비의 정격 용량 및 감축 가능량이 미리 파악되어 있어야 한다. 릴레이 모듈의 부하 차단 동작 방법은 단발성(약 1초) 동작과 연속성 동작(차단 시점이 끝날 때가지 계속해서 동작)이 있으며, 동작 방법의 선정은 배전용 제어 패널(110)의 구성이나 부하(130)를 구성하는 설비의 특성에 맞추어 선정될 수 있다. In the discontinuous system NC, the controller 100 reduces the power supplied to the load based on the power frequency data. As shown in FIG. 3, a reduction ratio to power frequency is preset and tabled, and a reduction ratio is calculated based on the frequency data received from the power/frequency measuring means 140. For example, when the power frequency drops to 59.9, the reduction ratio of the power supplied to the load for frequency recovery should be 62%, and the power supplied to some or all of the plurality of loads 130 is cut off or operated. Or increase or decrease the output. Since the power supplied to each of the loads 130 is cut off in an ON/OFF form, as shown in FIG. 3(b), the reduction ratio according to the frequency change rate is discontinuously determined in the form of a step. The power reduction ratio is determined by calculation within the controller 100, and a signal is sent to the distribution control panel 110 (H3) to operate the relay module to achieve the corresponding power reduction ratio. The power supplied to) is cut off (H4). In order to meet the characteristics of the table or diagram shown in FIG. 3, the rated capacity and the amount of reduction possible of the equipment constituting the load 130 must be identified in advance. The relay module's load-blocking operation method includes a single-shot (about 1 second) operation and a continuous operation (continuous operation until the cut-off point ends), and the selection of the operation method is based on the configuration of the distribution control panel 110 or the load 130 ) Can be selected according to the characteristics of the equipment constituting it.

콘트롤러(100)가 제어신호를 발생시킨 후 10초 이내에 부하(130)는 응동하게 되며, 제어 신호에 따라 전력이 30초 이상 차단되게 된다. 특정 부하(130)에 대한 전력 공급이 차단된 후 30초가 지나게 되면 콘트롤러(100)는 배전용 제어 패널(110)에 복귀 신호를 보내에 정상 상태(부하(130)에 정상적인 전력이 공급되는 상태)로 되돌아오게 한다(H5). 릴레이 모듈의 부하 가동 동작 방법은 단발성(약 1초) 동작과 미동작(차단 시점이 끝난 경우 미동작)이 있으며, 동작 방법의 선정은 배전용 제어 패널(110)의 구성이나 부하(130)를 구성하는 설비의 특성에 맞추어 선정될 수 있다. The load 130 responds within 10 seconds after the controller 100 generates the control signal, and the power is cut off for 30 seconds or more according to the control signal. When 30 seconds elapse after the power supply to the specific load 130 is cut off, the controller 100 sends a return signal to the power distribution control panel 110 in a normal state (a state in which normal power is supplied to the load 130). Return to (H5). The relay module's load operation operation method includes single-shot (approximately 1 second) operation and non-operation (not operation when the cutoff point is over), and selection of the operation method is based on the configuration of the distribution control panel 110 or the load 130. It can be selected according to the characteristics of the equipment to be configured.

-연속 시스템(CO)--Continuous system (CO)-

연속 시스템(CO)에서는 콘트롤러(200)가 연속형 전력 제어 수단(210)(인버터 또는 부하출력증감장치)의 주파수 출력(인버터) 또는 출력전압 및 전류(부하출력증감장치)를 조절하는 신호를 발생시키고(G3), 전력 공급 수단(210)의 주파수 출력(인버터) 또는 출력전압 및 전류(부하출력증감장치)를 조절하여 부하에 공급되는 전력을 조절하게 된다(G4). 연속 시스템(CO)에서는 도 4의 테이블 및 도표에 도시된 것과 같이 주파수 변화율에 따른 감축 비율은 연속적으로 결정된다는 점에서, 비연속 시스템(NC)과 차이가 있다. 전달받은 전력 주파수 데이터를 이용하여 도 4의 테이블 또는 도표에 상응하는 전력 감축률이 결정될 수 있고, 결정된 전력 감축율을 기초로 인버터(210)의 출력 주파수가 제어된다. 그러므로 전력 공급 수단(210)은 아날로그 입력신호(0-10VDC / 4-20mA 중 하나 이상)를 수신하거나, Modbus RTU 485 같은 통신프로토콜을 이용하여, 주파수를 출력하거나(인버터) 전압 및 전류를 출력하는 기능(부하출력증감장치)이 탑재되어야 한다(이러한 기능은 종래의 대다수의 인버터 및 부하출력증감장치에는 이와 같은 기능이 에 구비되어 있음). 인버터 출력 주파수에 따른 부하(210) 설비의 전력 사용량을 정확하게 제어하기 위해서는 축동력에 대한 상사법칙을 활용해야 한다. 이는 축동력은 회전수 변화의 세제곱에 비례한다는 것으로서, 이를 활용하여 목표 전력에 따른 주파수를 구할 수 있다. In the continuous system (CO), the controller 200 generates a signal for controlling the frequency output (inverter) or output voltage and current (load output increasing/decreasing device) of the continuous power control means 210 (inverter or load output increasing/decreasing device). The power supplied to the load is adjusted by adjusting the frequency output (inverter) or the output voltage and current (load output increasing/decreasing device) of the power supply means 210 (G3) (G4). The continuous system CO differs from the non-continuous system NC in that the reduction ratio according to the frequency change rate is continuously determined as shown in the table and diagram of FIG. 4. A power reduction rate corresponding to the table or table of FIG. 4 may be determined using the received power frequency data, and the output frequency of the inverter 210 is controlled based on the determined power reduction rate. Therefore, the power supply means 210 receives an analog input signal (at least one of 0-10VDC / 4-20mA) or outputs a frequency (inverter) or outputs voltage and current using a communication protocol such as Modbus RTU 485. A function (load output increasing/decreasing device) must be installed (such a function is provided in most conventional inverters and load output increasing/decreasing devices). In order to accurately control the power consumption of the load 210 facility according to the inverter output frequency, the similarity rule for shaft power must be used. This means that the shaft power is proportional to the cube of the change in the number of revolutions, and by using this, the frequency according to the target power can be obtained.

Figure pat00001
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다만, 축동력의 최대 주파수 입력 허용범위는 대부분 0-60Hz 이기 때문에, 목표전력량에 따른 인버터 출력 주파수는 음수인 경우 0Hz로, 60Hz가 초과된 경우에는 60Hz로 설정한다. 다만, 최소 및 최대 주파수범위는 설비특성에 따라 달라질 수 있으므로, 이때는 해당설비의 특성에 따라 적용한다.However, since the maximum frequency input allowable range of the shaft power is mostly 0-60Hz, the inverter output frequency according to the target amount of power is set to 0Hz if it is negative, and to 60Hz if it exceeds 60Hz. However, since the minimum and maximum frequency range may vary according to the characteristics of the equipment, in this case, it is applied according to the characteristics of the relevant equipment.

연속 시스템에 있어서도, 특정 부하(230)에 대한 공급 전력 제어가 이루어진 후 일정시간(예를 들면 30초) 후에는 정상 출력 상태로 되돌아 오도록 인버터와 같은 인버터와 같은 부하출력증감장치(210)와 제어패널 또는 기존 시스템에(예를 들어 PLC)에 복귀 신호를 보내게 된다(G5). Even in a continuous system, control with a load output increase/decrease device 210 such as an inverter to return to a normal output state after a certain period of time (for example, 30 seconds) after the supply power control for a specific load 230 is made. It sends a return signal to the panel or to the existing system (eg PLC) (G5).

콘트롤러(100,200)는 전력 데이터, 제어 완료 여부, 그리고 컨트롤러가 제어를 실행하고 있는 상태에 있는지 아니면 대기상태에 있는지 여부에 대한 정보(제어 플래그)를 일정 시간 간격(일반적으로 2초)으로 수요 관리 사업자 시스템(300)으로 전송하는데(H6), 수요 관리 시스템(300)은 전송 받은 정보를 데이터베이스(310)에 저장함과 아울러, 중앙 시스템(400)에 전송하게 된다(H7). The controllers 100 and 200 provide power data, control completion, and information on whether the controller is in a state in which the control is being executed or in a standby state (control flag) at a predetermined time interval (generally 2 seconds). The transmission is transmitted to the system 300 (H6), and the demand management system 300 stores the received information in the database 310 and transmits the received information to the central system 400 (H7).

위 시스템에 있어서, 도 3에 도시된 것과 같이 복수 개의 부하들 중 일부를 단계적으로 차단 및 투입시키거나, 복수 개의 설비를 일괄적으로 비율에 맞춰 출력을 증감하는 방식으로 부하에 공급되는 전력을 제어할 수 있지만(이하, "UFR 비연계형"이라 칭함), 1개 또는 복수 개의 부하에 공급되는 전력 전체를 특정 주파수(59.7Hz)이하로 떨어지는 시점에서 한꺼번에 차단(모든 부하에 공급되는 전력을 100% 차단)하는 방식으로 전력을 제어할 수 도 있다(이하, "UFR 연계형"이라 칭함). 참고로 UFR(Under Frequency Relay)는 발전기에 과부하가 걸려 주파수가 낮아질 경우 시스템을 멈추는 릴레이로서, 수요 응동이 아닌 전력 공급(발전기)에 적용되는 기술이기는 하지만, 본 발명에서는 수요 응동에 유사한 개념을 적용하게 된다. In the above system, the power supplied to the load is controlled in such a way that some of the plurality of loads are cut and put in stages as shown in FIG. It can be done (hereinafter referred to as "UFR non-linked"), but at the time when the entire power supplied to one or more loads falls below a specific frequency (59.7Hz), it is cut off at once (the power supplied to all loads is 100 % Cutoff) can also be used to control power (hereinafter referred to as "UFR-linked"). For reference, UFR (Under Frequency Relay) is a relay that stops the system when the frequency is lowered due to an overload of the generator.Although it is a technology applied to power supply (generator) rather than demand response, the present invention applies a similar concept to demand response. It is done.

[AGC 방식][AGC method]

GF 방식은 비교적 짧은 주기(10초 이내 응동 30초 이상 유지)를 바탕으로 중앙 시스템(400) 또는 수요관리 사업자 시스템(300)의 지시 없이 제어가 이루어지는 것임에 반하여, AGC(Automatic Generation Control) 방식은 중앙 시스템(400) 또는 수요 관리 사업자 시스템(300)의 제어 신호에 의해서 제어가 이루어진다(30초 이내 응동 수십분 이상 유지). While the GF method is controlled without an instruction from the central system 400 or the demand management service provider system 300 based on a relatively short period (response within 10 seconds and maintains more than 30 seconds), the Automatic Generation Control (AGC) method Control is performed by a control signal from the central system 400 or the demand management service provider system 300 (maintains tens or more minutes of response within 30 seconds).

GF 방식과 중복되는 부분은 제외하고 차이가 있는 부분을 중심으로 설명하도로 한다. 수요 관리 사업자 시스템(300)은 중앙 시스템(400)으로부터 받은 감축 신호 ID(감축신호를 식별가능하도록 하는 정보로서, 중복될 수 없는 고유값임), 요청 ID(중앙 시스템에서 수요관리 사업자 서버로 통신 요청 시 식별가능하도록 하는 정보로서, 중복될 수 없는 고유값임), 지령신호 종류(테스트용 신호와 실제 신호로 나뉘며, 실제 감축 신호인 경우에만 컨트롤러에게 FAST-DR 발령 정보를 전달함. 테스트용 신호인 경우에는 통신 후 데이터를 데이터베이스에 저장), 데이터리스트, 신호 발령 상태(begin과 end 로 나뉨. begin은 중앙 시스템에서 1개의 감축 신호 ID내에서 수요관리사업자 서버로 처음 신호를 발생시킨 경우의 식별 인자. end는 중앙기관 서버에서 1개의 감축 신호 ID 내에서 가지고 수요관리사업자 서버로 마지막 신호를 발생시킨 경우의 식별 인자임), 수요 반응자원 ID(수요반응 자원을 식별가능하도록 하는 정보로서, 중복될 수 없는 고유값임), FAST DR 발령 시간, CBL(Customer Base Line; 감축량 산출의 기초로 삼는 부하, 예를 들면 FAST-DR 발령시점 직전 2초전부터 20초간 평균값), 목표전력량 또는 전력감축량을 받아서(A1), 복수 개의 콘트롤러(100,200)에 분배하기 위한 분배 최적화 계산하여 및 전송을 시행한다(A2,A3). 분배최적화 계산은 CBL과 기준값과의 목표전력량 또는 전력감축량을 가지고, 각 콘트롤러별 최적의 주파수 출력값 또는 출력전압과 전류 및 전력값을 계산하는 것을 의미한다. Excluding the overlapping part with the GF method, the explanation will focus on the part with the difference. The demand management service provider system 300 receives a reduction signal ID from the central system 400 (information that enables identification of the reduction signal and is a unique value that cannot be duplicated), a request ID (communication request from the central system to the demand management service provider server). This is information that makes it possible to identify the time, and is a unique value that cannot be duplicated), command signal type (divided into a test signal and an actual signal, and transmits FAST-DR command information to the controller only in the case of an actual reduction signal. In this case, data is stored in the database after communication), data list, signal issuance status (divided into begin and end. Begin is the identification factor when the first signal is generated from the central system to the demand management service provider server within one reduction signal ID) end is an identification factor in the case of generating the last signal to the demand management service provider server within one reduction signal ID from the central agency server), demand response resource ID (information that enables the identification of demand response resources, and will be duplicated. This is a unique value that cannot be used), FAST DR issuance time, CBL (Customer Base Line; load used as the basis for calculation of reduction amount, for example, the average value for 20 seconds from 2 seconds before FAST-DR issuance), target power amount or It receives (A1), calculates distribution optimization for distribution to a plurality of controllers (100, 200) and performs transmission (A2, A3). Distribution optimization calculation means calculating the optimum frequency output value or output voltage, current and power value for each controller, with the target power amount or power reduction amount between the CBL and the reference value.

즉, AGC 방식에서는 중앙 시스템(400)의 요청에 따라 수요 관리 사업자 시스템(300)에서 복수 개의 콘트롤러(100,200)에 전력 감축량을 할당하고, 각각의 콘트롤러(100,200)는 할당된 감축량을 달성하기 위한 제어 신호를 발생시키게 되는 것이다. 또는 중앙 시스템(400)에서 수요반응 자원에 OFF 하는 시간에 대한 명령(몇분 동안 OFF 시켜라)을 주게 되며 10분 이내, 응동하여 OFF하는 시간 동안 동작하는 대기대체 작동을 할 수 있다. 제어 신호 발생 후 부하에 공급되는 전력이 제어되는 과정은 GF 방식에서 설명한 것과 차이가 없으므로, 추가적인 설명은 생략하도록 한다. That is, in the AGC method, the demand management service provider system 300 allocates the power reduction amount to the plurality of controllers 100 and 200 according to the request of the central system 400, and each controller 100 and 200 achieves the allocated reduction amount. It is to generate a control signal for. Alternatively, the central system 400 gives a command (turn it off for a few minutes) to the demand response resource for OFF time, and within 10 minutes, it is possible to perform a standby replacement operation that operates during the OFF time by responding. Since the process of controlling the power supplied to the load after the control signal is generated is not different from that described in the GF method, an additional description will be omitted.

100,200: 콘트롤러 110: 배전용 제어 패널
130,230: 부하 140,240: 전력/주파수 계측 수단
210: 연속형 전력 제어 수단 300: 수요관리 사업자 시스템 400: 중앙 시스템
100,200: controller 110: control panel for distribution
130,230: load 140,240: power/frequency measurement means
210: continuous power control means 300: demand management operator system 400: central system

Claims (8)

FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 에 관한 것으로서,
부하(130,230)에 공급되는 전력 및 주파수를 계측하기 위한 전력/주파수 계측 수단(140,240);
상기 전력/주파수 계측 수단(140,240)으로터 전송받은 전력 및 주파수 정보를 이용하여 제어 신호를 발생시키는 콘트롤러(100,200); 및
상기 제어 신호를 받아 부하(130,230)에 공급되는 전력의 크기를 조절하는 전력 제어 수단;을 포함하되,
상기 콘트롤러(100,200)는 부하(130,230)에 공급되는 전력의 주파수가 정상 전력 주파수 범위를 벗어날 경우 부하(130,230)에 공급되는 전력을 변화시키는 제어 신호를 전력 제어 수단에 보내는 것을 특징으로 하는 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 .
As for a measurement and control system for FAST DR,
Power/frequency measuring means (140,240) for measuring the power and frequency supplied to the loads (130,230);
A controller (100,200) for generating a control signal using power and frequency information transmitted from the power/frequency measuring means (140,240); And
Including; power control means for adjusting the amount of power supplied to the loads (130, 230) by receiving the control signal,
The controllers 100 and 200 transmit a control signal for changing the power supplied to the loads 130 and 230 to the power control means when the frequency of the power supplied to the loads 130 and 230 is out of the normal power frequency range. Measurement and control system for.
청구항 1에 있어서, 상기 콘트롤러(100,200)는 계측된 전력의 크기, 주파수, 콘트롤러(100,200)의 작동 상태에 관한 제어 플래그 정보를 수요 관리 사업자 시스템(300)에 전송하는 것을 특징으로 하는 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 .
The method according to claim 1, wherein the controller (100, 200) transmits control flag information about the measured power magnitude, frequency, and operating state of the controller (100, 200) to the demand management service provider system 300. Measurement and control system.
청구항 2에 있어서, 상기 전력 제어 수단은 복수 개의 부하들(130)에 전력을 공급하는데 이용되는 배전용 제어 패널(110)이며,
상기 콘트롤러(100)는 전력 주파수의 저하 정도에 따라 전력 공급을 차단하는 부하의 개수를 산정하여, 해당 개수만큼의 부하에 전력 공급을 차단하는 제어 신호를 상기 배전용 제어 패널(110)로 전송하는 것을 특징으로 하는 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 .
The method according to claim 2, wherein the power control means is a distribution control panel (110) used to supply power to a plurality of loads (130),
The controller 100 calculates the number of loads that block power supply according to the degree of decrease of the power frequency, and transmits a control signal for blocking power supply to the corresponding number of loads to the distribution control panel 110. Measurement and control system for FAST DR, characterized in that.
청구항 2에 있어서, 상기 전력 제어 수단은 부하에(230)에 공급되는 전력을 조절하는 인버터로서, 상기 콘트롤러(200)는 상기 인버터의 출력 주파수 증감량을 정하여, 상기 출력 주파수를 증감하도록 하는 제어 신호를 상기 인버터로 보내는 것을 특징으로 하는 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 .
The control signal according to claim 2, wherein the power control means is an inverter that adjusts power supplied to the load 230, and the controller 200 determines an increase/decrease amount of the output frequency of the inverter, thereby increasing or decreasing the output frequency. Measurement and control system for FAST DR, characterized in that sending to the inverter.
청구항 2에 있어서, 상기 전력 제어 수단은 부하에(230)에 공급되는 전력을 조절하는 부하출력증감장치로서, 상기 콘트롤러(200)는 상기 부하출력장치의 출력전압과 출력전류의 증감량을 산정하여, 상기 출력 전압과 출력전류를 증감하도록 하는 제어 신호를 상기 부하출력증감장치 보내는 것을 특징으로 하는 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 .
The method according to claim 2, wherein the power control means is a load output increase/decrease device that adjusts the power supplied to the load 230, and the controller 200 calculates an increase/decrease amount of the output voltage and the output current of the load output device. And a control signal for increasing or decreasing the output voltage and output current to the load output increasing/decreasing device.
청구항 3 내지 청구항 5 중 하나의 청구항에 있어서, 상기 콘트롤러(100)는 부하에 공급되는 전력의 차단을 10초 이내에 응동하여 30초 이상 유지한 후 복귀 신호를 보내어 부하들(130)에 정상적인 전력 공급을 재개하는 것을 특징으로 하는 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 .
The method according to any one of claims 3 to 5, wherein the controller 100 responds to interruption of power supplied to the load within 10 seconds and maintains it for 30 seconds or longer, and then sends a return signal to supply normal power to the loads 130 Measurement and control system for FAST DR, characterized in that to resume.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 청구항에 있어서, 상기 콘트롤러(400)는 중앙 시스템(400)에 의하여 제공된 전력 감축량 정보를 기초로 산출된 제어 신호를 중앙 시스템(400)으로부터 받아 전력 공급부(310)를 통하여 부하에 공급되는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 .
The power supply unit 310 according to any one of claims 1 to 5, wherein the controller 400 receives a control signal calculated based on the power reduction amount information provided by the central system 400 from the central system 400. Measurement and control system for FAST DR, characterized in that to control the power supplied to the load through the.
청구항 7에 있어서, 상기 콘트롤러(100)는 부하에 공급되는 전력의 차단을 30초 이내에 응동하여 수십 분 이상 유지한 후 복귀 신호를 보내어 부하들(130)에 정상적인 전력 공급을 재개하는 것을 특징으로 하는 FAST DR을 위한 계측 및 제어 시스템 .


The method according to claim 7, wherein the controller 100 responds to interruption of the power supplied to the load within 30 seconds and maintains it for tens or more minutes, and then sends a return signal to resume normal power supply to the loads 130. Measurement and control system for FAST DR.


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