KR100884207B1 - Complex control apparatus for electric power system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전력 계통에 대한 제어 장치에 관한 것으로서, 특히 자동 역률 제어, 피크 전력 제어 및 대기 전력 제어를 수행하는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control device for a power system, and more particularly, to a complex control device for a power system for performing automatic power factor control, peak power control and standby power control.
발전소에서 생산한 전력이 수용가에 전달되는 동안에, 여러 가지 이유로 손실이 발생한다. 전력 손실의 대표적인 이유로서, 낮은 역률에 따른 전력 손실을 들 수 있다. 교류 회로에서 무효 전력은 리액턴스(유도성 성분)를 포함하는 부하에 교류 전압을 가할 경우, 어떠한 일도 하지 않으면서 전원과 부하 사이에 순환하는 전력을 의미한다. 교류 회로에서 유도성 부하가 있을 경우에, 교류 전원이 유도성 부하를 통과할 때 지상 전류가 발생하여 역률이 낮아진다. 낮아진 역률에 상응하여 무효 전력이 증가하며, 이에 따라서 전력선, 주상 변압기 등에 고부하에 따른 전력 손실이 증가하며, 전원 설비의 이용 효과가 낮아지는 등의 여러 가지 단점이 발생 한다. 상업 전력을 제공하는 예를 들어 한국전력공사와 같은 전력 회사는 역률에 따라서 요금을 차등하여 부과한다. 한국전력공사는 수용가의 역률이 90% 미만인 경우에 사용량의 최대 5%의 패널티 전력비용을 추가적으로 부가하며, 수용가의 역률이 90% 이상인 경우에 사용량의 최대 5%의 전력비용을 경감해 주는 제도를 운영하고 있다. 따라서 수용가에서는 낮은 역률에 따른 전력 사용비를 줄이기 위하여, 역률을 실시간으로 감시 및 제어하는 장치의 도입이 절실한 실정이다.While the power produced by the power plant is being delivered to the consumer, losses occur for various reasons. A representative reason for the power loss is power loss due to a low power factor. In an AC circuit, reactive power means power that circulates between the power supply and the load without doing anything when an AC voltage is applied to a load including a reactance (inductive component). In the case of an inductive load in an alternating current circuit, when the alternating current passes through the inductive load, a ground current is generated to lower the power factor. In response to the lower power factor, reactive power increases, resulting in increased power loss due to high loads on power lines, pole transformers, and the like. For example, utility companies, such as KEPCO, which provide commercial power, charge different rates according to the power factor. KEPCO adds up to 5% of penalty power costs when the power factor is less than 90%, and reduces power costs by up to 5% when the power factor is over 90%. Operate. Therefore, in order to reduce the power usage cost due to low power factor, it is urgent to introduce a device that monitors and controls the power factor in real time.
낮은 역률에 따른 전력 손실과 더불어, 수용가에서 대기 전력에 따른 전력 손실도 중요한 이유로 들 수 있다. 휴식 시간, 공휴일 등의 경우에 전원이 자동으로 차단되지 않은 채로 대기하면서 손실되는 대기 전력에 따른 전력 손실은 수용가에 불필요한 전력 비용을 추가하는 원인이 된다. 따라서 수용가에서는 스케줄링에 따라서 공과 시간에 대기 전력을 자동으로 차단하는 장치의 도입이 절실히 요구된다.Along with the power loss due to low power factor, the power loss due to standby power in the consumer is also an important reason. In the case of breaks, holidays, etc., power loss due to standby power that is lost while the power is not automatically shut down adds unnecessary power costs to customers. Therefore, the consumer is urgently required to introduce a device that automatically cuts off standby power during the scheduled time according to the scheduling.
또한 하절기에 에어컨 등의 사용으로 인한 피크 전력이 발생할 경우에도, 수용가에서 과도한 전력 사용비가 발생할 수 있다. 피크 전력의 발생 상황에서 설정값에 따라서 예비 부하를 제어하여, 접점을 순차적으로 차단하여 피크 전력의 발생을 자동으로 원천 통제할 수 있는 방안이 필요하다.In addition, even when peak power due to the use of air conditioners, etc. in the summer, excessive power consumption costs may occur in the consumer. In the occurrence of peak power, there is a need for a method that can automatically control the generation of peak power by controlling the preliminary load according to a set value and sequentially blocking the contact points.
전력 계통에 대하여 사람이 직접 통제하는 경우에, 공과 시간에는 전력 계통에 대한 통제가 원천적으로 불가한 단점이 있을 수 있다. 또한 예를 들어 인화성 물질을 취급하는 위험 현장에서 전력 계통에 대하여 사람이 직접 통제하는 경우에, 순간적인 실수에 의한 대형 사고가 발생할 수 있는 위험이 있다. 따라서 전력 계통 에 대한 자동 제어 장치의 도입이 필요하다. In the case of direct human control of the power system, there may be disadvantages in that the lesson time is inherently impossible to control the power system. There is also a risk that large accidents due to instantaneous mistakes can occur, for example in the case of human direct control of the power system at risk sites handling flammable materials. Therefore, it is necessary to introduce an automatic control device for the power system.
따라서 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다. 발명의 구체적인 목적은 자동으로 역률 제어, 피크 전력 제어 및 대기 전력 제어를 수행할 수 있는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공하는 데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems. It is a specific object of the present invention to provide a complex control apparatus for a power system that can automatically perform power factor control, peak power control and standby power control.
본 발명의 다른 목적은 순간 돌입 전류, 써지 전류의 발생을 차단할 뿐만 아니라, 순차적으로 접점을 제어하여 고장률을 획기적으로 줄여 콘덴서의 수명을 연장하며, 릴레이 수명을 연장할 수 있는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is not only to block the occurrence of instantaneous inrush current and surge current, but also to sequentially control the contact points, thereby significantly reducing the failure rate, to extend the life of the capacitor, and to control the power system that can extend the relay life. To provide a device.
본 발명의 또 다른 목적은 제어 속도를 높여 순간적 부하의 변동에 용이하게 대처할 수 있는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공하는 데 있다. Still another object of the present invention is to provide a complex control apparatus for a power system that can easily cope with a change in an instant load by increasing a control speed.
본 발명의 또 다른 목적은 피크 전력의 발생 상황에서 미리 설정된 값에 따라 예비 부하를 제어하여 복수 접점이 순차적으로 차단하여 피크 전력 발생을 원천적으로 통제하여 전력 사용비를 줄일 수 있는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공하는 데 있다. Still another object of the present invention is to control a preload according to a preset value in a peak power generation situation, a plurality of contacts are sequentially blocked, thereby controlling the peak power generation inherently, thus reducing the power usage cost. It is to provide a control device.
본 발명의 또 다른 목적은 목표치에 따라서 예비 부하를 효과적으로 통제하여, 동시 기동과 동시 과부하 통제를 수행함으로써 과부하로 인한 사고를 줄일 수 있는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공하는 데 있다. It is still another object of the present invention to provide a complex control device for a power system that can effectively control a preload according to a target value, and reduce accidents caused by overload by performing simultaneous start and simultaneous overload control.
본 발명의 또 다른 목적은 미리 설정된 스케줄링에 따라서 대기 전력에 따른 전력 손실을 방지할 수 있는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공하는 데 있 다.Still another object of the present invention is to provide a complex control apparatus for a power system that can prevent power loss due to standby power according to a predetermined scheduling.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 부하에 연결되며, 전력 계통에 대한 복합적인 제어를 하는 장치에 있어서, 릴레이 통제 장치와 자동으로 상기 부하에 상응하는 역률을 제어하기 위한 역률 제어 신호를 생성하여 상기 릴레이 통제 장치로 전달하는 자동 역률 제어 모듈, 피크 전력에 대한 제어 신호를 생성하여 상기 릴레이 통제 장치로 전달하는 디맨드 제어 모듈 및 대기 전력에 대한 제어 신호를 생성하여 상기 릴레이 통제 장치로 전달하는 대기 전력 제어 모듈을 포함하는 중앙 통제 장치를 포함하되, 상기 릴레이 통제 장치는 상기 역률 제어 신호를 바탕으로 콘덴서 뱅크의 특정 콘덴서를 개폐하며, 상기 피크 전력에 대한 전력 제어 신호를 바탕으로 부하별 차단 회로에 대하여 순차적으로 접점을 차단하며, 상기 대기 전력에 대한 제어 신호를 바탕으로 대기 전력 개폐 회로의 접점을 개폐하는 것을 특징으로 하는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공할 수 있다.In order to achieve the above objects, according to an aspect of the present invention, in a device connected to the load, and having a complex control of the power system, a power factor for automatically controlling the power factor corresponding to the load with a relay control device An automatic power factor control module for generating a control signal and transmitting it to the relay control device, a demand control module for generating a control signal for peak power and transmitting it to the relay control device, and a control signal for standby power for generating the control signal. A central control device including a standby power control module for transmitting to the relay control device, the relay control device opens and closes a specific capacitor in the capacitor bank based on the power factor control signal, the load based on the power control signal for the peak power It sequentially blocks the contact with respect to the star breaking circuit, the standby Based on the control signal to the force it is possible to provide a hybrid control device for a power system, characterized in that for opening and closing the contacts of the air opening and closing electric power circuits.
바람직한 실시예에서, 상기 릴레이 통제 장치는 자동 역률 제어를 위한 제어 포트로 14 채널을 구비하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 릴레이 통제 장치는 4 회로, 6 회로, 8 회로, 10 회로, 12 회로 및 14 회로 중 어느 하나가 선택되며, 선택된 회로만이 역률 제어를 위한 회로로 사용되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 대기 전력 제어 모듈은 상기 전력 계통에 상응하는 전력 상태를 미리 지정된 기간 마다 모니터링하며, 모니터링된 전력 상태 정보를 메모리에 저장하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 일 측면에 따른 전력 계통에 대한 복합 제어 장치는 사용자가 역률 제어, 피크 전력 제어 및 대기 전력 제어에 대한 설정값을 지정하도록 정보를 출력하는 출력부와 상기 사용자가 상기 설정값을 지정하도록 하는 입력부를 포함하는 입출력부를 더 포함할 수 있다. 또한 상기 정보는 전압 위상, 전류 위상 및 역률값 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 역률 제어 신호는 사용자가 지정한 역률 제어의 설정값을 바탕으로, 상기 피크 전력에 대한 제어 신호는 사용자가 지정한 피크 전력 제어의 설정값을 바탕으로, 상기 대기 전력에 대한 제어 신호는 사용자가 지정한 대기 전력 제어의 설정값을 바탕으로 생성되는 것을 특징으로 한다. In a preferred embodiment, the relay control device is characterized in that it has 14 channels as a control port for automatic power factor control. In addition, the relay control device is selected from any one of four circuits, six circuits, eight circuits, ten circuits, 12 circuits, and 14 circuits, characterized in that only the selected circuit is used as the power factor control circuit. In addition, the standby power control module monitors a power state corresponding to the power system for a predetermined period, and stores the monitored power state information in a memory. In addition, the combined control device for a power system according to an aspect of the present invention is an output unit for outputting information for the user to specify the set value for power factor control, peak power control and standby power control and the user specifies the set value It may further include an input and output unit including an input unit to be. The information may also include at least one of a voltage phase, a current phase, and a power factor value. In addition, the power factor control signal is based on a power factor control setting value specified by the user, the control signal for the peak power is based on the setting value of the peak power control specified by the user, the control signal for the standby power is specified by the user It is characterized in that the generated based on the set value of the standby power control.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, the following effects can be expected.
본 발명에 의하여, 본 발명의 구체적인 목적은 자동으로 역률 제어, 피크 전력 제어 및 대기 전력 제어를 수행할 수 있는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, a specific object of the present invention can provide a complex control apparatus for a power system capable of automatically performing power factor control, peak power control and standby power control.
또한 본 발명에 의하여, 순간 돌입 전류, 써지 전류의 발생을 차단할 뿐만 아니라, 순차적으로 접점을 제어하여 고장률을 획기적으로 줄여 콘덴서의 수명을 연장하며, 릴레이 수명을 연장할 수 있는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it not only blocks the occurrence of the instantaneous inrush current and the surge current, but also sequentially controls the contact to dramatically reduce the failure rate to extend the life of the condenser, combined control of the power system that can extend the relay life A device can be provided.
또한 본 발명에 의하여, 제어 속도를 높여 순간적 부하의 변동에 용이하게 대처할 수 있는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a complex control apparatus for a power system that can easily cope with a change in an instant load by increasing the control speed.
또한 본 발명에 의하여, 피크 전력의 발생 상황에서 미리 설정된 값에 따라 예비 부하를 제어하여 복수 접점이 순차적으로 차단하여 피크 전력 발생을 원천적으로 통제하여 전력 사용비를 줄일 수 있는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, by controlling the preliminary load according to a predetermined value in the peak power generation situation, a plurality of contact points are sequentially blocked to control the peak power generation inherently to control the power system that can reduce the power usage cost A device can be provided.
또한 본 발명에 의하여, 목표치에 따라서 예비 부하를 효과적으로 통제하여, 동시 기동과 동시 과부하 통제를 수행함으로써 과부하로 인한 사고를 줄일 수 있는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a complex control device for a power system that can effectively control the preload according to the target value, and to reduce the accident due to overload by performing simultaneous start and simultaneous overload control.
또한 본 발명에 의하여, 미리 설정된 스케줄링에 따라서 대기 전력에 따른 전력 손실을 방지할 수 있는 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to provide a complex control apparatus for a power system capable of preventing power loss due to standby power according to a predetermined scheduling.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력 계통에 대한 복합 제어 장치 를 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 전력 계통에 대한 복합 제어 장치는 중앙 통제 장치(101), 디스플레이(103), 릴레이 통제 장치(107)를 포함한다. 1 is a view showing a composite control device for a power system according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a complex control device for a power system includes a
중앙 통제 장치(101)는 본 발명에 따라서 자동으로 역률 제어, 피크 전력 제어 및 대기 전력 제어의 복합 제어를 수행한다. 또한 본 발명에 따른 중앙 통제 장치(101)는 디스플레이(103), 릴레이 통제 장치(107)의 전반적인 동작을 제어하는 역할을 수행한다. 중앙 통제 장치는 사용자가 PC(105)를 통하여 입력한 역률 제어, 피크 전력 제어 및 대기 전력 제어의 설정값을 바탕으로 자동으로 역률 제어, 피크 전력 제어 및 대기 전력 제어를 수행한다. 중앙 통제 장치는 자동으로 역률을 제어하기 위한 자동 역률 제어 모듈, 자동으로 피크 전력을 제어하기 위한 디맨드 제어 모듈, 자동으로 대기 전력을 제어하기 위한 대기 전력 제어 모듈을 포함할 수 있다. 중앙 통제 장치(101)의 구성 및 역할은 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 상세히 살펴보도록 한다.The
디스플레이(103)는 LCD로 구현되는 것이 바람직하며, 사용자가 PC(105)를 통하여 본 발명에 따른 역률 제어, 피크 전력 제어 및 대기 전력 제어의 설정값을 지정하도록 각종 정보를 출력하는 역할을 수행한다. 디스플레이(103)는 PC(105)와 RS232 직렬 통신으로 연결될 수 있다. 디스플레이(103)는 중앙 통제 장치(101)의 제어에 의하여, 전압 위상, 전류 위상 및/또는 역률을 그래픽이나 알파 뉴메릭의 형태로 실시간으로 출력할 수 있다. 사용자는 디스플레이(103)에 출력된 전압 위상, 전류 위상 및/또는 역률의 정보를 바탕으로 원하는 역률이 되도록 수동으로 제어할 수도 있다.The
릴레이 통제 장치(107)는 상기 중앙 통제 장치(101)의 제어 신호에 따라서 부하(109)에 대하여 자동으로 역률 제어, 피크 전력 제어 및 대기 전력 제어를 하도록 접점을 개폐한다. 본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)는 역률 제어를 위한 콘덴서 뱅크(미도시)를 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 다른 실시예에서 릴레이 통제 장치(107)는 역률 제어를 위한 콘덴서 뱅크(미도시)의 각 콘덴서를 선택하기 위하여 개폐되는 접점을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)는 자동 역률 제어를 위한 제어 포트로 14 채널을 구비할 수 있으며, 상황에 따라서 4 회로, 6 회로, 8 회로, 10 회로, 12 회로 및 14 회로를 선택하며, 선택된 회로만이 역률 제어를 위한 회로로 사용될 수 있다. 물론 자동 역률 제어를 위한 제어 포트를 14 채널 이외의 다양한 채널을 구비할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 이에 따라서 포트 이동 사이의 순간 돌입 전류, 써지 전류의 발생을 차단할 수 있으며, 순차적 제어로 인하여 고장률을 획기적으로 줄여 콘덴서 뱅크의 콘덴서 수명과 릴레이 수명을 연장할 수 있다. 또한 순차적 제어로 인하여 제어 속도를 획기적으로 높일 수 있는 장점이 있다. 또한 본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)는 피크 전력 제어를 위한 부하별 차단 회로(미도시)를 포함할 수 있다. The
본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)는 PC(105)를 이용하여 사용자에게 의하여 설정된 피크 전력 제어에 대한 설정값을 바탕으로 예비 부하를 순차적으로 차단하는 역할을 수행한다. 본 발명에 따른 부하별 차단 회로는 8 회로로 구현되는 것이 바람직하다. 다만 부하별 차단 회로가 여러 형태로 구현될 수 있음은 본 발명 이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)가 사용자에 의한 설정값을 바탕으로 피크 전력이 발생될 상황에서, 8단의 부하별 차단 회로의 접점을 순차적으로 차단하기 때문에 (특히 하절기에서) 피크 전력의 발생을 원천적으로 통제할 수 있다. 이에 따라서 전기 사용비가 줄어들 수 있을 뿐만 아니라, 매년 목표치의 설정에 의하여 예비 부하를 효과적으로 통제하여, 동시 기동 및 동시 과부하 통제에 따라서 수전반 변압기 및 이를 포함하는 계통에 과부하로 인한 사고를 미연에 방지하여 인명 및 재산의 피해를 방지할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)는 대기 전력 제어를 위한 대기 전력 개폐 회로(미도시)를 포함할 수 있다. 즉 본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)는 PC(105)를 이용하여 사용자에게 의하여 설정된 대기 전력 제어에 대한 설정값(또는 스케줄링)을 바탕으로 중앙 통제 장치(101)의 대기 전력 제어 모듈의 제어에 의하여, 공과 시간에 대한 전력을 차단하며, 일과 시간에 상응하여 전력을 연결하는 역할을 수행한다. 중앙 통제 장치(101)의 대기 전력 제어 모듈은 사용자에 의한 설정값을 바탕으로 대기 전력에 대한 전반적인 제어의 기능뿐만 아니라, 전력 계통에 대한 감시를 하도록 설계될 수 있다. 즉 중앙 통제 장치(101)의 대기 전력 제어 모듈은 일정 시간별로(예를 들어, 15초) 전력 상태를 모니터링하며, 모니터링된 전력 상태를 메모리에 저장한다. 관리자(또는 사용자)는 메모리에 저장된 전력 상태를 바탕으로 공과 시간의 낭비 전력을 분석하여 개선책을 마련할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)는 부하에 병렬로 연결되는 6조 권선의 지그재그 필터와 직렬 리액터를 포함할 수 있다. 6조 권선의 지그재그 필터 및 직렬 리액터는 부하에서 발생하는 비선형의 3, 5, 7, 9, 11, 13 고조파를 줄일 수 있다. The
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 통제 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing the configuration of a central control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 중앙 통제 장치는 메모리 시스템(250)과, 여기에 연결되어 고속 동작을 수행하는 적어도 하나의 중앙 처리 장치(Central Processing Unit: CPU: 260), 입력 장치(270) 및 통신 장치(280)를 포함할 수 있다. 중앙 처리 장치(260)는 계산을 수행하기 위한 ALU(Arithmetic Logic Unit: 262)와, 데이터 및 명령어의 일시적인 저장을 위한 레지스터(264) 및 LED 디스플레이 유닛 원격 관리 시스템의 동작을 제어하기 위한 콘트롤러(266)를 포함한다. 중앙 처리장치(260)는 디지털(Digital) 사의 알파(Alpha), MIPS 테크놀로지, NEC, IDT, 지멘스(Siemens) 등의 MIPS, 인텔(Intel)과 사이릭스(Cyrix), AMD 및 넥스젠(Nexgen)을 포함하는 회사의 x86 및 IBM과 모토롤라(Motorola)의 파워PC(PowerPC)와 같이 다양한 아키텍쳐(Architecture)를 갖는 프로세서일 수 있다. 메모리 시스템(250)은 일반적으로 RAM(Random Access Memory) 과 ROM(Read Only Memory) 같은 저장매체 형태인 고속의 메인 메모리(252)와, 플로피 디스크, 하드 디스크, 테이프, CD-ROM, 플래시 메모리 등의 장기(long-term) 저장 매체 형태의 보조 메모리(254) 및 전기, 자기, 광학이나 그 밖의 저장 매체를 이용하여 데이터를 저장하는 장치를 포함한다. 또한, 메인 메모리(252)는 디스플레이 장치를 통하여 이미지를 디스플레이하는 비디오 디스플레이 메모리를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the central control unit includes a
또한, 입력 장치(270)는 키보드, 마우스, 예컨대, 터치스크린 또는 마이크로폰과 같은 물리적 변환기(Physical transducer) 등을 포함할 수 있다. 통신 장치(280)는 PC(105)와의 통신을 수행하기 위한 네트워크 인터페이스와 같은 장치가 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 상기 네트워크 인터페이스는 RS232 통신 방식을 지원할 수 있다.In addition, the
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 통제 장치의 모듈 구성을 나타낸 도면이다. 3 is a view showing the module configuration of the central control device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 중앙 통제 장치는 사용자에 의한 설정값을 바탕으로 자동으로 역률을 제어하기 위한 역률 제어 신호를 생성하여 릴레이 통제 장치로 전달하는 자동 역률 제어 모듈(362), 사용자에 의한 설정값을 바탕으로 피크 전력에 대한 전력 제어 신호를 생성하여 릴레이 통제 장치로 전달하는 디맨드 제어 모듈(364), 및 사용자에 의한 설정값(또는 스케줄링)을 바탕으로 대기 전력에 대한 제어 신호를 생성하여 릴레이 통제 장치로 전달하며 전력 상태를 미리 지정된 기간 마다 모니터링하며 모니터링된 전력 상태 정보를 메모리에 저장하는 대기 전력 제어 모듈(366)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the central control unit automatically generates a power factor control signal for controlling the power factor based on the set value by the user, and transmits the generated power
이러한 응용 모듈을 통하여 중앙 통제 장치의 전체적인 구성을 살펴보면 다음과 같다.The overall configuration of the central control unit through these application modules is as follows.
중앙 통제 장치는 다양한 OS(Operating System)를 시스템의 OS로서 사용할 수 있다. 이러한 OS는 API(Application Program Interface: 302)에 하이 레벨 명령어를 제공하여 각 응용 모듈(360)의 동작을 제어한다.The central control unit can use various operating systems (OS) as the OS of the system. The OS provides a high level command to an application program interface (302) to control the operation of each
중앙 통제 장치는 API(302)로부터 제공되는 하이 레벨 명령어에 따라 대응하는 각 응용 모듈(360)을 식별하고, 하이 레벨 명령어를 디코딩하여 해당하는 곳으로 제공하는 하이 레벨 명령어 처리부(304)를 포함한다. 응용 모듈 제어부(350)는 하이 레벨 명령어 처리부(304)로부터 제공된 명령어에 따라 응용 모듈(360)의 동작을 제어한다. 즉, 하이 레벨 명령어 처리부(304)는 API(302)를 통하여 제공된 하이 레벨 명령어에 따라 여기에 대응하는 응용 모듈(360)이 존재하는지를 식별하고, 대응되는 응용 모듈(360)이 존재하는 경우에 해당하는 응용 모듈(360)에서 인식할 수 있는 명령어로 디코딩하여 해당하는 매핑부에 전송하거나 메시지 전송을 제어한다. 따라서 응용 모듈 제어부(350)는 자동 역률 제어 모듈(362), 디맨드 제어 모듈 (364) 및 대기 전력 제어 모듈(366)에 대한 매핑부(351, 353, 355)와 인터페이스부(352, 354, 356)를 각각 포함한다. The central control apparatus includes a high level
자동 역률 제어 모듈 매핑부(351)는 하이 레벨 명령어 처리부(304)로부터 사용자에 의한 설정값을 바탕으로 자동으로 역률을 제어하기 위한 역률 제어 신호를 생성하여 릴레이 통제 장치로 전달하기 위한 하이 레벨의 명령어를 제공받아, 자동 역률 제어 모듈(362)에서 처리할 수 있는 디바이스 레벨로 매핑하고, 자동 역률 제어 모듈 인터페이스부(352)를 통하여 자동 역률 제어 모듈(362)로 제공한다. The automatic power factor control
디맨드 제어 모듈 매핑부(353) 및 디맨드 제어 모듈 인터페이스부(354)는 사용자에 의한 설정값을 바탕으로 피크 전력에 대한 전력 제어 신호를 생성하여 릴레이 통제 장치로 전달하는 부분이다. 즉, 디맨드 제어 모듈 매핑부(353)는 하이 레벨 명령어 처리부(304)로부터 디맨드 제어 모듈(364)을 이용하기 위한 하이 레벨 명령어를 제공받아 이를 디바이스 레벨의 명령어로 매핑시키고, 디맨드 제어 모듈 인터페이스부(354)를 통하여 디맨드 제어 모듈(364)로 제공한다.The demand control
대기 전력 제어 모듈(366)은 사용자에 의한 설정값(또는 스케줄링)을 바탕으로 대기 전력에 대한 제어 신호를 생성하여 릴레이 통제 장치로 전달하며 전력 상태를 미리 지정된 기간 마다 모니터링하며 모니터링된 전력 상태 정보를 메모리에 저장하는 부분이다. 대기 전력 제어 모듈 매핑부(355)는 하이 레벨 명령어 처리부(304)를 통하여 인가된 하이 레벨 명령어를 제공받아 대기 전력 제어 모듈(366)이 인식할 수 있는 디바이스 레벨의 명령어로 매핑시킨다. 디바이스 레벨의 명령어는 대기 전력 제어 모듈 인터페이스부(356)를 통하여 대기 전력 제어 모듈(366)로 제공된다. The standby
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴레이 통제 장치의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 릴레이 통제 장치(107)는 콘덴서 뱅크(401), 부하별 차단 회로(403) 및 대기 전력 개폐 회로(405)를 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 바람직한 다른 실시예에서 릴레이 통제 장치(107)는 부하의 비선형 고조파를 줄일 수 있도록 부하에 병렬로 연결되는 6조 권선의 지그재그 필터 및 직렬 리액터를 더 포함할 수 있다.4 is a diagram schematically showing an internal configuration of a relay control device according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the
릴레이 통제 장치(107)는 상술한 중앙 통제 장치의 자동 역률 제어 모듈에서 생성한 자동 역률 제어 신호를 바탕으로 콘덴서 뱅크(401)의 특정 콘덴서를 개폐하며, 이에 따라서 역률을 개선할 수 있다. 본 발명의 바람직한 다른 실시예에서, 릴레이 통제 장치(107)는 중앙 통제 장치의 자동 역률 제어 모듈에서 생성한 자동 역 률 제어 신호를 바탕으로 역률 제어를 위한 콘덴서 뱅크(401)의 각 콘덴서를 선택하기 위하여 개폐되는 접점을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)는 자동 역률 제어를 위한 제어 포트로 14 채널을 구비할 수 있으며, 상황에 따라서 4 회로, 6 회로, 8 회로, 10 회로, 12 회로 및 14 회로를 선택하며, 선택된 회로만이 역률 제어를 위한 회로로 사용될 수 있다. 이에 따라서 포트 이동 사이의 순간 돌입 전류, 써지 전류의 발생을 차단할 수 있으며, 순차적 제어로 인하여 고장률을 획기적으로 줄여 콘덴서 뱅크(401)의 콘덴서 수명과 릴레이 수명을 연장할 수 있다. 또한 순차적 제어로 인하여 제어 속도를 획기적으로 높일 수 있는 장점이 있다. The
또한 본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)는 상술한 중앙 통제 장치의 디맨드 제어 모듈에서 생성한 피크 전력 제어 신호를 바탕으로 부하별 차단 회로(403)에 대하여 순차적으로 접점을 차단한다. 본 발명에 따른 부하별 차단 회로(403)는 8 회로로 구현되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)가 사용자에 의한 설정값을 바탕으로 피크 전력이 발생될 상황에서, 중앙 통제 장치의 디맨드 제어 모듈에서 생성한 피크 전류 제어 신호에 따라서 8단의 부하별 차단 회로의 접점을 순차적으로 차단하기 때문에 피크 전력의 발생을 원천적으로 통제할 수 있다. In addition, the
또한 본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)는 상술한 중앙 통제 장치의 대기 전력 제어 모듈에서 생성한 대기 전력 제어 신호를 바탕으로 대기 전력 개폐 회로(405)의 특정 회로를 차단한다. 대기 전력 개폐 회로(405)는 4개의 회로로 구현 될 수 있다. 즉 본 발명에 따른 릴레이 통제 장치(107)는 PC(105)를 이용하여 사용자에 의하여 설정된 대기 전력 제어에 대한 설정값(또는 스케줄링)을 바탕으로 중앙 통제 장치(101)의 대기 전력 제어 모듈의 제어에 의하여, 공과 시간에 대한 전력을 차단하며, 일과 시간에 상응하여 전력을 연결하는 역할을 수행한다. 바람직하게는 예를 들어 일과 시간 10분전에 전원을 투입하며, 공과 시간이 시작될 때 전원을 차단함으로써, 대기 전력에 따른 낭비를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 누전에 의한 화재 발생을 줄일 수 있다. 또한 본 발명에 따른 전력 계통에 대한 복합 제어 장치는 무인으로 전력 상태를 감시할 수 있기 때문에, 인화성 물질이 존재하는 위험 지역 등에서 효과적으로 누전을 차단하며, 이에 따른 화재 발생률을 줄일 수 있다.In addition, the
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 실시간으로 역률을 제어하기 위한 입출력 장치를 예시적으로 나타낸 도면이다. 본 실시예에서, 도 1을 참조하여 설명한 디스플레이 및 PC가 통합된 장치가 적용될 수 있다.5 is a diagram exemplarily illustrating an input / output device for controlling a power factor in real time according to another exemplary embodiment of the present invention. In the present embodiment, a device in which the display and the PC described with reference to FIG. 1 are integrated may be applied.
도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 실시간으로 역률을 제어하기 위한 입출력 장치는 출력부(501) 및 입력부(503)를 포함한다. 출력부(501)는 전압 위상, 전류 위상, 역률값 등을 포함하는 상태 정보를 출력하며, LCD인 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다. 사용자는 출력부(501)에 출력된 상태 정보를 인지하여, 실시간으로 역률을 제어할 수 있다. 사용자가 상태 정보 중 특정 항목(예를 들어, 검출된 역률)을 선택하면, 이에 상응하는 상태 정보가 출력부(501)에 출력된다. 본 실시예에서 출력부(501)를 통하여 출력되는 상태 정보가 역률 제어를 위한 상태 정보인 것으로 설명하였으나, 피크 전력 제어 및 대기 전력 제어에 대한 상태 정보를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, an input / output device for controlling a power factor in real time according to another exemplary embodiment of the present invention includes an
입력부(503)는 사용자가 상태 정보를 바탕으로 콘덴서 뱅크에 포함되는 복수의 진상 콘덴서 각각의 개폐에 대한 사용자의 선택 신호(설정값)를 입력할 수 있도록 한다. 입력부(503)는 키패드인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 릴레이 통제 장치가 자동 역률 14 채널로 구현되는 경우에, 사용자는 C1 내지 C14의 키패드를 선택할 수 있다. 자동 역률 14 회로는 4 회로, 6 회로, 8 회로, 10 회로, 12 회로 및 14 회로 중 어느 하나가 선택되며, 선택된 회로만이 역률 제어를 위한 회로로 사용될 수 있다. 본 실시예에서 입력부(503)가 역률 제어를 위한 사용자의 설정값을 입력하는 것으로 설명하였으나, 피크 전력 제어 및 대기 전력 제어에 대한 사용자의 설정값을 입력하도록 구현될 수 있다.The
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력 계통에 대한 복합 제어 장치를 나타낸 도면.1 is a view showing a composite control device for a power system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 통제 장치의 구성을 나타낸 도면. 2 is a view showing the configuration of a central control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 통제 장치의 모듈 구성을 나타낸 도면.3 is a view showing the module configuration of the central control device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 릴레이 통제 장치의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도면.Figure 4 is a schematic diagram showing the internal configuration of the relay control device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시 컴포넌트 및 입력 컴포넌트를 예시적으로 나타낸 도면.5 is a diagram illustrating a display component and an input component according to a preferred embodiment of the present invention.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080096760A KR100884207B1 (en) | 2008-10-01 | 2008-10-01 | Complex control apparatus for electric power system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080096760A KR100884207B1 (en) | 2008-10-01 | 2008-10-01 | Complex control apparatus for electric power system |
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ID=40681759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020080096760A KR100884207B1 (en) | 2008-10-01 | 2008-10-01 | Complex control apparatus for electric power system |
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