KR101203148B1 - 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템 및 그 작동방법 - Google Patents

예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템 및 그 작동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 예비전력설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템 및 그 작동방법에 관한 것으로서, 예측 전력값의 목표 전력값 초과 여부에 따라 예비전원설비의 작동 및 작동중지를 제어하며, 절체기에 절체신호를 전송하는 최대수요전력제어기; 상기 최대수요전력제어기의 제어에 따라 작동 및 작동중지되며, 발전된 전력을 부하의 종류에 따라 공급하는 예비전원설비; 및 상기 최대수요전력제어기로부터 수신된 절체신호에 따라 상용전력 또는 예비전력설비의 전력을 부하로 공급되도록 절체하는 절체기; 를 포함하되, 상기 최대수요전력제어기는, 수요전력 계산에 따른 예측 전력값 및 상기 예측 전력값과 비교를 위한 목표 전력값을 설정하고, 예비전원설비의 작동준비시간 및 예비전력공급시간을 설정하는 설정부; 및 수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값을 초과하는지 여부를 판단하는 판단부; 를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 예비전원설비는, 비상발전부, 태양광발전부, 상기 비상발전부 및 태양광발전부와 각각 연결된 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 입력되는 작동준비신호에 따라 비상발전부 및 태양광발전부의 전력공급을 준비시키며, 부하의 종류에 따라 비상발전부 및 태양광발전부의 전력이 구분되어 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템 및 그 작동방법{MAXIMUM DEMAND CONTROL SYSTEM IN CONJUNCTION WITH BACK-UP POWER SOURCE AND OPERATING METHOD THEREFOR}
본 발명은 전력수용가 전력피크 억제를 통한 전기요금 절감 및 공급전력 부족으로 인하여 야기될 수 있는 대규모 정전사태를 대비하여 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템 및 그 작동방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하계 또는 동계 냉난방 부하 사용 시 전력수요의 급속한 증가로 인하여 전력수용가의 피크전력이 갱신되고, 한전 예비전력이 기준치 이하로 떨어져 순환정전 실시와 같은 긴박한 상황이 초래되는 것을 사전에 방지하기 위하여 전력수용가 수배전반에 설치되어 전력피크 예측 시 부하제어를 실시하던 최대수요전력제어기의 기능을 확대하여 비상발전기, 태양광발전설비와 같은 예비전원설비와 전기적으로 연동시켜 기존에 수행하던 부하제어 기능 실시 없이 효율적으로 전력수요관리 기능을 수행할 수 있도록 하여, 전력수용가 부하설비에 원활한 전력공급과 더 나아가서 대규모 정전사태의 파급을 방지하고자 하는 최대수요전력제어 시스템 및 그 작동방법에 관한 것이다.
국제유가 상승, 노후 발전설비의 잦은 고장발생, 신규 원자력발전소의 건설반대 등 국내외적으로 에너지로 인한 불안요인은 갈수록 가증되고 현실화되고 있다.
특히, 전기에너지는 한번 생산된 전기를 대용량 저장시켜 사용하기가 불가능한 특성이 있고, 전력사용량은 매년 증가추세에 있어 전력수용가에서도 전부하 사용 시 필요한 최대수요전력을 감안하여 전력예비율을 확보하고, 추가증설을 실시하고 있는 상황인데 반해 기존 발전설비는 노후화로 인하여 잦은 고장이 발생하고, 신규 발전소건설은 환경오염으로 인한 환경단체의 반대와 건설기간의 장기화, 예산부족으로 인해 날이 갈수록 전력부족으로 인한 대규모 정전사태의 우려가 커지고 있는 실정으로 이를 대비한 다양한 에너지 절약방안이 대두되고 있다.
일례로, 한국전력공사와 에너지관리공단에서는 에너지절약 및 대규모 정전사태 방지를 위하여 하계피크 시 사전에 계약된 전력부하에 대한 직접제어를 실시하기 위하여 2002년도부터 수년간 100kW이상 대규모 전력수용가를 중심으로 최대수요전력제어기와 원격단말장치를 무상 보급하는 직접부하제어 사업을 실시하였지만 직접부하제어 실시로 발생될 정전으로 인한 피해와 불편을 우려한 전력수용가의 비협조로 인하여 큰 실효성을 거두지는 못하였다.
하지만, 최대수요전력제어기는 에너지이용 합리화법에 따른 고효율에너지기자재 보급촉진에 관한 규정 및 전력수용가의 전기요금 절감을 위한 자체적인 수요관리 목적으로 관공서 및 공공기관, 교육청을 중심으로 빠르게 확대 보급되었으며, 현재는 민간 전력수용가에도 많은 대수가 설치, 운용되어 에너지절약 방안에 사용되고 있다.
일반적으로, 최대수요전력제어기는 수배전반 내부에 설치되어 있으며, 수배전반은 도 1 에서와 같이 최대수요전력제어기 이외에도 케이블(Cable), 고장구간 자동개폐기(ASS), 전력용 퓨우즈(PF), 계기용 변성기(MOF), 전력량계(WHM), 변압기(TR), 기중차단기(ACB), 다수의 배선용차단기(MCCB), 다수의 마그네트 스위치(MC), 자동절체스위치(ATS) 등으로 구성되어져 있다. 최대수요전력제어기의 동작은 전력량계로부터 펄스신호(WP : 유효전력량, EOI : 15분 수요시한)를 입력받아 현재전력을 계산하고, 전력사용 추세를 판단하여 예측전력을 계산하며, 전력수용가에서 설정한 목표전력치 이상의 예측전력이 계산되어지면 기기 자체에 구비되어진 다수의 접점(최소 8개)을 이용하여 다수의 전자개폐기를 제어함으로써 부하제어를 실시하여 15분 수요시한동안 전력수용가의 목표전력치를 초과하지 않도록 전력관리 기능을 수행한다.
하지만, 이와 같이 부하에 공급되는 전력을 에너지절약을 위한 목적으로 단순히 제어함으로써 단시간 동안 피크전력을 낮춰 전기요금 절감효과를 거둘 수는 있지만 제어되는 장시간동안 사용자는 큰 불편함을 겪을 수 있고, 또한 갑작스럽게 제어된 전력을 사용해야할 상황이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
한편, 종래의 최대수요전력제어기와 관련해서는 한국등록특허 10-1013120호(이하, '선행문헌') 이외에 다수 출원 및 등록되어 있다.
그러나, 상기 선행문헌과 같은 종래의 최대수요전력제어기에도 부하제어를 실시한 이후 전력공급 중단으로 인해 사용자에게 불편을 주는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 부하제어를 실시하던 종래의 최대수요전력제어기와 달리, 예측 전력값을 기 설정된 목표 전력값과 비교하여, 초과할 경우 비상발전기 및 태양광발전설비와 같은 예비전원설비와 연동되어 전력 공급을 제어함으로써, 예비전력을 확보하고, 대규모 정전사태를 방지할 수 있는 최대수요전력제어 시스템 및 그 작동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 예비전력설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템에 관한 것으로서, 예측 전력값의 목표 전력값 초과 여부에 따라 예비전원설비의 작동 및 작동중지를 제어하며, 절체기에 절체신호를 전송하는 최대수요전력제어기; 상기 최대수요전력제어기의 제어에 따라 작동 및 작동중지되며, 발전된 전력을 부하의 종류에 따라 공급하는 예비전원설비; 및 상기 최대수요전력제어기로부터 수신된 절체신호에 따라 상용전력 또는 예비전력설비의 전력을 부하로 공급되도록 절체하는 절체기; 를 포함하되, 상기 최대수요전력제어기는, 수요전력 계산에 따른 예측 전력값 및 상기 예측 전력값과 비교를 위한 목표 전력값을 설정하고, 예비전원설비의 작동준비시간 및 예비전력공급시간을 설정하는 설정부; 및 수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값을 초과하는지 여부를 판단하는 판단부; 를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 예비전원설비는, 비상발전부, 태양광발전부, 상기 비상발전부 및 태양광발전부와 각각 연결된 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 입력되는 작동준비신호에 따라 비상발전부 및 태양광발전부의 전력공급을 준비시키며, 부하의 종류에 따라 비상발전부 및 태양광발전부의 전력이 구분되어 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 판단부는, 예측 전력값이 목표 전력값을 초과할 경우, 예비전원설비로 작동준비신호를 생성하여 전송하며, 상기 설정부를 통해 설정된 작동준비시간이 경과하면, '예비전원설비 절체신호' 를 절체기로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 판단부는, 상기 설정부를 통해 설정된 예비전력공급시간이 경과하면, 수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값 이하로 떨어지는지 여부를 판단하되, 판단결과, 예측 전력값이 목표 전력값 이하로 떨어질 경우, '상용전력 절체신호' 를 절체기로 전송하고, 예비전원설비로 작동중지신호를 생성하여 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제어부는, 상기 비상발전부의 전력을 절체기의 제 1 절체부를 통해 비상용 부하로 공급하도록 제어하며, 상기 태양광발전부의 전력을 절체기의 제 2 절체부를 통해 일반 부하로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 절체기는, 상기 예비전력설비의 비상발전부와 연결되어, 최대수요전력제어기로부터 '예비전력설비 절체신호' 가 입력될 경우, 비상발전부의 전력이 비상용 부하로 공급되도록 절체하며, '상용전력 절체신호' 가 입력될 경우, 상용전력이 비상용 부하로 공급되도록 절체하는 제 1 절체부; 및 상기 예비전력설비의 태양광 발전부와 연결되어, 최대수요전력제어기로부터 '예비전력설비 절체신호' 가 입력될 경우, 태양광 발전부의 전력이 일반 부하로 공급되도록 절체하며, '상용전력 절체신호' 가 입력될 경우, 상용전력이 일반 부하로 공급되도록 절체하는 제 2 절체부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템의 작동방법에 관한 것으로서, (a) 최대수요전력제어기의 설정부가 수요전력 계산에 따른 예측 전력값 및 상기 예측 전력값과 비교를 위한 목표 전력값을 설정하는 단계; (b) 최대수요전력제어기의 설정부가 예비전원설비의 작동준비시간 및 예비전력공급시간을 설정하는 단계; (c) 최대수요전력제어기의 판단부가 수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값을 초과하는지 여부를 판단하는 단계; (d) 상기 (c) 단계의 판단결과, 예측 전력값이 목표 전력값을 초과할 경우 최대수요전력제어기의 판단부가 예비전원설비로 작동준비신호를 생성하여 전송하는 단계; (e) 기 설정된 작동준비시간이 경과하면, 상기 최대수요전력제어기의 판단부가 '예비전원설비 절체신호' 를 절체기로 전송하는 단계; (f) 예비전원설비의 제어부가 수신된 작동준비신호에 따라 비상발전부 및 태양광발전부의 전력공급을 준비시키며, 상기 비상발전부의 전력을 절체기의 제 1 절체부를 통해 비상용 부하로 공급하도록 제어하며, 상기 태양광발전부의 전력을 절체기의 제 2 절체부를 통해 일반 부하로 공급되도록 제어하는 단계; (g) 상기 절체기의 제 1 절체부가 최대수요전력제어기로부터 수신한 '예비전력설비 절체신호' 에 따라 비상발전부의 전력을 비상용 부하로 공급되도록 절체하며, 상기 제 2 절체부가 최대수요전력제어기로부터 수신한 '예비전력설비 절체신호' 에 따라 태양광 발전부의 전력을 일반 부하로 공급되도록 절체하는 단계; (h) 기 설정된 예비전력공급시간이 경과하면, 상기 최대수요전력제어기의 판단부가 수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값 이하로 떨어지는지 여부를 판단하는 단계; (i) 상기 (h) 단계의 판단결과, 예측 전력값이 목표 전력값 이하로 떨어질 경우, 상기 최대수요전력제어기의 판단부가 '상용전력 절체신호' 를 절체기로 전송하는 단계; (j) 상기 절체기의 제 1 절체부가 최대수요전력제어기로부터 수신한 '상용전력 절체신호' 에 따라 상용전력을 비상용 부하로 공급되도록 절체하며, 상기 절체기의 제 2 절체부가 최대수요전력제어기로부터 수신한 '상용전력 절체신호' 에 따라 상용전력을 일반 부하로 공급되도록 절체하는 단계; (k) 최대수요전력제어기의 판단부가 예비전원설비로 작동중지신호를 생성하여 전송하는 단계; 및 (l) 상기 예비전원설비의 제어부가 비상발전부 및 태양광발전부의 동작을 중지시키는 단계; 를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 전력수용가에는 종래의 최대수요전력제어기를 사용할 때와 같이 피크전력에 대한 억제기능을 수행함으로써 최대수요전력 초과로 인한 전기요금 상승 없이 기존의 기본요금을 유지할 수 있게 된다.
그리고 본 발명에 따르면, 비상발전기, 태양광발전설비와 같은 예비전원설비를 이용하여 전원공급의 중단 없이 전원을 공급받을 수 있게 되어 사용자의 불편함 해소 및 비상상황 발생 시에도 전력을 운용할 수 있는 효과도 있다.
도 1 은 일반적인 수배전 시스템 계통을 설명하기 위한 블록도.
도 2 는 일반적인 최대수요전력제어기의 기능을 설명하기 위한 블록도.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템에 관한 전체 구성도.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템의 작동방법에 관한 전체 흐름도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 예비전력설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템 및 그 작동방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 일반적인 수배전 시스템 계통을 설명하기 위한 블록도로서, 다양한 종류의 수배전반 중에서 1000kVA 이하 약식수전에 사용되는 수배전반을 일례로 선정하였고, 그 구성을 간략히 설명하면 다음과 같다.
우선, 한전의 특고압(22.9kV) 인입케이블(KEPCO CABLE)로부터 공급되어진 전압은 고장구간 자동개폐기(10)를 거쳐 전력용 퓨우즈(20)로 공급되어지는데 그 사이에는 뇌써지에 대한 보호기능을 수행하는 피뢰기(30)가 위치하게 된다.
전력용 퓨우즈(20)를 거친 전압은 계기용 변성기(40)를 거쳐 변압기(50)로 공급되어지는데 그 사이에는 전기요금 계측을 위하여 한전 전력량계(60)가 설치되어져 사용전력량을 적산하게 된다. 변압기(50)로 공급되어진 특고압의 전압은 사용자가 사용할 수 있는 저압(380/220V)으로 변환되어져 고장전류를 차단하는 기중차단기(70), 배선용차단기(80)를 거쳐 다수의 부하에 공급되어진다.
도 2 는 일반적인 최대수요전력제어기의 기능을 설명하기 위한 블록도로서, 최대수요전력제어기는 수용가의 전기요금 절감을 위한 최대수요전력제어 기능을 수행하기 위하여 한전 전력량계(60)로부터 펄스 신호를 입력받아 예측전력이 목표전력을 초과할 시 출력접점을 이용, 제어신호를 출력하여 마그네트 스위치(90)를 개로시켜 기 설정된 8개의 부하를 순차적으로 제어하여 예측전력이 목표전력을 초과하지 않도록 제어 기능을 수행하며, 시퀀스 구성에 따라서 경보발령, 중앙제어실에서의 원격감시 기능을 수행한다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템(S)에 관한 구성도로서, 도시된 바와 같이 최대수요전력제어기(100), 예비전원설비(200) 및 절체기(300)를 포함하여 이루어진다.
최대수요전력제어기(100)는 전력수용가 수배전반에 설치된 전력량계로부터 입력받은 신호를 바탕으로 수요전력을 계산하고, 예측 전력값의 목표 전력값 초과 여부에 따라 예비전원설비(200)의 작동 및 작동중지를 제어하며, 절체기(300)에 절체신호를 전송하는 기능을 수행하는 바, 상기 도 3 에 도시된 바와 같이 수요전력 계산부(110), 설정부(120) 및 판단부(130)를 포함한다.
구체적으로, 수요전력 계산부(110)는 전력수용가 수배전반에 설치된 전력량계로부터 입력받은 신호를 바탕으로 수요전력을 계산한다.
설정부(120)는 수요전력 계산에 따른 예측 전력값 및 상기 예측 전력값과 비교를 위한 목표 전력값을 설정하고, 예비전원설비(200)의 작동준비시간 및 예비전력공급시간을 설정한다.
판단부(130)는 수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값을 초과하는지 여부를 판단한다.
판단결과, 예측 전력값이 목표 전력값을 초과할 경우 판단부(130)는 예비전원설비(200)로 작동준비신호를 생성하여 전송하며, 상기 설정부(120)를 통해 설정된 작동준비시간이 경과하면, '예비전원설비 절체신호' 를 절체기(300)로 전송한다.
한편, 예비전원설비(200)가 작동됨에 따라, 수요전력 계산에 따른 예측 전력값은 점차 떨어지게 된다. 이후, 상기 설정부(120)를 통해 설정된 예비전력공급시간이 경과하면, 판단부(130)는 수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값 이하로 떨어지는지 여부를 판단한다.
판단결과, 예측 전력값이 목표 전력값 이하로 떨어질 경우, 판단부(130)는 '상용전력 절체신호' 를 절체기(300)로 전송하고, 예비전원설비(200)로 작동중지신호를 생성하여 전송한다.
예비전원설비(200)는 최대수요전력제어기(100)의 제어에 따라 작동 및 작동중지되며, 발전된 전력을 부하의 종류에 따라 공급하는 기능을 수행하는 바, 상기 도 3 에 도시된 바와 같이 비상발전부(210), 태양광발전부(220) 및 제어부(230)를 포함한다. 여기서, 비상발전부(210)는 상용전원 중단 시 빠르게 전력을 발전시켜 공급할 수 있는 설비로서, 디젤, 가솔린, 가스터빈, 스팀터빈 등의 발전기일 수 있으며, 태양광발전부(220)는 태양광전지어레이를 이용하여 발전하여, 축전지에 저장한 후, 필요 시 인버터를 이용하여 부하에 전력을 공급할 수 있는 설비이다.
한편, 제어부(230)는 비상발전부(210) 및 태양광발전부(220)와 각각 연결되어, 입력되는 작동준비신호에 따라 비상발전부(210) 및 태양광발전부(220)의 전력공급을 준비시키며, 부하의 종류에 따라 비상발전부(210) 및 태양광발전부(220)의 전력이 구분되어 공급되도록 제어한다.
구체적으로, 제어부(230)는 비상발전부(210)의 전력을 절체기(300)의 제 1 절체부(310)를 통해 비상용 부하(L1)로 공급하도록 제어한다. 이때, 비상용 부하(L1)는 급수펌프, 엘리베이터 등과 같이 항상 전력이 공급되어야 하는 부하를 의미할 수 있다.
또한, 제어부(230)는 태양광발전부(220)의 전력을 절체기(300)의 제 2 절체부(320)를 통해 일반 부하(L2)로 공급되도록 제어한다.
한편, 제어부(230)는 최대수요전력제어기(100)로부터 작동중지신호가 입력될 경우, 비상발전부(210) 및 태양광발전부(220)의 동작을 중지시킨다.
절체기(300)는 최대수요전력제어기(100)로부터 수신된 절체신호에 따라 상용전력 또는 예비전력설비(200)의 전력을 부하로 공급되도록 절체하는 기능을 수행하는 바, 상기 도 3 에 도시된 바와 같이 제 1 절체부(310) 및 제 2 절체부(320)를 포함한다.
구체적으로, 제 1 절체부(310)는 예비전력설비(200)의 비상발전부(210)와 연결되어, 최대수요전력제어기(100)로부터 '예비전력설비 절체신호' 가 입력될 경우, 비상발전부(210)의 전력이 비상용 부하(L1)로 공급되도록 절체하며, '상용전력 절체신호' 가 입력될 경우, 상용전력이 비상용 부하(L1)로 공급되도록 절체한다.
제 2 절체부(310)는 예비전력설비(200)의 태양광 발전부(220)와 연결되어, 최대수요전력제어기(100)로부터 '예비전력설비 절체신호' 가 입력될 경우, 태양광 발전부(220)의 전력이 일반 부하(L2)로 공급되도록 절체하며, '상용전력 절체신호' 가 입력될 경우, 상용전력이 일반 부하(L2)로 공급되도록 절체한다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템의 작동방법에 관하여 도 4 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템의 작동방법에 관한 전체 흐름도로서, 도시된 바와 같이 최대수요전력제어기(100)의 설정부(120)가 수요전력 계산에 따른 예측 전력값 및 상기 예측 전력값과 비교를 위한 목표 전력값을 설정하고(S10), 예비전원설비(200)의 작동준비시간 및 예비전력공급시간을 설정한다(S20).
이후, 최대수요전력제어기(100)의 수요전력 계산부(110)가 전력수용가 수배전반에 설치된 전력량계로부터 입력받은 신호를 바탕으로 수요전력을 계산하며(S30), 판단부(130)는 수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값을 초과하는지 여부를 판단한다(S40).
제S40 단계의 판단결과, 판단부(130)는 예측 전력값이 목표 전력값을 초과할 경우 예비전원설비(200)로 작동준비신호를 생성하여 전송하며(S50), 상기 제S20 단계를 통해 설정된 작동준비시간이 경과하면, '예비전원설비 절체신호' 를 절체기(300)로 전송하며(S60), 초과하지 않을 경우 제S30단계로 절차를 이행한다.
이후, 예비전원설비(200)의 제어부(230)는 수신된 작동준비신호에 따라 비상발전부(210) 및 태양광발전부(220)의 전력공급을 준비시키며, 비상발전부(210)의 전력을 절체기(300)의 제 1 절체부(310)를 통해 비상용 부하(L1)로 공급되도록 제어하며(S70), 태양광발전부(220)의 전력을 절체기(300)의 제 2 절체부(320)를 통해 일반 부하(L2)로 공급되도록 제어한다(S80).
또한, 절체기(300)의 제 1 절체부(310)는 최대수요전력제어기(100)로부터 수신한 '예비전력설비 절체신호' 에 따라 비상발전부(210)의 전력을 비상용 부하(L1)로 공급되도록 절체하며(S90), 제 2 절체부(310)는 최대수요전력제어기(100)로부터 수신한 '예비전력설비 절체신호' 에 따라 태양광 발전부(220)의 전력을 일반 부하(L2)로 공급되도록 절체한다(S100).
한편, 상기 제S20 단계를 통해 설정된 예비전력공급시간이 경과하면, 판단부(130)는 수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값 이하로 떨어지는지 여부를 판단한다(S110).
제S110 단계의 판단결과, 예측 전력값이 목표 전력값 이하로 떨어질 경우, 판단부(130)는 '상용전력 절체신호' 를 절체기(300)로 전송하며(S120), 이하로 떨어지지 않을 경우 제S70단계로 절차를 이행한다.
뒤이어, 절체기(300)의 제 1 절체부(310)는 최대수요전력제어기(100)로부터 수신한 '상용전력 절체신호' 에 따라 상용전력을 비상용 부하(L1)로 공급되도록 절체하며(S130), 절체기(300)의 제 2 절체부(320)는 최대수요전력제어기(100)로부터 수신한 '상용전력 절체신호' 에 따라 상용전력을 일반 부하(L2)로 공급되도록 절체한다(S140).
또한, 최대수요전력제어기(100)의 판단부(130)는 예비전원설비(200)로 작동중지신호를 생성하여 전송하며(S150), 예비전원설비(200)의 제어부(230)는 비상발전부(210) 및 태양광발전부(220)의 동작을 중지시킨다(S160).
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
S: 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템
100: 최대수요전력제어기 200: 예비전원설비
300: 절체기 110: 수요전력 계산부
120: 설정부 130: 판단부
210: 비상발전부 220: 태양광발전부
230: 제어부 310: 제 1 절체부
320: 제 2 절체부 L1: 비상용 부하
L2: 일반 부하 10: 고장구간 자동개폐기
20: 전력용 퓨우즈 30: 피뢰기
40: 계기용 변성기 50: 변압기
60: 전력량계 70: 기중차단기
80: 배선용차단기 90: 마그네트 스위치

Claims (6)

  1. 전력수용가 수배전반에 설치된 전력량계로부터 입력받은 신호를 바탕으로 수요전력을 계산하는 최대수요전력제어 시스템에 있어서,
    예측 전력값의 목표 전력값 초과 여부에 따라 예비전원설비(200)의 작동 및 작동중지를 제어하며, 절체기(300)에 절체신호를 전송하는 최대수요전력제어기(100);
    상기 최대수요전력제어기(100)의 제어에 따라 작동 및 작동중지되며, 발전된 전력을 부하의 종류에 따라 공급하는 예비전원설비(200); 및
    상기 최대수요전력제어기(100)로부터 수신된 절체신호에 따라 상용전력 또는 예비전력설비(200)의 전력을 부하로 공급되도록 절체하는 절체기(300); 를 포함하되,
    상기 최대수요전력제어기(100)는,
    수요전력 계산에 따른 예측 전력값 및 상기 예측 전력값과 비교를 위한 목표 전력값을 설정하고, 예비전원설비(200)의 작동준비시간 및 예비전력공급시간을 설정하는 설정부(120); 및
    수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값을 초과하는지 여부를 판단하는 판단부(130); 를 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 예비전원설비(200)는,
    비상발전부(210), 태양광발전부(220), 상기 비상발전부(210) 및 태양광발전부(220)와 각각 연결된 제어부(230)를 포함하되,
    상기 제어부(230)는, 입력되는 작동준비신호에 따라 비상발전부(210) 및 태양광발전부(220)의 전력공급을 준비시키며, 부하의 종류에 따라 비상발전부(210) 및 태양광발전부(220)의 전력이 구분되어 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 판단부(130)는,
    예측 전력값이 목표 전력값을 초과할 경우, 예비전원설비(200)로 작동준비신호를 생성하여 전송하며, 상기 설정부(120)를 통해 설정된 작동준비시간이 경과하면, '예비전원설비 절체신호' 를 절체기(300)로 전송하는 것을 특징으로 하는 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 판단부(130)는,
    상기 설정부(120)를 통해 설정된 예비전력공급시간이 경과하면, 수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값 이하로 떨어지는지 여부를 판단하되,
    판단결과, 예측 전력값이 목표 전력값 이하로 떨어질 경우, '상용전력 절체신호' 를 절체기(300)로 전송하고, 예비전원설비(200)로 작동중지신호를 생성하여 전송하는 것을 특징으로 하는 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부(230)는,
    상기 비상발전부(210)의 전력을 절체기(300)의 제 1 절체부(310)를 통해 비상용 부하(L1)로 공급하도록 제어하며, 상기 태양광발전부(220)의 전력을 절체기(300)의 제 2 절체부(320)를 통해 일반 부하(L2)로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 절체기(300)는,
    상기 예비전력설비(200)의 비상발전부(210)와 연결되어, 최대수요전력제어기(100)로부터 '예비전력설비 절체신호' 가 입력될 경우, 비상발전부(210)의 전력이 비상용 부하(L1)로 공급되도록 절체하며, '상용전력 절체신호' 가 입력될 경우, 상용전력이 비상용 부하(L1)로 공급되도록 절체하는 제 1 절체부(310); 및
    상기 예비전력설비(200)의 태양광 발전부(220)와 연결되어, 최대수요전력제어기(100)로부터 '예비전력설비 절체신호' 가 입력될 경우, 태양광 발전부(220)의 전력이 일반 부하(L2)로 공급되도록 절체하며, '상용전력 절체신호' 가 입력될 경우, 상용전력이 일반 부하(L2)로 공급되도록 절체하는 제 2 절체부(310); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템.
  6. 전력수용가 수배전반에 설치된 전력량계로부터 입력받은 신호를 바탕으로 수요전력을 계산하는 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템의 작동방법에 있어서,
    (a) 최대수요전력제어기(100)의 설정부(120)가 수요전력 계산에 따른 예측 전력값 및 상기 예측 전력값과 비교를 위한 목표 전력값을 설정하는 단계;
    (b) 최대수요전력제어기(100)의 설정부(120)가 예비전원설비(200)의 작동준비시간 및 예비전력공급시간을 설정하는 단계;
    (c) 최대수요전력제어기(100)의 판단부(130)가 수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값을 초과하는지 여부를 판단하는 단계;
    (d) 상기 (c) 단계의 판단결과, 예측 전력값이 목표 전력값을 초과할 경우 최대수요전력제어기(100)의 판단부(130)가 예비전원설비(200)로 작동준비신호를 생성하여 전송하는 단계;
    (e) 기 설정된 작동준비시간이 경과하면, 상기 최대수요전력제어기(100)의 판단부(130)가 '예비전원설비 절체신호' 를 절체기(300)로 전송하는 단계;
    (f) 예비전원설비(200)의 제어부(230)가 수신된 작동준비신호에 따라 비상발전부(210) 및 태양광발전부(220)의 전력공급을 준비시키며, 상기 비상발전부(210)의 전력을 절체기(300)의 제 1 절체부(310)를 통해 비상용 부하(L1)로 공급하도록 제어하며, 상기 태양광발전부(220)의 전력을 절체기(300)의 제 2 절체부(320)를 통해 일반 부하(L2)로 공급되도록 제어하는 단계;
    (g) 상기 절체기(300)의 제 1 절체부(310)가 최대수요전력제어기(100)로부터 수신한 '예비전력설비 절체신호' 에 따라 비상발전부(210)의 전력을 비상용 부하(L1)로 공급되도록 절체하며, 상기 제 2 절체부(310)가 최대수요전력제어기(100)로부터 수신한 '예비전력설비 절체신호' 에 따라 태양광 발전부(220)의 전력을 일반 부하(L2)로 공급되도록 절체하는 단계;
    (h) 기 설정된 예비전력공급시간이 경과하면, 상기 최대수요전력제어기(100)의 판단부(130)가 수요전력 계산에 따른 예측 전력값과 목표 전력값을 비교하여, 예측 전력값이 목표 전력값 이하로 떨어지는지 여부를 판단하는 단계;
    (i) 상기 (h) 단계의 판단결과, 예측 전력값이 목표 전력값 이하로 떨어질 경우, 상기 최대수요전력제어기(100)의 판단부(130)가 '상용전력 절체신호' 를 절체기(300)로 전송하는 단계;
    (j) 상기 절체기(300)의 제 1 절체부(310)가 최대수요전력제어기(100)로부터 수신한 '상용전력 절체신호' 에 따라 상용전력을 비상용 부하(L1)로 공급되도록 절체하며, 상기 절체기(300)의 제 2 절체부(320)가 최대수요전력제어기(100)로부터 수신한 '상용전력 절체신호' 에 따라 상용전력을 일반 부하(L2)로 공급되도록 절체하는 단계;
    (k) 최대수요전력제어기(100)의 판단부(130)가 예비전원설비(200)로 작동중지신호를 생성하여 전송하는 단계; 및
    (l) 상기 예비전원설비(200)의 제어부(230)가 비상발전부(210) 및 태양광발전부(220)의 동작을 중지시키는 단계; 를 포함하는 예비전원설비와 연동한 최대수요전력제어 시스템의 작동방법.
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