KR101236772B1

KR101236772B1 - 피크전력 제어방법

Info

Publication number: KR101236772B1
Application number: KR1020120054370A
Authority: KR
Inventors: 장재필
Original assignee: (주)해아림
Priority date: 2012-05-22
Filing date: 2012-05-22
Publication date: 2013-03-11

Abstract

본 발명은 피크전력 제어방법에 관한 것이다.
피크 전력 제어 준비를 하여 피크 전력 제어기에서 전송되는 데이터 중에서 설정된 동기시간 동안 임의로 설정된 제1계측시간 지점에서 목표전력보다 예측 전력이 크고 기준전력보다 현재전력이 큰 조건이 성립되는지를 분석하여 피크 전력 제어를 시작 명령을 내리고, 피크 전력 제어기에서 전송되는 데이터와 부하에서 전송되는 데이터를 분석하여 목표전력과 부하전력의 차이값으로 목표값을 산출하고, 임의로 설정된 제2계측시간 지점에서 목표값과 예측전력을 비교하여 목표값보다 예측전력이 큰 조건이 성립하는지를 분석한 후 목표값보다 예측전력이 크면 피크 전력 제어 종료 1차준비를 하며, 상기 피크 전력 제어 종료 1차준비가 카운트 되면 임의의 제3계측시간 지점에서 목표값과 예측 전력을 비교하여 목표값이 예측전력보다 크면 피크 전력 제어 종료 2차준비를 카운트하여 피크 전력 제어를 종료하고, 피크 전력 제어가 필요할 때에 상기한 과정을 반복 실행함으로써, 건물 전반에 설치되어있는 발전기, 공조기, 모터 등에 적용되어 전력 피크 상승시 이들 부하를 안정적으로 송출 또는 차단함으로써, 종래에 15분 동안의 동기시간을 기준으로 하여, 매 15분마다 OFF, ON를 반복하는 피크전력 제어방법에서의 문제점을 해결하고, 시스템 안정성을 확보하여 피크전력제어 대상의 장비에 부담을 주었던 부분을 해결하며, 피크가 상승하는 시점에서 관리자의 목표에 맞는 피크전력제어를 안정적으로 실행할 수 있는 피크전력 제어방법에 관한 것이다.

Description

피크전력 제어방법{Method for controlling the peak power}

본 발명은 최대 수요 전력 상승시 전력 피크(peak)를 제어할 수 있는 피크전력 제어방법에 관한 것이다.

보다 구체적으로는 피크 전력 제어 준비를 하여 피크 전력 제어기에서 전송되는 데이터 중에서 설정된 동기시간의 범위 내에서 임의로 설정된 제1계측시간 지점에서 목표전력보다 예측 전력이 크고 기준전력보다 현재전력이 큰 조건이 성립되는지를 분석하여 피크 전력 제어를 시작하는 명령을 내리고, 피크 전력 제어기에서 전송되는 데이터와 부하에서 전송되는 데이터를 분석하여 목표전력과 부하전력의 차이값으로 목표값을 산출하여, 임의로 설정된 제2계측시간 지점에서 목표값과 예측전력을 비교하여 목표값보다 예측전력이 큰 조건이 성립하는지를 분석한 후 목표값이 예측전력 보다 크면 피크 전력 제어 종료 1차준비를 하며, 상기 피크 전력 제어 종료 1차준비가 카운트 되면 임의의 제3계측시간 지점에서 목표값과 예측 전력을 비교하여 목표값이 예측전력보다 크면 피크 전력 제어 종료 2차준비를 카운트하여 피크 전력 제어를 종료하는 방법에 의하여, 피크 전력 제어가 필요할 때에 상기한 과정을 반복 실행함으로써, 건물 전반에 설치되어있는 발전기, 공조기, 모터 등에 적용되어 전력 피크 상승시 이들 부하를 안정적으로 송출 또는 차단함으로써, 종래에 15분 동안의 동기시간을 기준으로 하여, 매 15분마다 OFF, ON를 반복하는 피크전력 제어방법에서의 문제점을 해결하고, 시스템 안정성을 확보하여 피크전력제어 대상의 장비에 부담을 주었던 부분을 해결하며, 피크가 상승하는 시점에서 관리자의 목표에 맞는 피크전력제어를 안정적으로 실행할 수 있는 피크전력 제어방법에 관한 것이다.

도 1에서 보는 바와 같이 최대 수요 전력 제어 장치는 건물의 수전실에 설치되어 전력 송출 상태를 항상 감시하고, 수요전력 제어장치와 연결된 냉동기와 같은 제어 대상 부하를 오프(OFF)/온(ON)제어를 하도록 구성되어, 전력을 사용하는 상태를 시간대별로 미리 설정한 목표값과 비교하여 사용전력이 목표전력을 초과하였을 경우에는 냉동기, 펌프, 공기조화설비 등과 같이 잠시 사용을 중단해도 되는 장비를 자동적으로 OFF/ON 제어를 하면서 대체 발전기를 가동하여 최대 수요 전력을 억제함으로써 전력을 효율적으로 이용하고, 수용가에서는 전기 사용 요금을 절감하는 시스템이다.

이러한 최대 수요 전력 제어 장치는 사용자의 최대 수요 전력을 감시 및 예측하여 설정된 목표전력을 초과할 우려가 있을 경우, 즉 최대 수요 전력으로 정하여진 15분의 수요 시한 동안 평균 전력에 일시적인 큰 부하가 발생하여도 디멘드 시한의 나머지 시간 동안에 부하를 차단하여 단계적으로 부하를 제어함으로써 설정한 목표전력 범위 내에서 최대수요전력을 목표 값에 맞출 수가 있게 되는 시스템이다.

이러한 최대 수요 전력 장치는 수용가에서 냉난방기를 집중적으로 사용하여 전력 소비량이 급증함에 따라 불안정해지는 전력 수급을 안정화시키고, 전력의 사용 요금이 사용검침 당월을 포함한 직전 12개월 중에서 7,8,9월 및 검침 당월 중의 최대수요전력을 기본요금으로 적용하는 전력 사용 요금의 계산 체계에서 최대수요전력을 최대한 억제하여 기본요금을 절약함으로써 수용가의 공공요금을 절감할 수 있다.

국내의 경우 피크전력제어는 한국전기공사(이하 '한전' 이라 함)에서 책정한 방식에 따라 15분 (900/sec)를 기준으로 하여 전력을 누적하다가 900초에 이르는 시점까지 누적되는 전력의 합을 최대 전력(kW) 피크로 규정하고, 이렇게 15분 동안 반복적으로 계산하고, 월 또는 여름철(3개월)중 최대가 되는 값을 최대 피크로 규정하여 전력요금을 책정하는 방식이다. 이를 계산하고 제어하여 피크 전력을 통제하기 위해서는 한전의 계량기에서 출력되는 동기와 펄스를 연결하여 최대수요전력계(피크전력제어기)에 연결하여 동기 시작을 기준으로 15분 후에 발생될 수 있는 최대 피크를 예측하여 제어하는 방법을 사용하고 있다. 이때 예측하는 전력을 예측전력(kW)이라고 한다. 예측전력은 동기 시작점에서 0(kW)이었다가 동기 시작 후 전력 누적량을 기준으로 산정하여 15분 후 최대전력(kW)을 현재 시점에서 예측한다. 이렇게 동기시간이 900초에 다가갈 때 마다 그 시점에서 900초 때의 최대전력(kW)을 예측하다가 900초가 될 때의 최대전력(kW)이 한전의 전력과 같아지면, 그 후 다시 동기 시작점에서 0(kW)로 돌아가 동기 시작을 기준으로 다시 예측을 하는 시스템으로 되어있다.

이러한 피크전력제어는 15분마다 발생되는 한전의 동기에 의한 규칙으로 인해 피크전력제어가 적용되는 장비가 15분 간격으로 ON 또는 OFF되기 때문에 장비에 부담을 주거나, 큰 부하를 담당하는 장비에서는 피크전력제어를 할 수가 없었다. 따라서 주로 부하가 작은 장비에서만 피크전력제어가 가능하였다. 예를 들면 부하가 큰 모터, 공조기 및 발전기 등에서 피크전력제어는 15분마다 ON 또는 OFF를 할 경우 장비에 큰 부담이 되어 피크전력제어를 할 수가 없어서 단순히 에어컨이나 작은 부하들을 기준으로 피크전력제어를 하였다.

예를 들어 기존의 방식에 의하면, 에어컨 콤프레셔나 모터가 구동하다가 피크에 걸려서 오프(OFF)를 하였다가 15분의 동기시간 후에는 다시 온(ON)이 되어, OFF 와 ON을 반복하는 현상이 발생함에 따라, 피크가 상승하여 한전 전원을 차단하고 비상발전기를 가동하여 피크를 대체하고 있었는데 15분 후에 발전기가 OFF되었다가 다시 ON이 되는 문제가 발생하는 것이다. 이는 비상 발전기를 비롯한 시스템에 엄청난 무리가 가서 잦은 고장의 원인이 되고, 장비의 수명이 급격히 저하된다. 그래서 현재 수용가에서 피크전력제어를 하는 것은 대부분 시스템 에어컨처럼 한전 동기를 받아 피크 상승 추이를 분석해 시스템 어어컨 컨트롤러에서 전류를 조정하여 에어컨을 제어하는 시스템이나 소규모 일반 에어컨에 한정되어 있다.

그 밖에 다양한 방법으로 피크전력제어를 적용하였지만 기술적인 한계로 인하여 피크전력제어 대상이 급격히 줄고 현재는 에어컨과 같이 특정한 일부 장비에만 피크전력제어를 하고 있는 것이 현실이다.

특허공개 10-2011-87406 특허공개 10-2011-56062

종래의 피크전력 제어방법은 한전에서 피크 전력 요금을 산정할 때 사용되는 방식이어서 그대로 적용하지 않으면 안된다. 그러나 상기한 방식을 적용하다 보면 수용가의 피크를 통제하는데 큰 문제가 발생하였다. 그것은 한전의 규정에 따라 피크전력을 산정하고 예측전력에 의해 피크를 제어하게 되면 15분마다 모든 장비가 OFF와 ON을 반복하게 되는 것에 기인하는 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 목표값을 기준으로 하는 피크의 시작점과 끝점을 어떻게 계산하느냐가 중요하다.
따라서, 어떻게 피크 전력의 시작점을 한전 동기에 맞추고, 중간에 어떤 방법으로 피크 전력 상승치를 계속 계산해서 OFF하지 않고 장비를 ON 상태를 유지한 후 피크 전력 하강시 OFF를 해주느냐 하는 문제만 해결하면 한전동기에 의한 피크산출이 15분에 한번씩 OFF와 ON를 반복함에 따르는 피크 전력 제어의 한계가 해결될 수 있다.

본 발명은 기존의 피크전력 제어방법의 문제점을 해결하고, 완벽한 피크전력제어를 제안한다. 본 발명에서는 목표값을 기준으로 하는 피크의 시작점과 끝점을 계산하는 방법이 피크전력의 중요한 제어 방법이 된다. 피크 전력은 여름철의 경우 대략 오전 10시부터 12시, 오후 1시부터 4시까지 최대치를 보이고 있다. 이 경우 수용가의 피크를 효과적으로 관리하기 위해서는 오전 10시에 전력 피크가 상승할 때에 장비를 OFF해서 12시에 ON을 하고, 다시 1시에 OFF을 한 다음 4시에 ON을 할 수 있는 시스템이 필요하다.

종래에 한전의 동기에 의한 피크의 산출은 15분에 한번씩 OFF와 ON을 반복함에 따라 앞서 설명한 바와 같이 제어에 따르는 한계가 발생하였지만, 피크 전력의 시작점을 한전의 동기에 맞추고, 중간에 피크 전력 상승치를 계속 계산하면서 OFF하지 않고 장비를 ON 상태로 유지한 후 피크 전력 하강시 OFF를 할 수 있게 된다면 종래의 피크전력제어 방법에서의 문제점이 해결될 수 있다.

본 발명의 피크전력 제어방법은 제어의 시작이 기존의 방식과 같이 피크 예측 시점에서 시작하지만, 피크가 상승하거나 상승된 상태가 유지될 경우 설정된 동기 타임, 예를 들면 15분 동안의 동기 타임에 상관없이 피크가 목표치까지 내려가는 것을 예측하고, 그 시점까지의 피크치를 분석하여 피크 하락 시점을 예측하는 것이다.

이러한 피크전력 제어방법은 수집된 피크 데이터를 분석하여 피크값을 산출하고, 이것을 기준으로 현재 피크 누적값과 비교 분석한 결과값을 설정된 피크 동기시간을 체크하여 설정된 동기에 따른 시작점과 끝점 시점에서의 피크값과 비교 분석한 다음 피크전력제어를 계속 진행할 것인지, 아니면 종료할 것인지를 판단하여 운영할 수 있게 되는 것에 기술적인 특징이 있다.

본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 피크전력 제어방법은:

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전력 공급자의 계량기로부터 설정된 동기시간 동안 동기 펄스를 입력하고, 피크 누적값을 분석하여 상기 동기시간의 범위 내에서 임의로 설정된 제1계측시간동안에 피크전력의 상승이 일어나는지를 감지하는 제1단계;

상기 제1단계에서 피크전력의 상승이 일어나면 예측전력으로 피크 목표값을 초과하는지를 분석하고, 현재전력이 기준전력을 초과하는지를 분석하는 제2단계;

상기 제2단계에서 예측전력이 목표전력을 초과하고, 현재전력이 기준 전력을 초과할 경우 피크전력 제어명령을 실행하는 제3단계;

상기 제3단계에서 피크전력제어 실행 중 전력의 상승 추이와 계속되는 진행 과정을 분석하여 설정된 동기시간 동안의 동기와 피크 자료를 분석하여 피크전력 제어명령을 유지할지, 아니면 제어명령을 해제할지를 분석하여 예측전력이 목표값을 초과하고, 현재전력이 기준 전력을 초과할 경우 설정된 동기시간의 동기에 관계없이 피크전력 제어명령을 계속 유지하고, 예측전력이 목표값을 초과하지 않고 현재전력이 기준 전력을 초과하지 않을 경우 피크전력 제어명령을 해제할지를 판단하는 제4단계;

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상기 제4단계에서 예측전력이 목표값을 초과하지 않고 현재전력이 기준전력을 초과하지 않으면 설정된 시간의 동기가 다시 시작되고, 설정된 동기시간의 한계 직전에 근접하게 설정된 임의의 제3계측시간이 지나도 예측전력이 목표값을 초과하지 않고 현재전력이 기준전력을 초과하지 않는 상황이 계속유지 될 경우 피크전력 제어명령을 해지하는 제5단계;

상기 제5단계에 따라 피크가 안정되었으면 피크전력제어를 종료시키고, 피크전력제어가 종료된 다음 다시 피크전력이 상승하면 상기 제1단계 내지 제5단계의 순서를 반복하는 것을 기술적인 특징으로 한다. 이러한 피크분석, 제어명령 실행, 명령실행 유지 여부 분석, 피크 전력의 하강시 명령해제 준비, 조건 충족시 피크전력 제어명령해제 등과 같은 일련의 알고리즘은 에어컨, 모터, 공조기 등과 같이 피크전력제어를 위해 OFF해야 하는 경우에는 b접점을 사용하여 OFF 제어하고, 반대로 발전기처럼 다른 전원을 대체하여 피크전력제어를 하는 경우에는 a접점을 사용하여 ON제어를 하여 피크전력제어를 하게 된다.

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따라서, 본 발명에 의한 피크전력 제어방법은 피크전력제어기에서 한전 관련 신호 및 데이터를 받아 피크전력제어의 시점을 산출하고, 15분 한전 동기에 피크전력제어를 진행하다가 실시간으로 한전 전력의 최종 피크 하강시점을 분석 산출하여 피크전력제어를 종료함으로서, 기존의 15분 동안 반복적인 리셋(RESET)에 따른 장비의 부담 및 과부하를 예방하여 장비를 보호하고, 피크전력제어의 효율을 최대화 할 수 있는 기능을 지원하는 것이다.

본 발명의 피크전력 제어방법에 의하면 종래에 일정한 동기시간 동안에 OFF와 ON을 반복하여야만 했던 피크전력제어의 한계를 해결할 수 있어서, 기존 기술과는 달리 피크전력제어 실현에 필요한 기능을 모두 가지고, 보다 효율적으로 피크전력제어를 실현할 수 있는 방법을 제공하며, 에어컨, 공조기, 모터, 발전기 등 여러 분야에서 시스템의 특성에 맞게 피크전력제어를 할 수 있도록 구성 및 응용할 수 있다.

본 발명의 피크전력 제어방법은 종래의 기술적인 한계로 인하여 피크전력제어 범위가 시스템 에어컨이나 소규모의 수동 에어컨 등에만 적용되던 것을 광범위하게 모든 장비를 대상으로 피크 전력을 제어할 수 있도록 적용할 수 있다. 이렇게 하면 현재 일부 국한된 장비에서 피크전력제어를 원하면 이에 적정한 장비를 선택하기가 수월하여 피크전력제어가 광범위하게 구성될 수 있다.

이에 따라 동절기에 난방기 사용시는 물론이고, 하절기에 냉방기를 과도하게 사용함에 따라 전력소비량이 급증하여 전력 수급이 원활하지 않게 되는 각종 사회적 경제적 문제점을 해결할 수 있다.

특히 전력 수요자는 전력을 사용하는 시스템 설비의 부하를 대폭 감소시켜서, 설비의 수명을 연장시킴으로써 유지 관리 비용을 절감할 수 있을 뿐만이 아니라, 최대수요전력을 최대한 억제하여 최대수요전력을 기본요금으로 적용하는 공공요금을 절감할 수 있다.

도 1은 피크전력제어 시스템 구성도
도 2는 피크전력제어 선도
도 3은 본 발명의 피크전력제어 과정을 나타낸 순서도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 피크전력제어 로직의 순서도

본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 보다 명확하게 설명되어질 것이다.

다음에서 본 발명의 실시예를 설명한다.

본 발명의 피크전력 제어방법은 피크전력제어 준비를 하여 전력 공급자의 계량기로부터 동기 펄스를 입력하고, 설정된 동기시간 동안 피크 누적값을 분석하여 임의로 설정된 제1계측시간 동안에 피크전력의 상승이 일어나는지를 감지하는 제1단계와;

삭제

상기 제1단계에서 피크전력의 상승이 일어나면 예측전력으로 피크 목표값을 초과하는지를 분석하고, 현재전력이 기준전력을 초과하는지를 분석하는 제2단계와;

상기 제2단계에서 예측전력이 목표전력을 초과하고, 현재전력이 기준 전력을 초과할 경우 피크전력 제어명령을 실행하는 제3단계와;

상기 제3단계에서 피크전력제어 실행 중 전력의 상승 추이와 피크전력제어가 계속되는 진행 과정을 분석하고, 설정된 동기시간 동안의 동기와 피크 자료를 분석하여 피크전력 제어명령을 유지할지, 아니면 제어명령을 해제할지를 분석하는 제4단계와;

상기 제4단계에 따라 예측전력이 목표값을 초과하고, 현재전력이 기준 전력을 초과할 경우 설정된 동기시간의 동기에 관계없이 피크전력 제어명령을 계속 유지하고, 예측전력이 목표값을 초과하지 않고 현재전력이 기준 전력을 초과하지 않을 경우 피크전력 제어명령을 해제할지를 판단하여, 예측전력이 목표값을 초과하지 않고 현재전력이 기준전력을 초과하지 않으면 설정된 시간의 동기가 다시 시작되고, 설정된 동기시간 직전에 근접하게 임의로 설정된 제2계측시간이 지나도 예측전력이 목표값을 초과하지 않고 현재전력이 기준전력을 초과하지 않는 상황이 계속유지 될 경우 피크전력 제어명령을 해지하는 제5단계와;

삭제

상기 제5단계에 따라 피크가 안정되었으면 피크전력제어를 종료시키고, 피크전력제어가 종료된 다음 다시 피크전력이 상승하면 상기 제1단계 내지 제5단계의 순서를 반복하는 단계에 의하여 실현된다.

이러한 각 단계별 과정을 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

다음의 설명에서 피크전력제어의 동기시간(t)는 한전에서 설정되는 15분, 즉 0초<t<900초로 하여 설명된다.

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전력 공급자의 계량기로부터 동기 펄스를 입력하고,설정된 동기시간 동안 피크 누적값을 분석하여 임의로 설정된 제1계측시간 중에 피크전력의 상승이 일어나는지를 감지하는 제1단계는, 프로그램에서 제어 대상을 자동으로 설정하여 피크전력제어 준비(AUTOSEL=1)(step1)를 하고, 피크전력제어기에서 전송되는 데이터 중 동기시간(t)(0초<동기시간(t)<900초)범위 내에서 임의로 설정된 조건인 제1계측시간(180초<동기시간(t)<840초)에서 공급되는 전력을 실시간으로 분석한다.(step2)

여기서, 임의로 설정된 제1계측시간을 180초<동기시간(t)<840초 조건에서 분석을 하는 이유는 피크전력제어시 15분(900초)지점을 현재 시점에서 예측하기 위해서 예측전력이라는 계산법으로 예측을 하게 되는데, 예측전력 계산법은 1초 시점에서 급격히 불안정한 예측값을 나타내다가 동기시간(t)가 지날수록 점차 안정화되다가 180초 이전 시점에서 더욱 안정된 값으로 되어 정확한 예측이 가능하기 때문이다.

상기 제1단계에서 피크 상승이 일어나면 예측전력(F)으로 피크 목표값(K)을 초과하는지를 분석하고, 현재전력(P)이 기준전력(S)을 초과하는지를 분석하는 제2단계는, 제1계측시간(180초<동기시간(t)<840초) 조건이 되면, 피크전력제어기에서 전송되는 목표전력(D)과 예측전력(F), 기준전력(S)과 현재전력(P)의 데이터를 비교 분석한다.(step3)

상기 제2단계에서 예측전력이 목표전력을 초과하고, 현재전력이 기준 전력을 초과할 경우 피크전력 제어명령을 실행하는 제3단계는, 상기 제2단계에서 목표전력(D)<예측전력(F)이고, 기준전력(S)<현재전력(P)가 동시에 성립되는지를 분석하여, 성립이 되면 피크전력제어를 시작하는 명령을 내리고(AUTO START=1),(step4), 성립이 되지 않으면 제1계측시간(180초<동기시간(t)<840초) 조건으로 공급되는 전력을 실시간으로 분석하는 과정(step2)으로 되돌아가 목표전력(D)<예측전력(F)이고, 기준전력(S)<현재전력(P)가 성립될 때까지 반복한다.

상기 제3단계에서 피크전력제어 실행 중 전력의 상승 추이와 계속되는 진행 과정을 분석하여 설정된 동기시간 동안의 동기와 피크 자료를 분석하여 피크전력 제어명령을 유지할지, 아니면 제어명령을 해제할지를 분석하는 제4단계는, 피크전력 제어명령(AUTO START=1),(step4)이 시작되면 피크전력제어기에서 전송되는 데이터와 부하에서 전송되는 데이터를 분석하여 목표값(K)를 산출한다.(step5)

여기서 목표값(K)는 피크전력제어시 설정한 목표전력(D)에서 현재 실제로 사용하고 있는 부하전력(kW)의 차이를 계산한 값으로 앞으로 피크전력제어 종료시점을 산출하는 중요한 데이터가 된다.

상기 제4단계에 따라 예측전력(F)가 목표값(K)를 초과하고, 현재전력(P)가 기준전력(S)를 초과할 경우 설정된 동기시간의 동기에 관계없이 피크전력 제어명령을 계속 유지하는 제5단계는, 목표값(K)가 계산되고, 임의로 설정된 제2계측시간(600초<동기시간(t)<660초) 지점에서 목표값(K)와 예측전력(F)를 비교한다.(step6)

상기 제4단계에 따라 예측전력(F)가 목표값(K)를 초과하지 않고 현재전력(P)가 기준 전력을 초과하지 않을 경우 피크전력 제어명령을 해제할지를 판단하기 위하여 목표값(K)>예측전력(F) 조건이 성립하는 지를 분석한다.(step7)

상기 제4단계에서 예측전력(F)가 목표값(K)를 초과하지 않고 현재전력(P)이 기준전력(S)을 초과하지 않으면 설정된 시간의 동기가 다시 시작되고, 임의의 제2계측시간이 지나도 예측전력(F)가 목표값(K)를 초과하지 않고 현재전력(P)가 기준전력(S)를 초과하지 않는 상황이 계속유지 될 경우 피크전력 제어명령을 해지하는 제5단계는, 목표값(K)>예측전력(F) 조건이 성립되면 피크전력제어 종료 1차준비(DEMAND BIT=1)(S8)을 하여 부하를 정지시키고, 목표값(K)>예측전력(F) 조건이 성립되지 않으면, 상기 목표값(K)를 분석하는 과정(step5)으로 돌아가서 목표값(K)>예측전력(F) 조건이 성립될 때까지 반복한다.

만약 위의 순서에서 목표값(K)의 산출이 잘못되면 피크가 완전히 하강하지 않았는데 하강한 것으로 판단하여 피크전력제어를 종료하자마자 피크가 상승하여 피크전력제어를 다시 실행하는 오류가 발생하게 된다.

그리고 피크전력제어 종료 1차준비(DEMAND BIT=1)이 카운트(step8) 되어 설정된 동기시간(t)의 한계 직전에 근접하게 임의로 설정된 제3계측시간(840초<동기시간(t)<900초) 조건이 되면(step9) 목표값(K)와 예측전력(F)를 비교하여 목표값(K)>예측전력(F)조건 성립을 다시 분석한다.(step10)

그래서 목표값(K)>예측전력(F) 조건이 성립되면 피크전력제어 종료 2차준비(DEMAND BIT=2)를 카운트(step11)하여 부하를 정지시키고, 피크전력제어를 종료(AUTO START=0)하며(step12), 다시 피크전력이 상승하여 피크전력제어가 필요하게 되면, 피크전력제어를 준비(AUTOSEL=1)하는 단계(step1)로 되돌아간다.

그러나 제3계측시간(840초<동기시간(t)<900초) 조건(step9)이 성립되지 않거나, 목표값(K)>예측전력(F) 조건(step7)이 성립되지 않으면 피크전력제어정지(DEMAND BIT=1)(step8)로 되돌아가 목표값(K)>예측전력(F) 조건이 될 때까지 2회 반복한다. 그런데 2회 반복해도 목표값(K)>예측전력(F) 조건(step7)이 만족되지 않으면 피크가 다시 상승한 것으로 판단하여 피크전력제어 종료 1차준비(DEMAND BIT=1)(S8)를 해제하고 목표값(K)를 분석하는 단계(step5)로 돌아가서 단계(step10)까지의 과정을 반복한다.
이와 같은 본 발명은 한전계량기로부터 15분 동기 펄스를 입력하여 제어 명령을 실행하면서, 피크상승 추이과 계속되는 진행과정을 분석하여 15분 동기를 분석하고 피크자료를 분석하여 피크제어 명령을 유지할지 아니면 제어명령을 해제할지 분석하여 예측전력이 목표값을 초과하고, 현재전력이 기준전력을 초과할 경우 15분 동기에 관계없이 피크제어 명령을 계속 유지하고, 예측전력이 목표값을 초과하지 않고 현재전력이 기준전력을 초과하지 않을 경우 피크제어 명령을 해제할지 판단하여 15분 동기가 다시 시작되고 180초가 지나도 예측전력이 목표값을 초과하지 않고 현재전력이 기준전력을 초과하지 않는 상황이 계속유지 될 경우에는 피크제어 명령을 해지시키게 되는 것이다.

이러한 로직은 피크전력제어를 안정적으로 진행할 수 있도록 프로세스를 제시할 수 있다. 예를 들어 에어컨, 모터, 공조기 등의 피크전력제어를 위해 OFF 해야 하는 부하들은 b접점을 사용하여 OFF 제어하고, 반대로 발전기처럼 다른 전원을 대체하여 피크전력제어를 하려면 a접점을 사용하여 ON 제어를 하여 피크전력제어를 하면 된다.

이와 같은 본 발명에 의한 피크전력 제어방법이 구현되는 실시예에 의하면, 오전 10시부터 12시, 그리고 오후 1시부터 4시까지가 피크전력의 최대치를 나타낼 경우에, 오전 10시에 전력 피크가 상승할 때에 장비를 OFF해서 12시에 ON을 하고, 다시 1시에 OFF을 한 다음 4시에 ON을 할 수 있는 시스템을 구현할 수 있게 된다.

따라서 피크전력제어기에서 한전관련 신호 및 데이터를 받아 피크전력제어의 시점을 산출하고, 15분 동안 한전 동기에 따르는 피크전력제어를 진행하다가 실시간으로 한전 전력의 최종 피크 하강시점을 분석 산출하여 피크전력제어를 종료함으로서, 기존의 15분마다 반복적으로 재기동을 함에 따르는 부하에 의한 장비의 부담 및 과부하를 예방하여 장비를 보호하고, 피크전력제어의 효율을 최대화 할 수 있는 기능을 지원한다.

D : 목표전력
F : 예측전력
S : 기준전력
P : 현재전력
t : 동기시간
K : 목표값
AUTO SEL =1 : 피크전력제어기가 선택되고 자동 START 준비상태
AUTO START = 1 : 피크전력제어 시작
AUTO START = 0 : 피크전력제어 정지
DEMAND BIT=1 : 피크전력제어 중지
DEMAND BIT=2 : 피크전력제어 중지

Claims

전력 공급자의 계량기로부터 설정된 동기시간 동안 동기 펄스를 입력하고 피크 누적값을 분석하여, 상기 동기시간의 범위 내에서 임의로 설정된 제1계측시간 동안에 피크전력의 상승이 일어나는지를 감지하여 실행된 피크전력 제어명령을 유지할지, 아니면 제어명령을 해제할지를 분석하고, 피크가 안정되었으면 피크전력제어를 종료시키고, 피크전력제어가 종료된 다음 다시 피크전력의 상승이 감지되면 피크전력 제어명령의 유지 및 해제를 반복 수행하는 피크전력 제어방법에 있어서,
피크전력제어명령이 실행되면 임의의 제2계측시간(600초<동기시간(t)<660초에서 목표값(K)을 분석하여 목표값(K)>예측전력(F) 조건(step7)이 성립되면 피크전력제어 종료 1차준비(DEMAND BIT=1)이 카운트(step8)되고,
상기 1차준비(DEMAND BIT=1)이 카운트(step8)되면 설정된 동기시간(t)의 한계 직전에 근접하게 임의로 설정된 제3계측시간(840초<동기시간(t)<900초)이 되면(step9), 목표값(K)와 예측전력(F)를 비교하여 목표값(K)>예측전력(F) 조건이 성립되면 피크전력제어 종료 2차준비(DEMAND BIT=2)를 카운트(step11)하여 부하를 정지시키고 피크전력제어를 종료(AUTO START=0)(step12)하거나 피크전력제어를 준비하는 과정(AUTOSEL=1)으로 되돌아 가고,
상기 제3계측시간(840초<동기시간(t)<900초) 조건(step9)이 성립되지 않거나, 목표값(K)>예측전력(F) 조건(step7)이 성립되지 않으면 피크전력제어정지(DEMAND BIT=1)(step8)로 되돌아가 목표값(K)>예측전력(F) 조건이 될 때까지 2회 반복하여 목표값(K)>예측전력(F) 조건이 만족되지 않으면 피크가 다시 상승한 것으로 판단하여 피크전력제어 종료 1차준비(DEMAND BIT=1)(S8)를 해제하고 목표값(K)를 분석하는 단계(step5)로 돌아가는 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 피크전력 제어방법.
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