KR101316026B1 - System and method for controling pump adapted power - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전원 적응형 펌프 제어 시스템에 있어서, 포기(aeration)를 위한 수중에 산소를 공급하는 브로워와, 유체의 체적을 압축하여 이송하는 펌프와, 바람에 의하여 전기를 생산하는 통상의 풍력발전기와 동일한 풍력발전부와, 태양광에 의하여 전기를 생산하는 통상의 태양광발전기와 동일한 태양광발전부와, 상기 풍력발전부와 태양광발전부에서 발전한 전기를 축전하고, 상기 축전된 전기를 상기 펌프에 공급하는 배터리와, 상기 배터리 전력의 잔량 및 브로워와 펌프의 전력 사용량을 검출하고, 상기 검출된 전력의 잔량 상태에 따라 우선순위가 미리 설정된 유량 레벨을 차등 적용하여 상기 펌프의 전력을 제어하는 전원 제어부를 포함함을 특징으로 한다.The present invention provides a power adaptive pump control system comprising: a blower for supplying oxygen to water for aeration, a pump for compressing and transporting a volume of a fluid, and a conventional wind power generator for producing electricity by wind. The same wind power generation unit, the same solar power generation unit as the conventional solar power generator to produce electricity by solar power, and the electricity generated in the wind power generation unit and the solar power generation unit to store the electricity stored in the pump A power supply for detecting a battery to be supplied to the battery, remaining power of the battery power, power consumption of a brower and a pump, and differentially applying a flow rate level having a predetermined priority according to the detected power remaining state. It characterized in that it comprises a control unit.
Description
본 발명은 독립형 전원 최적펌프 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a stand-alone power supply optimum pump control system and method.
최근 들어 산업화와 생활 수준의 향상으로 물 수요가 급증하고 있어 다양한 위치에 다수개의 펌프가 설치되는데, 예를 들면 물질들을 탱크 상호 간에 이송시키는 펌프, 작동유 및 윤활유 등을 압송하는 펌프, 냉각이 필요한 기계장치에 냉각용 청수를 순환시키는 펌프, 냉각 혹은 가열된 청수를 순환시키는 펌프, 청수를 급수하는 펌프, 냉각용 해수를 공급하는 펌프, 밸러스트 수를 공급하는 펌프, 밸러스트 수를 배수하는 펌프, 오수를 이송하거나 배출하는 펌프 등에 사용되는 순수를 공급하는 펌프 등을 포함하여 다양한 위치에 다수개의 펌프가 설치된다.In recent years, the demand for water has increased due to the industrialization and the improvement of living standards, and a plurality of pumps are installed at various locations, for example, pumps for transferring materials to tanks, pumps for hydraulic oil and lubricants, and machines requiring cooling. Pump for circulating cooling fresh water in the unit, pump for circulating cooled or heated fresh water, pump for supplying fresh water, pump for supplying cooling sea water, pump for supplying ballast water, pump for draining ballast water, sewage A plurality of pumps are installed at various positions, including a pump for supplying pure water used for pumping or discharging.
한편, 하/폐수 및 우수를 다양한 용도로 재이용할 수 있도록 하는 물 재처리 처리 시스템 운영에 있어서 사용되는 전원으로 풍력, 태양광 등의 신 재생에너지를 연계 또는 대체로 사용케 할 수 있어 친환경적인 자원 절약이 가능할 뿐만 아니라 상용전원을 용이하게 이용할 수 있는 도심지역을 제외한 고속도로, 외곽도로, 농촌 및 산간도로 등에서는 외부 전원공급 자체가 용이하지 않은 지역에 자가발전이 가능하다.On the other hand, it is a power source used in the water reprocessing treatment system that enables reuse of sewage / wastewater and rainwater for various purposes, and it is possible to connect or replace renewable energy such as wind and solar power to save eco-friendly resources. In addition to this, self-power generation is possible in areas where external power supply itself is not easy on highways, suburban roads, rural roads, and mountain roads, except in urban areas where commercial power is easily available.
그러나 이러한 친환경적 자가 발전 시스템은, 일사량, 바람 등의 자연자원의 영향으로 부조일수가 발생하는 경우 대체 전력 공급이 용이치 않으므로, 평상시 예비전력을 고려한 적응적인 전력 분배에 기반한 펌프 제어 운영이 필요한 실정이다.However, this eco-friendly self-generating system is not easy to supply alternative power when the number of days of relief occurs due to the effects of natural resources such as solar radiation and wind, so the pump control operation based on the adaptive power distribution considering the reserve power is needed. .
따라서 본 발명은 무한 청정에너지인 바람 및 태양을 이용해 독립적으로 전기를 생성하는 풍력발전기와 태양광 발전기를 통해 전기를 축전하여 펌프에 미리 설정된 유량 레벨에 따라 전력을 차등 적용하여 적응적으로 공급하는 전원 적응형 펌프 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.Therefore, in the present invention, power is supplied by adaptively applying electric power according to a predetermined flow level by accumulating electricity through a wind generator and a solar generator that independently generate electricity by using wind and sun which are infinitely clean energy. It is intended to provide an adaptive pump control system and method.
본 발명의 일 견지에 따르면, 전원 적응형 펌프 제어 시스템에 있어서, 포기(aeration)를 위한 수중에 산소를 공급하기 위한 브로워와, 유체의 체적을 압축하여 이송하는 펌프와, 바람에 의하여 전기를 생산하는 통상의 풍력발전기와 동일한 풍력발전부와, 태양광에 의하여 전기를 생산하는 통상의 태양광발전기와 동일한 태양광발전부와, 상기 풍력발전부와 태양광발전부에서 발전한 전기를 축전하고, 상기 축전된 전기를 상기 펌프에 공급하는 배터리와, 상기 배터리 전력의 잔량 및 브로워와 펌프의 전력 사용량을 검출하고, 상기 검출된 전력의 잔량 상태에 따라 우선순위가 미리 설정된 유량 레벨을 차등 적용하여 상기 펌프의 전력을 제어하는 전원 제어부를 포함함을 특징으로 한다.According to one aspect of the invention, in the power adaptive pump control system, a blower for supplying oxygen to the water for aeration, a pump for compressing and transporting the volume of the fluid, and produces electricity by wind A wind power generation unit similar to a conventional wind power generator, a solar power generation unit similar to a conventional solar power generator that generates electricity by solar, and accumulate electricity generated by the wind power generation unit and the solar power generation unit, and The pump is configured to detect the battery supplying the stored electricity to the pump, the remaining amount of the battery power and the power consumption of the brower and the pump, and differentially applying a flow rate level having a predetermined priority according to the detected remaining state of the power. Characterized in that it comprises a power control unit for controlling the power of.
본 발명은 시스템 내 여유 전력의 잔량 상태에 따라 동작의 상시성이 보장된 펌프 이외의 펌프에 대해서 우선순위가 미리 설정된 유량 레벨을 차등 적용하여 펌프의 전력 분배를 제어함으로써 일사량, 바람 등의 자연자원의 영향으로 부조일수가 발생하는 신재생 에너지 기반 발전 시스템의 부하용량을 적응적으로 사용 가능할 뿐만 아니라, 이로 인해 펌프 유형에 따라 상이하게 소모되는 전력량을 적응적으로 제어하여 시스템을 운용함으로써 풍력발전기와 태양광발전기가 위치한 지역적 여건에 영향을 받지 않고 에너지를 절약하는 효과가 있다.The present invention controls the power distribution of the pump by differentially applying a flow rate of a predetermined priority to the pumps other than the pump that guarantees the constant of operation according to the remaining power of the remaining power in the system, thereby controlling natural resources such as solar radiation and wind. Not only can the load capacity of the renewable energy-based power generation system, which generates the number of days of relief, be adaptively used, but also by operating the system by adaptively controlling the amount of power consumed according to the pump type. There is an effect of saving energy without being affected by the local conditions where the solar generator is located.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 시스템의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 시스템의 각 구성에 대한 상세 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 방법에 관한 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 시 각 레벨 간 동작을 보인 그래프.1 is a schematic block diagram of a power adaptive pump control system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a detailed block diagram of each configuration of the power adaptive pump control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flow chart related to a power adaptive pump control method according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the operation between each level during the power adaptive pump control according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be appreciated that those skilled in the art will readily observe that certain changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. To those of ordinary skill in the art.
본 발명은 무한 청정에너지인 바람 및 태양을 이용해 독립적으로 전기를 생성하는 풍력발전기와 태양광 발전기를 통해 전기를 축전하여 펌프에 공급하는 독립형 신재생 에너지 기반 발전 시스템에 기인한 전원 적응형 펌프 제어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동작의 상시성이 보장된 펌프에 전력을 공급한 후 상기 공급된 전력으로부터 여유 전력이 발생되는 경우 상기 여유 전력의 잔량 상태에 따라 상기 동작의 상시성이 보장된 펌프 이외의 펌프에 대해서 우선순위가 미리 설정된 유량 레벨을 차등 적용하여 펌프의 전력 분배를 제어함으로써 일사량, 바람 등의 자연자원의 영향으로 부조일수가 발생하는 신재생 에너지 기반 발전 시스템의 부하용량을 적응적으로 사용 가능할 뿐만 아니라, 이로 인해 펌프 유형에 따라 상이하게 소모되는 전력량을 적응적으로 제어하여 시스템을 운용함으로써 풍력발전기와 태양광발전기가 위치한 지역적 여건에 영향을 받지 않고 에너지를 절약하고자 하는 기술을 제공하고자 한다.
The present invention relates to a power-adaptive pump control due to a stand-alone renewable energy-based power generation system that supplies electricity to a pump by accumulating electricity through a wind generator and a solar generator that independently generate electricity using wind and sun, which are infinitely clean energy. In more detail, in the case where the surplus power is generated from the supplied power after supplying power to the pump that guarantees the continuous operation is guaranteed, other than the pump that guarantees the constant of operation according to the remaining amount of the surplus power By controlling the power distribution of the pump by differentially applying a flow rate with a priority set in advance for the pump, the load capacity of the renewable energy-based power generation system that generates the number of days of relief due to the effects of natural resources such as solar radiation and wind is adaptively applied. In addition to being available, this also results in a different amount of power dissipated depending on the pump type. By adaptively controlled management system to provide a technique to conserve energy without being affected by the local conditions a wind turbine and the solar generator is located.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 시스템을 도 1을 참조하여 개략적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, a power adaptive pump control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 시스템을 도 1을 참조하여 개략적으로 살펴보기로 한다.1 is a schematic diagram of a power adaptive pump control system according to an embodiment of the present invention with reference to FIG. 1.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram of a power adaptive pump control system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명이 적용된 시스템(100)은 풍력발전부(110), 배터리(112), 태양광 발전부(114), 다수의 브로워(116), 전원 제어부(118), 다수의 펌프(120) 및 운용서버(122)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
상기 풍력발전부(110)은 바람에 의하여 전기를 생산하는 통상의 풍력발전기와 동일한 풍력발전기이고, 상기 태양광 발전부(114)는 태양광에 의하여 전기를 생산하는 통상의 태양광발전기와 동일한 태양광발전기이다.The
상기 다수의 브로워(blower, 116)는 포기(aeration)를 위한 수중에 산소를 공급하기 위한 것으로 상기 시스템(100) 내 송풍 동작을 수행한다. 예컨대, 호기성 미생물에 의한 소화작용을 촉진하는 물처리법의 일종으로 산소 공급을 수행하는 것으로, 상기 다수의 브로워(116)은 저장탱크(미도시) 또는 저장소(미도시) 내에 위치한다.The plurality of
상기 다수의 펌프(120)은 공급된 유수에 대한 유체의 체적을 압축하여 이송한다.The plurality of
본 발명의 실시 예에서 상기 펌프(120)는 도시된 바와 같이 그 유형에 따라 1차 레벨, 2차 레벨, 3차 레벨 및 4차 레벨와 같이 멀티 레벨로 분류되며 이는 전력분배 시 분배 우선순위를 위해 미리 설정되는 것으로, 하, 폐수 및 우수 처리 공정 시 사용되는 펌프를 전력분배의 우선순위가 가장 높은 최상위 레벨인 1차 레벨에서 3차 레벨로 설정되고, 상기 하, 폐수 및 우수 처리 공정 후 재처리 시 사용되는 펌프는 4차 레벨로 설정된다.In the embodiment of the present invention, the
여기서, 다수의 브로워(116)가 존재하는 본 발명의 시스템(100)에서는 브로워(116)가 최우선순위로 전력이 분배되는 1차 레벨로 설정되는 것으로, 도 4의 (a), (b) 및 (c)를 참조하면, 도 4의 (a), (b) 및 (c)에 각각 도시된 가로 점선은 브로워의 전원 사용을 나타낸 것으로, 상기 브로워(116)는 최소 레벨에서도 해당 동작을 보장받는다.Here, in the
도 4의 (a)에 도시된 붉은색 영역의 경우 배터리의 잔량상태를 나타내고 있는데, 최 좌측과 같이 전력량이 높은 경우 펌프(120)운전은 각 레벨 간 동작이 원활하고, 배터리 상태가 중앙에 도시된 것과 같은 경우 펌프(120)운전은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 1차 ~ 3차 레벨의 펌프의 미리 설정된 우선순위 만큼 만 동작하게되고, 배터리 상태가 최 우측과 같은 경우 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 4차 레벨의 펌프동작 즉, 상기 브로워(116)를 보호하기 위한 외부전원을 투입하는 신호를 보내 브로워 동작을 보장하게 된다. 예컨대, 디젤발전 등 외부전원이 연결된다.In the red region shown in (a) of FIG. 4, the remaining state of the battery is shown. When the amount of power is high as in the leftmost side, the operation of the
도 4의 (c)와 같이 4차 레벨 펌프는 배터리 잔량이 여유가 있을 경우 동작으로 처리된 물을 사용하여 분수 나 폭포 스프린쿨러 등의 응용 동작을 위한 수행을 하게 된다.As shown in (c) of FIG. 4, the fourth-level pump uses water treated as an operation when the remaining battery capacity is sufficient to perform an application operation such as a fountain or a waterfall sprinkler.
상기 배터리(112)는 풍력발전부(110) 및 태양광발전부(114)에서 발전한 전기를 축전하고, 상기 축전된 전기를 상기 다수의 펌프(120)에 공급한다.The
상기 전원 제어부(118)은 상기 배터리(112) 전력의 잔량 및 상기 다수의 브로워(116) 및 펌프(120)의 전력 사용량을 검출하고, 상기 검출된 전력의 잔량 상태에 따라 우선순위가 미리 설정된 유량 레벨을 차등 적용하여 상기 다수의 펌프(120)의 전력을 제어한다.The
이밖에 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용된 시스템(100)은 상기 전원 제어부(118)의 신호라인에 연결되어 전원 제어부(118)의 제어에 따라 상기 시스템(100)이 운용되도록 전반적인 제어 관리 계획을 수행하는 운용서버(122)를 더 포함할 수 있다.
In addition, as shown in FIG. 1, the
이상 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 시스템의 개략적인 구성을 살펴보았다.In the above description, a schematic configuration of a power adaptive pump control system according to an embodiment of the present invention has been described.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 시스템의 각 구성에 대한 상세 블록도를 도 2를 참조하여 자세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, a detailed block diagram of each configuration of a power adaptive pump control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 시스템의 각 구성에 대한 상세 블록도이다. 2 is a detailed block diagram of each configuration of a power adaptive pump control system according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 전원 적응형 펌프 제어 시스템(200)은 풍력발전부(210), 배터리(212), 태양광발전부(214), 브로워(216), 전원제어부(218), 펌프(228), 운용서버(230), 풍속, 일사량, 시간당 생산전력 및 시간적 펌프부하 수요 데이터베이스(21, 22, 23 및 24)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the power adaptive
상기 풍력발전부(210)은 바람에 의하여 전기를 생산하는 통상의 풍력발전기와 동일한 풍력발전기이고, 상기 태양광발전부(214)는 태양광에 의하여 전기를 생산하는 통상의 태양광발전기와 동일한 태양광발전기이다.The
상기 브로워(216)는 상기 시스템 내 송풍 동작을 수행한다.The blower 216 performs the blowing operation in the system.
상기 브로워(216)는 포기(aeration)를 위한 수중에 산소를 공급하기 위한 것으로 상기 시스템(200) 내 송풍 동작을 수행한다. 예컨대, 호기성 미생물에 의한 소화작용을 촉진하는 물처리법의 일종으로 산소 공급을 수행하는 것으로, 상기 브로워(216)은 저장탱크(미도시) 또는 저장소(미도시) 내에 위치한다.The blower 216 is for supplying oxygen in the water for aeration and performs a blowing operation in the
상기 펌프(228)은 공급된 유수에 대한 유체의 체적을 압축하여 이송하는 것으로, 이러한 펌프(228)은 본 발명이 적용된 전원 적응형 펌프 제어 시스템(200) 내에서 일반적인 스위치 ON/OFF 동작과 스피드를 제어하는 두 가지 방식을 사용할 수 있으며, 상기 스피드 제어방식은 전압 또는 주파수를 제어하여 유량의 양을 미세하게 조정 가능하며, 스위칭 제어 시 최소 레벨의 유량을 기본으로 설정한다. 이때, 상기 최소유량은 두 가지 동작 특성을 가지며, 펌프 동작을 정지시키는 기능과, 펌프 동작을 통하여 최대 레벨까지의 유량 입력을 받을 수 있는 특성을 지닌다.The
상기 펌프(228) 동작을 결정하는 는 최소 레벨에서는 '0'으로 동작을 하지 않고 최소 레벨과 최대 레벨 사이에서는 '1'로 동작한다. 이는 하기의 수학식과 같다.To determine the
계속해서, 상기 배터리(212)는 풍력발전부(210) 및 태양광발전부(214)에서 발전한 전기를 축전하고, 상기 축전된 전기를 상기 펌프(228)에 공급한다.Subsequently, the
상기 전원 제어부(218)은 상기 배터리(212) 전력의 잔량 및 상기 브로워(216) 및 펌프(228)의 전력 사용량을 검출하고, 상기 검출된 전력의 잔량 상태에 따라 우선순위가 미리 설정된 유량 레벨을 차등 적용하여 상기 펌프(228)의 전력을 제어한다.The power control unit 218 detects the remaining amount of power of the
이때, 상기 전원 제어부(218)은 도시된 바와 같이, 브로워 전원 계산부(220), 잔량 검출부(222), 펌프 전원 계산부(224) 및 전력 제어부(226)를 포함한다.In this case, as illustrated, the power control unit 218 includes a blower
상기 잔량 검출부(222)는 배터리(212)의 잔량을 검출한다.The remaining
상기 펌프 전원 계산부(224)는 상기 펌프(228)의 전력 사용량을 계산한다.The
상기 브로워 전원 계산부(220)은 상기 브로워(216)의 전력 사용량을 계산한다.The
상기 전력 제어부(226)은 기설정된 주기 내에서 상기 잔량 검출부(222) 출력 기반 하의 브로워 전원 계산부(220) 및 펌프 전원 계산부(224)로부터의 출력값이 임계치 미만인 경우 우선순위가 미리 설정된 유량 레벨에 따라 전력을 분배한다.The
예를 들어, 미리 설정된 시간 주기 동안 잔량 검출부(222)로부터 출력된 배터리 잔량 상태값에서 상기 브로워 전원 계산부(220) 및 펌프 전원 계산부(224)로부터 출력된 사용 출력값을 감산한 값이 기설정된 임계치 미만인 경우 이를 여유 전력으로 판단하고 본 발명이 적용된 전원 적응형 펌프 제어 시스템 내에서 동작의 상시성이 보장된 펌프 이외의 펌프에 대해서 미리 설정된 유량 레벨에 따라 전력을 분배하는 것이다.For example, a value obtained by subtracting a used output value output from the
여기서, 상기 전력 제어부(226)은 미리 설정된 유량 레벨의 우선순위에 따라 현재 유량 레벨의 각 상태를 순차적으로 측정하여 전력이 분배되지 않은 유량 레벨에 상기 우선순위에 따라 전력을 분배하도록 제어한다.Here, the
본 발명의 실시 예에서 상기 펌프(228)는 도시된 바와 같이 그 유형에 따라 1차 레벨, 2차 레벨, 3차 레벨 및 4차 레벨와 같이 멀티 레벨로 분류되며 이는 전력분배 시 분배 우선순위를 위해 미리 설정되는 것으로, 하, 폐수 및 우수 처리 공정 시 사용되는 펌프를 전력분배의 우선순위가 가장 높은 최상위 레벨인 1차 레벨에서 3차 레벨로 설정되고, 상기 하, 폐수 및 우수 처리 공정 후 재처리 시 사용되는 펌프는 4차 레벨로 설정된다.In an embodiment of the present invention, the
만일 다수의 브로워가 존재하는 경우 해당 브로워는 최우선순위로 전력이 분배되는 1차 레벨로 설정된다.If there are multiple browsers, they are set to the primary level at which power is distributed at the highest priority.
상기 전원 제어부(218)은 본 발명이 적용된 전원 적응형 펌프 제어 시스템 내에서 동작의 상시성이 보장된 펌프에 대해서 풍력발전부(210)와 태양광발전부(214)로부터 공급되는 전기 데이터와 시간당 생산 전력 및 시간적 펌프부하 수요 데이터를 통해 생성된 전력 공급 계획 하에 펌프 운용 시간 설정, 펌프 부하 동작 결정 및 외부 전력 투입 시기를 결정하여 운용되도록 제어를 수행한다.The power control unit 218 is the electric data supplied from the wind
이러한 전원 제어부(218)의 동작은 도 2에 도시된 바와 같이 운용서버(122)를기반으로 수행되는 것으로, 상기 운용서버(122)는 레벨 측정부(240), 멀티 레벨 DB(242), 전력공급계획부(232), 시간 설정부(234), 펌프부하 동작 결정부(236) 및 외부전력 투입 시기 결정부(238)을 포함한다.The operation of the power control unit 218 is performed based on the
상기 레벨 측정부(240)는 유량 레벨의 우선순위가 설정된 멀티레벨 DB(242)를 참고하여 현재 전원 적응형 펌프 제어 시스템(200)의 레벨 순위를 측정하여 출력한다. 상기 레벨 측정부(240)는 현재 전원 적응형 펌프 제어 시스템(200) 내에 여유 전력이 발생한 경우 동작하는 것으로, 동작의 상시성이 보장된 펌프 이외의 펌프에 대해서 여유 전력의 적응적인 분배를 위해 동작하는 것이다.The
상기 전력 공급 계획부(232)는 전원 적응형 펌프 제어 시스템(200)이 운용되도록 전반적인 제어 관리 계획을 수행하는 것으로, 설정된 제어 관리 계획 하에 상기 전원 제어부(218)가 제어를 수행하도록 한다. The power
이때, 상기 전력 공급 계획부(232)는 상용전원이 인가되는 경우 가장 요금이 낮은 시간대를 설정하는 시간 설정부(234), 펌프의 부하 동작을 결정하는 펌프 부하 동작 결정부(236) 및 전원 적응형 펌프 제어 시스템 내 전력공급 상태에 따라 디젤 발전 및 외부 발전에 대한 외부 전력 투입 시기를 결정하는 외부 전력 투입 시기 결정부(238)를 통해 각각 수집된 전원 적응형 펌프 제어 시스템(200)의 상태 데이터에 따라 상태를 인식하여 상기 인식된 상태를 분석하여 전반적인 제어 관리 계획을 수행하는 것으로, 도시된 풍속, 일사량, 시간당 생산전력 및 시간적 펌프부하 수요 데이터베이스(21, 22, 23 및 24)에 저장된 통계적 데이터 및 실시간 데이터를 매칭하여 운용 계획을 생성한다.
At this time, the power
이상 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 시스템의 구성을 살펴보았다.The configuration of a power adaptive pump control system according to an embodiment of the present invention has been described above.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 방법에 관해 도 3을 참조하여 자세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, a power adaptive pump control method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전원 적응형 펌프 제어 방법에 관한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a power adaptive pump control method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 310 과정에서는 동작의 상시성이 보장된 펌프에 대해서 풍력발전부와 태양광발전부로부터 공급되는 전기 데이터와 시간당 생산 전력 및 시간적 펌프부하 수요 데이터를 통해 생성된 전력 공급 계획 하에 펌프 운용 시간 설정, 펌프 부하 동작 결정 및 외부 전력 투입 시기를 결정하여 운용한다.First, in
312 과정에서는 기설정된 주기 여부를 체크하여, 기설정된 시간 주기인 경우 314 과정으로 이동하여 브로워 및 펌프 전력 사용 출력값을 체크한다.In
316 과정에서 체크 결과 임계치 미만인 경우 318 및 320 과정으로 순차적으로 이동하여 배터리 전력의 잔량 및 브로워와 펌프의 전력 사용량을 검출하여, 322 과정에서 미리 설정된 유량 레벨을 차등 적용한 후, 324 과정에서 전력 분배를 수행한다.If the check result is less than the threshold value in
다시 말해, 미리 설정된 시간 주기 내에서 현재 배터리 잔량 상태값에서 브로워 및 펌프로부터 출력된 사용 출력값을 감산한 값이 기설정된 임계치 미만인 경우 이를 여유 전력으로 판단하고 본 발명이 적용된 전원 적응형 펌프 제어 시스템 내에서 동작의 상시성이 보장된 펌프 이외의 펌프에 대해서 미리 설정된 유량 레벨에 따라 전력을 분배하는 것으로, 상기 미리 설정된 유량 레벨은 펌프의 유형에 따라 1차 레벨, 2차 레벨, 3차 레벨 및 4차 레벨와 같이 멀티 레벨로 분류되며 이는 전력분배 시 분배 우선순위를 위해 미리 설정되는 것으로, 하, 폐수 및 우수 처리 공정 시 사용되는 펌프를 전력분배의 우선순위가 가장 높은 최상위 레벨인 1차 레벨에서 3차 레벨로 설정되고, 상기 하, 폐수 및 우수 처리 공정 후 재처리 시 사용되는 펌프는 4차 레벨로 설정되지만, 만일 다수의 브로워가 존재하는 경우 해당 브로워는 최우선순위로 전력이 분배되는 1차 레벨로 설정된다.In other words, when a value obtained by subtracting a used output value from a blower and a pump from a current battery level state value within a preset time period is less than a predetermined threshold value, it is determined as a spare power and the power adaptive pump control system to which the present invention is applied. In which power is distributed according to a preset flow level for a pump other than the pump, which is guaranteed to be constantly in operation, wherein the preset flow level is a primary level, a secondary level, a tertiary level and a 4 It is classified as a multi-level like the difference level, which is preset for the distribution priority during power distribution. The pumps used in the wastewater and stormwater treatment processes are used at the primary level, which is the highest level with the highest power distribution. The pump is set to the secondary level, and the pump used for the reprocessing of the wastewater and the rainwater treatment process is set to the fourth level. However, if there are multiple browsers, they are set to the primary level at which power is distributed at the highest priority.
그리고, 상기 펌프에 전력을 분배하는 324 과정은 미리 설정된 유량 레벨의 우선순위에 따라 현재 유량 레벨의 각 상태를 순차적으로 측정하여 전력이 분배되지 않은 유량 레벨에 상기 설정된 우선순위에 따라 전력을 분배하도록 제어를 수행한다.
In
상기와 같이 본 발명에 따른 전원 적응형 펌프 제어 방법 및 시스템에 관한 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.As described above, an operation related to a power adaptive pump control method and system according to the present invention can be made. Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Can be. Accordingly, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by equivalents of the claims and the claims.
110: 풍력발전부 112: 배터리
114: 태양광 발전부 116: 브로워
118: 전원 제어부 120: 펌프110: wind power generator 112: battery
114: solar power generation unit 116: Brow
118: power control unit 120: pump
Claims (9)
포기(aeration)를 위한 수중에 산소를 공급하는 브로워와,
유체의 체적을 압축하여 이송하는 펌프와,
바람에 의하여 전기를 생산하는 통상의 풍력발전기와 동일한 풍력발전부와,
태양광에 의하여 전기를 생산하는 통상의 태양광발전기와 동일한 태양광발전부와,
상기 풍력발전부와 태양광발전부에서 발전한 전기를 축전하고, 상기 축전된 전기를 상기 펌프에 공급하는 배터리와,
상기 배터리 전력의 잔량 및 브로워와 펌프의 전력 사용량을 검출하고, 상기 검출된 전력의 잔량 상태에 따라 우선순위가 미리 설정된 유량 레벨을 차등 적용하여 상기 펌프의 전력을 제어하는 전원 제어부를 포함함을 특징으로 하는 전원 적응형 펌프 제어 시스템.In the power adaptive pump control system,
A blower that supplies oxygen to the water for aeration,
A pump for compressing and conveying a volume of fluid,
The same wind power generation unit as a conventional wind power generator that generates electricity by wind;
The same photovoltaic power generation unit as a conventional photovoltaic power generator for producing electricity by solar light;
A battery for storing electricity generated by the wind power generator and the solar power generator and supplying the stored electricity to the pump;
And a power control unit for detecting the remaining amount of battery power and the amount of power used in the brower and the pump, and controlling the power of the pump by differentially applying a flow rate level having a predetermined priority according to the detected remaining state of the power. Power adaptive pump control system.
배터리 전력의 잔량을 검출하는 잔량 검출부와,
상기 브로워(blower)의 전력 사용량을 계산하는 브로워 전원 사용 계산부와,
상기 펌프의 전력 사용량을 계산하는 펌프 전원 사용 계산부와,
기설정된 주기 내에서 상기 잔량 검출부 출력 기반 하의 브로워 전력 사용 계산부와 펌프 전력 사용 계산부로부터의 출력값이 임계치 미만인 경우 우선순위가 미리 설정된 유량 레벨에 따라 전력을 분배하는 전력 제어부를 포함함을 특징으로 하는 전원 적응형 펌프 제어 시스템.The method of claim 1, wherein the power control unit,
A remaining amount detector for detecting a remaining amount of battery power;
A power supply calculation unit for calculating a power consumption of the blower;
A pump power usage calculation unit for calculating power usage of the pump;
And a power control unit for distributing power according to a flow rate level of priority when an output value from the blower power use calculation unit and the pump power use calculation unit based on the remaining amount detection unit output is less than a threshold within a predetermined period. Power adaptive pump control system.
하, 폐수 및 우수 처리 공정 시 사용되는 펌프를 전력분배의 우선순위가 가장 높은 최상위 레벨인 1차 레벨에서 3차 레벨 및 상기 하, 폐수 및 우수 처리 공정 후 재처리 시 사용되는 펌프를 4차 레벨로 설정됨을 특징으로 하는 전원 적응형 펌프 제어 시스템.The method of claim 1, wherein the preset flow rate level,
Pumps used in wastewater and rainwater treatment processes are the third level at the first level, which is the highest level of power distribution, and pumps used for reprocessing after the wastewater and rainwater treatment processes, the fourth level. The power adaptive pump control system, characterized in that is set to.
상기 미리 설정된 유량 레벨에서, 상기 브로워는 최우선 순위로 전력이 분배되는 1차 레벨로 설정됨을 특징으로 하는 전원 적응형 펌프 제어 시스템.The method of claim 1,
At the predetermined flow rate level, the blower is set to a primary level at which power is distributed at the highest priority.
미리 설정된 유량 레벨의 우선순위에 따라 현재 유량 레벨의 각 상태를 순차적으로 측정하여 전력이 분배되지 않은 유량 레벨에 상기 우선순위에 따라 전력을 분배하도록 제어함을 특징으로 하는 전원 적응형 펌프 제어 시스템.The method of claim 1, wherein the power control unit,
And sequentially measuring each state of the current flow level according to the priority of the preset flow level to distribute power according to the priority to the flow level to which power is not distributed.
상기 전원 적응형 펌프 제어 시스템 내에서 동작의 상시성이 보장된 펌프에 대해서 상기 풍력발전부와 태양광발전부로부터 공급되는 전기 데이터와 시간당 생산 전력 및 시간적 펌프부하 수요 데이터를 통해 생성된 전력 공급 계획 하에 펌프 운용 시간 설정, 펌프 부하 동작 결정 및 외부 전력 투입 시기를 결정하여 운용되도록 제어함을 특징으로 하는 전원 적응형 펌프 제어 시스템.The method of claim 1, wherein the power control unit,
The power supply plan generated through the electric data supplied from the wind power generation unit and the solar power generation unit, and the hourly production power and the hourly pump load demand data for the pump which guarantees continuous operation in the power adaptive pump control system. Power supply adaptive pump control system, characterized in that the control to operate by setting the pump operating time, pump load operation determination and external power input timing.
동작의 상시성이 보장된 펌프에 대해서 풍력발전부와 태양광발전부로부터 공급되는 전기 데이터와 시간당 생산 전력 및 시간적 펌프부하 수요 데이터를 통해 생성된 전력 공급 계획 하에 펌프 운용 시간 설정, 펌프 부하 동작 결정 및 외부 전력 투입 시기를 결정하여 운용하는 과정과,
기설정된 주기 내에서 브로워 및 펌프 전력 사용 출력값을 체크하는 과정과,
상기 체크 결과 임계치 미만인 경우 배터리 전력의 잔량 및 브로워와 펌프의 전력 사용량을 검출하는 과정과,
상기 검출된 전력의 잔량 상태에 따라 우선순위가 미리 설정된 유량 레벨을 차등 적용하여 펌프에 전력을 분배하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 전원 적응형 펌프 제어 방법.In the power adaptive pump control method,
The pump operation time is determined and the pump load operation is determined under the power supply plan generated from the electricity data supplied from the wind power generation unit and the photovoltaic unit and the hourly production power and the hourly pump load demand data for the pump with guaranteed continuous operation. And determining and operating external power input time,
Checking the blower and pump power usage output values within a preset period;
Detecting a residual amount of battery power and a power consumption of a brower and a pump when the check result is less than a threshold value;
And distributing power to the pump by differentially applying a flow rate level of which priority is set in advance according to the remaining power level of the detected power.
미리 설정된 유량 레벨의 우선순위에 따라 현재 유량 레벨의 각 상태를 순차적으로 측정하여 전력이 분배되지 않은 유량 레벨에 상기 설정된 우선순위에 따라 전력을 분배하도록 제어함을 특징으로 하는 전원 적응형 펌프 제어 방법.The method of claim 7, wherein the process of distributing power to the pump,
The power adaptive pump control method characterized by controlling each state of the current flow level in accordance with the priority of the preset flow level in order to distribute the power according to the set priority to the flow level to which power is not distributed. .
하, 폐수 및 우수 처리 공정 시 사용되는 펌프를 전력분배의 우선순위가 가장 높은 최상위 레벨인 1차 레벨에서 3차 레벨 및 상기 하, 폐수 및 우수 처리 공정 후 재처리 시 사용되는 펌프를 4차 레벨로 설정됨을 특징으로 하는 전원 적응형 펌프 제어 방법.The method of claim 7, wherein the preset flow rate level,
Pumps used in wastewater and rainwater treatment processes are the third level at the first level, which is the highest level of power distribution, and pumps used for reprocessing after the wastewater and rainwater treatment processes, the fourth level. The power adaptive pump control method, characterized in that set to.
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