KR101611340B1 - 전력 효율 제어 및 절전장치 - Google Patents

전력 효율 제어 및 절전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101611340B1
KR101611340B1 KR1020150133503A KR20150133503A KR101611340B1 KR 101611340 B1 KR101611340 B1 KR 101611340B1 KR 1020150133503 A KR1020150133503 A KR 1020150133503A KR 20150133503 A KR20150133503 A KR 20150133503A KR 101611340 B1 KR101611340 B1 KR 101611340B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
setting
power
setting unit
unit
capacitor
Prior art date
Application number
KR1020150133503A
Other languages
English (en)
Inventor
윤영수
윤홍섭
Original Assignee
윤홍섭
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤홍섭 filed Critical 윤홍섭
Priority to KR1020150133503A priority Critical patent/KR101611340B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101611340B1 publication Critical patent/KR101611340B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1807—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using series compensators
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
    • G01R21/006—Measuring power factor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/22—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks in cables

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

무효전력 값이 변할 수 있는 AC 전력을 생성하는 부하에 전력선이 연결되어 있는 전기설비에서 전력 효율을 제어하기 위한 전력 효율 제어 및 절전장치에 있어서,
상기 전력 효율 제어장치의 작동방식을 자동 또는 수동으로 선택할 수 있는 작동모드설정부와; 전기설비에서 유지하고자 하는 역률을 설정하기 위한 목표역률설정부와; 전력선에 대한 리액턴스 요소들의 연결을 개별적 또는 조합적으로 제어하기 위한 스위치의 온/오프 지연시간을 설정하기 위한 스위치 온/오프지연시간설정부와; 상기 리액턴스 요소들에 포함된 캐패시터의 방전 지연시간을 설정하기 위한 콘덴서방전지연시간설정부와; 허용 과전압 값을 설정하기 위한 과전압설정부와; 전류센서의 변류비를 설정하기 위한 변류비설정부와; 전압 왜곡율의 보호 한계치를 설정하기 위한 전압왜곡율보호한계값설정부와; 상기 리액턴스 요소들에 포함된 캐패시터의 캐패시턴스를 설정하기 위한 콘덴서용량설정부와; 상기 리액턴스 요소들의 출력시퀀스를 설정하기 위한 출력시퀀스설정부와; 다수의 상기 리액턴스 요소들의 출력 루프 수를 설정하기 위한 출력루프설정부를 포함하는 전력 효율 제어 및 절전장치가 제시된다.

Description

전력 효율 제어 및 절전장치{Devices for power efficiency control and electricity savings devices}
본 발명은 전기기기에 전력을 공급하는 전력선에 설치하여 역률을 개선시킴으로써 전력 효율을 개선시키기 위한 전력 효율 제어 및 절전장치에 관한 것이다.
교류전력은 전류와 전압 사이의 위상관계를 특징으로 하여, 유도부하가 많으면 전압보다 전류가 지연되고, 용량부하가 많으면 전압보다 전류가 앞선다. 동상관계는 저항성 부하로부터 또는 유도부하와 용량부하의 균형으로부터 생긴다. 동상전류로부터 실제 저항성 전력이 생기고, 이상전류로부터는 전력회로의 유도성이나 용량성 리액턴스의 영향으로 겉보기 무효전력이 생긴다. 전류와 전압 사이의 위상관계 측정에 공통적으로 이용되는 것은 역률로서, 전압과 전류 사이의 위상각의 코사인에 해당한다. 역률은 위상관계가 저항성일 때 단위값에서 최대화되고, 유도성일 때는 양수로서 1 미만이며, 용량성일 때는 음수로서 1 미만이다. 전력선에는 용량성부하보다는 전동기나 변압기와 같은 유도부하가 더 많이 연결되는 경향이 있다. 전력회사들은 흔히 부하가 소정 값 이하의 역률을 일으킬 때 산업수용가들에게 할증료를 부과한다. 이를 피하기 위해, 사용자들은 전력선에 역률보정 커패시터들을 연결하여 유도부하로 하여금 역률을 경제값으로 보상유지하도록 한다.
가정용 전력설비에서, 대부분의 전기에너지는 냉장고, 환기장치, 에어컨, 조명기구, 때로는 가열기구에서 소비된다. 비교적 소량의 에너지가 통신, 컴퓨터, 오락기구 등에 사용되기도 한다. 가정용이나 소규모 산업용에 사용되는 전력계는 실제전력과 겉보기전력을 구분하지 못한다. 따라서, 실제로는 고객이 겉보기 전력을 소비하지 않았음에도 실제 전력과 겉보기 전력 양자에 대해 요금이 부과된다.
이러한 점을 감안하여 전력 역률을 보정하여 전력 효율을 상승시키는 발명으로서, 대한민국 공개특허번호 제10-2004-0007652호(공개일 2004년01월24일)의 자동 역률보정시스템이 공개되어 있다.
상기 공개발명은, 무효전력 값이 변할 수 있는 AC 전력을 생성하는 부하에 전력선이 연결되어 있는 전기설비를 역률보정하기 위한 역률보정장치에 있어서:
(a) 상기 전력선에 연결되고, 부하때문에 생긴 전력의 무효전력값을 표시할 수 있는 전기인자를 측정하도록 기능하는 전력센서;
(b) 다수의 리액턴스 요소들;
(c) 상기 전력선에 대한 상기 리액턴스 요소들의 연결을 개별적으로나 조합적으로 제어할 수 있는 스위칭회로; 및
(d) 상기 센서와 스위칭회로에 인터페이스되고, 상기 전기인자로 표시된 무효전력 값에 응답하여 스위칭회로를 통해 적당한 리액턴스 요소 조합체를 전력선에 연결함으로써, 전기인자로 표시된 무효전력값을 보상하는 제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발명이다.
상기 공개발명의 제어기는 마이크로프로세서와 ROM 및 RAM(이하 '메모리'라 함)을 포함하여 구성되어 있고, 역률자동보상을 위한 각종 필요 인자가 예를 들면, 캐패시터의 용량이 미리 설정되어 메모리에 저장되어 있고, 이를 기초로 상기 마이크로프로세서가 제어를 수행하도록 구성되어 있다. 그러므로, 전력소비 상황 등의 다양한 외부 환경에 따라 능동적으로 대처시킬 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 역률보정장치 등의 전력 효율 개선 장치에서 외부 환경 및 상황에 따라서 제어 인자를 수시로 가변 설정할 수 있는 전력 효율 제어 및 절전장치의 발명이 요망된다.
대한민국 공개특허번호 제10-2004-0007652호(공개일 2004년01월24일)
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 역률보정장치 등의 전력 효율 개선 장치에서 외부 환경 및 상황에 따라서 제어 인자를 수시로 가변 설정할 수 있는 전력 효율 제어 및 절전장치를 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 해결 수단으로서, 본 발명에서는, 무효전력 값이 변할 수 있는 AC 전력을 생성하는 부하에 전력선이 연결되어 있는 전기설비에서 전력 효율을 제어하기 위한 전력 효율 제어 및 절전장치에 있어서,
상기 전력 효율 제어장치의 작동방식을 자동 또는 수동으로 선택할 수 있는 작동모드설정부와; 전기설비에서 유지하고자 하는 역률을 설정하기 위한 목표역률설정부와; 전력선에 대한 리액턴스 요소들의 연결을 개별적 또는 조합적으로 제어하기 위한 스위치의 온/오프 지연시간을 설정하기 위한 스위치 온/오프지연시간설정부와; 상기 리액턴스 요소들에 포함된 캐패시터의 방전 지연시간을 설정하기 위한 콘덴서방전지연시간설정부와; 허용 과전압 값을 설정하기 위한 과전압설정부와; 전류센서의 변류비를 설정하기 위한 변류비설정부와; 전압 왜곡율의 보호 한계치를 설정하기 위한 전압왜곡율보호한계값설정부와; 상기 리액턴스 요소들에 포함된 캐패시터의 캐패시턴스를 설정하기 위한 콘덴서용량설정부와; 상기 리액턴스 요소들의 출력시퀀스를 설정하기 위한 출력시퀀스설정부와; 다수의 상기 리액턴스 요소들의 출력 루프 수를 설정하기 위한 출력루프설정부와; 상기 각각의 설정부 및 전력 효율 제어장치의 구동을 제어하기 위한 제어부와; 상기 각각의 설정부에서 설정된 데이터 및 미리 입력된 데이터를 저장하기 위한 저장부와; 상기 각각의 설정부에서 설정되는 데이터를 표시하기 위한 디스플레이부를 포함하는 전력 효율 제어 및 절전장치가 제시된다.
본 발명에 의하면, 역률보정장치 등의 전력 효율 개선 장치에서 외부 환경 및 상황에 따라서 제어 인자를 수시로 가변 설정하여 전력 효율을 능동적으로 개선시킬 수 있고, 이를 통하여 전려 소모를 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치의 실시예에서 주요부인 콘트롤러의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치의 실시예에서 주요부인 캐패시터 뱅크의 출력용량의 제어에 관한 실시예를 나타내는 표이다.
이하에서, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 전력 효율 제어장치는, 캐패시터 루프와 래칭 스위치를 포함하는 제1 리액턴스 요소(110) 내지 제4 리액턴스 요소(140)을 포함 캐패시터 뱅크(100)와; 전력선에서 전류를 측정하기 위한 전류센서(200)와; 상기 전력선으로부터 전압을 측정하기 위한 전압센서(300)와; 상기 전류센서(200) 또는 상기 전압센서(300)로부터 측정된 전류값 또는 전압값으로부터 역률을 측정하기 위한 콘트롤러(1000)와; 상기 콘트롤러(1000)로부터 제어값을 수신하여 상기 제1 리액턴스 요소(110) 내지 제4 리액턴스 요소(140)을 개별적 또는 조합적으로 연결과 분리를 제어하기 위한 제1 드라이버(410) 내지 제4 드라이버(440)를 포함하는 드라이버부(400)를 포함하는 구성이다.
상기 전력선은 바람직하게는 3상(R, S, T) 3선, 220V 또는 380V로 구성될 수 있다.
또한, 상기 콘트롤러(1000)는 각종 제어인자를 설정하는데 필요한 정보를 선택 하기 위한 메뉴부(1100)와; 상기 메뉴부(1100)에서 선택되어 설정되는 데이터를 표시하기 위한 디스플레이부(1200)와; 상기 메뉴부(1100)에서 선택된 제어인자를 설정하기 위한 업다운 버튼부(1300)와; 상기 캐패시터 뱅크(100)의 각각의 리액턴스 요소(110~140)의 온/오프를 표시하기 위한 출력표시부(1400)와; 전력 효율 제어장치의 이상 상태를 경고하기 위한 알람부(1500)를 포함하는 구성이다.
본 발명의 캐패시터 뱅크(100)에 포함된 리액턴스 요소를 4개로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 4개에서 16개까지 구비할 수 있다. 또한, 상기 드라이버의 수도 상기 리액턴스 요소의 수에 비례하여 구비될 수 있다.
사용자는 본 발명의 전력 효율 제어장치의 작동을 자동으로 할 것인지 수동으로 할 것인지를 결정하여 상기 콘트롤러(1000)에서 설정한다. 자동으로 자동시킬 경우, 전력선으로부터 수신하는 전류센서의 변류비를 설정하고, 캐패시터 뱅크(100) 내의 리액턴스 요소를 몇개 가동시킬 것인지를 설정하고, 또한, 가동시킬 리액턴스 요소의 캐패시터의 캐패시턴스를 설정한다.
상기 전류센서(200)는 전력선의 전류를 계속 측정하여 상기 콘트롤러(1000)로 전송하고, 상기 콘트롤러(1000)는 수신된 전류값을 기초로 직전 전류값보다 증가하면 전기기기 등의 부하가 가동되는 것으로 판단한다. 상기 콘트롤러(1000)는 상기 드라이버(400)에 제어신호를 송신하여 상기 제1 드라이버(410) 내지 제4 드라이버(440)를 개별적 또는 조합으로 구동시켜 캐패시터 뱅크(100)의 스위치를 투입하여 전력선에 상기 리액턴스 요소들을 연결시킨다. 이 상태에서 상기 전류센서(200)는 계속 전류값을 측정하여 상기 콘트롤러(1000)로 전송하고, 상기 콘트롤러(1000)는 수신된 전류값이 감소하면 상기 드라이버(400)에 제어신호를 전송하여 상기 리액턴스 요소를 개별적 또는 조합해서 연결시키고, 계속 수신되는 전류값을 기초로 역률값을 계산하여 설정된 역률값에 도달하는지를 체크하여, 설정된 역률값에 도달되면, 상기 리액턴스 요소들을 개별적 또는 조합으로 상기 전력선에서 분리시킨다. 이와 같은 과정을 되풀이하여 상기 전력선의 역률값을 일정하게 설정값으로 유지시켜 전력 효율을 개선시키도록 구동된다.
도 2는 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치의 실시예에서 주요부인 콘트롤러의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 전력 효율 제어장치의 콘트롤러(1000)는, 전력 효율 제어장치의 작동방식을 자동 또는 수동으로 선택할 수 있는 작동모드설정부(1011)와; 전력선에서 유지하고자 하는 역률을 설정하기 위한 목표역률설정부(1012)와; 상기 전력선에 대한 리액턴스 요소들의 연결을 개별적 또는 조합적으로 제어하기 위한 스위치의 온/오프 지연시간을 설정하기 위한 스위치 온/오프지연시간설정부(1013)와; 상기 리액턴스 요소들에 포함된 캐패시터의 방전 지연시간을 설정하기 위한 콘덴서방전지연시간설정부(1014)와; 허용 과전압 값을 설정하기 위한 과전압설정부(1015)와; 전류센서의 변류비를 설정하기 위한 변류비설정부(1016)와; 전압 왜곡율의 보호 한계치를 설정하기 위한 전압왜곡율보호한계값설정부(1017)와; 상기 리액턴스 요소들에 포함된 캐패시터의 캐패시턴스를 설정하기 위한 콘덴서용량설정부(1018)와; 상기 리액턴스 요소들의 출력시퀀스를 설정하기 위한 출력시퀀스설정부(1019)와; 다수의 상기 리액턴스 요소들의 출력 루프 수를 설정하기 위한 출력루프설정부(1020)와; 상기 각각의 설정부 및 전력 효율 제어장치의 구동을 제어하기 위한 제어부(1030)와; 상기 각각의 설정부에서 설정된 데이터 및 미리 입력된 데이터를 저장하기 위한 저장부(1040)를 포함하는 구성이다.
본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치의 목표 역률의 설정은, 상기 콘트롤러(1000)의 메뉴부(1100)에서 역률설정메뉴를 선택하고 상기 업다운 버튼부(1300)를 이용하여 예를 들면, 0.7ind~0.70cap의 범위에서 데이터를 증가 또는 감소시키면서 설정하면 상기 목표역률설정부(1012)에서 설정되는 목표역률 데이터가 상기 디스플레이부(1200)에 표시되고 상기 저장부(1040)에 저장된다.
또한, 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치는 상기 리액턴스 요소의 전력선에의 투입과 분리 제어하는 스위치의 온/오프 지연시간을 임의로 설정시킬 수 있다. 상기 콘트롤러(1000)의 메뉴부(1100)에서 스위치 온/오프 지연시간 설정 메뉴를 선택하고 상기 업다운 버튼부(1300)를 이용하여 예를 들면, 2초~200초의 범위에서 데이터를 증가 또는 감소시키면서 설정하면 상기 스위치온/오프지연시간설정부(1013)에서 설정되는 스위치의 온/오프 지연시간 데이터가 상기 디스플레이부(1200)에 표시되고 상기 저장부(1040)에 저장된다.
또한, 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치는 상기 리액턴스 요소의 캐패시터의 방전 지연시간을 임의로 설정시킬 수 있다. 상기 콘트롤러(1000)의 메뉴부(1100)에서 캐패시터 방전 지연시간 설정 메뉴를 선택하고 상기 업다운 버튼부(1300)를 이용하여 예를 들면, 0초~210초의 범위에서 데이터를 증가 또는 감소시키면서 설정하면 상기 콘덴서방전지연시간설정부(1014)에서 설정되는 캐패시터 방전 지연시간 데이터가 상기 디스플레이부(1200)에 표시되고 상기 저장부(1040)에 저장된다.
또한, 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치는 허용할 수 있는 과전압의 값을 임의로 설정시킬 수 있다. 상기 콘트롤러(1000)의 메뉴부(1100)에서 과전압 설정 메뉴를 선택하고 상기 업다운 버튼부(1300)를 이용하여 예를 들면, 400V 또는 220V~480V 또는 260V의 범위에서 데이터를 증가 또는 감소시키면서 설정하면 상기 과전압설정부(1015)에서 설정되는 허용 과전압 데이터가 상기 디스플레이부(1200)에 표시되고 상기 저장부(1040)에 저장된다.
또한, 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치는 허용할 수 있는 상기 전류센서(200)의 변류비의 값을 임의로 설정시킬 수 있다. 상기 콘트롤러(1000)의 메뉴부(1100)에서 변류비 설정 메뉴를 선택하고 상기 업다운 버튼부(1300)를 이용하여 예를 들면, 50~4000의 범위에서 데이터를 증가 또는 감소시키면서 설정하면 상기 변류비설정부(1016)에서 설정되는 변류비 데이터가 상기 디스플레이부(1200)에 표시되고 상기 저장부(1040)에 저장된다.
또한, 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치는 전압 왜곡률의 보호 한계치를 임의로 설정시킬 수 있다. 상기 콘트롤러(1000)의 메뉴부(1100)에서 전압 왜곡률 보호 한계치 설정 메뉴를 선택하고 상기 업다운 버튼부(1300)를 이용하여 예를 들면, 1.0%~30%의 범위에서 데이터를 증가 또는 감소시키면서 설정하면 상기 전압왜곡률보호한계값설정부(1017)에서 설정되는 데이터가 상기 디스플레이부(1200)에 표시되고 상기 저장부(1040)에 저장된다.
또한, 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치는 허용할 수 있는 상기 리액턴스 요소의 캐패시터의 캐패시턴스의 값을 임의로 설정시킬 수 있다. 상기 콘트롤러(1000)의 메뉴부(1100)에서 콘덴서 용량 설정 메뉴를 선택하고 상기 업다운 버튼부(1300)를 이용하여 예를 들면, 0.5Kvar~150.0Kvar의 범위에서 데이터를 증가 또는 감소시키면서 설정하면 상기 콘덴서용량설정부(1018)에서 설정되는 캐패시턴스 값의 데이터가 상기 디스플레이부(1200)에 표시되고 상기 저장부(1040)에 저장된다.
또한, 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치는 출력시퀀스를 임의로 설정시킬 수 있다. 상기 콘트롤러(1000)의 메뉴부(1100)에서 출력 시퀀스 설정 메뉴를 선택하고 상기 업다운 버튼부(1300)를 이용하여 예를 들면, Pr-1부터 Pr-12까지 데이터를 설정하면 상기 출력시퀀스설정부(1019)에서 설정되는 출력시퀀스 데이터가 상기 디스플레이부(1200)에 표시되고 상기 저장부(1040)에 저장된다.
또한, 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치는 상기 리액턴스 요소의 수를 임의로 설정시킬 수 있다. 상기 콘트롤러(1000)의 메뉴부(1100)에서 출력루프 설정 메뉴를 선택하고 상기 업다운 버튼부(1300)를 이용하여 예를 들면, 1개부터 최대 수의 범위에서 데이터를 증가 또는 감소시키면서 설정하면 상기 출력루프설정부(1020)에서 설정되는 출력루프 수의 데이터가 상기 디스플레이부(1200)에 표시되고 상기 저장부(1040)에 저장된다.
또한, 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치는 장치의 통신 어드레스를 임의로 설정시킬 수 있다. 상기 콘트롤러(1000)의 메뉴부(1100)에서 통신 어드레스 설정 메뉴를 선택하고 상기 업다운 버튼부(1300)를 이용하여 예를 들면, 1부터 최대 255의 범위에서 데이터를 선택하여 설정하면 상기 통신어드레스설정부(1021)에서 설정되는 통신 어드레스의 데이터가 상기 디스플레이부(1200)에 표시되고 상기 저장부(1040)에 저장된다.
또한, 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치는 장치의 통신 스피드를를 임의로 설정시킬 수 있다. 상기 콘트롤러(1000)의 메뉴부(1100)에서 통신 스피드 설정 메뉴를 선택하고 상기 업다운 버튼부(1300)를 이용하여 예를 들면, 4800, 9600, 19200, 38400, 1152001부터 최대 255의 범위에서 데이터를 선택하여 설정하면 상기 통신스피드설정부(1022)에서 설정되는 통신 스피드의 데이터가 상기 디스플레이부(1200)에 표시되고 상기 저장부(1040)에 저장된다.
본 발명의 캐패시터 뱅크(100)에서 구현되는 캐패시터의 캐패시턴스에 관한 시퀀스 출력의 장점은 서로 다른 캐패시턴스의 조합에 의해 다양한 출력 캐패시턴스를 얻을 수 있다는데 있다.
예를 들어, 캐패시터 뱅크(100)의 도합 보상 캐패시턴스의 용량이 75Kvar일 때, 리액턴스 요소(110~140) 즉, 출력 루프의 수는 4 루프이고, 각각의 출력 루프의 캐패시턴스의 서로 다른 조합을 위해 4개의 출력 시퀀스 모드를 아래의 예와 같이 설정할 수 있다.
Pr-1 --> 20: 20: 20: 20:
Pr-2 --> 10: 20: 20: 20:
Pr-3 --> 6: 12: 24: 24:
Pr-4 --> 5: 10: 20: 40:
이 경우 서로 다른 조합 캐패시턴스는, Pr-1 코드 모드는 20, 40, 60, 80의 총 4가지이고, Pr-2 코드 모드는 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70의 총 7가지이고, Pr-3 코드 모드는 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 60, 66의 총 11가지이고, Pr-4 코드 모드는 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75의 총 15가지로 될 수 있다.
이러한 서로 다른 출력 루프의 조합으로 볼 때 Pr-4 코드 모드가 최상이고, Pr-1 코드 모드가 최하인 것을 알 수 있다.
도 3은 본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치의 실시예에서 주요부인 캐패시터 뱅크의 출력용량의 제어에 관한 실시예를 나타내는 표이다.
상기 출력 시퀀스 중 Pr-3 코드 모드가 선택되었고, 출력 루프 중 C1(첫번째 출력루프의 캐패시터)을 사용자가 5Kvar로 설정하면, C2는 10Kvar, C3는 20Kvar, C4는 20Kvar로 설정된다. 상기 콘트롤러(1000)의 스위치 온 제어신호는 "1"이고, 스위치 오프 제어신호는 "0"으로 정의되어 상기 도 3의 표와 같이, C1 내지 C4의 서로 다른 조합이 11가지로 제어되어 전력선에 연결 또는 분리되는 캐패시터 뱅크(100)의 출력용량이 5Kvar 부터 55Kvar로 가변시킬 수 있다.
본 발명의 전력 효율 제어 및 절전장치에서 캐패시터 뱅크(100)의 상기 리액턴스 요소들의 스위치 온/오프 지연시간 제어와 관련하여 현재의 역률이 목표 역률 값보다 낮을 때 다음 수학식 1로 정의된 값에 의해 스위치를 온/오프 시킨다.
[수학식 1]
Figure 112015092082977-pat00001
또한, 현재의 역률이 목표 역률 값보다 높을 때 다음 수학식 2로 정의된 값에 의해 스위치를 온/오프 시킨다.
[수학식 2]
Figure 112015092082977-pat00002
100: 캐패시터 뱅크
200: 전류센서
300: 전압센서
400: 드라이버
1000: 콘트롤러

Claims (5)

  1. 무효전력 값이 변할 수 있는 AC 전력을 생성하는 부하에 전력선이 연결되어 있는 전기설비에서 전력 효율을 제어하기 위한 전력 효율 제어 및 절전장치에 있어서,
    상기 전력 효율 제어장치의 작동방식을 자동 또는 수동으로 선택할 수 있는 작동모드설정부와; 전기설비에서 유지하고자 하는 역률을 설정하기 위한 목표역률설정부와; 전력선에 대한 리액턴스 요소들의 연결을 개별적 또는 조합적으로 제어하기 위한 스위치의 온/오프 지연시간을 설정하기 위한 스위치 온/오프지연시간설정부와; 상기 리액턴스 요소들에 포함된 캐패시터의 방전 지연시간을 설정하기 위한 콘덴서방전지연시간설정부와; 허용 과전압 값을 설정하기 위한 과전압설정부와; 전류센서의 변류비를 설정하기 위한 변류비설정부와; 전압 왜곡율의 보호 한계치를 설정하기 위한 전압왜곡율보호한계값설정부와; 상기 리액턴스 요소들에 포함된 캐패시터의 캐패시턴스를 설정하기 위한 콘덴서용량설정부와; 상기 리액턴스 요소들의 출력시퀀스를 설정하기 위한 출력시퀀스설정부와; 다수의 상기 리액턴스 요소들의 출력 루프 수를 설정하기 위한 출력루프설정부와; 장치의 통신 어드레스를 1부터 255의 범위에서 설정하기 위한 통신어드레스설정부와; 장치의 통신 스피드를 선택하여 설정하기 위한 통신스피드설정부를 포함하고;
    상기 출력루프설정부에서 출력 루프의 수가 설정되고, 상기 출력시퀀스설정부에서 출력시퀀스 모드가 설정되고, 상기 콘덴서용량설정부에서 출력 루프 중 첫번째 출력루프의 캐패시터의 용량이 설정되면 나머지 출력루프의 캐패시터 용량이 자동으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 효율 제어 및 절전장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    캐패시터 루프와 래칭 스위치를 포함하는 제1 리액턴스 요소 내지 제4 리액턴스 요소를 포함 캐패시터 뱅크와; 전력선에서 전류를 측정하기 위한 전류센서와; 상기 전력선으로부터 전압을 측정하기 위한 전압센서와; 상기 전류센서 또는 상기 전압센서로부터 측정된 전류값 또는 전압값으로부터 역률을 측정하기 위한 제어부와; 상기 제어부로부터 제어값을 수신하여 상기 제1 리액턴스 요소 내지 제4 리액턴스 요소를 개별적 또는 조합적으로 연결과 분리를 제어하기 위한 제1 드라이버 내지 제4 드라이버를 포함하는 드라이버부를 더 포함하는 전력 효율 제어 및 절전장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기설비의 역률을 실시간으로 표시하기 위한 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 효율 제어 및 절전장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    각각의 설정부를 선택할 수 있는 메뉴부와; 상기 메뉴부에서 선택된 설정요소를 설정하기 위한 버튼부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 효율 제어 및 절전장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 리액턴스 요소의 수는 1개 내지 16개에서 선택되는 것을 특징으로 하는 전력 효율 제어 및 절전장치.
KR1020150133503A 2015-09-22 2015-09-22 전력 효율 제어 및 절전장치 KR101611340B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150133503A KR101611340B1 (ko) 2015-09-22 2015-09-22 전력 효율 제어 및 절전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150133503A KR101611340B1 (ko) 2015-09-22 2015-09-22 전력 효율 제어 및 절전장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101611340B1 true KR101611340B1 (ko) 2016-04-12

Family

ID=55801220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150133503A KR101611340B1 (ko) 2015-09-22 2015-09-22 전력 효율 제어 및 절전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101611340B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107526633B (zh) * 2017-08-04 2021-03-19 广东美的制冷设备有限公司 用电设备的节能控制方法、装置、节能系统及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100652240B1 (ko) * 2005-09-07 2006-12-01 엘에스산전 주식회사 자동역률제어장치
KR100884207B1 (ko) 2008-10-01 2009-02-18 이영섭 전력 계통에 대한 복합 제어 장치
JP4476216B2 (ja) 2005-12-23 2010-06-09 三菱電機株式会社 力率自動調整装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100652240B1 (ko) * 2005-09-07 2006-12-01 엘에스산전 주식회사 자동역률제어장치
JP4476216B2 (ja) 2005-12-23 2010-06-09 三菱電機株式会社 力率自動調整装置
KR100884207B1 (ko) 2008-10-01 2009-02-18 이영섭 전력 계통에 대한 복합 제어 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107526633B (zh) * 2017-08-04 2021-03-19 广东美的制冷设备有限公司 用电设备的节能控制方法、装置、节能系统及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105210280B (zh) 实现自配置的逆变器系统
AU2010282629B2 (en) Power factor correction with variable bus voltage
KR20130099120A (ko) 전력 사용을 관리하기 위한 시스템 및 방법
JP2005333793A (ja) インバータ制御回路の力率補償制御装置及び方法
CN101610615A (zh) 电源装置
CN105071650A (zh) 功率因数校正电路的控制方法和装置以及空调器
CN110945765B (zh) 有源滤波系统及空调装置
CN105402853A (zh) 电子膨胀阀的控制方法及装置
KR101611340B1 (ko) 전력 효율 제어 및 절전장치
EP2892122A1 (en) Power management system, power management device, and large power-using power load
US20120081072A1 (en) Vehicle battery charger and method of operating same
KR101642719B1 (ko) 무효 전력 보상 장치 및 무효 전력 보상 방법
KR100978197B1 (ko) 전자식 전력량계를 이용한 역률 개선 시스템
EP3841648A1 (en) Capacitive unit for local power factor correction and system comprising multiple capacitive units
CN207200295U (zh) 三相电平衡输出电路
CN105356473A (zh) 一种高压节电系统
KR101284929B1 (ko) 전원 공급기의 역률 보상 제어 장치 및 방법
US20140305145A1 (en) Household appliance, system and method of controling household appliances
KR20190076435A (ko) 휴대용 전력 측정시스템
Than Implementation of Power Factor Correction Using Solid State Switched Capacitors
CN109412184A (zh) 一种多分支储能控制装置与方法
KR102559256B1 (ko) 전력제어장치
CN107528333A (zh) 三相电平衡输出电路以及方法
Yani Improvement of Load Power Factor by Using Capacitor
WO2011024167A1 (en) System and method for controlling voltage, useful for controlling the voltage at the user site

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee