KR101651652B1 - 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템은 소비전력이 계측되는 설정영역의 현재 총 소비전력값이 실시간 모니터링되는 과정에서 관리목표 총 전력값(전력회사와 수용가 간 전력피크요금제 약정에 따른 최대전력값에 연동되는 수치값, 관리자에 의해 자체적으로 설정되는 수치값 등이 될 수 있음)을 초과하게 될 시 미리 설정된 필요전력 최소값이나 소비전력 절감비율로 전기로의 히터가 비상운전 제어되도록 하고, 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값 이하로 낮아지게 될 시 원래의 정상운전값으로 전기로의 히터가 정상운전 제어되도록 함으로써 전기로를 강제 오프(off)시키던 종래의 제어시스템과 달리 전기로에서 처리중에 있는 제품의 손상이나 품질저하, 전기로의 손상이 방지되고, 최대전력 관리를 위한 시스템의 제어 안정성이 향상되는 기술적 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템은 설정영역의 소비전력 정보를 검출하는 전력계와; 관리목표 총 전력값이 설정되어 저장되고, 상기 전력계와의 통신을 통해 설정영역의 현재 총 소비전력값을 실시간 산출하며, 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값을 초과할 시 최대전력 제어신호를 생성하는 최대전력 제어기와; 설정영역 내에 배치되고, 히터에 의해 가열되는 용해로를 갖는 전기로와; 관리자에 의해 설정되는 히터 정상운전값에 따라 상기 히터를 제어하는 정상운전 제어모드와, 최대전력 제어를 위하여 관리자에 의해 설정되는 히터 비상운전값에 따라 상기 히터를 제어하는 비상운전 제어모드 중에서 선택된 어느 하나의 제어모드로 상기 히터를 제어하는 전기로 히터 동작제어기와; 관리자로부터 히터 비상운전값을 입력받아 저장하게 되고, 상기 최대전력 제어기와 통신하게 되되, 상기 최대전력 제어기로부터 송신되는 최대전력 제어신호 수신시 비상운전 제어신호를 생성하여 상기 전기로 히터 동작제어기가 비상운전 제어모드로 동작하도록 하고, 설정 단위시간 동안 최대전력 제어신호 미수신시 정상운전 제어신호를 생성하여 상기 전기로 히터 동작제어기가 정상운전 제어모드로 동작하도록 하는 전기로 전력 제어기를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템은 설정영역의 소비전력 정보를 검출하는 전력계와; 관리목표 총 전력값이 설정되어 저장되고, 상기 전력계와의 통신을 통해 설정영역의 현재 총 소비전력값을 실시간 산출하며, 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값을 초과할 시 최대전력 제어신호를 생성하는 최대전력 제어기와; 설정영역 내에 배치되고, 히터에 의해 가열되는 용해로를 갖는 전기로와; 관리자에 의해 설정되는 히터 정상운전값에 따라 상기 히터를 제어하는 정상운전 제어모드와, 최대전력 제어를 위하여 관리자에 의해 설정되는 히터 비상운전값에 따라 상기 히터를 제어하는 비상운전 제어모드 중에서 선택된 어느 하나의 제어모드로 상기 히터를 제어하는 전기로 히터 동작제어기와; 관리자로부터 히터 비상운전값을 입력받아 저장하게 되고, 상기 최대전력 제어기와 통신하게 되되, 상기 최대전력 제어기로부터 송신되는 최대전력 제어신호 수신시 비상운전 제어신호를 생성하여 상기 전기로 히터 동작제어기가 비상운전 제어모드로 동작하도록 하고, 설정 단위시간 동안 최대전력 제어신호 미수신시 정상운전 제어신호를 생성하여 상기 전기로 히터 동작제어기가 정상운전 제어모드로 동작하도록 하는 전기로 전력 제어기를 포함하는 구성으로 이루어진다.
Description
본 발명은 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 소비전력이 계측되는 설정영역의 현재 총 소비전력값이 실시간 모니터링되는 과정에서 관리목표 총 전력값(전력회사와 수용가 간 전력피크요금제 약정에 따른 최대전력값에 연동되는 수치값, 관리자에 의해 자체적으로 설정되는 수치값 등이 될 수 있음)을 초과하게 될 시 미리 설정된 필요전력 최소값이나 소비전력 절감비율로 전기로의 히터가 비상운전 제어되도록 하고, 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값 이하로 낮아지게 될 시 원래의 정상운전값으로 전기로의 히터가 정상운전 제어되도록 함으로써 전기로를 강제 오프(off)시키던 종래의 제어시스템과 달리 전기로에서 처리중에 있는 제품의 손상이나 품질저하, 전기로의 손상이 방지되고, 최대전력 관리를 위한 시스템의 제어 안정성이 향상되는 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템에 관한 것이다.
최근 산업의 발전과 함께 산업용 전기로 보급이 늘어나면서 산업용 전기 소비가 폭발적으로 증가하고 있으며, 전기로 수요가 늘어남에 따라 전력 에너지의 사용량이 크게 증가되어 연중 최대 피크전력이 매년마다 연 10% 이상씩 갱신되고 있다.
또한 산업용 전기가 국가 전체 수요전력 중 약 58%를 차지하는 것으로 추산(한국전력 추산)되고, 향후에도 산업용 전기 수요가 지속적인 신장될 것으로 예상되고 있다. 특히 산업체의 최대 피크전력 때문에 한전의 변전소의 전력공급 능력이 연간 피크부하 증가율 이상으로 매년 확중되어야 하는 실정이다. 이로 인하여 변전소 투자 재원 마련의 문제나 변전소 입지조건 문제 등이 큰 과제로 대두되고 있는 실정이다.
이와 관련하여 최근에는 공장이나 대형빌딩 등의 변전실 등에 최대전력 제어장치가 설치되어 전력사용 상태가 상시 감시되도록 하는 경우가 많다. 이와 같은 최대전력 제어장치는 시간대별로 미리 설정하여 놓은 목표 전력치를 예측(사용)전력이 초과할 경우, 부하의 중요도 및 우선순위에 따라 냉난방기, 전기로, 펌프, 공조기, 보일러 및 냉동기 등의 부하를 무인 자동으로 온/오프 제어하여 최대 수요전력을 억제하게 된다. 이를 통해 전력의 효율적인 이용, 전기요금 절감, 과부하 억제 등을 도모하고, 전력 예비효율을 높이며, 에너지 합리화에 기여할 수 있도록 하고 있다. 이와 같은 최대전력 제어장치에 관련한 기술로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0994517호 "최대전력 통합 제어시스템" 등이 안출되어 있다.
한편 종래에는 최대전력 제어장치로 수용가의 전력사용 상태를 감시하는 과정에서 미리 설정해 놓은 목표전력을 초과할 시 각종 장치를 강제로 자동 온/오프 동작시키는 것이 일반적이었는데, 특히 전기로에서 현재 제품 처리중인 상태에서 전기로가 강제로 오프 동작하게 되면, 전기로의 급작스런 온도 변화로 인하여 제품이 손상되거나 제품의 품질이 저하되어 최악의 경우 제품 전체를 폐기해야 하는 상황이 발생할 수 있다. 또한 전기로는 상당 크기의 전력에 의해 가동되는데, 강제로 오프 동작되고 온 동작되는 과정이 반복될 경우 과도한 전력 변화로 인해 전기로가 손상되는 문제점이 있었다.
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0994517호 "최대전력 통합 제어시스템"
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 전력계와 최대전력 제어기에 의해 설정영역의 현재 총 소비전력값이 실시간 모니터링되고, 전력회사와 수용가 간 전력피크요금제 약정에 따른 최대전력값에 연동되어 설정되거나, 관리자에 의해 자체적으로 설정되는 관리목표 총 전력값을 현재 총 소비전력값이 초과하게 될 시 미리 설정된 필요전력 최소값이나 소비전력 절감비율로 전기로의 히터가 비상운전 제어되도록 하고, 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값 이하로 낮아지게 될 시 원래의 정상운전값으로 전기로의 히터가 정상운전 제어되도록 함으로써 강제적인 오프(off) 동작이 아닌 유연한 소비전력 절감 동작이 유도되어 전기로에서 처리중에 있는 제품의 손상이나 품질저하, 전기로의 손상이 방지되고, 최대전력 관리를 위한 시스템의 제어 안정성이 향상되는 새로운 형태의 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 설정영역의 소비전력 정보를 검출하는 전력계와; 관리목표 총 전력값이 설정되어 저장되고, 상기 전력계와의 통신을 통해 설정영역의 현재 총 소비전력값을 실시간 산출하며, 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값을 초과할 시 최대전력 제어신호를 생성하는 최대전력 제어기와; 설정영역 내에 배치되고, 히터에 의해 가열되는 용해로를 갖는 전기로와; 관리자에 의해 설정되는 히터 정상운전값에 따라 상기 히터를 제어하는 정상운전 제어모드와, 최대전력 제어를 위하여 관리자에 의해 설정되는 히터 비상운전값에 따라 상기 히터를 제어하는 비상운전 제어모드 중에서 선택된 어느 하나의 제어모드로 상기 히터를 제어하는 전기로 히터 동작제어기와; 관리자로부터 히터 비상운전값을 입력받아 저장하게 되고, 상기 최대전력 제어기와 통신하게 되되, 상기 최대전력 제어기로부터 송신되는 최대전력 제어신호 수신시 비상운전 제어신호를 생성하여 상기 전기로 히터 동작제어기가 비상운전 제어모드로 동작하도록 하고, 설정 단위시간 동안 최대전력 제어신호 미수신시 정상운전 제어신호를 생성하여 상기 전기로 히터 동작제어기가 정상운전 제어모드로 동작하도록 하는 전기로 전력 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템에서 상기 최대전력 제어기는 관리목표 총 전력값이 설정되어 저장되는 메모리와; 상기 전력계와 통신하여 소비전력 정보를 실시간 전달받는 통신모듈과; 설정영역의 현재 총 소비전력값을 상기 소비전력 정보로부터 실시간 산출하는 연산모듈과; 현재 총 소비전력값과 관리목표 총 전력값을 실시간 비교하는 전력체크모듈 및; 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값을 초과할 시 최대전력 제어신호를 생성하여 상기 통신모듈로 전달하는 최대전력 제어신호 생성모듈을 구비하는 구성으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템에서 상기 전기로 전력 제어기는 관리자로부터 히터 비상운전값을 입력받게 되는 입력모듈과; 히터 비상운전값이 저장되는 메모리와; 상기 최대전력 제어기와 통신하는 통신모듈과; 상기 최대전력 제어기로부터 송신되는 최대전력 제어신호 수신시 비상운전 제어신호를 생성하고, 설정 단위시간 동안 최대전력 제어신호 미수신시 정상운전 제어신호를 생성하는 제어신호 생성모듈과; 상기 메모리로부터 히터 비상운전값을 전달받아 저장하고, 상기 제어신호 생성모듈로부터 비상운전 제어신호가 전달될 시 상기 전기로 히터 동작제어기와 연결되어 히터 비상운전값 정보를 상기 전기로 히터 동작제어기로 전달하며, 상기 제어신호 생성모듈로부터 정상운전 제어신호가 전달될 시 상기 전기로 히터 동작제어기와의 연결이 끊어지는 자동 전력조절모듈을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템에서 상기 전기로 히터 동작제어기는 상기 전기로 전력 제어기의 자동 전력조절모듈과 연결될 시 히터 비상운전값을 전달받아 비상운전 제어모드로 동작하게 되고, 상기 자동 전력조절모듈과의 연결이 끊어질 시 관리자에 의해 설정된 히터 정상운전값에 따른 정상운전 제어모드로 동작하게 될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템은 전원공급장치와 연결되어 전원을 전달받게 되고, 상기 전기로 히터 동작제어기와 연결되어 전원을 공급하게 되며, 내부에 가변저항이 설치되어 상기 전기로 히터 동작제어기로 공급되는 전원의 크기를 변환할 수 있는 공급전원 제어기를 포함하되, 상기 전기로 히터 동작제어기는 비상운전 제어모드에서 히터 비상운전값에 대응하는 출력값의 공급전원을 상기 공급전원 제어기로부터 공급받게 되고, 정상운전 제어모드에서 히터 정상운전값에 대응하는 출력값의 공급전원을 상기 공급전원 제어기로부터 공급받게 될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템에서 상기 전기로 전력 제어기는 상기 전기로가 필요로 하는 필요전력 최소값을 히터 비상운전값으로 입력받아 저장할 수 있다. 이와 달리 상기 전기로 전력 제어기는 상기 전기로 히터 동작제어기의 정상운전 제어모드에서 상기 전기로가 소비하는 전력에 대한 절감비율을 히터 비상운전값으로 입력받아 저장할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템에서 상기 전기로 전력 제어기는 설정 단위시간 동안 최대전력 제어신호 미수신시 상기 전기로 히터 동작제어기가 비상운전 제어모드에서 정상운전 제어모드로 복귀하는 복귀시간값을 관리자로부터 상기 입력모듈을 통해 입력받아 상기 메모리에 저장하게 되고, 최대전력 제어신호를 전달받은 시점으로부터 상기 복귀시간값에 도달할 시 상기 자동 전력조절모듈과 전기로 히터 동작제어기의 연결이 끊어지도록 할 수 있다.
본 발명에 의한 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템에 의하면, 소비전력이 계측되는 설정영역의 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값을 초과하게 될 시 미리 설정된 필요전력 최소값이나 소비전력 절감비율로 전기로의 히터가 비상운전 제어되도록 하고, 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값 이하로 낮아지게 될 시 원래의 정상운전값으로 전기로의 히터가 정상운전 제어되도록 함으로써 강제적인 오프(off) 동작이 아닌 유연한 소비전력 절감 동작이 유도되어 전기로에서 처리중에 있는 제품의 손상이나 품질저하, 전기로의 손상이 방지되고, 최대전력 관리를 위한 시스템의 제어 안정성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템의 구성 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템의 제어동작 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 최대전력 제어기의 구성 블록도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기로 전력 제어기의 구성 블록도;
도 5의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 전기로 전력 제어기의 제어동작 블록도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기로 전력 제어기의 제어 구성 예시도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템의 제어 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템의 제어동작 블록도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 최대전력 제어기의 구성 블록도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기로 전력 제어기의 구성 블록도;
도 5의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 전기로 전력 제어기의 제어동작 블록도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기로 전력 제어기의 제어 구성 예시도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템의 제어 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 7에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 전력계, 최대전력 제어기, 전기로, 히터 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템(100)은 도 1에서와 같이 전력계(10), 최대전력 제어기(20), 전기로(30), 전기로 히터 동작제어기(40), 전기로 전력 제어기(50)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것이다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템(100)은 도 2에서와 같이 전력계(10)와 최대전력 제어기(20)에 의해 설정영역의 현재 총 소비전력값이 실시간 모니터링되도록 하고, 전력회사와 수용가 간 전력피크요금제 약정에 따른 최대전력값에 연동되어 설정되거나, 관리자에 의해 자체적으로 설정되는 관리목표 총 전력값을 현재 총 소비전력값이 초과하게 될 시, 전기로 전력 제어기(50)의 비상운전 제어신호 생성에 의해 전기로 히터 동작제어기(40)가 전기로(30)의 히터(31)를 미리 설정된 히터 비상운전값으로 제어하는 비상운전 제어모드를 실행하도록 한다. 그리고 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값 이하로 낮아지게 될 시 전기로 전력 제어기(50)의 정상운전 제어신호 생성에 의해 전기로 히터 동작제어기(40)가 전기로(30)의 히터(31)를 미리 설정된 히터 정상운전값으로 제어하는 정상운전 제어모드를 실행하도록 한다. 이를 통해 설정영역의 최대전력이 원활하고 효과적으로 제어되게 된다.
전력계(10)는 설정영역의 소비전력 정보를 검출하는 것이다. 이와 같은 전력계(10)로는 설정영역(회사, 공장, 사무소, 일반가정 등)으로 전력을 공급하는 전력회사에서 제공하는 계량기가 사용될 수 있다.
최대전력 제어기(20)는 관리목표 총 전력값이 설정되어 저장되는 것으로, 관리목표 총 전력값은 전력회사와 수용가 간 전력피크요금제 약정에 따른 최대전력값에 연동되어 설정되거나, 관리자에 의해 자체적으로 설정될 수 있다. 이와 같은 최대전력 제어기(20)는 전력계(10)와의 통신을 통해 설정영역의 현재 총 소비전력값을 실시간 산출하게 되며, 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값을 초과할 시 최대전력 제어신호를 생성하여 전기로 전력 제어기(50)로 전송하게 된다. 이와 같은 최대전력 제어기(20)에는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0994517호 "최대전력 통합 제어시스템"을 이루는 최대전력 제어장치의 구성이 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 최대전력 제어기(20)는 도 3에서와 같이 메모리(21), 통신모듈(22), 연산모듈(23), 전력체크모듈(24), 최대전력 제어신호 생성모듈(25)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
메모리(21)는 관리목표 총 전력값이 설정되어 저장되는 것이다. 통신모듈(22)은 전력계(10)와 통신하여 소비전력 정보를 실시간 전달받는 한편, 최대전력 제어신호 생성모듈(25)로부터 최대전력 제어신호를 전달받아 전기로 전력 제어기(50)로 전송하는 모듈이다.
연산모듈(23)은 설정영역의 현재 총 소비전력값을 소비전력 정보로부터 실시간 산출하는 모듈이다. 전력체크모듈(24)은 현재 총 소비전력값과 관리목표 총 전력값을 실시간 비교하는 모듈이다. 최대전력 제어신호 생성모듈(25)은 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값을 초과할 시 최대전력 제어신호를 생성하여 통신모듈(22)로 전달하는 모듈이다.
전기로(30)는 설정영역 내에 배치되는 것으로, 히터(31)에 의해 가열되는 용해로를 갖는다.
전기로 히터 동작제어기(40)는 전기로(30)의 히터(31)를 정상운전 제어모드나 비상운전 제어모드로 동작 제어하는 것이다. 여기서 정상운전 제어모드는 관리자에 의해 설정되는 히터 정상운전값에 따라 히터(31)를 제어하는 모드이고, 비상운전 제어모드는 최대전력 제어를 위하여 관리자에 의해 설정되는 히터 비상운전값에 따라 히터(31)를 제어하는 모드이다. 전기로 히터 동작제어기(40)는 히터 정상운전값이 자체적으로 입력되어 저장되는 구조로 이루어질 수도 있고, 전기로 전력 제어기(50)로부터 히터 정상운전값을 전달받는 구조로 이루어질 수도 있다.
전기로 전력 제어기(50)는 관리자로부터 히터 비상운전값을 입력받아 저장하게 된다. 히터 비상운전값은 전기로(30)가 필요로 하는 필요전력 최소값으로 설정될 수도 있고, 전기로 히터 동작제어기(40)의 정상운전 제어모드에서 전기로(30)가 소비하는 전력에 대한 절감비율로 설정될 수도 있다.
또한 전기로 전력 제어기(50)는 최대전력 제어기(20)와 통신하게 되는데, 최대전력 제어기(20)로부터 송신되는 최대전력 제어신호 수신시 비상운전 제어신호를 생성하게 되고, 설정 단위시간 동안 최대전력 제어신호 미수신시 정상운전 제어신호를 생성하게 된다. 여기서 비상운전 제어신호를 통해 전기로 히터 동작제어기(40)가 비상운전 제어모드로 동작하게 되고, 정상운전 제어신호를 통해 전기로 히터 동작제어기(40)가 정상운전 제어모드로 동작하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 전기로 전력 제어기(50)는 도 4에서와 같이 입력모듈(51), 메모리(52), 통신모듈(53), 제어신호 생성모듈(54), 자동 전력조절모듈(55)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
입력모듈(51)은 관리자로부터 히터 비상운전값을 입력받게 되는 것이고, 메모리(52)는 히터 비상운전값이 저장되는 것이다. 여기서 히터 정상운전값도 입력모듈(51)을 통해 입력되어 메모리(52)에 저장될 수 있다.
통신모듈(53)은 최대전력 제어기(20)와 통신하여 최대전력 제어기로부터 송신되는 최대전력 제어신호를 수신하거나, 전기로 히터 동작제어기(40)와 통신하여 정상운전 제어신호/비상운전 제어신호를 전달하게 된다.
제어신호 생성모듈(54)은 최대전력 제어신호 수신시 비상운전 제어신호를 생성하고, 설정 단위시간 동안 최대전력 제어신호 미수신시 정상운전 제어신호를 생성하는 것이다.
자동 전력조절모듈(55)은 메모리(52)로부터 히터 비상운전값을 전달받아 저장하게 되는데, 도 5의 (a)에서와 같이 제어신호 생성모듈(54)로부터 비상운전 제어신호가 전달될 시 전기로 히터 동작제어기(40)와 연결되어 히터 비상운전값 정보를 전기로 히터 동작제어기(40)로 전달하게 된다. 전기로 히터 동작제어기(40)는 전기로 전력 제어기(50)의 자동 전력조절모듈(55)과 연결될 시 히터 비상운전값을 전달받아 비상운전 제어모드로 동작하게 된다. 그리고 자동 전력조절모듈(55)은 도 5의 (b)에서와 같이 제어신호 생성모듈(54)로부터 정상운전 제어신호가 전달될 시 전기로 히터 동작제어기(40)와의 연결이 끊어지게 되는데, 전기로 히터 동작제어기(40)는 자동 전력조절모듈(55)와의 연결이 끊어질 시 관리자에 의해 설정된 히터 정상운전값에 따른 정상운전 제어모드로 동작하게 된다. 이를 위하여 전기로 히터 동작제어기(40)는 히터 정상운전값이 자체적으로 입력되어 저장되는 구조로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템(100)은 도 5와 도 6에서와 같이 전원공급장치(70)와 연결되어 전원을 전달받게 되는 공급전원 제어기(60)를 구비하게 되는데, 공급전원 제어기(60)는 전기로 히터 동작제어기(40)와도 연결되어 전기로 히터 동작제어기(40)로 전원을 공급하게 된다. 이와 같은 공급전원 제어기(60)의 내부에는 가변저항이 설치되어 전기로 히터 동작제어기(40)로 공급되는 전원의 크기가 변환될 수 있도록 한다. 여기서 전기로 히터 동작제어기(40)는 비상운전 제어모드에서 히터 비상운전값에 대응하는 출력값의 공급전원을 공급전원 제어기(60)로부터 공급받게 되고, 정상운전 제어모드에서 히터 정상운전값에 대응하는 출력값의 공급전원을 공급전원 제어기(60)로부터 공급받게 된다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템(100)은 도 7에서와 같이 설정 단위시간 동안 최대전력 제어신호 미수신시 전기로 히터 동작제어기(40)가 비상운전 제어모드에서 정상운전 제어모드로 복귀하는 복귀시간값을 관리자로부터 전기로 전력 제어기(50)의 입력모듈(51)을 통해 입력받아 메모리(52)에 저장하도록 하고, 최대전력 제어신호를 전달받은 시점으로부터 복귀시간값에 도달할 시 자동 전력조절모듈(55)과 전기로 히터 동작제어기(40)의 연결이 끊어지도록 할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템(100)은 전기로(30)의 강제적인 오프(off) 동작이 아닌 유연한 소비전력 절감 동작이 유도되어 전기로(30)에서 처리중에 있는 제품의 손상이나 품질저하, 전기로(30)의 손상이 방지되고, 최대전력 관리를 위한 시스템의 제어 안정성이 향상되는 특징을 갖는다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
10 : 전력계 20 : 최대전력 제어기
21 : 메모리 22 : 통신모듈
23 : 연산모듈 24 : 전력체크모듈
25 : 최대전력 제어신호 생성모듈 30 : 전기로
31 : 히터 40 : 전기로 히터 동작제어기
50 : 전기로 전력 제어기 51 : 입력모듈
52 : 메모리 53 : 통신모듈
54 : 제어신호 생성모듈 55 : 자동 전력조절모듈
60 : 공급전원 제어기 70 : 전원공급장치
100 : 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템
21 : 메모리 22 : 통신모듈
23 : 연산모듈 24 : 전력체크모듈
25 : 최대전력 제어신호 생성모듈 30 : 전기로
31 : 히터 40 : 전기로 히터 동작제어기
50 : 전기로 전력 제어기 51 : 입력모듈
52 : 메모리 53 : 통신모듈
54 : 제어신호 생성모듈 55 : 자동 전력조절모듈
60 : 공급전원 제어기 70 : 전원공급장치
100 : 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템
Claims (8)
- 설정영역으로 전력을 공급하는 전력회사에서 제공하는 계량기가 사용되고, 설정영역의 소비전력 정보를 검출하는 전력계(10)와;
전력회사와 수용가 간 전력피크요금제 약정에 따른 최대전력값에 연동되어 설정되는 관리목표 총 전력값과 관리자에 의해 자체적으로 설정되는 관리목표 총 전력값 중 어느 하나가 설정되어 저장되고, 전력계(10)와의 통신을 통해 설정영역의 현재 총 소비전력값을 실시간 산출하며, 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값을 초과할 시 최대전력 제어신호를 생성하되, 관리목표 총 전력값이 설정되어 저장되는 메모리(21), 전력계(10)와 통신하여 소비전력 정보를 실시간 전달받는 통신모듈(22), 설정영역의 현재 총 소비전력값을 소비전력 정보로부터 실시간 산출하는 연산모듈(23), 현재 총 소비전력값과 관리목표 총 전력값을 실시간 비교하는 전력체크모듈(24), 현재 총 소비전력값이 관리목표 총 전력값을 초과할 시 최대전력 제어신호를 생성하여 통신모듈(22)로 전달하는 최대전력 제어신호 생성모듈(25)을 구비하는 최대전력 제어기(20)와;
설정영역 내에 배치되고, 히터(31)에 의해 가열되는 용해로를 갖는 전기로(30)와;
전원공급장치(70)와 연결되어 전원을 전달받게 되고, 내부에 가변저항이 설치되어 전원공급장치(70)로부터 전달받은 전원의 크기를 변환할 수 있는 공급전원 제어기(60)와;
공급전원 제어기(60)와 연결되어 전원을 공급받게 되고, 관리자에 의해 설정되는 히터 정상운전값에 따라 히터(31)를 제어하는 정상운전 제어모드와, 최대전력 제어를 위하여 관리자에 의해 설정되는 히터 비상운전값에 따라 히터(31)를 제어하는 비상운전 제어모드 중에서 선택된 어느 하나의 제어모드로 히터(31)를 제어하되, 비상운전 제어모드에서 히터 비상운전값에 대응하는 출력값의 공급전원을 공급전원 제어기(60)로부터 공급받게 되고, 정상운전 제어모드에서 히터 정상운전값에 대응하는 출력값의 공급전원을 공급전원 제어기(60)로부터 공급받게 되는 전기로 히터 동작제어기(40)와;
전기로(30)가 필요로 하는 필요전력 최소값과, 전기로 히터 동작제어기(40)의 정상운전 제어모드에서 전기로(30)가 소비하는 전력에 대한 절감비율 중에서 선택된 어느 하나를 히터 비상운전값으로 입력받아 저장하게 되고, 최대전력 제어기(20)와 통신하여 최대전력 제어기(20)로부터 송신되는 최대전력 제어신호 수신시 비상운전 제어신호를 생성하여 전기로 히터 동작제어기(40)가 비상운전 제어모드로 동작하도록 하며, 설정 단위시간 동안 최대전력 제어신호 미수신시 정상운전 제어신호를 생성하여 전기로 히터 동작제어기(40)가 정상운전 제어모드로 동작하도록 하되, 관리자로부터 히터 비상운전값을 입력받게 되는 입력모듈(51), 히터 비상운전값이 저장되는 메모리(52), 최대전력 제어기(20)와 통신하는 통신모듈(53), 최대전력 제어기(20)로부터 송신되는 최대전력 제어신호 수신시 비상운전 제어신호를 생성하고 설정 단위시간 동안 최대전력 제어신호 미수신시 정상운전 제어신호를 생성하는 제어신호 생성모듈(54), 메모리(52)로부터 히터 비상운전값을 전달받아 저장하고 제어신호 생성모듈(54)로부터 비상운전 제어신호가 전달될 시 전기로 히터 동작제어기(40)와 연결되어 히터 비상운전값 정보를 전기로 히터 동작제어기(40)로 전달하며 제어신호 생성모듈(54)로부터 정상운전 제어신호가 전달될 시 전기로 히터 동작제어기(40)와의 연결이 끊어지는 자동 전력조절모듈(55)을 포함하는 구성으로 이루어지고, 설정 단위시간 동안 최대전력 제어신호 미수신시 전기로 히터 동작제어기(40)가 비상운전 제어모드에서 정상운전 제어모드로 복귀하는 복귀시간값을 관리자로부터 입력모듈(51)을 통해 입력받아 메모리(52)에 저장하게 되고, 최대전력 제어신호를 전달받은 시점으로부터 복귀시간값에 도달할 시 자동 전력조절모듈(55)과 전기로 히터 동작제어기(40)의 연결이 끊어지도록 하는 전기로 전력 제어기(50)를 포함하고,
전기로 히터 동작제어기(40)는 전기로 전력 제어기(50)의 자동 전력조절모듈(55)과 연결될 시 히터 비상운전값을 전달받아 비상운전 제어모드로 동작하게 되고, 자동 전력조절모듈(55)과의 연결이 끊어질 시 관리자에 의해 설정된 히터 정상운전값에 따른 정상운전 제어모드로 동작하게 되는 것을 특징으로 하는 출력값 변환형 전기로 최대전력 제어시스템. - 삭제
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