KR101979231B1 - 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치 - Google Patents

예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치에 관한 것으로서, 전국에 설치된 발전시설(11)의 가동을 통합적으로 제어하기 위하여 통신망으로 연결된 각 발전시설(11)의 가동을 제어하여, 생산 가능한 발전용량을 관리하는 발전사업자서버(1); 상기 통신망을 통해 상기 발전사업자서버(1)에서 제공되는 발전용량과, 부하에서 소비되는 전력사용량을 실시간으로 측정하여 예비전력량을 실시간으로 산출하여, 예비전력량 또는 필요한 발전용량의 조절을 위해 발전지지정보를 상기 발전사업자서버(1)에 제공하는 전력거래소서버(2); 상기 전력거래소서버(2)에서 인가되는 가동명령에 따라 전국에 산재 설치된 비상발전기(4)의 가동을 원격 제어하기 위해 전력거래소서버(2) 및 전국의 비상발전기(4)와 통신망으로 연결된 비상발전관리서버(3); 지진을 관측, 감지하여 지진발생정보를 상기 발전사업자서버(1)에 제공하는 지진관측서버(5);를 포함하여 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치를 구성함으로써, 전력거래소서버(2)에서 실시간으로 산출되는 예비전력량이 전력거래소서버(2)에 사전 저장된 기준값에 미달하면 상기 비상발전관리서버(3)가 전국에 설치된 비상발전기(4)를 원격 가동하여 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 상기 전력계통의 예비전력으로 동기 투입하여 예비전력량을 증가시키도록 함으로써, 예비전력량 부족에 따른 대규모 정전사태를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치{An emergency generator remote control device for securing reserve power}
본 발명은 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예비전력량 부족이 감지되면 전국 각지에 분산 설치된 비상발전기를 원격 가동시켜 전력을 생산하고, 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입함으로써, 예비전력량 부족에 따른 대규모 정전사태를 미연에 방지할 수 있게 한 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치에 관한 것이다.
'전력계통'은, 발전소, 변전소, 송배전선(送配電線) 및 부하로 구성되어 전력의 발생 및 이용이 이루어지는 시스템을 말한다.
전력계통에서 일 년 중 전력사용이 최대로 되는 순간의 전력수요를 의미하는 '최대전력수요'는 과거에는 주로 여름철 냉방기기의 가동이 많은 7월 중순∼8월 중순에 발생하였으나, 근래에는 전기 난방기기의 사용이 크게 증가하면서 2009년도부터는 최대전력수요가 겨울철에 발생하고 있다.
한편 '예비전력량(예비율)'은, '최대전력수요'에 비해 전력수요를 충족시킬 수 있는 발전소 용량의 확보 정도를 의미하는 '발전설비용량'이 얼마나 되는지를 나타내는 것으로서, 우리나라는 미국 등 다른 선진국에 비해 예비전력량이 양호하여 정전율은 낮은 편이었다.
그러나, 최근 겨울철 부하 급증과 지속적으로 증가하고 있는 전력수요로 인하여 전력수급 문제가 대두되고 있다. 그리하여 2011년에는 예비전력량 부족으로 인한 '순환단전'에 의해 사상 유례없는 656만 호의 대규모 정전사태가 발생하여 일반 가정뿐만 아니라, 비상발전기가 없는 중소기업을 중심으로 막대한 피해가 발생하였다.
따라서 전력수급에 따른 순환단전에 의해 대규모 정전사태를 방지하기 위해서는 예비전력량을 충분히 확보하여야 하며, 예비전력량 확보를 위해서는 발전소의 계속된 건설이 불가피하나, 발전소는 단기간에 건설할 수 없는 설비로 짧게는 5년 길게는 20년 정도의 기간이 필요할 뿐만 아니라, 막대한 비용이 소요되는 단점이 있다.
한편 전국의 병원, 대형건물, 공장 등 일정규모 이상의 건물에는 정전 시 비상 발전을 위하여 통상 디젤유를 원료로 사용하는 비상발전기 설치가 소방법 등에 의해 의무화되어 있다.
이러한 비상발전기는 전국적으로 약 8만여 대가 설치되어 있고, 모든 비상 발전기의 발전용량은 무려 26,156MW로 현재 국내의 모든 석탄 화력 발전 총량과 비슷할 뿐만 아니라, 원전 1기 정도의 발전용량에 해당하는 1,100MW 정도의 비상발전기가 매년 새로 설치되고 있다.
비상발전기는 외부로부터 상용전력이 정상적으로 공급되는 일반적인 상황에서는 가동할 일이 거의 없기 때문에 평소에는 일반적인 원전 25기와 맞먹는 막대한 전력 생산 시설이 활용되지 못하고 있는 것이다.
따라서 전력사용량이 급증할 때, 단 몇 시간 동안만이라도, 전국의 비상발전기를 가동시켜 전력을 생산함으로써, 예비전력량을 증가시켜 순환단전에 따른 대규모 정전사태를 예방할 수 있도록 전국에 설치된 8만여 대의 비상발전기를 효율적으로 원격 가동하기 위한 장치의 개발이 절실한 실정이다.
등록특허공보 제10-0814891호
본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로서, 예비전력량 부족이 감지되면 전국 각지에 분산 설치된 비상발전기를 원격 가동시켜 전력을 생산하고, 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 비상발전기의 원격 제어에 앞서 비상발전기의 가동과 소내부하를 감지하여, 비상발전기에서 생산되는 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입하기 위한 원격 제어가 가능한지를 판별 가능케 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 지진관측서버에서 제공되는 지진발생정보를 통해 발전시설 가동을 제어하고, 그에 따른 발전용량 감소시, 비상발전기를 원격 가동시켜 전력을 생산하고, 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치는, 전국에 설치된 발전시설(11)의 가동을 통합적으로 제어하기 위하여 통신망으로 연결된 각 발전시설(11)의 가동을 제어하여, 생산 가능한 발전용량을 관리하는 발전사업자서버(1); 상기 통신망을 통해 상기 발전사업자서버(1)에서 제공되는 발전용량과, 부하에서 소비되는 전력사용량을 실시간으로 측정하여 예비전력량을 실시간으로 산출하여, 예비전력량 또는 필요한 발전용량의 조절을 위해 발전지지정보를 상기 발전사업자서버(1)에 제공하는 전력거래소서버(2); 상기 전력거래소서버(2)에서 인가되는 가동명령에 따라 전국에 산재 설치된 비상발전기(4)의 가동을 원격 제어하기 위해 전력거래소서버(2) 및 전국의 비상발전기(4)와 통신망으로 연결된 비상발전관리서버(3); 지진을 관측, 감지하여 지진발생정보를 상기 발전사업자서버(1)에 제공하는 지진관측서버(5); 를 포함하여 지진 발생 시, 지진관측서버(5)에 사전 저장된 진도기준값과, 지진 발생에 따른 진도값을 비교하여, 진도값이 진도기준값을 초과하면, 지진발생지역의 발전시설(11) 가동정지명령을 발전사업자서버(1)에 전달하고, 상기 전력거래소서버(2)에서 실시간으로 산출되는 예비전력량이 전력거래소서버(2)에 사전 저장된 기준값에 미달하면 상기 비상발전관리서버(3)가 전국에 설치된 비상발전기(4)를 원격 가동하여 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입하여 예비전력량을 증가시키도록 하고, 상기 비상발전기(4)는, 상기 비상발전관리서버(3)와 통신망으로 연결되어 비상발전관리서버(3)에서 인가되는 가동명령에 따라 비상발전기(4)를 원격 가동시키는 원격제어모듈(41); 을 구비하고, 상기 원격제어모듈(41)은, 통신망을 이용한 데이터 교환을 통해 상기 비상발전관리서버(3)의 가동명령을 수신하고, 비상발전기(4)의 가동정보를 비상발전관리서버(3)로 송신하는 통신부(411); 상기 통신부(411)에서 수신된 가동명령에 따라 비상발전기(4)의 가동을 제어하고, 통신부(411)를 통해 인가된 비상발전관리서버(3)의 가동명령에 따라 비상발전기(4)를 가동시켜 전력을 생산하고, 생산된 전력의 주파수와 전압을 조절하여 전력계통의 예비전력으로 동기 투입되게 하는 제어부(412); 상기 제어부(412)에 의해 가동이 이루어진 비상발전기(4)의 가동정보를 생성하여 상기 통신부(411)를 통해 비상발전관리서버(3)에 전달되게 하는 가동관리부(413); 를 포함하고, 상기 통신부(411)는, 상기 비상발전기(4)의 가동정보를 발전기관리자의 모바일디바이스(M)로 전송하도록 하고, 전국에 분산 설치된 비상발전기(4) 별로 서로 다른 식별정보(IP)를 가짐으로써 비상발전관리서버(3)에서 원하는 지역이나 장소 또는 특정의 비상발전기(4)를 한정하여 가동 또는 정지되게 하고, 상기 비상발전관리서버(3)에는 전국에 분산 설치된 비상발전기(4)의 식별정보가 사전 저장되는 데이터베이스를 구비하고, 상기 가동정보는, 상기 비상발전기(4)의 가동시간, 전력생산량, 연료소모량, 주파수, 전압 중 어느 하나 이상을 포함하고, 상기 비상발전관리서버(3)는, 상기 가동관리부(413)에서 제공되는 비상발전기(4)의 가동정보를 분석하고, 분석된 가동정보와 사전 저장된 기준값을 비교하여 원격 가동된 비상발전기(4)에서 생산된 전력량에 따른 지급비용을 산출하여, 상기 전력거래소서버(2)와 발전기관리자의 모바일디바이스(M)로 전송하는 비용산출모듈(31); 을 더 구비하고, 상기 비용산출모듈(31)은 가동정보에 포함되는 비상발전기(4)의 가동시간, 전력생산량, 연료소모량, 주파수, 전압 중 어느 하나 이상의 정보를 기준으로 비상발전기(4)에서 생산된 전력이 전력계통의 예비전력으로 동기 투입되는데 소요되는 비용을 비상발전기(4) 별로 산출하고, 상기 비용산출모듈(31)에는 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입 가능한 비상발전기(4)의 관리주체, 기종, 발전용량, 연료소모량 등에 관한 정보를 데이터베이스에 사전 저장하고, 상기 원격제어모듈(41)은, 상기 비상발전기(4)의 가동과 소내부하를 감지하여, 상기 전력계통의 예비전력으로 동기 투입하기 위한 원격 제어가 가능한지를 판별하는 가동감지부(414); 를 더 구비하고, 상기 가동감지부(414)는 비상발전관리서버(3)와 통신망으로 연결된 원격제어모듈(41)이 비상발전관리서버(3)의 가동명령을 수신한 후, 비상발전기(4)를 가동하기에 앞서 비상발전기(4)의 가동과 소내부하를 먼저 감지함으로써, 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입하기 위한 원격 제어가 가능한지를 판별하여, 비상발전기(4)가 소내부하를 위해 이미 가동 중인 경우에는, 생산된 전력이 비상발전관리서버(3)의 원격 제어에 의한 가동명령에 의해 전력계통의 예비전력으로 동기 투입되지 않도록 함으로써, 소내부하를 감당하기 위한 비상발전기(4)의 안정적인 가동이 이루어지게 하고, 상기 비상발전기(4)에서 생산된 전력이 소내부하용으로 공급되거나, 전력계통의 예비전력용으로 공급되는 것을 선택적으로 제어하는 스위치(S); 상기 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 기간시설을 포함하는 특정 부하로 우선 공급하는 비상공급망(6); 을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치를 제공한다.
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본 발명은 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치은, 예비전력량 부족이 감지되면 전국 각지에 분산 설치된 비상발전기를 원격 가동시켜 전력을 생산하고, 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입함으로써, 예비전력량 부족에 따른 대규모 정전사태를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 일시적인 예비전력량 부족에 대비하기 위한 발전시설의 확충에 필요한 발전시설의 건축 없이도, 일시적인 예비전력량 부족을 이미 전국에 설치된 비상발전기의 원격 제어를 통해 해소할 수 있게 됨으로써, 발전시설의 건설 등에 필요한 시간과 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 특히, 환경오염 유발물질의 배출량이 많은 석탄화력발전소나, 위험성이 높은 원자력발전소를 건설하지 않아도 되는 효과가 있다.
또한, 이미 전국에 설치되어 상당한 전력 생산이 가능한 비상발전기는 소방법 등에 의한 설치규정에 따라 일정규모 이상의 건물이 신축될 때마다 설치됨으로써 해마다 일정한 발전용량이 증대되기 때문에 추가적인 발전시설의 설치 없이도 상당 기간 안정적으로 발전용량을 확대할 수 있는 효과가 있다.
또한, 비상발전기는 감가상각은 고려하지 않기 때문에 연료비만 있으면 전기를 저렴하게 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 상시 가동하는 것이 아니라 예비전력량 부족이 예상되는 피크때만 가동하게 되므로 내구성 문제를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 비상발전기를 설치한 사업주는 예비전력량 부족에 따른 비상발전기의 가동 시, 생산된 전력량에 따라 전력생산비용을 지급받을 수 있게 됨으로써, 경제적 수익의 창출이 가능한 효과도 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치의 실시 예에 따른 원격제어모듈의 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치의 또 다른 실시 예에 따른 비용산출모듈을 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치의 또 다른 실시 예에 따른 가동감지부를 나타낸 블록도.
도 5는 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치의 또 다른 실시 예에 따른 비상공급망을 나타낸 블록도.
도 6은 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 방법의 실시 예에 따른 흐름도.
도 7은 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 방법의 또 다른 실시 예에 따른 흐름도.
이하, 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치을 상세히 설명함에 있어서, 본 발명에 따른 실시 예를 기준으로 설명한 것으로서, 본 발명의 기술을 본 문서에 기재된 실시 예에 기재된 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
아울러, 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있으며, 본 발명에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다.
예를 들면, '제1부분'과 '제2부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명에 기재된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 발명에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 발명에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치의 실시 예에 따른 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치의 실시 예에 따른 원격제어모듈의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한다.
본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치는, 발전사업자서버(1), 전력거래소서버(2), 비상발전관리서버(3), 지진관측서버(5)를 포함한다.
상기 발전사업자서버(1)는 발전시설(11)의 가동을 제어하여, 생산 가능한 발전용량을 관리한다.
즉, 전국에 설치된 발전시설(11)의 가동을 통합적으로 제어하기 위하여 각 발전시설(11)과 통신망으로 연결되어, 통신망으로 연결된 모든 발전시설(11)의 가동을 제어할 뿐만 아니라, 그에 따른 발전용량을 관리한다.
이때, 발전사업자서버(1)는 전력거래소서버(2)와 통신망으로 연결되어 전력거래소서버(2)에서 인가되는 발전지시정보(발전용량, 발전시간)에 따라 발전시설(11)의 가동을 제어할 수 있다.
상기 전력거래소서버(2)는 통신망을 통해 발전사업자서버(1)에서 제공되는 발전용량과, 부하(수용가측)에서 소비되는 전력사용량을 실시간으로 측정하여 예비전력량을 실시간으로 산출한다.
즉, 전력거래소서버(2)는 발전사업자서버(1)에서 제공되는 발전용량과, 부하(수용가측) 전력량계에서 획득한 전력사용량을 실시간으로 측정함으로써, 예비전력량을 실시간으로 산출한다.
그리하여 예비전력량 또는 필요한 발전용량의 조절을 위해 발전지시정보(발전용량, 발전시간)를 발전사업자서버(1)에 제공할 수 있다.
또한, 전력거래소서버(2)는 통신망을 통해 비상발전관리서버(3)와 연결됨으로써, 발전사업자서버(1)에서 제공되는 발전용량이 최대치임에도 불구하고, 산출된 예비전력량이 전력거래소서버(2)에 사전 저장된 기준값에 미달하면 비상발전관리서버(3)에 비상발전기(4) 가동명령을 인가할 수 있다.
상기 비상발전관리서버(3)는 전력거래소서버(2)에서 인가되는 가동명령에 따라 전국에 산재 설치된 비상발전기(4)의 가동을 원격 제어하기 위하여 전력거래소서버(2) 및 전국의 비상발전기(4)와 통신망으로 연결된다.
그리하여 전력거래소서버(2)에서 인가되는 가동명령에 따라 비상발전관리서버(3)가 전국에 설치된 비상발전기(4)를 원격 가동하여 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 상기 전력계통의 예비전력으로 동기 투입함으로써, 부족한 예비전력량을 증가시킬 수 있게 된다.
상기 비상발전기(4)는 비상발전관리서버(3)와 통신망으로 연결되어 비상발전관리서버(3)에서 인가되는 가동명령에 따라 비상발전기(4)를 원격 가동시키는 원격제어모듈(41)을 구비한다.
상기 원격제어모듈(41)은, 통신부(411), 제어부(412), 가동관리부(413)를 포함한다.
상기 통신부(411)는 통신망을 이용한 데이터 교환을 통해 비상발전관리서버(3)의 가동명령을 수신하고, 비상발전기(4)의 가동정보를 비상발전관리서버(3)로 송신한다.
통신부(411)는 전국에 분산 설치된 비상발전기(4) 별로 서로 다른 식별정보(IP)를 가짐으로써, 비상발전관리서버(3)에서 원하는 지역이나 장소 또는 특정의 비상발전기(4)를 한정하여 가동 또는 정지되게 할 수 있다.
이를 위해 비상발전관리서버(3)에는 전국에 분산 설치된 비상발전기(4)의 식별정보가 사전 저장되는 데이터베이스를 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 통신부(411)는 비상발전기(4)의 가동정보를 발전기관리자의 모바일디바이스(M)로 전송할 수 있다.
이를 위해 모바일디바이스(M)는 통신망에 연결되는 것이 바람직하다.
따라서 모바일디바이스(M)를 소지한 발전기관리자는 비상발전관리서버(3)의 원격 제어에 의한 비상발전기(4)의 가동을 언제 어디서든지 즉각 인지할 수 있게 됨으로써, 비상발전기(4)의 가동 시 비상발전기(4)의 안정적인 가동 유지를 위해 필요한 각종 작업을 수행할 수 있게 된다.
상기 제어부(412)는 통신부(411)에서 수신된 가동명령에 따라 비상발전기(4)의 가동을 제어한다.
즉, 제어부(412)는 통신부(411)를 통해 인가된 비상발전관리서버(3)의 가동명령에 따라 비상발전기(4)를 가동시켜 전력을 생산하고, 생산된 전력의 주파수와 전압을 조절하여 전력계통의 예비전력으로 동기 투입되게 한다.
상기 가동관리부(413)는 제어부(412)에 의해 가동이 이루어진 비상발전기(4)의 가동정보를 생성하여 통신부(411)를 통해 비상발전관리서버(3)에 인가되게 한다.
상기 가동정보는, 비상발전기(4)의 가동시간, 전력생산량, 연료소모량, 주파수, 전압 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
따라서, 비상발전관리서버(3)는 전국에 분산 설치된 각 비상발전기(4)의 가동정보를 취합하여, 전력계통의 예비전력으로 동기 투입된 발전용량을 산출한 후 그 산출값을 전력거래소서버(2)에 제공한다.
전력거래소서버(2)는 발전사업자서버(1)에서 제공되는 발전용량에, 비상발전관리서버(3)에서 제공되는 예비전력량으로 동기 투입된 발전용량을 합산한 총발전용량과, 부하(수용가측) 전력량계에서 획득한 전력사용량에 따른 예비전력량을 산출한다.
그리하여 산출된 예비전력량이 사전 저장된 예비전력량 기준값 이상으로 증가하면 비상발전관리서버(3)에 비상발전기(4) 가동정지명령을 인가함으로써, 비상발전관리서버(3)에 의한 비상발전기(4)의 가동 제어가 이루어지며, 이러한 과정을 통해 예비전력량 부족을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 예비전력량 부족에 따른 대규모 정전사태를 미연에 방지할 수 있게 된다.
상기 지진관측서버(5)는 지진 발생 시, 지진관측서버(5)에 사전 저장된 진도기준값과, 지진 발생에 따른 진도값을 비교하여, 진도값이 진도기준값을 초과하면, 발전사업자서버(1)에 가동정지명령을 인가함으로써, 지진발생지역의 발전시설(11) 가동을 제어할 수 있다.
지진 발생 시, 석탄화력발전소나 원자력발전소 등 발전시설(11) 내부의 각종 시설물이 파손되거나 손상되어 발전시설(11)의 가동이 중단되는 사례가 빈번하다.
또한, 발전시설(11) 내 주요 시설물의 파손이나 손상이 없더라도, 지진 발생 후 발전시설(11)의 안정적인 가동을 위한 안전점검이 필요한 경우에도 발전시설(11)의 가동 중단이 불가피한 때도 있다.
지진관측서버(5)에서 제공된 가동정지명령에 따라 발전사업자서버(1)가 발전시설(11)의 가동을 제어하여 발전용량이 감소함에 따라 전력거래소서버(2)가 산출한 예비전력량이 기준값에 미달하면 비상발전관리서버(3)가 전국에 설치된 비상발전기(4)를 원격 가동하여 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 상기 전력계통의 예비전력으로 동기 투입함으로써, 부족한 예비전력량을 충당할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치의 또 다른 실시 예에 따른 비용산출모듈을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하여 설명한다.
상기 비상발전관리서버(3)는, 가동관리부(413)에서 제공되는 비상발전기(4)의 가동정보를 분석하고, 분석된 가동정보와 사전 저장된 기준값을 비교하여 원격 가동된 비상발전기(4)에서 생산된 전력량에 따른 지급비용을 산출하여, 상기 전력거래소서버(2)와 발전기관리자의 모바일디바이스(M)로 전송하는 비용산출모듈(31)을 더 구비할 수 있다.
즉, 비용산출모듈(31)은 가동정보에 포함되는 비상발전기(4)의 가동시간, 전력생산량, 연료소모량, 주파수, 전압 중 어느 하나 이상의 정보를 기준으로 비상발전기(4)에서 생산된 전력이 전력계통의 예비전력으로 동기 투입되는데 소요되는 비용을 비상발전기(4) 별로 산출한다.
이를 위해 비용산출모듈(31)에는 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입 가능한 비상발전기(4)의 관리주체, 기종, 발전용량, 연료소모량 등에 관한 정보를 데이터베이스에 사전 저장하는 것이 바람직하다.
그리하여 비상발전기(4)에서 생산된 전력량에 따른 지급비용을 산출하여 비상발전기(4)의 관리주체에 지급 가능케 함으로써, 비상발전기(4) 관리주체는 비상발전기(4)를 이용한 경제적 수익 창출이 가능케 된다.
도 4는 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치의 또 다른 실시 예에 따른 가동감지부를 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치의 또 다른 실시 예에 따른 비상공급망을 나타낸 블록도이다.
도 4 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
상기 원격제어모듈(41)은, 비상발전기(4)의 가동과 소내부하를 감지하여, 전력계통의 예비전력으로 동기 투입하기 위한 원격 제어가 가능한지를 판별하는 가동감지부(414)를 더 구비할 수 있다.
즉, 가동감지부(414)는 비상발전관리서버(3)와 통신망으로 연결된 원격제어모듈(41)이 비상발전관리서버(3)의 가동명령을 수신한 후, 비상발전기(4)를 가동하기에 앞서 비상발전기(4)의 가동과 소내부하를 먼저 감지함으로써, 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입하기 위한 원격 제어가 가능한지를 판별하게 된다.
그리하여 비상발전기(4)가 소내부하를 위해 이미 가동 중인 경우에는, 생산된 전력이 비상발전관리서버(3)의 원격 제어에 의한 가동명령에 의해 전력계통의 예비전력으로 동기 투입되지 않도록 함으로써, 소내부하를 감당하기 위한 비상발전기(4)의 안정적인 가동이 이루어지게 된다.
따라서 비상발전기(4)에는 생산된 전력이 소내부하용으로 공급되거나, 전력계통의 예비전력용으로 공급되는 것을 선택적으로 제어하는 스위치(S)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 스위치(S)는 발전기관리자에 의해 수동조작 되거나, 비상발전기(4)가 설치된 건물 내부의 정전을 감지하는 정전감지회로에 의해 자동 조작되거나, 비상발전관리서버(3)의 가동명령이 인가되는 원격제어모듈(41)에 의해 자동 조작될 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치는 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 기간시설을 포함하는 특정 부하로 우선 공급하는 비상공급망(6)을 더 구비할 수 있다.
이때, 비상공급망(6)은 발전시설(11)에서 생산된 전력을 부하(최종소비자)로 공급하는 송전, 배전 시설과 별도로 구성하는 것이 바람직하다.
태풍, 지진, 해일 등 각종 재난 발생으로 인해 주요 발전시설(11)의 가동이 불가능케 되거나, 주요 발전시설(11)에서 생산된 전력을 공급하기 위한 송전, 배전 등 공급망이 손상되는 경우에 항공, 철도, 금융, 통신, 원자력발전소 등 국가 기간시설의 가동이 중단되는 사례가 빈번하다.
특히 통신의 경우에는 발전시설(11)로부터 생산된 전력 공급이 이루어지지 않는 경우를 대비하여 자체적으로 비상발전기(4)를 갖추고 있으나, 재난 발생으로 인해 자체 비상발전기(4)의 가동이 불가능케 되는 사례도 있다.
재난 발생으로 인해 통신망의 가동이 중단되는 경우에, 재난 발생으로 인한 대피, 인명구조 등 구호 및 각종 후속 조치를 위한 각종 정보의 전달이 어렵게 되어 재난 발생에 따른 인명피해가 가중될 우려가 크다.
또한, 원자력발전소의 경우 자체적으로 전력을 생산하기도 하지만, 재난으로 인해 전력 생산이 불가능케 되더라도, 원자로의 냉각은 지속되어야 하기 때문에, 정전 시 원자로 냉각을 위한 비상발전기(4)를 필수적으로 갖추고 있다.
그러나 재난으로 인해 정전 및 자체 비상발전기(4) 가동이 곤란한 경우에 원자로 냉각 불능으로 인한 방사능 누출 사고가 발생할 위험이 크다
따라서, 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 기간시설을 포함하는 특정 부하로 우선 공급하는 비상공급망(6)을 갖추게 되면, 국가 재난 발생 시 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 항공, 철도, 금융, 통신, 원자력발전소 등 국가 기간시설을 포함하는 특정 부하로 우선 공급할 수 있게 됨으로써, 재난 발생 시 기간시설 마비로 인한 각종 피해를 최소화할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 방법의 실시 예에 따른 흐름도이다.
도 6을 참조하여 설명한다.
본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 방법은, 상술한 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치에 의해 이루어진다.
즉, 발전사업자서버(1)가 발전시설(11)의 가동을 제어하여 생산 가능한 발전용량을 통신망을 통해 전력거래소서버(2)에 제공하는 단계(S10)를 수행한다.
다음으로 전력거래소서버(2)가 부하(수용가측)에서 소비되는 전력사용량을 실시간으로 측정하는 단계(S20)를 수행한다.
다음으로 지진을 관측, 감지하는 지진관측서버(5)가 지진 발생 시, 지진관측서버(5)에 사전 저장된 진도기준값과, 지진 발생에 따른 진도값을 비교하여, 진도값이 진도기준값을 초과하면, 지진발생지역의 발전시설(11) 가동정지명령을 발전사업자서버(1)에 전달하는 단계(S30)를 수행한다.
따라서 지진 발생 시 지진발생지역의 발전시설(11)에 대한 보다 안전한 운용이 가능케 된다.
다음으로 전력거래소서버(2)가 상기 발전용량에서 상기 전력사용량을 차감하여 예비전력량을 실시간으로 산출하는 단계(S40)를 수행한다.
다음으로 전력거래소서버(2)가 사전 저장된 예비전력량 기준값과, 상기 실시간 산출된 예비전력량을 비교하여 산출값이 기준값에 미달하면 비상발전관리서버(3)에 가동명령을 전달하는 단계(S50)를 수행한다.
즉, 전력거래소서버(2)는 발전사업자서버(1)에서 제공되는 발전용량에, 비상발전관리서버(3)에서 제공되는 예비전력량으로 동기 투입된 발전용량을 합산한 총발전용량과, 부하(수용가측) 전력량계에서 획득한 전력사용량에 따른 예비전력량을 산출하여 산출된 예비전력량이 사전 저장된 예비전력량 기준값에 미달되면 비상발전관리서버(3)에 비상발전기(4) 가동명령을 인가한다.
다음으로 비상발전관리서버(3)가 전국에 산재 설치된 비상발전기(4)의 가동을 원격 제어하는 단계(S60)를 수행한다.
다음으로 비상발전기(4)에서 생산된 전력이 전력계통의 예비전력으로 동기 투입되어 예비전력량을 증가시키는 단계(S70)를 수행한다.
다음으로 비상발전기(4)에 구비된 원격제어모듈(41)이 비상발전기(4)의 가동정보를 생성하여 상기 비상발전관리서버(3)에 전달하는 단계(S80)를 수행한다.
즉, 상기 비상발전관리서버(3)는 전국에 분산 설치된 각 비상발전기(4)의 가동정보를 취합하여, 전력계통의 예비전력으로 동기 투입된 발전용량을 산출한 후 그 산출값을 전력거래소서버(2)에 제공한다.
상기 가동정보는, 비상발전기(4)의 가동시간, 전력생산량, 연료소모량, 주파수, 전압 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 전력사용량이 폭증하거나, 지진 발생을 감지한 지진관측서버(5)에서 제공된 가동정지명령에 따라 발전사업자서버(1)가 발전시설(11)의 가동을 제어하여 발전용량이 감소함에 따라 전력거래소서버(2)가 산출한 예비전력량이 기준값에 미달하면 비상발전관리서버(3)가 전국에 설치된 비상발전기(4)를 원격 가동하여 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 상기 전력계통의 예비전력으로 동기 투입함으로써, 부족한 예비전력량을 충당함과 동시에 예비전력량을 기준값 이상으로 증가시켜 예비전력량 부족에 따른 대규모 정전사태를 방지할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 방법의 또 다른 실시 예에 따른 흐름도이다.
도 7을 참조하여 설명한다.
본 발명의 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 방법은 전력거래소서버(2)에 구비된 비용산출모듈(31)이 상기 비상발전기(4)의 가동정보를 분석하고, 분석된 가동정보와 사전 저장된 기준값을 비교하여 원격 가동된 비상발전기(4)에서 생산된 전력량에 따른 지급비용을 산출하는 단계(S90)를 더 포함할 수 있다.
즉, 비용산출모듈(31)은 가동정보에 포함되는 비상발전기(4)의 가동시간, 전력생산량, 연료소모량, 주파수, 전압 중 어느 하나 이상의 정보를 기준으로 비상발전기(4)에서 생산된 전력이 전력계통의 예비전력으로 동기 투입되는데 소요되는 비용을 비상발전기(4) 별로 산출한다.
이를 위해 비용산출모듈(31)에는 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입 가능한 비상발전기(4)의 관리주체, 기종, 발전용량, 연료소모량 등에 관한 정보를 데이터베이스에 사전 저장하는 것이 바람직하다.
그리하여 비상발전기(4)에서 생산된 전력량에 따른 지급비용을 산출하여 비상발전기(4)의 관리주체에 지급 가능케 함으로써, 비상발전기(4) 관리주체는 비상발전기(4)를 이용한 경제적 수익 창출이 가능케 된다.
본 명세서에 첨부된 블록도의 각 블록(과 흐름도의 각 단계)의 조합들은 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 프로그램 인스트럭션들은 범용 디지털 단말기, 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 이들 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록(또는 흐름도의 각 단계)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다.
이들 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 디지털 단말기 이용 가능 또는 디지털 단말기 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 디지털 단말기 이용가능 또는 디지털 단말기 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록(또는 흐름도 각 단계)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다.
또한, 프로그램 인스트럭션들은 디지털 단말기 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 디지털 단말기 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 디지털 단말기로 실행되는 프로세스를 생성해서 디지털 단말기 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록(또는 흐름도의 각 단계)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록(또는 흐름도의 각 단계)은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다.
아울러 몇 가지 대체 실시 예에서는 블록들(또는 단계들)에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함은 물론이다.
예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들(또는 단계들)은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들(또는 단계들)이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
1: 발전사업자서버
2: 전력거래소서버
3: 비상발전관리서버
31: 비용산출모듈
4: 비상발전기
41: 원격제어모듈
411: 통신부
412: 제어부
413: 가동관리부
414: 가동감지부
5: 지진관측서버
6: 비상공급망

Claims (10)

  1. 전국에 설치된 발전시설(11)의 가동을 통합적으로 제어하기 위하여 통신망으로 연결된 각 발전시설(11)의 가동을 제어하여, 생산 가능한 발전용량을 관리하는 발전사업자서버(1);
    상기 통신망을 통해 상기 발전사업자서버(1)에서 제공되는 발전용량과, 부하에서 소비되는 전력사용량을 실시간으로 측정하여 예비전력량을 실시간으로 산출하여, 예비전력량 또는 필요한 발전용량의 조절을 위해 발전지지정보를 상기 발전사업자서버(1)에 제공하는 전력거래소서버(2);
    상기 전력거래소서버(2)에서 인가되는 가동명령에 따라 전국에 산재 설치된 비상발전기(4)의 가동을 원격 제어하기 위해 전력거래소서버(2) 및 전국의 비상발전기(4)와 통신망으로 연결된 비상발전관리서버(3);
    지진을 관측, 감지하여 지진발생정보를 상기 발전사업자서버(1)에 제공하는 지진관측서버(5); 를 포함하여
    지진 발생 시, 지진관측서버(5)에 사전 저장된 진도기준값과, 지진 발생에 따른 진도값을 비교하여, 진도값이 진도기준값을 초과하면, 지진발생지역의 발전시설(11) 가동정지명령을 발전사업자서버(1)에 전달하고,
    상기 전력거래소서버(2)에서 실시간으로 산출되는 예비전력량이 전력거래소서버(2)에 사전 저장된 기준값에 미달하면 상기 비상발전관리서버(3)가 전국에 설치된 비상발전기(4)를 원격 가동하여 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입하여 예비전력량을 증가시키도록 하고,
    상기 비상발전기(4)는, 상기 비상발전관리서버(3)와 통신망으로 연결되어 비상발전관리서버(3)에서 인가되는 가동명령에 따라 비상발전기(4)를 원격 가동시키는 원격제어모듈(41); 을 구비하고,
    상기 원격제어모듈(41)은, 통신망을 이용한 데이터 교환을 통해 상기 비상발전관리서버(3)의 가동명령을 수신하고, 비상발전기(4)의 가동정보를 비상발전관리서버(3)로 송신하는 통신부(411); 상기 통신부(411)에서 수신된 가동명령에 따라 비상발전기(4)의 가동을 제어하고, 통신부(411)를 통해 인가된 비상발전관리서버(3)의 가동명령에 따라 비상발전기(4)를 가동시켜 전력을 생산하고, 생산된 전력의 주파수와 전압을 조절하여 전력계통의 예비전력으로 동기 투입되게 하는 제어부(412); 상기 제어부(412)에 의해 가동이 이루어진 비상발전기(4)의 가동정보를 생성하여 상기 통신부(411)를 통해 비상발전관리서버(3)에 전달되게 하는 가동관리부(413); 를 포함하고,
    상기 통신부(411)는, 상기 비상발전기(4)의 가동정보를 발전기관리자의 모바일디바이스(M)로 전송하도록 하고, 전국에 분산 설치된 비상발전기(4) 별로 서로 다른 식별정보(IP)를 가짐으로써 비상발전관리서버(3)에서 원하는 지역이나 장소 또는 특정의 비상발전기(4)를 한정하여 가동 또는 정지되게 하고, 상기 비상발전관리서버(3)에는 전국에 분산 설치된 비상발전기(4)의 식별정보가 사전 저장되는 데이터베이스를 구비하고,
    상기 가동정보는, 상기 비상발전기(4)의 가동시간, 전력생산량, 연료소모량, 주파수, 전압 중 어느 하나 이상을 포함하고,
    상기 비상발전관리서버(3)는, 상기 가동관리부(413)에서 제공되는 비상발전기(4)의 가동정보를 분석하고, 분석된 가동정보와 사전 저장된 기준값을 비교하여 원격 가동된 비상발전기(4)에서 생산된 전력량에 따른 지급비용을 산출하여, 상기 전력거래소서버(2)와 발전기관리자의 모바일디바이스(M)로 전송하는 비용산출모듈(31); 을 더 구비하고,
    상기 비용산출모듈(31)은 가동정보에 포함되는 비상발전기(4)의 가동시간, 전력생산량, 연료소모량, 주파수, 전압 중 어느 하나 이상의 정보를 기준으로 비상발전기(4)에서 생산된 전력이 전력계통의 예비전력으로 동기 투입되는데 소요되는 비용을 비상발전기(4) 별로 산출하고, 상기 비용산출모듈(31)에는 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입 가능한 비상발전기(4)의 관리주체, 기종, 발전용량, 연료소모량 등에 관한 정보를 데이터베이스에 사전 저장하고,
    상기 원격제어모듈(41)은, 상기 비상발전기(4)의 가동과 소내부하를 감지하여, 상기 전력계통의 예비전력으로 동기 투입하기 위한 원격 제어가 가능한지를 판별하는 가동감지부(414); 를 더 구비하고,
    상기 가동감지부(414)는 비상발전관리서버(3)와 통신망으로 연결된 원격제어모듈(41)이 비상발전관리서버(3)의 가동명령을 수신한 후, 비상발전기(4)를 가동하기에 앞서 비상발전기(4)의 가동과 소내부하를 먼저 감지함으로써, 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 전력계통의 예비전력으로 동기 투입하기 위한 원격 제어가 가능한지를 판별하여, 비상발전기(4)가 소내부하를 위해 이미 가동 중인 경우에는, 생산된 전력이 비상발전관리서버(3)의 원격 제어에 의한 가동명령에 의해 전력계통의 예비전력으로 동기 투입되지 않도록 함으로써, 소내부하를 감당하기 위한 비상발전기(4)의 안정적인 가동이 이루어지게 하고,
    상기 비상발전기(4)에서 생산된 전력이 소내부하용으로 공급되거나, 전력계통의 예비전력용으로 공급되는 것을 선택적으로 제어하는 스위치(S); 상기 비상발전기(4)에서 생산된 전력을 기간시설을 포함하는 특정 부하로 우선 공급하는 비상공급망(6); 을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 예비전력량 확보를 위한 비상발전기 원격 제어 장치.
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