KR102069658B1 - 응답 부하 제어 방법 - Google Patents

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KR102069658B1
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오픈 에너지 리미티드
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Abstract

응답 부하 제어 방법
응답 부하 제어 방법은 응답 부하들의 집단에서 서비스 트리거링 그리드 주파수들의 할당 및 조절을 관리한다. 응답 부하 제어 방법은 튜티 싸이클 긴 기간(<1시간)을 가지거나, 실질적으로 튜티 싸이클이 없는 응답 부하들에 특히 적합하다. 응답 부하 제어 방법으로 응답 부하 서비스의 규정은 응답 로드들에 기여하는 집단에 대하여 공평하게 공유된다.

Description

응답 부하 제어 방법{RESPENSIVE LOAD CONTROL METHOD}
본 발명은 응답 전력 분배 네트워크를 통해 발전(power generation) 및 전력 사용량의 균형을 맞추는데 이용되는 부하 제어 방법에 관한 것이다. 응답 부하 제어 방법은 전력 분배 회사들에 제공되는 응답 부하 서비스에 제한되는 것은 아니지만, 일부일 수 있다. 본 발명은 장치에 관한 것이다. 더욱이, 응답 부하 제어 방법을 수행하도록 적용된 장치 및 프로세서(processor)에 의해 실행될 때, 응답 부하 제어 방법을 실행하는 소프트웨어 제품에 관한 것이다.
응답 부하 서비스에 있어서, 전력 그리드(power grid)와 연결된 장치들의 전력 소비는 전력 그리드를 통해 생성된 전력 및 소비된 전력 사이의 불균형에 반응하도록 관리된다. 응답 부하 서비스를 구현하는 전력 그리드는 때때로 ‘스마트’ 전기 그리드라고 한다. 응답 부하 서비스는 전력 그리드를 감시하고(monitor), 전력 소비를 조절하기 위해 그룹화된 부하들 및/또는 각각의 부하들과 통신함으로써 그리드 불균형들을 검출하도록 응답하는 중앙 제어기에 의해 제공 될 수 있다. 자율적인 응답 부하들은 응답 부하 서비스를 전송하기 위해 추가 또는 대안적으로 사용될 수 있다. 자율적인 응답 부하들은 전력 그리드의 주파수, 그리드 불균형을 나타내는 변동들과 같은 측정 파라미터를 독립적으로 감시한다. 자율적인 응답 부하들은 전력 소비를 조절함으로써 검출된 변동들에 자동으로 응답한다.
응답 부하 서비스의 전력 소비 조절 응답을 원활하게 하며, 부하 동기화를 피하기 위해, 측정 가능한 그리드 불균형들(예를들어, 그리드 주파수들)의 범위 또는 시리즈는 전력 소비를 조절하기 위한 각각의 부하 및/또는 부하들의 그룹을 위해 트리거(trigger)들로 사용될 수 있다. 자율적인 응답 부하들의 경우, 각각의 부하 및/또는 부하들의 그룹이 트리거되는 그리드 불균형의 정도는 “전환 의도” 부하 또는 부하들로 지칭된다. 부하 또는 부하들의 그룹이 전력 소비를 조절하기 위해 트리거되는 그리드 불균형의 정도는 임의로 할당될 수 있다. 그러나, 임의의 할당은 바람직하지 않을 수 있는 응답 부하 집단에 다른 응답 부하들보다 더 빈번히 전력 소비를 조절하는 일부 응답 부하들이 발생할 수 있다.
냉장고와 같은 전력 소비 장치들의 확실한 종래들은 제한되지는 않지만, 튜티 싸이클의 결과로 요구 전력 소비 변화를 제공하는 능력으로 제한될 수 있다. 상기 전력 소비 장치들에 대해, 측정된 변수(예를 들어, 냉장고 내부 온도)는 듀티 싸이클 내에 장치의 상태에 대한 마커(marker)로써 사용될 수 있다. 측정된 변수는 응답 부하 서비스를 제공하기 위한 장치의 유효성(availability)을 나타내며, GB 2426878에서 전력 소비 장치들 집단, 예를 들어 ‘스위치 하기(willingness to switch)’ 를 통해 트리거 그리드 주파수들을 결정하는데 사용된다. 그러므로, 트리거 주파수들의 범위는 상기 장치들이 극심한 그리드 주파수 편위들동안 전력 소비를 오직 조절하도록 하는 ‘덜 이용 가능한’ 장치들에 할당될 수 있다. 장치들의 집단에서 각 장치에 대해, 듀티 싸이클 위치는 무작위로 되어야 하기 때문에, 응답 부하들의 전체 집단의 결과 응답은 주파수에 대하여 대략적으로 선형이다(장치들 집단에서 전력 소비 장치들의 듀티 싸이클들이 동기화되면, 응답은 크게 비선형이 된다).
일부 전력 소비 장치들은 매우 느린(하루의 기간) 듀티 싸이클 작동하며, 명백하게 정의된 듀티 싸이클를 포함하지 않는다. 예를 들어, 상기 장치들은 히터들과 환풍기들을 포함한다. 상기 장치들은 신선한 공기를 유지하기 위해서 계속해서 동작하지만, 응답 부하 서비스의 일부는 불리한 결과들 없이 짧은 주기의 시간동안 더 높은 설정까지 꺼지거나 켜질 수 있다. 상기 장치들에 대해, “스위치 하기” 트리거 또는 상기 장치들의 집단에서 무작위로 분배되는 측정된 변수를 구동하는데 사용될 수 있는 전력 그리드의 명백하게 측정한 변수는 없다. 응답 부하 서비스의 요구를 충적시키는 반면, 장치들의 일반적인 전력 소비 행동에 대한 변경들이 가능한 드물게, 가능한 적은 시간에 발생하여야 한다는 것은 추정된다.
명백하지 않게 정의된 듀티 싸이클 또는 긴 기간의 듀티 싸이클들을 가진 장치들을 이용하는 응답 부하 서비스에 대해, 현재까지 접급법은 본질적으로 해당 주파수 범위에서 주파수를 트리거링하는 장치에 무작위로 할당되도록 한다. 무작위적 할당은 하나 이상의 다음: 조치를 위한 최소 시간; 조치를 위한 최대 시간; 등과 같은 복수의 행동 규칙들에 관련되어 사용된다.
모델링에 의해 드러난 상기 접근법에 관한 문제는 “부하 변화”(증가되거나 감소됨)가 모든 장치들에 “공정하게” 공유되지 않는다. 전력 그리드의 공칭 주파수로부터 떨어져 있는 트리거링 주파수들을 가지는 장치들은 트리거될 가능성이 없다. 반면, 전력 그리드의 공칭 수바수 근처의 트리거 주파수를 가진 장치들은 매우 자주 트리거될 것이다(시간으로 약 몇 분 마다). 장치의 빈번한 트리거링은 동작 규칙(예를 들어, 30분 이내에 재트리거링(retriggering)이 없음)들의 사용을 통해 방지될 수 있으나, 응답 부하 서비스의 결과적 성능은 주파수 편위들의 빈약한 추적으로 일반적으로 만족되지 않는다.
더욱이, 트리거 재설정이 한 시간 이하의 기간에 발생하지 않으면, 무작위로 할당된 주파수들을 재설정하는 것은 상기 문제를 완전히 해결할 수 없다. 그러나, 빈번한(예를 들어, <60분) 트리거 재설정은 다른 수반되는 문제들을 가지며, 보장하기 위한 체계적인 규칙들이 사용되지 않으면, 장치에 할당된 새로운 트리거 주파수가 상당히 이전과 다르다 것을 보장하지 못한다.
중앙 제어된 응답 반응 서비스는 응답 부하의 복수의 다른 그룹들이 반응 부하 서비스를 제공하도록 사용되는 미국 특허(US) 4064485에서 설명된다. 미국 특허(US) 4064485에서, 응답 부하들의 제 1 그룹은 기설정된 순서로 응답 부하 서비스의 제공에 사용된다. 응답 부하들의 제 2 그룹에서, 부하들은 순환하여 응답 부하 서비스를 제공하는데 사용된다. 부하들의 제 1 그룹으로, 동일한 응답 부하는 항상 우선적으로 사용되며, 나중에 그룹에서 다른 응답 부하들보다 훨씬 더 빈번하게 사용될 것은 불가피할 것이다.
본 발명의 목적은 향상된 반응 부하 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 반응 부하 서비스의 제공이 전력 소비 장치들 집단에 대하여 더 균등하게 분배되는 반응 부하 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제한적인 튜티 사이클(duty cycle) 가지지 않는 부하들과 같은 전력 소비를 일반적으로 조절할 수 있는 부하들에 적합한 향상된 반응 부하 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 향상된 반응 부하 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 반응 부하 서비스의 제공이 전력 소비 장치들 집단에 대하여 더 균등하게 분배되는 반응 부하 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제한적인 튜티 사이클(duty cycle) 가지지 않는 부하들과 같은 전력 소비를 일반적으로 조절할 수 있는 부하들에 적합한 향상된 반응 부하 방법을 제공하는 것이다.
그러므로, 본 발명은 공칭 동작 주파수(nominal operating frequency)를 포함하는 전력 공급 네트워크에 대한 동작으로 연결되며, 상기 전력 공급 네트워크의 주파수의 함수에 대하여 전력 소비를 다양하게 함으로써, 응답 부하 서비스를 제공하도록 적용되는 응답 부하(responsive load)들의 집단(population)를 제어하는 방법으로써,
a) 응답 부하들의 상기 집단에서 각 응답 부하에게 상기 응답 부하의 전력 소비가 전력 공급 네트워크에서 조절되도록 상기 전력 네트워크의 주파수에 대응하는 트리거를 할당하는 단계; 및
b) 응답 부하 서비스를 제공하도록 각 응답 부하에 대해, 공칭 동작 주파수로부터 벗어나는 전력 공급 네트워크의 주파수의 결과로써, 서비스 가능한 응답 부하들이 이전에 고갈되는 주파수 대역을 다시 채우도록 상기 응답 부하의 상기 트리거를 조절하는 단계를 포함하는 응답 부하 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명으로, 응답 부하 부담은 응답 부하들의 집단에서 복수의 응답 부하들에 걸쳐 더 균등하게 공유된다. 응답 부하들 또는 전력 소비 장치들의 집단에 대해 문서 참조(document reference)의 맥락으로, 복수의 응답 부하들/전력 소비 장치들에 대한 참조로써 의도되며, 바람직하게, 집단은 수만, 수십만, 수천만 또는 그 이상의 응답 부하들 또는 전력 소비장치들을 포함한다는 것이 이해될 것이다. 또한, 본 발명으로, 전력 공급 네트워크의 주파수 편위가 있으며, 응답 부하 서비스을 제공하도록 이미 활성화된 응답 부하들은 인접한 주파수 밴드로부터 이용 가능한 응답 부하들에 의해 교체될 수 있어, 동일한 주파수 범위에 대한 전력 공급 네트워크의 편위들이 더 제한될 수 있다.
바람직하게, b)단계에서, 응답 부하 서비스를 제공하는데 이용하는 상기 응답 부하들의 상기 트리거들은 같은 양으로 각각 조절된다. 트리거들은: i) 기설정된 양으로; 또는 ii) 트리거들이 응답 부하들의 상기 집단으로 마지막으로 할당되어, 두 개로 분리된 경우에 상기 전력 공급 네트워크의 상기 주파수 사이 차이에 대하여 결정된 양으로 각각 조절된다. 특히 바람직한 실시예에서, 응답 부하 서비스를 제공하는데 이용하는 상기 응답 부하들의 상기 트리거들은 상기 전력 공급 네트워크의 상기 주파수의 가장 최근 측정 대표값 및 직전의 측정 사이의 차이가 실질적으로 동일한 양으로 각각 조절된다.
더욱이, 단계 b)에서, 전력 공급 네트워크의 가장 최근의 측정이 직전의 측정 보다 상기 공칭 동작 주파수에 더 근접한 주파수를 나타내는 경우에만, 응답 부하 서비스를 제공하는데 이용하는 응답 부하들의 상기 트리거들이 조절될 수 있다.
바람직하게, 방법은 응답 부하가 응답 부하 서비스를 제공하도록 트리거 되고, 가장 최근 전력 공급 네트워크의 측정이 직전 측정보다 공칭 동작 주파수에 더 가까운 주파수로 나타난다면, 상기 트리거는: i) 기설정된 양으로; 또는 ii)상기 전력 공급 네트워크의 가장 최근 측정 및 직전 측정 사이 차이에 대하여 기설정된 양으로 조절하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 형태에 있어서, 본 발명은 공칭 동작 주파수를 포함하는 전력 공급 네트워크로 동작하도록 연결되며, 응답 부하를 제어하는 방법을 제공하며, 상기 응답 부하는 상기 전력 공급 네트워크의 상기 주파수의 함수에 대하여 전력 소비를 다양하게 함으로써 응답 부하 서비스를 제공하도록 적용되고, 상기 방법은:
(a) 상기 응답 부하에게 상기 응답 부하의 전력 소비가 상기 전력 공급 네트워크에서 변하게 되도록 상기 전력 공급 네트워크의 주파수에 대응하는 트리거를 할당하는 단계;
(b) 응답 로드는 응답 부하 서비스 및 전력 공급 네트워크의 주파수가 상기 공칭 동작 주파수 및 상기 응답 로드의 상기 트리거에 상응하는 상기 주파수 사이에 있는 것을 제공하도록 하며, 상기 응답 부하의 상기 트리거를 조절하여, 상기 조절된 트리거가 상기 공칭 주파수에 근접한 주파수에 부합하도록 하는 단계
를 포함한다.
바람직하게, (b)단계에서, 상기 응답 부하의 상기 트리거는: i) 기설정된 양으로; 또는 ii)상기 트리거가 마지막으로 할당되어, 두 개로 분리된 경우에 상기 전력 공급 네트워크의 상기 주파수 사이 차이에 대하여 결정된 양으로 조절된다. 특히 바람직한 실시예에서, 상기 응답 부하의 상기 트리거는 상기 전력 공급 네트워크의 상기 주파수의 가장 최근 측정 대표값 및 직전의 측정 사이의 차이가 실질적으로 동일한 양으로 조절된다.
또한, 단계(b)에서, 상기 응답 부하의 상기 트리거는 전력 공급 네티워크의 가장 최근 측정이 직전 측정 보다 공칭 동작 주파수에 근접한 주파수로 나타날 경우에만 조절될 수 있다.
특히 바람직한 실시예에서, 본 발명은 공칭 그리드 주파수(f0)를 포함하는 전력 공급 네트워크에 대한 동작으로 결합되고, 상기 전력 공급 네트워크의 상기 주파수(fn) 함수에 대하여 전력 소비를 다양화하여 응답 로드 서비스를 제공하도록 적용된 응답 부하를 제어하는 방법으로써,
(a) 상기 부하의 트리거 주파수(g)와 관련된 경우, 응답 부하 서비스를 제공하도록 트리거되는 응답 부하를 준비하는 단계;
(b) 상기 응답 부하가 응답 부하 서비스를 제공하도록 트리거되지 않는 동안, 상기 그리드 주파수 (fn)는 상기 부하의 상기 트리거 주파수(g)와 상기 공칭 그리드 주파수(f0) 사이에 존재하며:
(i) 상기 그리드 주파수가 상기 트리거 주파수(g)에 대해 상기 공칭 그리드 주파수의 반대측인 경우, 응답 부하 서비스를 제공하지 않는 단계;
(ii) 가장 최근의 그리드 주파수(fn)가 이전 시간 단계(fn -1)에서 상기 그리드 주파수 보다 트리거 주파수(g)에 더 근접한 경우, 즉,
g < f0, Df < 0 및 Df = (fn) - (fn -1)이거나,
g > f0, Df > 0 및 Df = (fn) - (fn -1)인 경우,
응답 부하 서비스를 제공하지 않는 단계
(iii) 상기 그리드 주파수(fn)가 이전 시간 단계(fn -1)에서 상기 그리 드 주파수 보다 공칭 주파수 f0 에 더 근접한 경우, 즉,
g < f0, Df < 0 및 Df = (fn) - (fn -1)이거나,
g > f0, Df > 0 및 Df = (fn) - (fn -1)인 경우,
양 Df에 의해 트리거 주파수(g)를 조절하는 단계
(c) 상기 응답 부하가 상기 그리드 주파수(fn)보다 공칭 주파수 f0 에 더 근접한 트리거 주파수(g)에 의해 트리거되고, 이전 시간 단계(fn-1)에서 그리드 주파수가 그리드 주파수(fn)보다 공칭 그리드 주파수에 더 근접한 경우, 상기 트리거 주파수(g)를 실질적으로 일정하게 유지하는 단계; 및
(d) 상기 응답 부하가 상기 그리드 주파수(fn)보다 공칭 주파수에 더 근접한 트리거 주파수(g)에 의해 트리거되고, 상기 그리드 주파수(fn)가 이전 시간 단계(fn-1)에서 상기 그리드 주파수 보다 상기 공칭 그리드 주파수 f0 에 더 근접한 경우, 양 Df에 의해 상기 트리거 주파수를 조절하는 단계;
(e) 상기 응답 부하의 트리거링이 종료된 경우, 즉, 제 1 시간 단계 후, 상기 그리드 주파수(fn)가 상기 트리거 주파수(g)보다 상기 공칭 그리드 주파수 f0 에 더 근접한 경우, 새로운 트리거 주파수(g)를 할당하는 단계
를 포함한다.
단계(e)에서, 상기 새로운 트리거는 주파수 범위 내에서 무작위로 또는 준-무작위로(quasi-randomly) 할당될 수 있다. 대안으로, 트리거는 하기 함수에 따라 할당될 수 있다:
Figure 112014019911493-pct00001
여기서, kf 는 주파수 오프셋(offset)이다.
다른 관점에서, 본 발명은 상술된 방법을 수행하도록 전력 공급 네트워크의 주파수의 함수에 대하여 전력 소비를 다양하게 하여 응답 부하 서비스를 제공하도록 적용되고, 상기 전력 공급 네트워크에 대한 상기 응답 부하를 결합하기 위한 전력 결합(power coupling)을 포함하며, 부하 측정을 포함하는 응답 부하를 제공한다.
또 다른 관점에 있어서, 본 발명은 상술된 방법을 실행하기 위한 프로세서에 의해 실행되는 판독 가능한 기록 매체에 저장되는 소프트웨어 제품을 제공한다.
향상된 반응 부하 제어 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 반응 부하 서비스의 제공이 전력 소비 장치들 집단에 대하여 더 균등하게 분배되는 반응 부하 제어 방법을 제공할 수 있다.
또한, 제한적인 튜티 사이클(duty cycle) 가지지 않는 부하들과 같은 전력 소비를 일반적으로 조절할 수 있는 부하들에 적합한 향상된 반응 부하 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 첨부된 도면을 참조하여 예로써 설명될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 응답 부하 서비스를 제공하기 위한 시스템을 도시하고;
도 2는 본 발명에 따른 응답 부하 제어 방법을 수행하는 응답 부하를 도시하고;
도 3은 그리드 주파수에서 변형들에 대한 세 개의 장치들의 모델화된 응답의 그래프이며, 각각의 장치는 다른 트리거 주파수를 가지며, 본 발명에 따른 응답 부하 제어 방법을 수행하고;
도 4는 도 2의 세 개의 장치들이 각각 트리거되는 경우 시간 그래프이고;
도 5는 본 발명에 따른 응답 부하 제어 방법을 수행하는 1500개 장치들 집단의 그리드 주파수 추적 그래프이고;
도 6은 그리드 주파수에서 변형들에 대한 세 개의 장치들의 모델화된 응답 그래프이며, 장치들의 각각은 다른 트리거 주파수를 가지며, 각각의 장치는 본 발명에 따른 제 2 응답 부하 제어 방법을 수행하고;
도 7은 도 1의 세 개의 장치들이 각각 트리거되는 경우, 시간 그래프이고;
도 8은 본 발명에 따른 제 1 응답 부하 제어 방법을 수행하는 1500개 장치들 집단의 그리드 주파수 추적의 그래프이고;
도 9는 본 발명에 따른 응답 부하 서비스의 주파수 추적과 종래의 응답 부하 서비스의 주파수 추적을 비교한 제 1 시뮬레이션이고;
도 10은 본 발명에 따른 응답 부하 서비스의 주파수 추적과 종래의 주파수 부하 서비스의 주파수 추적을 비교한 제 2 시뮬레이션이다.
대표적인 실시예들로 상세하게 설명하기 전에, 실시예들이 응답 부하 서비스를 제공하기 위한 방법의 단계들 및 장치 구성 요소들의 조합들로 주로 이루어진다는 것을 주목해야 한다. 따라서, 방법의 단계들 및 장치 구성 요소들은 도면에서 종래의 기호에 의해 적절하게 표현되며, 대표적인 실시예들을 이해하는 것과 관련된 구체적인 세부사항들을 보여주며, 명확성을 위해, 본 명세서의 이점을 가지는 당업자들에게 명백한 특징들을 생략한다. 이러한 관점에서, 대표적인 실시예들 중 하나로 기술된 구성 요소들 및 방법의 단계들이 특정 상황에서, 다른 대표적인 실시예들로 이용되거나 실행된다.
본 명세서에 기술된 실시예들은 하나 이상의 종래 프로세서(processor)들 및 특정 프로세서를 포함하지 않은 회로와 함께 응답 부하 서비스를 제공하기 위한 일부, 대부분 또는 모든 함수들을 수행하기 위한 하나 이상의 프로세서들을 제어하는 고유 저장된 프로그램 명령어들로 구성될 수 있다. 프로세서를 포함하지 않는 회로들은 제한되지는 않지만, 라디오 수신기 및 라디오 송신기와 같은 통신 송수신기; 신호 구동기(signal driver)들; 클럭 회로(clock circuit)들; 전원 회로(power source circuit); 및 사용자 입력 장치들을 포함한다. 대안으로, 일부 또는 모든 응답 부하 서비스 함수들은 저장된 프로그램 명령어들을 포함하지 않는 상태 장치(state machine)에 의해 실행될 수 있거나, 하나 이상의 주문형 집적회로((ASICs: application specific integrated circuits)로 실행될 수 있으며, 각각의 함수 또는 특정 함수들의 일부를 조합한 사용자 정의 로직(custom logic)을 이용하여 실행된다. 물론, 상기 접근법들의 조합도 사용될 수 있다. 그러므로, 상기 함수들에 대한 방법들 및 수단들은 본 명세서에 기술된다. 더욱이, 본 명세서에 설명된 개념들과 원리들에 의해 안내될 때, 종래 기술 중 하나는 최소한 시험으로 상기 소프트웨어 명령 및 프로그램 및 직접회로들을 용이하게 생성할 수 있다는 것이 예상된다.
도 1에서, 전력 공급 그리드(10)는, 응답 부하 서비스에서 응답 부하들(30)로써 작동하기 위해 적용된 하나 이상의 소비 장치들에 제 1 전력 분배 네트워크(40)를 통해 결합된 하나 이상의 전력 생성기들(20)을 포함한다. 또한, 전력 그리드(10)는 동일한 제 1 전력 분배 네트워크(40)나 분리된 제 2 전력 분배 네트워크(50)를 통해 하나 이상의 공간적으로 분산된 전력 소모 장치(60)에 결합된 결합된다.
하나 이상의 응답 부하(30)는 설명된 바와 같이, 자율적인 응답 부하들일 수 있지만, WO 2006/128709에 제한되지는 않는다. 상술된 바와 같이, 자율적인 응답 부하(30)는 응답 부하에 의해 국부적으로 감시되는 그리드(예를 들어, 동작 주파수)의 물리적 파라미터(parameter)에서 감지된 변화(detected variation)들에 대한 응답으로 전력 소비를 다양화 한다. 자율적인 응답 부하(30)는 부하 균형이 전력 분배 네트워크(40)의 물리적 파리미터를 감시함으로써 필요여부를 결정한다.
대안으로, 하나 이상의 응답 부하들(30)은 원격으로 제어될 수 있다. 원격으로 제어된 응답 부하들(30)에 대해, 전력 소비는 제어 센터(control centre) 또는 조정 센터(coordinating centre)(미도시)와 같은 공간적으로 원격의 위치로부터 전송된 전력 제어 신호들의 형태로 수신된 명령어에 응답하여 변화된다. 조정 센터는 전력 분배 네트워크 연산자(operator)에 의해 조절되고 운영될 수 있거나, 전력 분배 연산자에 대한 응답 부하 서비스를 제공하는 제 3 자(third party)에 의해 운영될 수 있다. 또 다른 대안으로, 응답 부하들(30)은 자율적인 동작 및 원격 제어 동작 둘 다 결합되도록 적용될 수 있다.
응답 부하(30)는 도 2에 도시된다. 각 응답 부하는 전력 결합 네트워크(40)와 결합되고, 적어도 하나의 전력 소비 요소(100)와 통신하는 부하 제어기(120)을 포함한다. 부하 제어기(120)는 전력 결합 네트워크(40)의 감시된 물리적 파라미터 및/또는 부하 제어기(120)에 의해 수신되는 원격 전송 명령어들에 대한 응답으로 결정되는 크기로 전력을 소비하기 위한 부하 제어기와 연관된 하나 이상의 전력 소비 요소(100)들이 전력을 소비하도록 동작한다. 도 2에서, 부하 제어기(120)는 응답 부하 서비스의 원격 제어 센터 또는 제어기(170)으로부터 신호들(180)을 받기 위한 통신 인터페이스(communications interface)(130)를 더 포함한다. 신호들(180)은 하나 이상의 다른 통신 미디어, 네트워크 및 프로토콜(protocol)들를 이용하여 제어기 또는 조정 센터(170)에 의해 통신될 수 있다. 예를 들어, 통신 미디어, 네트워크 및 프로토콜(protocol)은 무선 전송, 유선 전송, 광섬유 전송, 전화, 위성, 인터넷 등이 있을 수 있다. 도 2에서, 부하 제어기(120) 및 원격 제어기(170) 사이의 2가지 방식의 통신은 도시되나, 제어기(170)로부터 응답 부하(30)까지 한 가지 방식의 통신도 예상된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 부하 제어기(120)는 응답 부하 서비스를 실행하기 위해 필수적인 프로그램 단계들을 수행하기 위해 프로세서(processor)(140)를 포함한다. 프로세서(140)은 데이터 및 프로그램 스토리지(storage); 통신 인터페이스(130); 및 각각의 연관된 전력 소비 요소(100)들을 구성하는 메모리(150)와 통신한다. 메모리(150)는 물리적인 형태를 가지며, 일시적이지 않으나, 디스크 드라이브(disk drive)에 제한되지 않는다. 도 2에서, 부하 제어기(120)는 자율적인(autonomous) 응답 부하이며, 프로세서(140)는 전력 분배 네트워크(40)의 주파수에서 파동들을 감시하는 주파수 모니터(160)와 추가적으로 통신한다. 원격으로 제어되는 부하 제어기(120)의 경우에, 주파수 모니터(160)는 생략될 수 있다.
그리드 주파수 데이터를 기초로 한 주파수 정보 또는 제어 신호들은 원격 제어기(170)로부터 응답 부하로 전송되는 경우에, 도 2에 도시된 주파수 모니터(160)는 생략되거나 재정의될 수 있다. 마찬가지로, 프로세서(140)의 기능의 일부, 아마도 전부는 원격으로 실행될 수 있다. 일 실시예로, 원격 관리 및 응답 부하들의 집단 제어는 분산 방식(a distributed manner)으로 원격 저장된(remotely stored) 프로그램 함수 및 데이터를 가진 클라우드 컴퓨팅 기술(cloud computing technology)을 이용하여 실행될 수 있다고 예상된다.
응답 부하 서비스의 제공을 위한 응답 부하(30)의 동작은 GB 2426878에 설명된 것과 유사하며, 내용들이 본 명세서에 참조로 통합된다. GB 2426878에 설명된 응답 부하 동작과 차이점은 본 발명에 따라 하기에 설명된다.
두 개의 관련된 알로리즘들은 하기에 설명되며, 응답 제어기(120)의 메모리(150)에 저장됨으로써, 응답 부하 제어 프로그램의 일부로 실행되는 경우, 상술된 공지된 응답 부하 서비스들에 발생된 문제들을 바람직하게 피하고, 적어도 완화시키는 것을 돕는다. 그것들의 가장 간단한 응용 프로그램(application)에서, 두 개의 알고리즘들은 하기의 일반적인 특성들을 포함한다:
●(무작위로 이격된 트리거링 주파수들의 한정된 수를 고려해 볼 때) 그들은 응답 부하 서비스에 대한 요구사항을 가능한 가깝게 따른다;
●그들은 부하 변화들이 (정해진 편위(excursion)는 아니더라도, 평균적으로 동등하게 공유되는) 모든 전력 소비 장치들에 의해 공평하고 균등하게 공유되었는지 확인한다;
●그들은 응답 부하가 트리거 된 후, 원래 트리거된 응답 부하가 다시 트리거되기 전에 다른 모든 부하가 트리거되는 것을 확인한다. (하나의 알고리즘에 대해, 시퀸스(sequence)는 트리거링(triggering)의 시작에 대하여 유지하고, 다른 알고리즘에 대해서는, 시퀀스는 트리거링의 끝에 대하여 유지한다).
●부하 용량에 대해 정확성 또는 재사용 비율을 교환하는 알고리즘에 대한 간단한 조정들은 가능하다.
알고리즘 A
알고리즘은 각각의 응답 로드의 트리거링 주파수 관점에서 설명된다. 이 설명은 저주파 편위들 동안 수요를 감소시키기 위해, 부하(120)가 필요에 따라 해제될 것이라고 가정한다; 고주파수 편위들로 장치들을 키는 것에 대한 확장은 명백하다.
정해진 응답 부하에 대하여, 어떤 시작 시간에, ‘낮은’ 트리거 주파수는 관련 주파수 범위에서 무작위로 할당된다(영국(United Kingdom)의 경우에 주파수 범위는 49.5-50 Hz가 될 것이다). 이후의 각 시간 단계 또는 관련 클럭 사이클(예를 들어, 매초마다)에서, 장치는 그리드 주피수 f(tn)를 측정하고 다음과 같은 규칙들을 따른다:
트리거되지 않을 동안( 트리거 주파수 < 측정 그리드 주파수)
만약 측정 그리드 주파수가 상기 일반 주파수(예를 들어, 50 Hz)이상이면, 동작하지 않는다.
만약 측정 그리드 주파수가 이전 시간 단계(Df<0 이면서 Df = fn - fn -1)에서 측정 그리드 주파수보다 작으면, 동작하지 않는다.
만약 측정 그리드 주파수가 이전 시간 단계 (Df>0)에서 그리드 주파수보다 크면, 양 Df에 의해 트리거 주파수를 증가시킨다.
트리거되는 동안 ( 트리거 주파수 > 측정 그리드 주파수)
트리거 주파수를 일정하기 유지한다(즉, 종료 트리거된 상태에 대해 같은 주파수를 사용함).
트리거링이 끝났을 때(즉, ( 트리거 주파수 < 그리드 주파수)인 경우, 제 1 시간 단계에 대해)
새로운 트리거 주파수를 (49.5 + 그리드_주파수 - 트리거_주파수)(영국(UK)에 대해)로 설정한다.
세 개의 응답 부하들에 대하여 알고리즘 A의 실행은 도 3 내지 도 5에 도시된다. 도 3은 세 개의 장치들의 트리거 주파수(장치들 각각은 다른 트리거 주파수로 시작함)가 그리드 주파수의 변화들에 응답하는 방법을 나타낸다. 트리거되지 않는 경우, 부하의 트리거 주파수들은 상술된 바와 같이, 그리드 주파수에 응답하여 동기화 상태에서 ‘위쪽으로 나아간다'. 일단 트리거되면, 응답 부하들은 원래 트리거링 조건이 종료될 때까지, 트리거 되도록 유지한다.
또한, “최대 트리거된 시간”이 어떤 정해진 그리드 주파수 편위의 고정된 초기 주기 동안 오직 지원할 수 있는 알고리즘 A에 추가될 수 있다고 예상된다.
‘낮은’ 주파수 트리거들의 할당 및 관리에 있어서, 상술된 바와 같이, 트리거링은 트리거 주파수가 감소하는 경우에만 발생한다. 상기 그리드 상태에서, 트리거링 주파수들은 도달되기를 기다리며, “꾸준히 유지한다”.
도 4는 장치들의 각각이 트리거 되는 경우의 시간을 도시한다. 트리거링 사이의 시간을 최대화 함으로써, 장치들은 이전에(earlier) 해제되었던 동일한 순서로 트리거된다는 것을 알 수 있다.
도 5는 (1500 응답 부하들과 함께) 요구 응답(demand response)이 그리드 주파수에서 음의 편위(negative excursion)들을 잘 추적하는 방법을 나타낸다.
알고리즘 A가 가진 문제는 응답 부하가 편위의 전체 기간 동안 트리거 될 수 있다는 것이다. 하기의 알고리즘 B는 상기 문제를 해결한다.
알고리즘 B
알고리즘은 각각의 응답 부하의 트리거링 주파수의 관점에서 설명된다. 상기 설명은 필요에 따라 저주파수 편위들동안 요구를 감소하기 위해, 로드(120)가 해제될 것이라고 가정한다; 고주파수 편위들로 장치들을 켜는 것에 대한 확장은 명백하다.
정해진 응답 부하에 대하여, 어떤 시작 시간에, '낮은' 트리거 주파수는 관련 주파수 범위에서 무작위로 할당된다(영국의 경우에, 주파수 범위는 49.5-50 Hz가 될 것이다). 이후의 각 시간 단계 또는 관련 클럭 사이클(예를 들어, 매초마다)에서, 장치는 그리드 주파수 f(tn)를 측정하고, 다음과 같은 규칙들을 따른다:
트리거되지 않을 동안( 트리거 주파수 < 측정 그리드 주파수)
만약 측정 그리드 주파수가 50 Hz이상이면, 동작하지 않는다.
만약 측정 그리드 주파수가 이전 시간 단계(Df<0 이면서 Df = fn - fn-1)에서, 측정 그리드 주파수보다 작으면, 동작하지 않는다.
만약 측정 그리드 주파수가 이전 시간 단계(Df>0)에서, 측정 그리드 주파수보다 크면, 양 Df에 의해 트리거 주파수를 증가시킨다.
트리거되는 동안 ( 트리거 주파수 > 측정 그리드 주파수)
만약 측정 그리드 주파수가 이전 시간 단계(Df<0 이면서 Df = fn - fn-1)에서 측정 그리드 주파수보다 작다면, 동작하지 않는다.
만약 측정 그리드 주파수가 이전 시간 단계(Df>0)에서 측정 그리드 주파수 보다 크다면, 양 Df에 의해 트리거 주파수를 증가시킨다.
만약 트리거 주파수가 그리드 일반 주파수(예를 들어 50Hz)보다 커진다면, 트리거 주파수를 (트리거_주파수 - FF)로 설정된다. 여기서, FF는 기설정된 상수이다. 영국에서, FF는 보통 0.5Hz일 수 있다. 일반적으로, (그리드 주파수가 트리거 주파수 범위의 낮은 문턱값(예를 들어, 영국은 49.5Hz) 이하가 아니면) 트리거링 조건을 종료할 것이다.
세 개의 응답 부하들에 대하여 알고리즘 B의 실행은 도 6 내지 도 8에 도시된다. 도 6은 세 개의 장치들의 트리거 주파수(장치들의 각각은 다른 트리거 주파수로 시작함)들이 그리드 주파수의 변화에 응답하는 방법을 보여주고 있다. 트리거되지 않은 경우, 응답 부하의 트리거 주파수들은 상술된 그리드 주파수에 응답하여, 동기화 상태에서 "위쪽으로 나아간다". 일단 트리거되면, 응답 부하들의 트리거 주파수들은 원래 트리거링 조건이 종료될 때까지 트리거되도록 유지한다.
또한, "최대 트리거된 시간"이 어떤 정해진 그리드 주파수 편위의 고정된 초기 주기 동안 오직 지원할 수 있는 알고리즘 B에 추가될 수 있다고 예상된다.
도 7은 응답 부하들이 트리거된 경우를 보여주고 있다. 알고리즘 A와는 대조적으로, 트리거링이 동일한 순서로 유지하며, 트리거링 오프(triggering off)는 트리거링 온(triggering on)과 동일한 싸이클(cycle)을 따른다. 어떤 응답 부하도 일반적으로 전체 주기의 편위에 대해 트리거되지 않는다: 트리거링 주기는 응답 부하들을 통해 더 균등하다.
도 7은 요구 응답이 (1500 장치들과 함께) 그리드 주파수에서 음의 편위들을 잘 추적하는 방법을 보여주고 있다.
상술된 실행들에서, 트리거링 주기의 주파수 및 지속 기간은 순전히 그리드 주파수의 함수(function)이다 (즉, 디바이스 수와 무관). (설계에 의해 최대 응답을 제공하는 최소 가능한 트리거링 주기가 있을지라도) 각각의(individual) 응답 부하에서 이 결과들은 허용되는 것보다 더 빈번히 트리거되거나, 허용되는 것보다 더 길게 트리거된다. 상기 경우에, 두 단계들을 수행할 수 있다:
a) “최대 트리거된 주기”는 각 응답 부하에 적용될 수 있다.
b) 트리거링의 주파수는 손상시킴으로써 감소될 수 있다. 예를 들어, “3분의 2”, “2 분의 1트리거”로 손상시킬 수 있다; 2, 3등의 요소에 의해 감소하는 반응의 손실(cost)로 트리거링의 주파수를 감소할 수 있다. (주의하여, 하나도 “3 분의 1트리거”를 손상시킬 수 있으며, 2/3 등에 의해 응답을 감소시킬 것이다.)
특정한 응답 부하(예를 들어, 클럭, 튜티 싸이클, 또는 사용자 요구에 의해 키거나 꺼지는 장치)에 대해 “가능/불가능” 신호와 상호 작용하는 상기 응답 부하 제어 방법들을 수행하는 것은 가능하다. 가장 간단한 접근법은 모든 시간에 운영되도록 알고리즘을 유지하는 것이며, 응답 부하가 이용가능하지 않을 경우 발생하는 트리거들을 무시하는 것이다. 이것은 알고리즘의 무결성(integrity)을 유지하나, 이론적으로 가능한 반응을 감소시키는 손실로 유지한다.
응답 부하가 트리거될 수 없는 경우, 대안적인 접근법은 알고리즘을 정지하는 것이다(예를 들어, 트리거 주파수를 일정하기 유지한다). 장치가 다시 사용가능해질 경우, 트리거 주파수는 기설정된 문턱값이나 임의의 수준로 재설정할 수 있다. 상기 대안적인 접근법이 가지는 단점은 일부 응답 부하들이 동일한 시점(same timing)(예를 들어, 저장 오픈닝 시간들에 의해 구동됨)을 가진다면, 트리거 주파수들의 임의의 확산이 반영되어 응답 부하 서비스가 비선형이 되도록 야기한다.
양의 주파수 편위(positive frequency excursion)들 동안, 일반적으로 꺼진 응답 부하들은 전력 소비를 증가하도록 켜질 수 있으며, 동일한 알고리즘들은 양의 주파수 편위에 대해 응답할 수 있는 요인을 수용하기 위한 명백한 변화와 함께 응답 부하의 제어 동작에 적용될 수 있다.
응답 부하들은 주파수 방향(예를 들어, 부분 부하에서 일반적으로 운용되지만 전력에 대해 100%로 높이거나 0%로 낮출 수 있는 팬(fan)) 모두에서 주파수 편위들로 응답할 수 있으며, 좀 더 주의가 필요하다. 가장 가단한 해결책은 두 개의 트리거들을 독립적으로 산출하는 것이다: “높은(high)” 및 “낮은(low)”(공칭 그리드 주파수 위의 하나의 트리거 주파수 및 공칭 그리드 주파수 아래 다른 주파수). 두 개의 트리거들은 결합되지 않고, 동시에 트리거되지 않을 수 있다.
상기 설정된 접근법의 단점은 양(positive) 및 음(negative)의 트리거들에 대가 연속해서 발생 가능하다는 것이다. 문제가 생기면, 규칙은 이것을 방지하도록 추가될 수 있으나, 필연적으로 이용 가능한 응답을 감소시키는 손실이 될 수 있다.
주파수 측정의 정확성에서 수와 관련된 라운딩(numerical rounding) 및 제한들이 트리거링 주파수들 “클러스터링(clustering)”을 이끌 수 있으며, 전체적 임의성을 잃을 수 있다. 이 문제를 완화시키기 위해서, 트리거 주파수들을 시간을 기초로(예를 들어 8시간 마다) 무작위로 재설정 한다.
도 9에서, 제 1 시뮬레이션은 종래 응답 부하 서비스의 주파수 추적과 근본적인 경향이 작은 규모의 변화들에 의해 감추어 지는 알고리즘 B 를 실행한 응답 부하 서비스의 주파수 추적을 비교하여 보여주고 있다. 도 10에서, 제 2 시뮬레이션은 종래 응답 부하 서비스의 주파수 추적과 측정된 그리드 주파수가 일반적인 그리드 주파수로부터 반복적으로 감추어지는 알고리즘 B를 실행하는 응답 부하 서비스의 주파수 추적을 비교하여 보여주고 있다. 표 1에서, 도 9와 도 10의 시뮬레이션을 기초로, 종래 응답 부하 서비스 및 알고리즘 B를 실행한 응답 부하 서비스의 성능 특성(performance characteristic)들이 제시되어 있다.
알고리즘 총 가용성 평균(Average total availability)(MW) RMS 추적 에러(RMS tracking error) (%) 90번 째 백분위 추적 에러 (90th percentile tracking error)
종래l 9.6 6.8% 11.5%
B 9.3 2.9% 4.8%
본 발명의 두 개의 실시예들이 자세하게 상술되었지만, 당업자는 많은 변형들이 본 발명의 신규성 있는 가르침(novel teachings) 및 이점들로부터 벗어나지 않고, 실시예들에서 가능하다고 쉽게 인정할 것이다. 따라서, 모든 변형들은 하기 청구 범위에 정의된 본 발명의 범위내에 포함된 것으로 의도된다.
반응 부하들의 트리거 주파수들은 일반적인 그리드 주파수로부터 일반적인 주파수 편위들을 대표하는 주파수들의 범위내에서 무작위로 할당되거나 준-무작위로 할당될 수 있다. 따라서, 트리거 주파수들의 할당은 기설정된 함수에 따를 수 있다. 더욱이, 원격으로 관리된 응답 부하들의 경우에, 응답 부하들에 할당된 트리거들은 물리적 단위가 없는 데이터 객체들일 수 있으며, 데이터 객체들을 조정하는 원격 발생 제어 신호들은 원격으로 감시된 그리드 주파수들을 기초로 결정된다.
실시예에서, 응답 부하들의 트리거 주파수들은 가장 최근 주파수 측정 과 직전 측정 사이의 차이에 대해여 조절된다. 직전 측정보다 빠른 주파수 측정은 주파수 차이를 대안적으로 산출하는데 사용될 수 있다. 또한, 조절은 주파수 차이의 함수 또는 가장 최근 주파수 측정의 함수는 기초가 대신 될 것이다. 또 다른 대안으로, 트리거 주파수들의 조절은 기설정된 양으로 될 수 있다.
본 발명을 기술하고 청구하는데 사용되는 “포함하다(including)”, “구성하다(comprising)”, “통합하다(incorporating)”, “~로 이루어지다(consisting of)”, “가지다(have)”, “이다(is)”와 같은 표현은 비 배타적인 방식으로 해석하도록 의도되며, 명시적으로 설명되지 않은 항목들, 구성들 또는 요소들도 존재하여야 할 수 있다. 더욱이, 단수에 대한 참조는 복수에도 관련되어 해설될 수 있다.

Claims (18)

  1. 공칭 동작 주파수(nominal operating frequency)를 포함하는 전력 공급 네트워크에 대한 동작으로 연결되며, 상기 전력 공급 네트워크의 주파수의 함수에 대하여 전력 소비를 다양하게 함으로써, 응답 부하 서비스를 제공하도록 적용되는 응답 부하(responsive load)들의 집단(population)를 제어하는 방법으로써,
    a) 응답 부하들의 상기 집단에서 각 응답 부하에게 상기 응답 부하의 전력 소비가 전력 공급 네트워크에서 조절되도록 상기 전력 네트워크의 주파수에 대응하는 트리거를 할당하는 단계; 및
    b) 응답 부하 서비스를 제공하도록 각 응답 부하에 대해, 공칭 동작 주파수로부터 벗어나는 전력 공급 네트워크의 주파수의 결과로써, 서비스 가능한 응답 부하들이 이전에 고갈되는 주파수 대역을 다시 채우도록 상기 응답 부하의 상기 트리거를 조절하는 단계
    를 포함하고,
    상기 b)단계에서, 응답 부하 서비스를 제공하는데 이용하는 상기 응답 부하들의 상기 트리거들은: i) 기설정된 양으로; 또는 ii) 트리거들이 응답 부하들의 상기 집단으로 마지막으로 할당되어, 두 개로 분리된 경우에 상기 전력 공급 네트워크의 상기 주파수 사이 차이에 대하여 결정된 양으로 각각 조절되는 응답 부하 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 b)단계에서, 응답 부하 서비스를 제공하는데 이용하는 상기 응답 부하들의 상기 트리거들은 같은 양으로 각각 조절되는 응답 부하 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항 및 제2항 중 어느 하나에 있어서,
    응답 부하 서비스를 제공하는데 이용하는 상기 응답 부하들의 상기 트리거들은 상기 전력 공급 네트워크의 상기 주파수의 가장 최근 측정 대표값 및 직전의 측정 사이의 차이가 실질적으로 동일한 양으로 각각 조절되는 응답 부하 제어 방법.
  5. 제 1항 및 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계 b)에서, 상기 전력 공급 네트워크의 가장 최근의 측정이 직전의 측정 보다 상기 공칭 동작 주파수에 더 근접한 주파수를 나타내는 경우에만, 응답 부하 서비스를 제공하는데 이용하는 응답 부하들의 상기 트리거들이 조절되는 응답 부하 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    응답 부하가 응답 부하 서비스를 제공하도록 트리거 되고, 가장 최근 전력 공급 네트워크의 측정이 직전 측정보다 공칭 동작 주파수에 더 가까운 주파수로 나타날 경우, 상기 트리거는: i) 기설정된 양으로; 또는 ii)상기 전력 공급 네트워크의 가장 최근 측정 및 직전 측정 사이 차이에 대하여 기설정된 양으로 조절하는 단계를 더 포함하는 응답 부하 제어 방법.
  7. 공칭 동작 주파수를 포함하는 전력 공급 네트워크로 동작하도록 연결되며, 상기 전력 공급 네트워크의 상기 주파수의 함수에 대하여 전력 소비를 다양하게 함으로써 응답 부하 서비스를 제공하도록 적용되는 응답 부하를 제어하는 방법으로써,
    (a) 상기 응답 부하에게 상기 응답 부하의 전력 소비가 상기 전력 공급 네트워크에서 변하게 되도록 상기 전력 공급 네트워크의 주파수에 대응하는 트리거를 할당하는 단계;
    (b) 응답 로드는 응답 부하 서비스 및 전력 공급 네트워크의 주파수가 상기 공칭 동작 주파수 및 상기 응답 로드의 상기 트리거에 상응하는 상기 주파수 사이에 있는 것을 제공하도록 하며, 상기 응답 부하의 상기 트리거를 조절하여, 상기 조절된 트리거가 상기 공칭 주파수에 근접한 주파수에 부합하도록 하는 단계
    를 포함하고,
    상기 (b)단계에서, 상기 응답 부하의 상기 트리거는 i) 기설정된 양으로; 또는 ii)상기 트리거가 마지막으로 할당되어, 두 개로 분리된 경우에 상기 전력 공급 네트워크의 상기 주파수 사이 차이에 대하여 결정된 양으로 조절되는 응답 부하 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 응답 부하의 상기 트리거는 상기 전력 공급 네트워크의 상기 주파수의 가장 최근 측정 대표값 및 직전의 측정 사이의 차이가 실질적으로 동일한 양으로 조절되는 응답 부하 제어 방법.
  10. 제 7항 및 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계(b)에서, 상기 응답 부하의 상기 트리거는 전력 공급 네티워크의 가장 최근 측정이 직전 측정 보다 공칭 동작 주파수에 근접한 주파수로 나타날 경우에만 조절되는 응답 부하 제어 방법.
  11. 공칭 그리드 주파수(f0)를 포함하는 전력 공급 네트워크에 대한 동작으로 결합되고, 상기 전력 공급 네트워크의 그리드 주파수(fn)의 함수에 대하여 전력 소비를 다양화하여 응답 로드 서비스를 제공하도록 적용된 응답 부하를 제어하는 방법으로써,
    (a) 상기 부하의 트리거 주파수(g)와 관련된 경우, 응답 부하 서비스를 제공하도록 트리거되는 응답 부하를 준비하는 단계;
    (b) 상기 응답 부하가 응답 부하 서비스를 제공하도록 트리거되지 않는 동안, 상기 그리드 주파수 (fn)는 상기 부하의 상기 트리거 주파수(g)와 상기 공칭 그리드 주파수(f0) 사이에 존재하며:
    (i) 상기 그리드 주파수가 상기 트리거 주파수(g)에 대해 상기 공칭 그리드 주파수의 반대측인 경우, 응답 부하 서비스를 제공하지 않는 단계;
    (ii) 가장 최근의 그리드 주파수(fn)가 이전 시간 단계(fn-1)에서 상기 그리드 주파수 보다 트리거 주파수(g)에 더 근접한 경우, 즉,
    g < f0, Df < 0 and Df = (fn) - (fn-1)이거나,
    g > f0, Df > 0 and Df = (fn) - (fn-1)인 경우,
    응답 부하 서비스를 제공하지 않는 단계
    (iii) 상기 그리드 주파수(fn)가 이전 시간 단계(fn-1)에서 상기 그리드 주파수 보다 공칭 주파수 f0 에 더 근접한 경우, 즉,
    g < f0, Df < 0 and Df = (fn) - (fn-1)이거나,
    g > f0, Df > 0 and Df = (fn) - (fn-1)인 경우,
    양 Df에 의해 트리거 주파수(g)를 조절하는 단계
    (c) 상기 응답 부하가 상기 그리드 주파수(fn)보다 공칭 주파수 f0 에 더 근접한 트리거 주파수(g)에 의해 트리거되고, 이전 시간 단계(fn-1)에서 그리드 주파수가 그리드 주파수(fn)보다 공칭 그리드 주파수에 더 근접한 경우, 상기 트리거 주파수(g)를 실질적으로 일정하게 유지하는 단계; 및
    (d) 상기 응답 부하가 상기 그리드 주파수(fn)보다 공칭 주파수에 더 근접한 트리거 주파수(g)에 의해 트리거되고, 상기 그리드 주파수(fn)가 이전 시간 단계(fn-1)에서 상기 그리드 주파수 보다 상기 공칭 그리드 주파수 f0 에 더 근접한 경우, 양 Df에 의해 상기 트리거 주파수를 조절하는 단계;
    (e) 상기 응답 부하의 트리거링이 종료된 경우, 즉, 제 1 시간 단계 후, 상기 그리드 주파수(fn)가 상기 트리거 주파수(g)보다 상기 공칭 그리드 주파수 f0 에 더 근접한 경우, 새로운 트리거 주파수(g)를 할당하는 단계
    를 포함하는 응답 부하 제어 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 단계(e)에서, 상기 새로운 트리거는 주파수 범위 이내에서 무작위로 할당되는 응답 부하 제어 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 단계(e)에서, 상기 트리거는 하기의 함수에 따라 할당되는 응답 부하 제어 방법:
    Figure 112018119859714-pct00013

    여기서, kf 는 주파수 오프셋(offset)이다.
  14. 제 7항 및 제9항 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하도록 전력 공급 네트워크의 주파수의 함수에 대하여 전력 소비를 다양하게 하여 응답 부하 서비스를 제공하도록 적용되고, 상기 전력 공급 네트워크에 대한 상기 응답 부하를 결합하기 위한 전력 결합(power coupling)을 포함하며, 부하 측정을 포함하는 응답 부하.
  15. 제 1항의 방법을 실행하기 위한 프로세서와 결합되고 상기 프로세서에 의해 실행되는 판독 가능한 기록 매체에 저장되는 소프트웨어 프로그램.


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