KR102112338B1 - 전기로의 수요반응 관리 방법 및 이를 채용한 수요반응 관리 시스템 - Google Patents

전기로의 수요반응 관리 방법 및 이를 채용한 수요반응 관리 시스템 Download PDF

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민병용
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Abstract

전기로의 수요반응 관리방법은 감축 전력량과 감축 지속시간을 포함하는 수요감축 지시가 수신되면, DR 자원 그룹을 구성하는 복수의 전기로 중에서 동작 모드가 승온 모드인 적어도 하나 이상의 전기로를 선택하는 단계; 상기 선택된 전기로 중에서 남은 승온 진행시간의 비율이 큰 전기로를 제어 우선대상으로 결정하는 단계; 제어 우선대상으로 결정된 전기로의 최대 제어량, 최대 제어시간 및 승온 진행 시간에 근거하여 제어량 및 제어시간을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 제어량 및 제어시간에 대응하여 생성되는 감축요청신호를 상기 제어 우선대상으로 결정된 전기로로 전송하여 제어를 이행하는 단계를 포함하고, 제어이행결과, 제어량의 합이 상기 감축 전력량보다 크고, 제어시간의 합이 상기 감축 지속시간보다 크게 될 때까지, 미리 설정된 단위시간마다 제어 우선대상을 결정하여 제어량 및 제어시간을 산출한다.

Description

전기로의 수요반응 관리 방법 및 이를 채용한 수요반응 관리 시스템 {Method of Demand Response for Electric Furnace and its Management System}
본 발명은 수요반응(Demand Response, 이하 DR이라 약함) 관리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수요반응 자원이 복수의 전기로들로 구성되는 경우, 수요감축 지시에 대하여 품질에 영향을 끼치지 않는 범위내에서 응답속도와 감축이행율을 높일 수 있는 전기로의 수요반응 관리 방법 및 이를 채용한 수요반응 관리 시스템에 관한 것이다.
DR은 정부가 전력수요가 일시적으로 급증할 때 전력을 안정적으로 공급하기 위해 미리 계약된 업체에 일정시간 전력사용을 중단하도록 명령할 수 있는 제도로서, DR 시장은 수요반응 관리라는 영역을 가장 대표적으로 보여준다. DR은 합리적인 에너지 소비를 유도하여 신규 발전소 건설을 줄이고, 온실가스 감축과 에너지 저장장치, 에너지 관리 시스템 등 다양한 에너지 신사업과 연계해 추진되고 있다.
한편, 피크감축 DR은 전력 수급상황이 급변할 때 정부가 기업에 전력감축을 요청해 공급 안정화에 기여하는 방식이다. 해마다 이슈가 되는 급전지시를 이 방식의 예로 들 수 있다. 피크감축 DR은 자원의 용량 크기별로 표준 DR과 중소형 DR로 구분하며, 이행방법 측면에서는 일반적인 DR 방식, 즉 1~2시간 전에 한전으로부터의 급전지시 발령에 근거하여 계약된 용량에 해당하는 부하의 전원공급을 중단하는 방식과 최대 10분 이내에 급전지시에 대응하는 fast DR 방식이 있다. 그 중 fast DR은 자동(Auto)이나 그와 비슷한 수준으로 신속히 예를 들어 10초 내지 10분 이내로 응답해야 하는 자원으로 무엇보다 신뢰도가 중요하다. 이런 장점은 전력피크시 확실한 카드로 사용할 수 있기 때문에 신재생에너지의 변동성 대응에 필수적 요소로 꼽히고 있다.
피크감축 DR과 관련하여 감축요청시 이행률이 낮아서 자원에서 퇴출당하면 DR 시장에 참여했던 기업은 DR 시장내에서 전력거래제한을 받게 되고 정산금 즉, 실적금 뿐만 아니라 기본금도 받을 수 없게 된다. 한편, 수요관리 사업자는 정부와 기업의 중간에서 기업이 절감할 수 있는 전력량을 산정하여 이를 모아 자원을 형성하고, 감축요청이 발령되면 기업에 감축을 요청하는 등 총괄적인 관리를 해준다.
근래 들어서는 폭염이나 이상 한파 등으로 기존에 비해서 전력감축 요청이 빈번한 경향이 있어, 수요감축 지시에 대하여 생산계획과 품질에 영향을 끼치지 않는 범위내에서 신속한 응답과 높은 감축이행율을 구현할 수 있는 기술과 방법의 필요성이 대두되고 있다.
한국등록특허공보 제10-1626088호 한국공개특허공보 제10-2019-0041266호
상기한 필요성을 총족시키기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 수요반응 자원이 복수의 전기로들로 구성되는 경우, 수요감축 지시에 대하여 품질에 영향을 끼치지 않는 범위내에서 응답속도와 감축이행율을 높일 수 있는 전기로의 수요반응 관리 방법 및 이를 채용한 수요반응 관리 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기로의 수요반응 관리 방법은 감축 전력량과 감축 지속시간을 포함하는 감축지시가 수신되면, DR 자원 그룹을 구성하는 복수의 전기로 중에서 동작 모드가 승온 모드인 적어도 하나 이상의 전기로를 선택하는 단계; 상기 선택된 전기로 중에서 남은 승온 진행시간의 비율이 큰 전기로를 제어 우선대상으로 결정하는 단계; 제어 우선대상으로 결정된 전기로의 최대 제어량, 최대 제어시간 및 승온 진행 시간에 근거하여 제어량 및 제어시간을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 제어량 및 제어시간에 대응하여 생성되는 감축요청신호를 상기 제어 우선대상으로 결정된 전기로로 전송하여 제어를 이행하는 단계를 포함하고, 제어이행결과, 제어량의 합이 상기 감축 전력량보다 크고, 제어시간의 합이 상기 감축 지속시간보다 크게 될 때까지, 미리 설정된 단위시간마다 제어 우선대상을 결정하여 제어량 및 제어시간을 산출한다.
바람직하게로는 상기 방법은 fast-DR 모드에 적용될 수 있다.
보다 바람직하게로는 상기 전기로의 최대 제어량은 전기로의 최대 출력에 비례하여 설정되고, 최대 제어시간은 전기로의 최대 승온 지속시간에 기초하여 설정될 수 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기로의 수요반응 관리 시스템은 복수의 전기로로 이루어지는 DR 자원 그룹; 및 상기 복수의 전기로에 DR 관리 서비스를 제공하는 DR 관리 서버를 포함하고, 상기 DR 관리 서버는 감축 전력량과 감축 지속시간을 포함하는 감축지시가 수신되면, 상기 DR 자원 그룹을 구성하는 복수의 전기로 중에서 동작 모드가 승온 모드인 적어도 하나 이상의 전기로를 선택하고, 상기 선택된 전기로 중에서 남은 승온 진행시간의 비율이 큰 전기로를 제어 우선대상으로 결정하고, 제어 우선대상으로 결정된 전기로의 최대 제어량, 최대 제어시간 및 승온 진행 시간에 근거하여 제어량 및 제어시간을 산출하고, 상기 산출된 제어량 및 제어시간에 대응하여 생성되는 감축요청신호를 상기 제어 우선대상으로 결정된 전기로로 전송하여 제어를 이행하고, 제어이행결과, 제어량의 합이 상기 감축 전력량보다 크고, 제어시간의 합이 상기 감축 지속시간보다 크게 될 때까지, 미리 설정된 단위시간마다 제어 우선대상을 결정하여 제어량 및 제어시간을 산출한다.
본 발명에 따르면, 수요반응 자원이 복수의 전기로들로 구성되는 경우, 수요감축 지시에 대하여 품질에 영향을 미치지 않는 범위내에서 자동으로 신속하게 제어 우선대상을 결정하여 제어를 이행함으로써, 응답속도와 감축이행율을 대폭 높일 수 있다.
본 발명에 따르면, 수요감축 지시에 대한 제어 이행 스케쥴링을 통하여 자동 제어가 가능하도록 함으로써, 수요관리사업자가 DR 자원그룹을 용이하게 관리할 수 있다.
도 1은 주물공장 용해공정의 표준 조업 사이클을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기로의 DR 관리 시스템의 개념을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 전기로 모듈의 일예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 DR 관리 서버의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 도 4에 도시된 저장부에 포함되는 데이터베이스를 구성하는 파라미터들의 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기로의 DR 관리방법의 동작을 설명하는 플로우챠트이다.
도 7은 도 6에 도시된 630 단계의 세부적인 동작을 설명하는 도면이다
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 실시예들에 대해서는 다양한 변경이 가해질 수 있으며, 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 주물공장 용해공정의 표준 조업 사이클을 설명하는 도면이다.
일반적으로, 철강 및 금속 분야는 화학 분야와 같이 연속공정으로서 연간 꾸준한 전력수요를 보이는데, 철강업체 예를 들어 주물공장에서는 전기로를 사용하는 용융공정에 가장 많은 전력을 소모한다. 도 1을 참조하면, 주물공장에서의 통상적인 용해 및 출탕 표준 조업은 고철 장입후 전기로의 출력을 최고 예를 들어 3,450kW로 하여 용해가 완료될 때까지 60분간 유지한다. 이후 약 3분간 출력을 0으로 하여 시료채취를 하고, 1차 출탕에서부터 4차 출탕에 이르기까지 보온을 위해 줄어드는 잔탕량을 고려하여 단계적으로 출력을 감소시킨다. 그리고, 마지막 출탕 후에는 최소 잔탕량에 대하여 다음 장입까지 보온하기 위한 최소 출력을 유지하는 사이클로 이루어진다. 표준 조업 사이클에 있어서 용해 공정을 승온(PF) 모드, 보온 공정을 보온(PM) 모드로 칭하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전기로의 DR 관리 시스템의 개념을 나타내는 도면으로서, DR 관리 서버(210), 통신망(230)과 DR 자원 그룹(250)을 포함할 수 있다.
도 2에 있어서, DR 관리 서버(210)는 수요관리사업자 또는 수요관리사업자와 계약관계에 있는 DR 자원 운영업체가 운용하는 것으로서, 통신망(230)을 통하여 DR 자원 그룹(250)을 제어한다. 구체적으로, DR 관리 서버(210)는 DR 자원 그룹(250)에 DR 관리 서비스를 제공한다. DR 관리 서비스는 정부기관 또는 수요관리사업자로부터 수요감축 지시가 수신된 경우 제어이행 스케쥴을 도출하고, DR 자원 그룹(250)에 포함되는 전기로들 중에서 수요감축 지시에 포함된 감축 전력량과 감축 지속시간을 만족할 때까지 제어이행 스케쥴에 포함된 전기로에 감축요청 신호를 통신망(230)을 통해 전송하는 것을 포함한다. 또한, DR 관리 서버(210)는 DR 자원을 발굴하여 정부기관 또는 수요관리사업자에 추가로 등록하면서 계약된 감축 전력량과 감축 지속시간을 업데이트시킬 수 있다. 또한, DR 관리 서버(210)는 제어이행 결과를 분석하고, 감축 요청 신호에 반응하여 제어를 이행한 회원사에게 결과 분석 정보 및 정산금 지급에 관한 정보를 제공할 수 있다.
통신망(230)은 무선 네트워크, 유선 네트워크, 또는 유선 및 무선 네트워크의 결합이거나, 공용으로 액세스가능한 네트워크 예를 들면 인터넷을 포함할 수 있다. 통신망(230)은 DR 관리 서버(210)와 DR 자원 그룹(250)을 연결한다.
DR 자원 그룹(250)은 수요관리사업자의 회원사들이 보유하고 있는 설비로 이루어진다. 일실시예에 따르면, 회원사들이 철강 혹은 금속 분야에 종사하는 사업자인 경우, 전기로가 DR 자원이 될 수 있다. DR 자원 그룹(250)은 복수의 전기로(291,293,295,297)를 포함하는 전기로 모듈(290)과 복수의 전기로에 대응하여 전기로를 제어하기 위한 복수의 제어부(271,273,275,277)를 포함하는 제어모듈(270)을 포함한다. 제어모듈(270)에 있어서 각 제어부(271,273,275,277)는 DR 관리 서버(210)로부터 수신되는 감축 요청 신호에 대응하여 전기로(291,293,295,297)에 대하여 산출된 제어시간동안 해당하는 전기로의 전력 공급량을 감소시킨다. 또한, 각 제어부(271,273,275,279)는 미리 설정된 단위시간마다 각 전기로(291,293,295,297)의 가동 상황에 대한 정보를 DR 관리 서버(210)로 전송한다.
도 3은 도 2에 도시된 전기로 모듈(290)의 일예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 전기로 모듈(290)을 구성하는 전기로 1호기 내지 N호기(291,293,295,297)는 유도 전기로(Electrical Induction Furnace, EIF)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 일실시예에 따르면, 전기로 1호기 내지 N호기(291,293,295,297)는 모두 1-source 1-body 혹은 1-source 2-body로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 다른 실시예에 따르면, 전기로 1호기 내지 N호기(291,293,295,297)는 1-source 1-body 또는 1-source 2-body, 또는 다른 유형의 전기로가 혼합된 형태일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 DR 관리 서버(210)의 구성을 나타내는 블럭도로서, 통신부(410), 제어부(430)와 저장부(450)를 포함한다.
도 4를 참조하면, 통신부(410)는 감축 전력량과 감축 지속시간을 포함하는 수요감축 지시를 수신하고, 수요감축 지시에 대응하여 생성되는 감축 요청신호를 DR 자원 그룹(260)으로 송신한다. 또한, 통신부(410)는 DR 자원 그룹(260)의 각 제어부(271,273,275,277)로부터 미리 설정된 단위시간마다 각 전기로(291,293,295,297)의 가동 상황에 대한 정보를 수신한다.
제어부(430)는 감축 전력량과 감축 지속시간을 포함하는 수요감축 지시가 수신되면, DR 자원 그룹(250)을 구성하는 복수의 전기로 중에서 동작 모드가 승온 모드인 적어도 하나 이상의 전기로를 선택한다. 제어부(430)는 선택된 전기로 중에서 남은 승온 진행시간의 비율이 큰 전기로를 제어 우선대상으로 결정한다. 제어부(430)는 제어 우선대상으로 결정된 전기로의 최대 제어량, 최대 제어시간 및 승온 진행 시간에 근거하여 제어량 및 제어시간을 산출하고, 산출된 제어량 및 제어시간에 대응하여 생성되는 감축요청신호를 상기 제어 우선대상으로 결정된 전기로로 전송하여 제어를 이행한다. 제어부(430)는 산출된 제어량의 합이 상기 감축 전력량보다 크고, 산출된 제어시간의 합이 감축 지속시간보다 크게 될 때까지, 미리 설정된 단위시간마다 제어 우선대상을 결정하여 제어량 및 제어시간을 산출한다.
저장부(450)는 회원사 정보, 회원사가 보유하고 있는 전기로의 가동 상황에 대한 정보, 각 회원사가 계약한 전기로별 전력 즉, 최대제어량(Pmax)과 최대제어시간(Tmax)을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(450)는 수요관리사업자가 제공하는 수요관리 서비스와 관련된 각종 프로그램을 저장할 수 있다. 회원사가 보유하고 있는 전기로의 가동 상황에 대한 정보는 미리 설정된 단위시간마다 DR 자원 그룹(도 2의 250)으로부터 수신되어 데이터베이스로 저장될 수 있다. 여기서, 최대제어량(Pmax)은 전기로의 최대 출력에 비례하여 설정될 수 있다. 일실시예에 따르면, 최대제어량(Pmax)은 전기로의 최대 출력의 20%로 설정하거나, 회원사와의 협의를 통해 조정될 수 있다. 최대제어시간(Tmax)은 전기로의 최대 승온 지속시간에 기초하여 설정할 수 있다. 한편, 저장부(450)는 DR 관리 서버(210)에 내장되거나, 실시간으로 갱신되는 각 전기로의 가동 상황에 대한 정보를 저장하거나 독출할 수 있도록 웹 클라우드 서버로도 구성될 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 저장부(450)에 포함되는 데이터베이스를 구성하는 파라미터들의 예를 보여주는 도면이다.
데이터베이스는 각 전기로의 가동 상황에 대한 정보를 파라미터로 저장하며, 각 전기로의 가동 상황에 대한 정보는 단위시간별 데이터 수집시간, 전력량, 승온모드 혹은 보온모드, 승온 시간 혹은 보온 시간, 용탕 중량을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
전기로 1호기의 제1 바디(EIF1-1)를 예로 들면, 첫번째 데이터 수집시간인 T1에서 전력량은 P1, 승온(PF) 모드, 승온 시간은 시작단계(F1),용탕 중량은 W1으로 기록되고, 전기로 1호기의 제2 바디(EIF1-2)를 예로 들면, 첫번째 데이터 수집시간인 T1에서 전력량은 P1, 보온(PM) 모드, 보온 시간은 시작단계(M1),용탕 중량은 W1으로 기록된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전기로의 DR 관리방법의 동작을 설명하는 플로우챠트로서, 이를 구현하는 프로그램은 DR 관리 서버(210)에서 실행될 수 있다.
도 6을 참조하면, 610 단계에서는 전력거래소 등 정부기관으로부터 감축 전력량(PR)과 감축 지속시간(TR)을 포함하는 수요감축 지시를 수신한다.
630 단계에서는 수요감축 지시에 대응하여 DR 자원 그룹(250)을 제어하기 위한 제어이행 스케쥴을 생성한다. 제어이행 스케쥴은 먼저 DR 자원 그룹(250)을 구성하는 복수의 전기로 중에서 동작 모드가 승온 모드인 적어도 하나 이상의 전기로를 선택하고, 선택된 전기로 중에서 남은 승온 진행시간의 비율이 큰 전기로를 제어 우선대상으로 결정하고, 제어 우선대상으로 결정된 전기로의 최대제어량(Pmax)과 최대제어시간(Tmax) 및 승온 진행 시간에 근거하여 제어량 및 제어시간을 산출하고, 산출된 제어량의 합이 상기 감축 전력량(PR)보다 크고, 산출된 제어시간의 합이 상기 감축 지속시간(TR)보다 크게 될때까지, 미리 설정된 단위시간마다 제어 우선대상을 결정하여 제어량 및 제어시간을 산출한다. 일실시예에 따르면, 단위시간은 각 전기로의 가동 상황에 대한 정보가 데이터베이스에 업데이트되는 주기에 대응될 수 있다.
650 단계에서는 630 단계에서 상기 산출된 제어량 및 제어시간에 대응하여 제어를 이행한다. 제어이행은 산출된 제어량 및 제어시간에 대응하여 생성되는 감축요청신호를 제어 우선대상으로 결정된 전기로로 전송하고, 감축요청신호가 전송된 전기로에 보유한 DR 자원그룹(250)으로부터 감축요청신호에 대하여 이행이 가능하다는 확인신호를 수신하는 과정을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 제어이행은 별도의 확인신호를 수신하는 과정없이 감축요청신호를 제어 우선대상으로 결정된 전기로로 전송하는 과정만을 포함할 수도 있다.
670 단계에서는 650 단계에서의 제어이행 결과, 요청량 즉, 감축 전력량(PR)과 감축 지속시간(TR)이 달성될 수 있는지 여부를 판단한다. 현재까지 이행된 제어량이 감축 전력량(PR)보다 크고, 현재까지 이행된 제어시간이 감축 지속시간(TR)보다 크면 제어이행이 완료된 것으로 판단할 수 있다. 한편, 제어이행 스케쥴에서 도출된 다음 제어량과 현재까지 이행된 제어량의 합이 감축 전력량(PR)보다 크고, 다음 제어시간과 현재까지 이행된 제어시간의 합이 감축 지속시간(TR)보다 크면 다음번 제어를 이행함으로써 제어이행이 완료된 것으로 판단할 수 있다. 670 단계에서 650 단계에서의 제어이행 결과 요청량 즉, 감축 전력량(PR)과 감축 지속시간(TR)가 달성될 수 없는 것으로 판단되면, 630 단계로 복귀한다.
690 단계에서는 670 단계에서 650 단계에서의 제어이행 결과 요청량 즉, 감축 전력량(PR)과 감축 지속시간(TR)가 달성될 수 있는 것으로 판단되면, 제어이행을 완료하는 한편, 610단계에서 수신한 수요감축 지시에 대한 응답을 전력거래소 또는 수요관리사업자로 통지한다.
도 7은 도 6에 도시된 630 단계의 세부적인 동작을 설명하는 도면이다.
710 단계에서는 감축 전력량(PR)과 감축지시 지속시간(TR)을 수신한 시점에 저장부(50)에 포함되어 있는 데이터베이스를 참조하여 현재시간(TF)을 기준으로 DR 자원 그룹(도 2의 250)에서 승온(PF) 모드에 있는 전기로를 선택한다.
730 단계에서는 710 단계에서 선택된 승온(PF) 모드에 있는 전기로 중에서 첫번째 제어량(Pe1)과 첫번째 제어시간(Te1)을 산출할 제어 우선대상을 결정한다. 실시예에 따르면, 승온 진행 시간이 작은 값을 가지는 전기로, 예를 들면 남은 승온 진행 시간의 비율이 큰 값을 가지는 전기로를 제어 우선대상으로 결정할 수 있다. 여기서, 710 단계에서 선택된 승온(PF) 모드에 있는 전기로들의 남은 승온 진행 시간의 비율이 동일할 경우 제어 우선대상은 복수의 전기로가 될 수 있다. 승온 진행 시간은 현재 시간(TF)에서 승온 시작 시간(TS)을 감산하여 구할 수 있다. 이와 같이 남은 승온 진행 시간의 비율이 큰 값을 가지는 전기로는 후속 단계로 이행하는데 소요되는 시간이 상대적으로 많이 확보될 수 있기 때문에 결과물의 품질에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 구체적으로, 710 단계에서 선택된 승온(PF) 모드에 있는 전기로가 전기로 1호기의 제1 바디(EIF1-1)와 전기로 N호기의 제1 바디(EIFN-1)인 경우, 하기의 수학식 1을 만족할 경우 전기로 1호기의 제1 바디(EIF1-1)를 제어 우선대상으로 결정할 수 있다. 여기서, 전기로 1호기의 제1 바디(EIF1-1)의 최대 제어시간을 [EIF1-1]Tmax, 승온 진행 시간을 ([EIF1-1]TF - [EIF1-1]TS)라 하고, 전기로 N호기의 제1 바디(EIFN-1)의 최대 제어시간을 [EIFN-1]Tmax, 승온 진행 시간을 ([EIFN-1]TF - [EIFN-1]TS)라 한다.
Figure 112019101141057-pat00001
한편, 남은 승온 진행 시간의 비율이 최소 허용 비율, 예를 들면 10% 미만인 경우에는 제어 우선대상에서 제외될 수 있다. 구체적으로, 하기의 수학식 2를 만족할 경우 전기로 N호기의 제1 바디(EIFN-1)는 제어 우선대상에서 제외될 수 있다.
Figure 112019101141057-pat00002
여기서, K는 최소허용비율을 나타내는 것으로서, 전기로별 용량 즉, 최대 출력 혹은 최대 승온 지속시간에 따라서 다른 값을 가지거나, 모든 전기로에 대하여 고정된 값을 가질 수 있다.
750 단계에서는 730 단계에서 제어 우선대상으로 결정된 전기로에 기초하여 제어이행 스케쥴을 도출한다. 제어이행 스케쥴은 감축 전력량(PR)과 감축지시 지속시간(TR)을 만족하는 제어량과 제어시간을 산출하는 과정을 포함할 수 있다. 구체적으로, 730 단계에서 전기로 1호기의 제1 바디(EIF1-1)가 제어 우선대상으로 결정된 경우, 첫번째 제어량(Pe1)과 첫번째 제어시간(Te1)은 하기의 수학식 3과 같이 산출할 수 있다.
Figure 112019101141057-pat00003
한편, 730 단계에서 전기로 1호기의 제1 바디(EIF1-1)와 전기로 N호기의 제1 바디(EIFN-1)가 모두 제어 우선대상으로 결정된 경우, 첫번째 제어량(Pe1)과 첫번째 제어시간(Te1)은 하기의 수학식 4와 같이 산출할 수 있다.
Figure 112019101141057-pat00004
수학식 3 혹은 4에 의해 산출된 첫번째 제어량(Pe1)이 감축 전력량(PR)보다 작거나 첫번째 제어시간(Te1)이 감축 지속시간(TR)보다 작은 경우 710 단계로 복귀하여 다시 승온(PF) 모드에 있는 전기로를 선택하고, 730 단계에서 두번째 제어량(Pe2)과 두번째 제어시간(Te2)을 산출할 제어 우선대상을 결정하여 수학식 3 혹은 4에서와 같이 두번째 제어량(Pe2)과 두번째 제어시간(Te2)을 산출한다. 다음, 첫번째 제어량(Pe1)과 두번째 제어량(Pe2)을 합한 제어량이 감축 전력량(PR)보다 적거나 첫번째 제어시간(Te1)과 두번째 제어시간(Te2)을 합한 제어시간이 감축 지속시간(TR)보다 작은 경우 710 단계 내지 730 단계를 반복 수행한다. 그리고, 제어이행을 완료한 n번째 제어량을 포함한 첫번째 제어량으로부터 누적된 제어량의 합이 감축 전력량(PR)보다 크고, 제어이행을 완료한 n번째 제어시간을 포함한 첫번째 제어시간으로부터 누적된 제어시간의 합이 감축 지속시간(TR)보다 크게 되면 710 단계 내지 730 단계를 종료하게 된다.
상기 실시예에서는 수요반응 자원인 복수의 전기로들을 하나의 그룹으로 분류하여 일괄적으로 제어이행하는 것을 예로 들었으나, 하나의 그룹에 속한 복수의 전기로들을 승온시간과 출탕시간 프로파일에 따라 다시 복수의 소그룹으로 분류하고, 절감 요청량에 따라 소급룹별로 할당하여 절감 지시를 내리는 방식을 구현할 수도 있다.
본 발명의 실시예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체를 포함한다. 이 저장매체는 전술한 전기로의 수요반응 관리방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한다. 이 저장매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 이러한 저장매체의 예에는 하드디스크, 플로피디스크 및 자기디스크와 같은 자기 매체, CD 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 자기-광 매체, 롬, 램, 플래쉬 메모리, 또는 웹 클라우드 서버 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 구성된 하드웨어 장치가 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드 뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기술적 사상을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 포함할 수 있다.
210 ... DR 관리 서버 230 ... 통신망
230 ... DR 자원 그룹 410 ... 통신부
430 ... 제어부 450 ... 저장부

Claims (4)

  1. 감축 전력량과 감축 지속시간을 포함하는 수요감축 지시가 수신되면, DR 자원 그룹을 구성하는 복수의 전기로 중에서 동작 모드가 승온 모드인 적어도 하나 이상의 전기로를 선택하는 단계;
    상기 선택된 전기로 중에서 남은 승온 진행시간의 비율이 큰 전기로를 제어 우선대상으로 결정하는 단계;
    제어 우선대상으로 결정된 전기로의 최대 제어량에 근거하여 제어량을 산출하고, 제어 우선대상으로 결정된 전기로의 최대 제어시간 및 승온 진행 시간에 근거하여 제어시간을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 제어량 및 제어시간에 대응하여 생성되는 감축요청신호를 상기 제어 우선대상으로 결정된 전기로로 전송하여 제어를 이행하는 단계를 포함하고,
    제어이행결과, 제어량의 합이 상기 감축 전력량보다 크고, 제어시간의 합이 상기 감축 지속시간보다 크게 될 때까지, 미리 설정된 단위시간마다 제어 우선대상을 결정하여 제어량 및 제어시간을 산출하고,
    상기 선택된 전기로 중에서 남은 승온 진행시간의 비율이 미리 설정된 최소허용비율 미만인 전기로를 제어 우선대상에서 제외하는 것을 특징으로 하는 전기로의 수요반응 관리방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 방법은 fast-DR 모드에 적용되는 것을 특징으로 하는 전기로의 수요반응 관리방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 전기로의 최대 제어량은 전기로의 최대 출력에 비례하여 설정되고, 최대 제어시간은 전기로의 최대 승온 지속시간에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 전기로의 수요반응 관리방법.
  4. 복수의 전기로로 이루어지는 DR 자원 그룹; 및
    상기 복수의 전기로에 DR 관리 서비스를 제공하는 DR 관리 서버를 포함하고,
    상기 DR 관리 서버는
    감축 전력량과 감축 지속시간을 포함하는 수요감축 지시가 수신되면, 상기 DR 자원 그룹을 구성하는 복수의 전기로 중에서 동작 모드가 승온 모드인 적어도 하나 이상의 전기로를 선택하고,
    상기 선택된 전기로 중에서 남은 승온 진행시간의 비율이 큰 전기로를 제어 우선대상으로 결정하고,
    제어 우선대상으로 결정된 전기로의 최대 제어량에 근거하여 제어량을 산출하고, 제어 우선대상으로 결정된 전기로의 최대 제어시간 및 승온 진행 시간에 근거하여 제어시간을 산출하고,
    상기 산출된 제어량 및 제어시간에 대응하여 생성되는 감축요청신호를 상기 제어 우선대상으로 결정된 전기로로 전송하여 제어를 이행하고,
    제어이행결과, 제어량의 합이 상기 감축 전력량보다 크고, 제어시간의 합이 상기 감축 지속시간보다 크게 될 때까지, 미리 설정된 단위시간마다 제어 우선대상을 결정하여 제어량 및 제어시간을 산출하고,
    상기 선택된 전기로 중에서 남은 승온 진행시간의 비율이 미리 설정된 최소허용비율 미만인 전기로를 제어 우선대상에서 제외하는 것을 특징으로 하는 전기로의 수요반응 관리시스템.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130082673A (ko) * 2011-12-14 2013-07-22 한국전자통신연구원 공공 수요 반응 서비스 제공 장치 및 방법
KR20160041805A (ko) * 2014-10-07 2016-04-18 김태영 전력수요 관리 시스템 및 그 방법
KR101626088B1 (ko) 2015-12-15 2016-05-31 주식회사 세아베스틸 전기로 전력 제어 시스템 및 전기로 전력 제어 방법
KR20160125866A (ko) * 2015-04-22 2016-11-01 한국전자통신연구원 온라인 수요자원 거래 기반 전력 수요반응 자동화 장치 및 방법
KR101776641B1 (ko) * 2016-06-14 2017-09-19 주식회사 쿠루 전기요금 절감을 위한 전력수요처의 실시간 사용전력량 모니터링 시스템 및 그 방법
KR20190041266A (ko) 2017-10-12 2019-04-22 전자부품연구원 수요반응 처리 시스템 및 방법

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130082673A (ko) * 2011-12-14 2013-07-22 한국전자통신연구원 공공 수요 반응 서비스 제공 장치 및 방법
KR20160041805A (ko) * 2014-10-07 2016-04-18 김태영 전력수요 관리 시스템 및 그 방법
KR20160125866A (ko) * 2015-04-22 2016-11-01 한국전자통신연구원 온라인 수요자원 거래 기반 전력 수요반응 자동화 장치 및 방법
KR101626088B1 (ko) 2015-12-15 2016-05-31 주식회사 세아베스틸 전기로 전력 제어 시스템 및 전기로 전력 제어 방법
KR101776641B1 (ko) * 2016-06-14 2017-09-19 주식회사 쿠루 전기요금 절감을 위한 전력수요처의 실시간 사용전력량 모니터링 시스템 및 그 방법
KR20190041266A (ko) 2017-10-12 2019-04-22 전자부품연구원 수요반응 처리 시스템 및 방법

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