KR102391796B1 - 주파수연계 수요반응 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 주파수연계 수요반응 시스템은 수요감축 발령에 따라 참여고객사의 개별 부하에 트립신호를 전달하여 개별 부하별로 수요감축을 실시하는 로컬 컨트롤러, 수요감축 발령에 따라 해당 부하를 차단하는 부하차단 릴레이, 및 부하차단 릴레이의 정상 작동 여부를 판단하기 위해 추가된 테스트 릴레이를 포함하는 현장제어함체와, 참여고객사의 각종 설비에 의한 전력사용량을 측정하는 전력량계를 포함하는 참여고객사 설비; 제1 저주파수계전기, 제2 저주파수계전기 및 상기 제1, 제2 저주파수계전기에서 계측된 계통주파수의 변화에 따른 트립신호 정보를 수집하여 이를 관리서버로 송출하는 트립 컨트롤러가 구비되되 수요관리사업자 측에 설치된 제1 계측제어함체와 상기 제1 계측제어함체와 동일하게 구성되되 제1 계측제어함체가 설치된 장소와 다른 원격지에 설치된 제2 계측제어함체로 이루어지는 복수의 계측제어함체, 계통주파수 연계에 따른 수요감축과 관련된 제반 구성을 제어하는 제어부를 포함하는 관리서버, 및 디스플레이부와 입력장치부를 포함하는 모니터링부를 포함하는 수요관리사업자 설비; 및 수요관리사업자 설비에 의해 제공되는 저주파수계전기의 작동 피드백 및 수요감축 상황 정보와 전력량정보제공사업자 설비에 의해 제공되는 전력량 정보를 수득하는 전력거래소 설비;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 FAST DR의 한 부분인 주파수연계 수요반응 시스템에 관한 것으로, 저주파수계전기를 이용하여 계통주파수가 특정 주파수 이하로 하락시 자동으로 수요감축신호를 발령함으로써 참여고객사의 부하를 즉시 차단하여 전력망 안정화에 기여할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
현대 사회의 전기에너지 소비는 생활수준의 향상, 편리성의 추구 및 중간재 생산위주의 에너지 소비 산업구조화로 인해 에너지 수요가 증가하고 있으며 이와 함께 출력 변동성이 심한 신재생에너지 발전비율이 증가하고 있다.
한편, 전력수요는 매년 최고치를 갱신하여, 발전소를 계속 건설하여야하는 악순환이 나타나고 있으나, 최근 일본 원전사태 이후 원전에 대한 우리나라 국민의 불안감과 부품비리 등의 국내외적인 사건들로 인해, 대용량 발전소의 건설은 매우 어려운 실정이며, 더 큰 문제는 전력계통이 성장함에 따라 전기를 전송하는데 필수적인 송전선로 및 변전소 등의 건설이 환경문제와 지역적 민원문제 등으로 큰 어려움을 겪고 있다는 사실이다.
따라서 최근에는 전력 공급측의 확충으로는 늘어나는 전력수요를 감당하기가 어려워 전력 수요측의 전력수요조절로 전력수급문제를 해결하는 방안이 대두되고 있고, 이에 따라 전력수요 관리가 점차 중요한 해결수단으로 각광받고 있다.
종래의 전력수요 관리는 응동시간이 1시간인 SLOW DR로써 현재 4.3GW의 용량을 가지고 전력부족이 예상되는 시점에 수요감축 발령을 하여 전력망 안정화에 기여하고 있으나, 갑작스런 발전기 탈락 및 신재생에너지 변동성에 의해 계통주파수가 급격히 하락 시 대응하기 어려운 상황이므로 계통주파수의 급격한 하락 시 빠른 시간에 응동이 가능한 장치가 필요하다.
따라서, 급작스런 계통주파수 하락에 대응하기 위해 주파수연계 수요감축 자원을 통합적 및 효율적으로 관리할 수 있을 뿐만 아니라 계통주파수를 추종하여 전력량을 최적으로 감축할 수 있는 전력수요 관리 시스템에 대한 개발이 필요한 실정이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 발전기 탈락 및 신재생에너지 변동성 등으로 계통주파수 하락 시 전력의 부하 감축에 참여하는 고객사에게 수요감축신호를 자동으로 발령하여 참여고객사별로 개별부하의 감축을 실시하게 함으로써 전력계통 상황에 신속하고 정확하게 대응하여 전력계통의 안정화를 꾀할 수 있는 주파수연계 수요반응 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템은, 수요감축신호에 따라 참여고객사의 개별 부하에 트립신호를 전달하여 개별 부하별로 수요감축을 실시하는 로컬 컨트롤러, 수요감축신호에 따라 해당 부하를 차단하는 부하차단 릴레이, 및 부하차단 릴레이의 정상 작동 여부를 판단하기 위해 추가된 테스트 릴레이를 포함하는 현장제어함체와, 참여고객사의 각종 설비에 의한 전력사용량을 측정하는 전력량계를 포함하는 참여고객사 설비; 제1 저주파수계전기, 제2 저주파수계전기 및 상기 제1, 제2 저주파수계전기에서 계측된 계통주파수의 변화에 따른 트립신호 정보를 수집하여 이를 관리서버로 송출하는 트립 컨트롤러가 구비되되 수요관리사업자 측에 설치된 제1 계측제어함체와 상기 제1 계측제어함체와 동일하게 구성되되 제1 계측제어함체가 설치된 장소와 다른 원격지에 설치된 제2 계측제어함체로 이루어지는 복수의 계측제어함체, 계통주파수 연계에 따른 수요감축과 관련된 제반 구성을 제어하는 제어부를 포함하는 관리서버, 및 디스플레이부와 입력장치부를 포함하는 모니터링부를 포함하는 수요관리사업자 설비; 및 수요관리사업자 설비에 의해 제공되는 저주파수계전기의 작동 피드백 및 수요감축 상황 정보와 전력량정보제공사업자 설비에 의해 제공되는 전력량 정보를 수득하는 전력거래소 설비;를 포함한다.
또한, 상기 전력량계에 의해 측정된 전력사용량 데이터는 데이터집중장치로 이루어지는 전력량정보제공사업자 설비에 의해 수요관리사업자의 관리서버와 전력거래소의 자체 서버로 전송된다.
또한, 상기 디스플레이부에는 제1, 제2 저주파수계전기 모니터링과 참여고객사 부하 모니터링을 위한 화면이 표시되고, 상기 저주파수계전기 모니터링 화면에는 제1, 제2 저주파수계전기의 현재 주파수, 전원(DC 24V), 통신, PT전원, 트립 여부 상태, 작동주파수가 표시되며, 상기 참여고객사 부하 모니터링 화면에는 고객명, 부하명, CBL, 현재전력, 부하상태, 통신, 전원이 표시된다.
또한, 상기 디스플레이부에는 참여고객사별 부하 제어를 위한 데이터 설정화면이 디스플레이되고, 상기 부하 제어 데이터 설정화면에는 수요감축에 참여하는 참여고객사의 수요감축 참여 대기 상태를 나타내는 "Ready", 참여고객사와의 협의를 통해 참여고객사의 특정 부하가 수요감축에 참여하지 않는 상태를 나타내는 "Hold", 참여고객사가 로컬 컨트롤러에서의 입력을 통해 특정 부하에 대하여 수요 감축에 참여하지 않겠다고 한 상태를 나타내는 "Local", 참여고객사의 부하 보수작업으로 전력량계 및 현장제어함체의 전원이 OFF인 경우를 나타내는 "Maintenance", 트립 컨트롤러 통신 장애, 전원공급장치 장애, 전력량계 장애 및 데이터집중장치 장애 상태를 나타내는 "Alarm"이 표시된다.
또한, 상기 제어부는 계통주파수의 변화에 따른 수요감축 발령, 참여고객사의 개별 부하별 부하 차단, 수요감축 발령 및 종료 시 SMS 전송, 수요감축 발령 중 이벤트가 발생할 경우 SMS 전송, 알람의 SMS 전송, 알림의 SMS 전송, 수요감축 발령 시 자동전화 안내, T-Fail 또는 L-Fail 상태 시 자동전화 안내, 부하차단 릴레이의 정상 작동 여부 테스트, 모니터링부에서 계측제어함체의 상태에 따른 디스플레이 과정, 모니터링부에서 현장제어함체의 상태에 따른 디스플레이 과정 및 모니터링부에서 전력량계의 상태에 따른 디스플레이 과정을 제어한다.
또한, 상기 계통주파수의 변화에 따른 수요감축 발령 제어는 상기 제1 및 제2 저주파수계전기가 계통주파수 59.85Hz 이하인 경우 트립되도록 설정된 상태에서, 현재 시간이 09시에서 18시 내에 있고 제1 및 제2 저주파수계전기가 모두 트립되는 경우에 수요감축이 발령되도록 한다.
또한, 상기 제1 및 제2 저주파수계전기 중의 어느 하나가 트립되는 경우, 상기 제1, 제2 저주파수계전기에서 계측된 계통주파수의 최소값과 임의로 설정된 임계값을 비교 판단하여 상기 최소값이 임계값 이하이면 수요감축이 발령되도록 하고, 상기 임계값은 59.86Hz이다.
또한, 상기 참여고객사의 개별 부하별 부하 차단 제어는 참여고객사의 부하가 "Hold"" 상태가 아니고 "Local" 상태가 아니며 참여부하수(n)와 최대부하수(x)가 같고 현재 CBL값이 동작 CBL값 이상이면 트립신호에 따라 해당 부하가 차단되도록 한다.
또한, 최대부하수가 참여부하수 보다 크면, 부하별로 CBL을 확인하여 CBL이 낮은 x-n 개 부하는 "Hold" 상태로 변경하고, CBL이 높은 n 개 부하는 트립신호에 따라 해당 부하가 차단되도록 한다.
또한, 상기 수요감축 발령 및 종료 시 SMS 전송 제어는 수요감축이 발령되면 참여고객사의 부하 상태가 "Hold", "Local", "C-LOW" 중의 어느 하나의 상태이면 수요감축 발령을 종료하고 참여고객사에게 수요감축에 참여되지 않았음을 SMS로 전송한다.
또한, 참여고객사의 부하 상태가 "Hold", "Local", "C-LOW" 중의 어느 상태에도 해당하지 않으면, 수요감축 발령 시에는 참여고객사와 수요관리사업자에게 수요감축 발령문자를 SMS로 전송하되 참여고객사 SMS에는 부하별 개별 CBL 안내 문자를 포함시키고 수요관리사업자 SMS에는 전체 CBL 안내 문자를 포함시키고, 수요감축 종료 시에는 참여고객사와 수요관리사업자에게 수요감축 종료문자를 SMS로 전송하되 참여고객사 SMS에는 부하별 개별 감축량 안내 문자를 포함시키고 수요관리사업자 SMS에는 전체 감축량 안내 문자를 포함시킨다.
또한, 상기 수요감축 발령 중 이벤트가 발생할 경우 SMS 전송 제어는 부하차단 릴레이의 피드백이 수신되지 않으면 R-Fail 문자가 수요관리사업자에게 전송되고 모니터링부에 R-Fail 상태가 디스플레이되며, 데이터집중장치의 상태가 정상이 아니면, 전력량계 장애가 발생한 것으로 보아 수요관리사업자 및 전력량정보제공사업자에게 전력량계 장애 발생 문자를 전송하고, 전력사용량이 발생하면, 참여고객사 및 수요관리사업자에게 수동으로 즉시 부하 차단할 것을 요청하는 문자가 전송되고 모니터링부에 L-Fail 상태가 디스플레이되며, 수요관리사업자가 전력사용량을 모니터링하는 도중 전력사용량이 발생하지 않으면 참여고객사 및 수요관리사업자에게 전력사용량이 없음을 알리는 문자가 전송되고 모니터링부에는 Trip 상태가 디스플레이된다.
또한, 상기 알람의 SMS 전송 제어는 계측제어함체의 통신 장애가 있거나, 계측제어함체의 전원 장애가 있거나, 현장제어함체의 통신 장애가 있거나, 현장제어함체의 전원 장애가 있거나, 전력량계의 장애가 있거나, 데이터집중장치의 장애가 있는 경우, 수요관리사업자에게 상황별 알람 메시지가 전송되도록 한다.
또한, 상기 알림의 SMS 전송 제어는 참여고객사의 부하 상태가 "Hold", "Local", 참여 부하수 변경 상태가 되면, 부하 제어 상태 설정 변경 시 수요관리사업자 및 참여고객사에게 상황별 알림 문자를 전송하고, 참여고객사가 동작 CBL을 변경하는 경우, 수요관리사업자 및 참여고객사에게 변경된 동작 CBL 알림 문자를 전송하며, 현재주파수가 59.85 Hz 보다 크고 59.90Hz 보다 작은 경우, 수요관리사업자에게 수요감축 발령 주의 알림 문자를 전송한다.
또한, 상기 수요감축 발령 시 자동전화 안내 제어는 수요감축이 발령되면 수요관리사업자 및 참여고객사에게 자동전화를 실시하여 수신하면 저장된 안내 멘트에 따라 수요감축 발령을 안내하고, 자동전화를 수신하지 않으면 수요관리사업자 및 참여고객사에게 자동전화를 재실시하여 수신하면 저장된 안내 멘트에 따라 수요감축 발령을 안내한다.
또한, 상기 T-Fail 또는 L-Fail 상태 시 자동전화 안내 제어는 수요감축이 발령되고 참여고객사의 부하상태가 T-Fail 또는 L-Fail 이면, 참여고객사에게 자동전화를 실시하여 수신하면 저장된 안내 멘트에 따라 부하를 수동으로 즉시 차단할 것을 안내하고, 수신하지 않으면 참여고객사에게 자동전화를 재실시하여 수신하면 저장된 안내 멘트에 따라 부하를 수동으로 즉시 차단할 것을 안내한다.
또한, 상기 부하차단 릴레이의 정상 작동 여부 테스트 제어는 단동 테스트 또는 연동 테스트로 진행하고, 테스트 릴레이의 ON 후 테스트 릴레이의 피드백이 수신되면 부하차단 릴레이를 ON 하며 부하차단 릴레이의 피드백이 수신되면 부하차단 릴레이와 테스트 릴레이를 차례로 OFF하여 테스트를 종료한다.
또한, 테스트 릴레이의 피드백이 수신되지 않으면 모니터링부의 테스트 릴레이 램프가 적색으로 디스플레이되고 리셋을 시킨 후 테스트를 종료하고, 부하차단 릴레이의 피드백이 수신되지 않으면 모니터링부의 부하차단 릴레이 램프가 적색으로 디스플레이되고 리셋을 시킨 후 테스트를 종료한다.
또한, 상기 모니터링부에서 계측제어함체의 상태에 따른 디스플레이 과정 제어는 트립 컨트롤러와의 통신이 정상이면 트립 컨트롤러 통신 램프가 녹색으로 정상이 아니면 트립 컨트롤러 통신 램프가 적색으로 디스플레이되고, 제1, 제2 저주파수계전기로부터의 주파수 수집이 정상적으로 이루어지면 해당 저주파수계전기는 "Ready" 상태로 PT전원 램프는 녹색으로 정상적으로 이루어지지 않으면 해당 저주파수계전기는 "Fail" 상태로 PT전원 램프는 적색으로 디스플레이되고, DC 24V 전원의 피드백이 이루어지면 전원 램프는 녹색으로 피드백이 이루어지지 않으면 전원 램프는 적색으로 디스플레이된다.
또한, 상기 모니터링부에서 현장제어함체의 상태에 따른 디스플레이 과정 제어는 로컬 컨트롤러와의 통신이 정상이면 로컬 컨트롤러 통신 램프가 녹색으로 정상이 아니면 로컬 컨트롤러 통신 램프에 적색이 디스플레이되고, DC 24V 전원의 피드백이 이루어지면 전원 램프는 녹색으로 이루어지지 않으면 전원 램프는 적색으로 디스플레이되며, 부하상태가 "Hold" 또는 "Local"이면 모니터링부에 "Hold" 또는 "Local"로 부하상태가 "Hold" 상태도 아니고 "Local" 상태도 아니면 모니터링부에 "Ready"가 디스플레이되도록 한다.
또한, 상기 모니터링부에서 전력량계의 상태에 따른 디스플레이 과정 제어는 데이터집중장치의 통신상태가 정상인지를 판단하여 데이터집중장치의 통신상태가 정상이 아니면 모니터링부의 부하상태가 "Alarm"으로 디스플레이되고, 정상이면 데이터집중장치 수신 상태가 "1"인지를 판단하여 "1"이면 모니터링부의 부하상태가 "Ready"로 "1"이 아니면 모니터링부의 부하상태가 "Alarm"으로 디스플레이되며, 그 상태에서 부하의 보수상태를 확인하여 보수상태이면 모니터링부의 부하상태가 "Maintenance"로 보수상태가 아니면 모니터링부의 부하상태가 "Alarm"으로 디스플레이되도록 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 수요관리사업자가 구축한 복수의 저주파수계전기의 트립신호에 따라 자동으로 수요감축을 발령하게 되므로 전력계통 상황에 신속하게 대응할 수 있다.
또한, 종래와 같이 전력 수요가 증가하는 피크 타임에 맞춰 전력 사용처별 사용 전력을 제한하지 않고 수요감축에 참여한 참여고객사에게 적절한 정산금을 지급함으로써 참여고객사가 전력계통 상황에 따른 수요 감축에 능동적으로 참여하게 할 수 있다.
또한, 참여고객사는 수요감축에 참여 가능한 개별부하를 시스템에 선택적으로 등록할 수 있으므로 보다 효율적인 전력 사용이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시예예 따른 주파수연계 수요반응 시스템의 계략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 디스플레이부에 저주파수계전기 모니터링과 참여고객사 부하 모니터링을 위한 화면이 표시된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 참여고객사별 부하 제어를 위한 데이터 설정화면을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 계통주파수의 변화에 따른 수요감축 발령 과정을 설명하는 논리도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 참여고객사의 개별 부하별 부하 차단 과정을 설명하는 논리도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 수요감축 발령 및 종료 시 SMS 전송 과정을 설명하는 논리도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 수요감축 발령 중 이벤트가 발생할 경우 SMS 전송 과정을 설명하는 논리도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 알람의 SMS 전송 과정을 설명하는 논리도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 알림의 SMS 전송 과정을 설명하는 논리도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 수요감축 발령 시 자동전화 안내 과정을 설명하는 논리도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 T-Fail 또는 L-Fail 상태 시 자동전화 안내 과정을 설명하는 논리도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 부하차단 릴레이의 정상 작동 여부를 테스트하는 과정을 설명하는 논리도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의해 모니터링부에서 계측제어함체의 상태에 따른 디스플레이 과정을 설명하는 논리도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의해 모니터링부에서 현장제어함체의 상태에 따른 디스플레이 과정을 설명하는 논리도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의해 모니터링부에서 전력량계의 상태에 따른 디스플레이 과정을 설명하는 논리도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 디스플레이부에 저주파수계전기 모니터링과 참여고객사 부하 모니터링을 위한 화면이 표시된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 참여고객사별 부하 제어를 위한 데이터 설정화면을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 계통주파수의 변화에 따른 수요감축 발령 과정을 설명하는 논리도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 참여고객사의 개별 부하별 부하 차단 과정을 설명하는 논리도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 수요감축 발령 및 종료 시 SMS 전송 과정을 설명하는 논리도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 수요감축 발령 중 이벤트가 발생할 경우 SMS 전송 과정을 설명하는 논리도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 알람의 SMS 전송 과정을 설명하는 논리도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 알림의 SMS 전송 과정을 설명하는 논리도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 수요감축 발령 시 자동전화 안내 과정을 설명하는 논리도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 T-Fail 또는 L-Fail 상태 시 자동전화 안내 과정을 설명하는 논리도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의한 부하차단 릴레이의 정상 작동 여부를 테스트하는 과정을 설명하는 논리도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의해 모니터링부에서 계측제어함체의 상태에 따른 디스플레이 과정을 설명하는 논리도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의해 모니터링부에서 현장제어함체의 상태에 따른 디스플레이 과정을 설명하는 논리도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템에 있어서, 제어부에 의해 모니터링부에서 전력량계의 상태에 따른 디스플레이 과정을 설명하는 논리도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 주파수연계 수요반응 시스템(1)은 참여고객사 설비(100), 수요관리사업자 설비(200) 및 전력거래소 설비(300)를 포함하여 구성된다.
이하, 각 구성 별로 본 발명의 구체적인 내용을 설명한다.
상기 참여고객사 설비(100)는 부하(110), 현장제어함체(120) 및 전력량계(130)를 포함할 수 있다.
상기 부하(110)는 참여고객사에 설치된 생산 설비로서 통상 복수로 구비되어 있다.
상기 현장제어함체(120)는 참여고객사의 생산 설비 현장에 설치되되, 로컬 컨트롤러(122)와, 부하차단 릴레이(R1), 테스트 릴레이(R2) 및 제어패널(124)을 포함하여 구성된다.
상기 로컬 컨트롤러(122)는 수요관리사업자의 관리서버(210)의 수요감축 발령에 따라 참여고객사의 개별 부하에 트립신호를 전달하여 개별 부하별로 수요감축을 실시하게 된다.
또한, 상기 로컬 컨트롤러(122)는 부하차단 릴레이(R1)의 정상 작동 여부를 테스트하는 경우 부하차단 릴레이(R1)에 대한 피드백 신호를 관리서버(210)에 전송한다.
상기 부하차단 릴레이(R1)는 수요감축 발령에 따라 해당 부하를 차단하기 위한 릴레이이고, 테스트 릴레이(R2)는 부하차단 릴레이(R1)의 정상 작동 여부를 판단하기 위해 추가된 릴레이이다.
한편, 본 발명의 실시예에서 참여고객사는 다양한 생산 설비를 갖춘 대규모의 사업체로서 수요감축은 생산 설비 중에서 선택적으로 실시할 수 있고, 생산 설비 즉, 해당 부하별 수요감축 참여 여부는 참여고객사가 직접 등록할 수 있는바, 이는 참여고객사의 운전실, 사무실 또는 현장제어함체(120) 중 적어도 어느 한 곳에 설치된 상기 제어패널(124)을 통해 이루어진다.
상기 전력량계(130)는 참여고객사의 각종 설비에 의한 전력사용량을 측정하게 되고, 그 전력사용량 데이터는 전력량정보제공사업자 설비(150)에 의해 수요관리사업자의 관리서버(210)와 전력거래소 설비(300)로 전송된다.
여기서, 전력량정보제공사업자 설비(150)는 데이터집중장치인 DCU(Data Concentration Unit)로 이루어진다.
상기 수요관리사업자 설비(200)는 관리서버(210), 복수의 계측제어함체(220) 및 모니터링부(230)를 포함할 수 있다.
상기 복수의 계측제어함체(220)는 동일한 구성을 갖는 계측제어함체가 복수로 이루어지며, 상기 계측제어함체(220)에는 제1 저주파수계전기(222), 제2 저주파수계전기(224) 및 트립 컨트롤러(226)가 구비되어 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 복수의 계측제어함체(220)는 수요관리사업자 측에 설치된 제1 계측제어함체(220')와, 상기 제1 계측제어함체(220')가 설치된 장소와 다른 원격지에 설치된 제2 계측제어함체(220")로 이루어진다.
이때, 상기 제1 계측제어함체(220')는 주 계측제어함체로 기능하고, 제2 계측제어함체(220")는 보조 계측제어함체로 기능한다.
즉, 평상시 제1 계측제어함체(220')를 이용하되, 제1 계측제어함체(220')에 구비된 제1 저주파수계전기(222), 제2 저주파수계전기(224) 및 트립 컨트롤러(226) 중 적어도 어느 하나에 장애가 발생하여 계통주파수나 트립신호 정보를 수집하지 못할 경우 제2 계측제어함체(220")를 이용하여 계통주파수나 트립신호 정보를 수집하게 된다.
앞서 상기 계측제어함체(220)에는 제1 저주파수계전기(222)와 제2 저주파수계전기(224)가 구비되어 있다고 하였는데, 이는 저주파수계전기(UFR)의 순간적인 계측 오차나 고장 가능성에 대비하기 위한 것이다.
또한, 상기 트립 컨트롤러(226)는 제1 및 제2 저주파수계전기(222)(224)에서 계측된 계통주파수의 변화에 따른 트립신호 정보를 수집하여 이를 관리서버(210)로 송출한다.
상기 관리서버(210)는 본 발명에 의한 계통주파수 연계에 따른 수요감축과 관련된 제반 구성을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
상기 제어부는 후술하는 계통주파수의 변화에 따른 수요감축 발령, 참여고객사의 개별 부하별 부하 차단, 수요감축 발령 및 종료 시 SMS 전송, 수요감축 발령 중 이벤트가 발생할 경우 SMS 전송, 알람(Alarm)의 SMS 전송, 알림(Notification)의 SMS 전송, 수요감축 발령 시 자동전화(Auto Call) 안내, T-Fail(Trip-FAIL) 또는 L-Fail(Load-FAIL) 상태 시 자동전화(Auto Call) 안내, 부하차단 릴레이의 정상 작동 여부를 테스트, 모니터링부(230)에서 계측제어함체(220)의 상태에 따른 디스플레이 과정을 제어한다.
상기 모니터링부(230)는 수요관리사업자가 수요감축 상황을 모니터링하기 위한 구성으로서 디스플레이부와 입력장치부를 포함하여 구성된다.
도 2를 참조하면, 상기 디스플레이부에는 저주파수계전기 모니터링과 참여고객사 부하 모니터링을 위한 화면이 표시된다.
상기 저주파수계전기 모니터링 화면에는 제1, 제2 저주파수계전기의 현재 주파수, 전원(DC 24V), 통신, PT전원, 트립 여부 상태, 작동주파수 등이 표시된다.
상기 참여고객사 부하 모니터링 화면에는 고객명, 부하명, CBL(Customer Baseline Load), 현재전력, 부하상태, 통신, 전원 등이 표시된다.
또한 상기 디스플레이부에는 도 3에 도시된 바와 같이, 참여고객사별 부하 제어를 위한 데이터 설정화면이 디스플레이될 수 있다.
이를 위해 디스플레이부에는 "Ready", "Hold", "Local", "Maintenance" 및 "Alarm"으로 구분되어 표시되는데, 상기 "Ready"는 수요감축에 참여하는 참여고객사의 수요감축 참여 대기 상태를 나타내고, 상기 "Hold"는 참여고객사와의 협의를 통해 참여고객사의 특정 부하가 수요감축에 참여하지 않는 상태를 나타내며, 상기 "Local"은 참여고객사가 로컬 컨트롤러에서의 입력을 통해 특정 부하에 대하여 수요 감축에 참여하지 않겠다고 한 상태를 나타내고, 상기 "Maintenance"는 참여고객사의 부하 보수작업으로 전력량계(130) 및 현장제어함체(120)의 전원이 OFF인 경우를 나타내며, 상기 "Alarm"은 트립 컨트롤러(226) 통신 장애, 전원공급장치 장애, 전력량계(130) 장애 및 데이터집중장치(150) 장애 상태를 나타낸다.
상기 전력거래소 설비(300)는 수요관리사업자 설비(200)에 의해 제공되는 저주파수계전기의 작동 피드백 및 수요감축 상황 정보와 전력량정보제공사업자 설비(150)가 제공하는 전력량 정보를 수득하기 위한 것으로서 자체 서버와 복수의 단말장치를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예인 주파수연계 수요반응 시스템(1)을 이용한 주파수연계 수요감축은 제어부를 통해 다음과 같이 이루어진다.
도 4를 참조하여 계통주파수의 변화에 따른 수요감축 발령 과정을 설명한다.
상기 제1 및 제2 저주파수계전기(222)(224)는 계통주파수가 특정값인 59.85Hz 이하인 경우 트립되도록 설정되어 있고, 수요감축 발령 순서는 운영시간 판단단계, 1차 판단단계, 2차 판단단계, 3차 판단단계 및 발령단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 운영시간 판단단계는 현재 시간이 09시에서 18시 내에 있는지를 판단한다.
즉, 본 발명에 의한 수요감축은 09 ~ 18시인 경우에만 실시되어 후속 단계로 진행하고, 그 외의 시간이면 발령없이 종료한다.
상기 1차 판단단계는 제1 및 제2 저주파수계전기(222)(224)가 모두 트립되었는지를 판단한다.
즉, 제1 및 제2 저주파수계전기(222)(224)가 모두 트립되었으면 수요감축을 발령하는 발령단계로 진행하고, 그렇지 않으면 2차 판단단계로 진행한다.
상기 2차 판단단계는 제1 및 제2 저주파수계전기(222)(224) 중의 어느 하나가 트립되었는지를 판단한다.
즉, 제1 및 제2 저주파수계전기(222)(224) 중의 어느 하나가 트립되었으면 3차 판단단계로 진행하고, 그렇지 않으면 발령없이 종료한다.
상기 3차 판단단계는 제1 및 제2 저주파수계전기(222)(224)에서 계측된 계통주파수의 최소값과 임의로 설정된 임계값을 비교 판단하고, 실시예에서 상기 임계값은 저주파수계전기의 트립 설정값인 59.85Hz 보다 조금 큰 59.86Hz로 설정한다.
즉, 제1 및 제2 저주파수계전기(222)(224)에서 계측된 계통주파수의 최소값이 임계값 이하이면 수요감축을 발령하는 발령단계로 진행하고, 그렇지 않으면 저주파수계전기들을 초기화시키는 리셋단계를 거쳐 종료한다.
여기서, 그렇지 않은 경우는 제1 및 제2 저주파수계전기(222)(224) 중의 어느 하나가 트립되었는데 오작동으로 계통주파수의 최소값이 임계값을 초과하는 경우이다.
상기 발령단계는 수요감축을 발령하되 소정 시간 동안 지속되도록 하고, 본 발명의 실시예에서 상기 소정 시간은 10분으로 한다.
도 5를 참조하여 참여고객사의 개별 부하별 부하 차단 과정을 설명한다.
먼저, 참여고객사의 부하가 "Hold"" 상태인지 판단하고, "Hold" 상태이면 수요감축 대상에서 제외하며 "Hold" 상태가 아니면 다음 단계를 진행한다.
다음으로, 참여고객사의 부하가 "Local" 상태인지 판단하고, "Local" 상태이면 수요감축 대상에서 제외하며 "Local" 상태가 아니면 다음 단계를 진행한다.
다음으로, 참여고객사의 부하 중 현재 수요감축에 참여하는 참여부하수(n)와 참여고객사가 관리서버(210)에 등록한 부하들의 전체 부하수인 최대부하수(x)를 비교 판단한다.
이때, 최대부하수(x)가 참여부하수(n) 보다 크면, 부하별로 CBL을 확인하여 CBL이 낮은 x-n 개 부하는 "Hold" 상태로 변경하고, CBL이 높은 n 개 부하는 트립신호에 따라 해당 부하가 차단된다.
한편, 최대부하수(x)가 참여부하수(n)와 같으면, 현재 CBL과 동작 CBL의 비교 단계로 진행한다.
여기서, 현재 CBL은 직전 10분 동안의 1분 계량값의 합×6이고, 동작 CBL은 참여고객사가 수요감축에 참여하기 위하여 임의로 설정하는 것이다.
상기 현재 CBL과 동작 CBL을 비교하여, 현재 CBL값이 동작 CBL값 이하이면 "C-LOW" 상태로 변경하고, 현재 CBL값이 동작 CBL값 보다 크면 트립신호에 따라 해당 부하가 차단된다.
이때, 상기 "C-LOW"는 수요감축 발령시 수요감축 참여가 제외된 상태를 나타낸다.
도 6을 참조하여 수요감축 발령 및 종료 시 SMS 전송 과정을 설명한다.
먼저, 수요감축이 발령되면 참여고객사의 부하 상태가 "Hold", "Local", "C-LOW" 상태 중 어느 하나에 해당하는지 판단하여, "Hold", "Local", "C-LOW" 중의 어느 하나의 상태이면 수요감축 발령을 종료하고 참여고객사에게 수요감축에 참여되지 않았음을 SMS로 전송한다.
그리고 참여고객사의 부하 상태가 "Hold", "Local", "C-LOW" 중의 어느 상태에도 해당하지 않으면, 수요감축 발령 시에는 참여고객사와 수요관리사업자에게 수요감축 발령문자를 SMS로 전송하되 참여고객사 SMS에는 부하별 개별 CBL 안내 문자를 포함시키고 수요관리사업자 SMS에는 전체 CBL 안내 문자를 포함시킬 수 있다.
또한, 수요감축 종료 시에는 참여고객사와 수요관리사업자에게 수요감축 종료문자를 SMS로 전송하되 참여고객사 SMS에는 부하별 감축량 안내 문자를 포함시키고 수요관리사업자 SMS에는 전체 감축량 안내 문자를 포함시킬 수 있다.
위에서 SMS가 전송되는 대상은 구체적으로 참여고객사 및 수요관리사업자의 임직원이나 담당자가 될 수 있다.
도 7을 참조하면, 수요감축 발령 중 이벤트가 발생할 경우 SMS 전송 과정을 설명한다.
먼저, 수요감축 발령 중인 상태에서 부하차단 릴레이(R1)의 피드백이 수신되는지 판단하여, 부하차단 릴레이(R1)의 피드백이 수신되지 않으면 R-Fail(Relay-Fail) 문자가 수요관리사업자에게 전송되고 모니터링부(230)에 R-Fail 상태가 디스플레이된다.
여기서, R-Fail 상태는 수요감축 발령 시 부하차단 릴레이(R1)의 피드백이 없으며 부하 사용량도 없을 경우의 상태이다.
위에서 부하차단 릴레이(R1)의 피드백이 수신되면, 데이터집중장치(DCU)의 상태가 정상인지를 판단하는 단계로 진행한다.
이때, 데이터집중장치(DCU)의 상태가 정상이 아니면, 전력량계(130) 장애가 발생한 것으로 보아 수요관리사업자 및 전력량정보제공사업자에게 전력량계 장애 발생 문자를 전송한다.
그리고 데이터집중장치(DCU)의 상태가 정상이면, 전력사용량이 있는지를 판단하는 단계로 진행한다.
이때, 전력사용량이 0보다 큰 것으로 판단되면, 전력사용량이 발생한 것으로 보아 참여고객사 및 수요관리사업자에게 수동으로 즉시 부하 차단할 것을 요청하는 문자가 전송되고 모니터링부(230)에 L-Fail(Load-FAIL) 상태가 디스플레이된다.
그 후, 수요관리사업자가 전력사용량을 모니터링하는 도중 전력사용량이 발생하지 않으면 참여고객사 및 수요관리사업자에게 전력사용량이 없음을 알리는 문자가 전송되고 모니터링부(230)에는 Trip 상태가 디스플레이되며, 그래도 전력사용량이 발생한 것으로 판단되면 종료한다.
그리고 앞서 전력사용량이 있는지를 판단하는 단계에서 전력사용량이 0보다 크지 않은 것으로 판단되면, 8번까지 부하 사용량을 다시 확인하여 전력사용량이 O 보다 클 경우 앞서 설명한 전력사용량이 발생한 경우로 진행하고, 그렇지 않은 경우 종료한다.
도 8을 참조하여 알람(Alarm)의 SMS 전송 과정을 설명한다.
상기 제어부는 계측제어함체(220)의 통신 장애가 있거나, 계측제어함체(220)의 전원 장애가 있거나, 현장제어함체(120)의 통신 장애가 있거나, 현장제어함체(120)의 전원 장애가 있거나, 전력량계(130)의 장애가 있거나, 데이터집중장치(150)의 장애가 있는 경우, 수요관리사업자에게 상황별 알람 메시지가 전송되도록 한다.
도 9를 참조하여 알림(Notification)의 SMS 전송 과정을 설명한다.
상기 제어부는 부하상태가 변경되거나, 동작 CBL이 변경되거나, 현재주파수 범위가 소정 범위에 있는 경우, 각 상태를 알림 문자로 전송하도록 한다.
구체적으로, 참여고객사의 부하 상태가 "Hold", "Local", 참여 부하수 변경 상태가 되면, 부하 제어 상태 설정 변경 시 수요관리사업자 및 상기 참여고객사에게 상황별 알림 문자를 전송한다.
또한, 참여고객사가 동작 CBL을 변경하는 경우, 수요관리사업자 및 참여고객사에게 변경된 동작 CBL 알림 문자를 전송한다.
또한, 현재주파수가 59.85 Hz 보다 크고 59.90Hz 보다 작은 경우, 수요관리사업자에게 수요감축 발령 주의 알림 문자를 전송한다.
도 10을 참조하여 수요감축 발령 시 자동전화(Auto Call) 안내 과정을 설명한다.
먼저, 수요감축이 발령되면 수요관리사업자 및 참여고객사에게 자동전화를 실시하여 수신 여부를 판단하고, 수요감축이 발령되지 않으면 종료한다.
위에서 수요감축이 발령되는 경우 자동전화를 수신하면 저장된 안내 멘트에 따라 수요감축 발령을 안내하고, 자동전화를 수신하지 않으면(통화중인 경우 포함) 수요관리사업자 및 참여고객사에게 자동전화를 재실시하여 수신하면 저장된 안내 멘트에 따라 수요감축 발령을 안내하며 수신하지 않으면 종료한다.
도 11을 참조하여 T-Fail(Trip-Fail) 또는 L-Fail(Load-Fail) 상태 시 자동전화(Auto Call) 안내 과정을 설명한다.
여기서, T-Fail 상태는 수요감축 발령 시 부하차단 릴레이(R1)의 피드백이 없으며 부하사용량이 있는 상태이고, L-Fail 상태는 수요감축 발령 시 부하차단 릴레이(R1)의 피드백은 있으나 수요감축 중 부하사용량이 0을 초과하는 상태이다.
먼저, 수요감축이 발령되면 참여고객사의 부하상태가 T-Fail 또는 L-Fail 인지 판단하여 T-Fail 또는 L-Fail 상태이면 참여고객사에게 자동전화를 실시하고, T-Fail 상태도 아니고 L-Fail 상태도 아니면 종료한다.
위에서 참여고객사에게 자동전화를 실시하는 경우 수신 여부를 판단하여 자동전화를 수신하면 저장된 안내 멘트에 따라 부하를 수동으로 즉시 차단할 것을 안내하고, 자동전화를 수신하지 않으면(통화중인 경우 포함) 참여고객사에게 자동전화를 재실시하여 수신하면 저장된 안내 멘트에 따라 부하를 수동으로 즉시 차단할 것을 안내하며 수신하지 않으면 종료한다.
도 12를 참조하여 부하차단 릴레이의 정상 작동 여부를 테스트하는 과정을 설명한다.
먼저, 단동 테스트 또는 연동 테스트로 진행하고, 테스트 릴레이(R2)의 ON 후 테스트 릴레이(R2)의 피드백이 수신(R2 램프가 녹색)되면 부하차단 릴레이(R1)를 ON하며, 테스트 릴레이(R2)의 피드백이 수신되지 않으면 모니터링부(230)의 R2 램프가 적색으로 디스플레이되는바 이 경우 리셋을 시킨 후 테스트를 종료한다.
상기 부하차단 릴레이(R1)가 ON 된 후 부하차단 릴레이(R1)의 피드백이 수신(R1 램프가 녹색)되면 부하차단 릴레이(R1)를 OFF 하고 테스트 릴레이(R2)를 OFF 하여 테스트를 종료한다.
한편, 부하차단 릴레이(R1)의 피드백이 수신되지 않으면 모니터링부(230)의 R1 램프가 적색으로 디스플레이되는바 이 경우 리셋을 시킨 후 테스트를 종료한다.
위에서, 단동 테스트는 관리서버(210)에서 테스트 릴레이(R2) ON 후 부하차단 릴레이(R1)를 ON 하여 피드백을 확인하는 테스트이고, 연동 테스트는 관리서버(210)에서 테스트 릴레이(R2) ON 후 임의로 저주파수계전기를 트립시켜 부하차단 릴레이(R1)의 피드백을 확인하는 테스트이다.
한편, 본 발명의 실시예에서 상기 부하차단 릴레이(R1) 및 테스트 릴레이(R2)의 피드백 신호는 5초 이내로 수신되는 것을 정상적인 피드백 신호로 판단할 수 있다.
도 13을 참조하여 모니터링부(230)에서 계측제어함체(220)의 상태에 따른 디스플레이 과정을 설명한다.
먼저, 트립 컨트롤러(226)와의 통신이 정상인지를 판단하여, 통신이 정상이면 트립 컨트롤러 통신 램프가 녹색으로 디스플레이되고 그 후 제1, 제2 저주파수계전기(224)로부터의 주파수 수집이 정상적으로 이루어지고 있는지 판단하는 단계로 진행하며, 통신이 정상이 아니면 트립 컨트롤러 통신 램프에 적색이 디스플레이되도록 한다.
상기 제1, 제2 저주파수계전기(224)로부터의 주파수 수집이 정상적으로 이루어지고 있는지 판단하는 단계에서, 주파수 수집이 정상적으로 이루어지면 해당 저주파수계전기는 "Ready" 상태로 디스플레이되고 PT전원 램프는 녹색으로 디스플레이된다.
또한, 주파수 수집이 정상적으로 이루어지지 않으면 해당 저주파수계전기는 "Fail" 상태로 디스플레이되고 PT전원 램프에 적색이 디스플레이되도록 한다.
위에서 주파수 수집이 정상적으로 이루어지진 후 DC 24V 전원의 피드백을 받는 단계로 진행하고, 피드백이 이루어지면 전원 램프는 녹색으로 디스플레이되고 피드백이 이루어지지 않으면 전원 램프는 적색으로 디스플레이된다.
도 14를 참조하여 모니터링부(230)에서 현장제어함체(120)의 상태에 따른 디스플레이 과정을 설명한다.
먼저, 로컬 컨트롤러(122)와의 통신이 정상인지를 판단하여, 통신이 정상이면 로컬 컨트롤러 통신 램프가 녹색으로 디스플레이되고 그 후 DC 24V 전원의 피드백을 받는 단계로 진행하며, 통신이 정상이 아니면 로컬 컨트롤러 통신 램프에 적색이 디스플레이되도록 한다.
상기 DC 24V 전원의 피드백을 받는 단계에서, 피드백이 이루어지면 전원 램프(DC24V)는 녹색으로 디스플레이되고 피드백이 이루어지지 않으면 전원 램프(DC24V)는 적색으로 디스플레이된다.
위에서 DC 24V 전원의 피드백이 이루어진 후 부하상태가 "Hold" 또는 "Local"인지를 판단하는 단계로 진행하고, 부하상태가 "Hold" 또는 "Local"이면 모니터링부에 "Hold" 또는 "Local"로 디스플레이되도록 하며, 부하상태가 "Hold" 상태도 아니고 "Local" 상태도 아니면 모니터링부에 "Ready"가 되도록 디스플레이되도록 한다.
도 15를 참조하여 모니터링부(230)에서 전력량계(130)의 상태에 따른 디스플레이 과정을 설명한다.
먼저, 데이터집중장치의 통신상태가 정상인지를 판단하여 데이터집중장치의 통신상태가 정상이 아니면 모니터링부(230)의 부하상태가 "Alarm"으로 디스플레이되고, 정상이면 데이터집중장치 수신 상태가 정상인지를 판단하는 단계로 진행한다.
상기 데이터집중장치 수신 상태가 정상인지를 판단하는 단계에서 정상이면 모니터링부(230)의 부하상태가 "Ready"로 디스플레이되고, 정상이 아니면 모니터링부(230)의 부하상태가 "Alarm"으로 디스플레이되며, 그 후 부하의 보수상태를 확인하여 보수상태이면 모니터링부(230)의 부하상태가 "Maintenance"로 디스플레이되고, 보수상태가 아니면 모니터링부(230)의 부하상태가 "Alarm"으로 디스플레이되도록 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
1: 주파수연계 수요반응 시스템
100: 참여고객사 설비
110: 부하 120: 현장제어함체
122: 로컬 컨트롤러 124: 제어패널
130: 전력량계
150: 전력량정보제공사업자 설비
200: 수요관리사업자 설비
210: 관리서버 220: 계측제어함체
222: 제1 저주파수계전기 224: 제2 저주파수계전기
226: 트립 컨트롤러 230: 모니터링부
300: 전력거래소 설비
100: 참여고객사 설비
110: 부하 120: 현장제어함체
122: 로컬 컨트롤러 124: 제어패널
130: 전력량계
150: 전력량정보제공사업자 설비
200: 수요관리사업자 설비
210: 관리서버 220: 계측제어함체
222: 제1 저주파수계전기 224: 제2 저주파수계전기
226: 트립 컨트롤러 230: 모니터링부
300: 전력거래소 설비
Claims (21)
- 수요감축 발령에 따라 참여고객사의 개별 부하에 트립신호를 전달하여 개별 부하별로 수요감축을 실시하는 로컬 컨트롤러, 수요감축 발령에 따라 해당 부하를 차단하는 부하차단 릴레이, 및 부하차단 릴레이의 정상 작동 여부를 판단하기 위해 추가된 테스트 릴레이를 포함하는 현장제어함체와, 참여고객사의 각종 설비에 의한 전력사용량을 측정하는 전력량계를 포함하는 참여고객사 설비;
제1 저주파수계전기, 제2 저주파수계전기 및 상기 제1, 제2 저주파수계전기에서 계측된 계통주파수의 변화에 따른 트립신호 정보를 수집하여 이를 관리서버로 송출하는 트립 컨트롤러가 구비되되 수요관리사업자 측에 설치된 제1 계측제어함체와 상기 제1 계측제어함체와 동일하게 구성되되 제1 계측제어함체가 설치된 장소와 다른 원격지에 설치된 제2 계측제어함체로 이루어지는 복수의 계측제어함체, 계통주파수 연계에 따른 수요감축과 관련된 제반 구성을 제어하는 제어부를 포함하는 관리서버, 및 디스플레이부와 입력장치부를 포함하는 모니터링부를 포함하는 수요관리사업자 설비; 및
수요관리사업자 설비에 의해 제공되는 저주파수계전기의 작동 피드백 및 수요감축 상황 정보와 전력량정보제공사업자 설비에 의해 제공되는 전력량 정보를 수득하는 전력거래소 설비;
를 포함하고,
상기 제어부는
계통주파수의 변화에 따른 수요감축 발령, 참여고객사의 개별 부하별 부하 차단, 수요감축 발령 및 종료 시 SMS 전송, 수요감축 발령 중 이벤트가 발생할 경우 SMS 전송, 알람의 SMS 전송, 알림의 SMS 전송, 수요감축 발령 시 자동전화 안내, T-Fail 또는 L-Fail 상태 시 자동전화 안내, 부하차단 릴레이의 정상 작동 여부 테스트, 모니터링부에서 계측제어함체의 상태에 따른 디스플레이 과정, 모니터링부에서 현장제어함체의 상태에 따른 디스플레이 과정 및 모니터링부에서 전력량계의 상태에 따른 디스플레이 과정을 제어하며,
상기 계통주파수의 변화에 따른 수요감축 발령 제어는
상기 제1 및 제2 저주파수계전기가 계통주파수 59.85Hz 이하인 경우 트립되도록 설정된 상태에서, 현재 시간이 09시에서 18시 내에 있고 제1 및 제2 저주파수계전기가 모두 트립되는 경우에 수요감축이 발령되도록 하는 것을 특징으로 하는 주파수연계 수요반응 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 전력량계에 의해 측정된 전력사용량 데이터는 데이터집중장치로 이루어지는 전력량정보제공사업자 설비에 의해 수요관리사업자의 관리서버와 전력거래소의 자체 서버로 전송되는 것을 특징으로 하는 주파수연계 수요반응 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이부에는 제1, 제2 저주파수계전기 모니터링과 참여고객사 부하 모니터링을 위한 화면이 표시되고,
상기 저주파수계전기 모니터링 화면에는 제1, 제2 저주파수계전기의 현재 주파수, 전원(DC 24V), 통신, PT전원, 트립 여부 상태, 작동주파수가 표시되며,
상기 참여고객사 부하 모니터링 화면에는 고객명, 부하명, CBL, 현재전력, 부하상태, 통신, 전원이 표시되고,
상기 디스플레이부에는 참여고객사별 부하 제어를 위한 데이터 설정화면이 디스플레이되고,
상기 부하 제어 데이터 설정화면에는 수요감축에 참여하는 참여고객사의 수요감축 참여 대기 상태를 나타내는 "Ready", 참여고객사와의 협의를 통해 참여고객사의 특정 부하가 수요감축에 참여하지 않는 상태를 나타내는 "Hold", 참여고객사가 로컬 컨트롤러에서의 입력을 통해 특정 부하에 대하여 수요 감축에 참여하지 않겠다고 한 상태를 나타내는 "Local", 참여고객사의 부하 보수작업으로 전력량계 및 현장제어함체의 전원이 OFF인 경우를 나타내는 "Maintenance", 트립 컨트롤러 통신 장애, 전원공급장치 장애, 전력량계 장애 및 데이터집중장치 장애 상태를 나타내는 "Alarm"이 표시되는 것을 특징으로 하는 주파수연계 수요반응 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 저주파수계전기 중의 어느 하나가 트립되는 경우,
상기 제1, 제2 저주파수계전기에서 계측된 계통주파수의 최소값과 임의로 설정된 임계값을 비교 판단하여 상기 최소값이 임계값 이하이면 수요감축이 발령되도록 하는 것을 특징으로 하는 주파수연계 수요반응 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 참여고객사의 개별 부하별 부하 차단 제어는
참여고객사의 부하가 "Hold"" 상태가 아니고 "Local" 상태가 아니며 참여부하수(n)와 최대부하수(x)가 같고 현재 CBL값이 동작 CBL값 이상이면 트립신호에 따라 해당 부하가 차단되도록 하며,
최대부하수가 참여부하수 보다 크면, 부하별로 CBL을 확인하여 CBL이 낮은 x-n 개 부하는 "Hold" 상태로 변경하고, CBL이 높은 n 개 부하는 트립신호에 따라 해당 부하가 차단되도록 하는 것을 특징으로 하는 주파수연계 수요반응 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 수요감축 발령 및 종료 시 SMS 전송 제어는
수요감축이 발령되면 참여고객사의 부하 상태가 "Hold", "Local", "C-LOW" 중의 어느 하나의 상태이면 수요감축 발령을 종료하고 참여고객사에게 수요감축에 참여되지 않았음을 SMS로 전송하며,
참여고객사의 부하 상태가 "Hold", "Local", "C-LOW" 중의 어느 상태에도 해당하지 않으면, 수요감축 발령 시에는 참여고객사와 수요관리사업자에게 수요감축 발령문자를 SMS로 전송하되 참여고객사 SMS에는 부하별 개별 CBL 안내 문자를 포함시키고 수요관리사업자 SMS에는 전체 CBL 안내 문자를 포함시키고,
수요감축 종료 시에는 참여고객사와 수요관리사업자에게 수요감축 종료문자를 SMS로 전송하되 참여고객사 SMS에는 부하별 개별 감축량 안내 문자를 포함시키고 수요관리사업자 SMS에는 전체 감축량 안내 문자를 포함시키며,
상기 수요감축 발령 중 이벤트가 발생할 경우 SMS 전송 제어는
부하차단 릴레이의 피드백이 수신되지 않으면 R-Fail 문자가 수요관리사업자에게 전송되고 모니터링부에 R-Fail 상태가 디스플레이되며,
데이터집중장치의 상태가 정상이 아니면, 전력량계 장애가 발생한 것으로 보아 수요관리사업자 및 전력량정보제공사업자에게 전력량계 장애 발생 문자를 전송하고,
전력사용량이 발생하면, 참여고객사 및 수요관리사업자에게 수동으로 즉시 부하 차단할 것을 요청하는 문자가 전송되고 모니터링부에 L-Fail 상태가 디스플레이되며,
수요관리사업자가 전력사용량을 모니터링하는 도중 전력사용량이 발생하지 않으면 참여고객사 및 수요관리사업자에게 전력사용량이 없음을 알리는 문자가 전송되고 모니터링부에는 Trip 상태가 디스플레이되며,
상기 알람의 SMS 전송 제어는
계측제어함체의 통신 장애가 있거나, 계측제어함체의 전원 장애가 있거나, 현장제어함체의 통신 장애가 있거나, 현장제어함체의 전원 장애가 있거나, 전력량계의 장애가 있거나, 데이터집중장치의 장애가 있는 경우, 수요관리사업자에게 상황별 알람 메시지가 전송되도록 하고,
상기 알림의 SMS 전송 제어는
참여고객사의 부하 상태가 "Hold", "Local", 참여 부하수 변경 상태가 되면, 부하 제어 상태 설정 변경 시 수요관리사업자 및 참여고객사에게 상황별 알림 문자를 전송하고,
참여고객사가 동작 CBL을 변경하는 경우, 수요관리사업자 및 참여고객사에게 변경된 동작 CBL 알림 문자를 전송하며,
현재주파수가 59.85 Hz 보다 크고 59.90Hz 보다 작은 경우, 수요관리사업자에게 수요감축 발령 주의 알림 문자를 전송하는 것을 특징으로 하는 주파수연계 수요반응 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 수요감축 발령 시 자동전화 안내 제어는
수요감축이 발령되면 수요관리사업자 및 참여고객사에게 자동전화를 실시하여 수신하면 저장된 안내 멘트에 따라 수요감축 발령을 안내하고, 자동전화를 수신하지 않으면 수요관리사업자 및 참여고객사에게 자동전화를 재실시하여 수신하면 저장된 안내 멘트에 따라 수요감축 발령을 안내하며,
상기 T-Fail 또는 L-Fail 상태 시 자동전화 안내 제어는
수요감축이 발령되고 참여고객사의 부하상태가 T-Fail 또는 L-Fail 이면, 참여고객사에게 자동전화를 실시하여 수신하면 저장된 안내 멘트에 따라 부하를 수동으로 즉시 차단할 것을 안내하고, 수신하지 않으면 참여고객사에게 자동전화를 재실시하여 수신하면 저장된 안내 멘트에 따라 부하를 수동으로 즉시 차단할 것을 안내하는 것을 특징으로 하는 주파수연계 수요반응 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 부하차단 릴레이의 정상 작동 여부 테스트 제어는
단동 테스트 또는 연동 테스트로 진행하고, 테스트 릴레이의 ON 후 테스트 릴레이의 피드백이 수신되면 부하차단 릴레이를 ON 하며 부하차단 릴레이의 피드백이 수신되면 부하차단 릴레이와 테스트 릴레이를 차례로 OFF하여 테스트를 종료하며,
테스트 릴레이의 피드백이 수신되지 않으면 모니터링부의 테스트 릴레이 램프가 적색으로 디스플레이되고 리셋을 시킨 후 테스트를 종료하고,
부하차단 릴레이의 피드백이 수신되지 않으면 모니터링부의 부하차단 릴레이 램프가 적색으로 디스플레이되고 리셋을 시킨 후 테스트를 종료하는 것을 특징으로 하는 주파수연계 수요반응 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 모니터링부에서 계측제어함체의 상태에 따른 디스플레이 과정 제어는
트립 컨트롤러와의 통신이 정상이면 트립 컨트롤러 통신 램프가 녹색으로 정상이 아니면 트립 컨트롤러 통신 램프가 적색으로 디스플레이되고, 제1, 제2 저주파수계전기로부터의 주파수 수집이 정상적으로 이루어지면 해당 저주파수계전기는 "Ready" 상태로 PT전원 램프는 녹색으로 정상적으로 이루어지지 않으면 해당 저주파수계전기는 "Fail" 상태로 PT전원 램프는 적색으로 디스플레이되고, DC 24V 전원의 피드백이 이루어지면 전원 램프는 녹색으로 피드백이 이루어지지 않으면 전원 램프는 적색으로 디스플레이되며,
상기 모니터링부에서 현장제어함체의 상태에 따른 디스플레이 과정 제어는
로컬 컨트롤러와의 통신이 정상이면 로컬 컨트롤러 통신 램프가 녹색으로 정상이 아니면 로컬 컨트롤러 통신 램프에 적색이 디스플레이되고, DC 24V 전원의 피드백이 이루어지면 전원 램프는 녹색으로 이루어지지 않으면 전원 램프는 적색으로 디스플레이되며,
부하상태가 "Hold" 또는 "Local"이면 모니터링부에 "Hold" 또는 "Local"로 부하상태가 "Hold" 상태도 아니고 "Local" 상태도 아니면 모니터링부에 "Ready"가 디스플레이되도록 하고,
상기 모니터링부에서 전력량계의 상태에 따른 디스플레이 과정 제어는
데이터집중장치의 통신상태가 정상인지를 판단하여 데이터집중장치의 통신상태가 정상이 아니면 모니터링부의 부하상태가 "Alarm"으로 디스플레이되고, 정상이면 데이터집중장치 수신 상태가 "1"인지를 판단하여 "1"이면 모니터링부의 부하상태가 "Ready"로 "1"이 아니면 모니터링부의 부하상태가 "Alarm"으로 디스플레이되며, 그 상태에서 부하의 보수상태를 확인하여 보수상태이면 모니터링부의 부하상태가 "Maintenance"로 보수상태가 아니면 모니터링부의 부하상태가 "Alarm"으로 디스플레이되도록 하는 것을 특징으로 하는 주파수연계 수요반응 시스템. - 삭제
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|---|---|---|---|---|
| KR102544816B1 (ko) * | 2022-12-26 | 2023-06-16 | 한국전력기술 주식회사 | 서로 다른 운전 특성의 수전해 설비들을 갖는 수소생산시스템 및 이의 동작 방법 |
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- 2021-11-04 KR KR1020210150158A patent/KR102391796B1/ko active IP Right Grant
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| KR102544816B1 (ko) * | 2022-12-26 | 2023-06-16 | 한국전력기술 주식회사 | 서로 다른 운전 특성의 수전해 설비들을 갖는 수소생산시스템 및 이의 동작 방법 |
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| KR102391796B9 (ko) | 2023-03-23 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| G170 | Re-publication after modification of scope of protection [patent] |