KR20020041928A - 전력 감시 및 절감시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실제 사용하는 전력량을 측정하고 필요한 전력량만큼만 공급받을 수 있도록 하는 전력 감시 및 절감시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 전력 감시 및 절감시스템은 전력데이터를 측정하는 변압기와 전류기를 구비하고 있으며 변압기와 전류기에 의하여 측정된 데이터를 변환하여 전송하는 데이터변환 전송수단을 구비하고 있는 복수의 전력데이터 감지장치들과; 감지장치들과 각각 연결되어 있고 감지장치들로부터 전송되는 전력데이터를 입력받으며, 전력데이터를 제어하는 전력데이터 제어장치와 전력공급을 제어하는 전력공급 제어장치를 구비하는 시이켄서와; 시이켄서와 연결되어 있고 전력데이터를 데이터베이스화하고 필요한 데이터를 추출하기 위하여 데이터베이스화된 전력데이터를 가공하는 데이터마이닝에 의하여 전력데이터를 분석하며, 사용전력을 감시하는 전력감시장치로 이루어져 있다. 본 발명에 따라, 대단위의 전력을 사용하는 곳의 가동에 따른 실제의 사용전력을 정확히 측정하고 측정된 사용전력을 기준으로 부하전력이 공장의 각각의 기계, 사무실 등에 공급하고, 대단위의 전력을 사용하는 곳의 전기사용료를 실제 사용한 사용전력에 따라 납부함으로써 전기사용료를 절감할 수 있으며, 각 대단위의 전력을 사용하는 곳에 공급하는 전력을 절감함으로써 낭비되는 전기에너지를 줄일 수 있게 된다.

Description

전력 감시 및 절감시스템{SYSTEM FOR REDUCING AND MONITORING ELECTRIC POWER}

본 발명은 전력 감시 및 절감시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 실제 사용하는 전력량을 측정하고 필요한 전력량만큼만 공급받을 수 있도록 하는 전력 감시 및 절감시스템에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 향후 가용할 수 있는 지구의 자원이 한정된 상황에서는 새로운 대체에너지의 개발이 이루어져야 함은 물론 한편으로는 에너지 사용량의 절감과 함께 에너지의 불필요한 낭비가 없도록 하는 것이 중요하다. 현재 전인류가 매일 사용하는 에너지원으로 많이 사용되는 석유에너지, 전기에너지, 가스에너지, 물에너지 등의 소비량은 실로 엄청난 것이라 할 것이다.

전기에너지는 일상생활에서 뿐만 아니라 산업현장에서 없어서는 안되는 절대적인 에너지원으로 전기에너지는 수력, 화력, 원자력 등의 발전에 의하여 생성되어 전기에너지를 필요로 하는 사용처에 변전소와 전선을 통하여 공급되고 있다. 수많은 기계를 가동하여 제품을 생산하는 공장, 첨단의 대형빌딩, 집합건물등에서 사용하는 전력량은 일반 가정에서 사용하는 양과는 비교할 수 없을 정도로 많으며, 특히 대단위의 공장에서 사용하는 전력량은 수만 가구의 일반 가정에서 사용하는 양에 해당할 정도로 막대한 것이다.

현재 대단위의 전력을 사용하는 곳으로 공장들을 예를 들면, 이들 공장에 있어서는 한국전력과 계약하여 공장단위로 정해진 양의 계약전력이 각 공장의 주배전반에 공급되며, 주배전반에 공급되는 전력은 분전반들을 통하여 부하전력이 생산라인에 설치되어 있는 각각의 기계 및 사무실 등에 공급되고 있다. 각각의 기계 및 사무실 등에 공급되는 부하전력은 1일을 기준으로 하면 일정한 것은 아니며 공장의 일반적인 작업상황에 따라 도 2의 점선으로 나타낸 바와 같이 시간경과에 따라 다소 차이를 갖는다. 이와 같이 공장에서 매월 납부하는 전력요금은 부하전력을 기준으로 과금되며 각 공장은 부과된 전기 사용료를 납부하고 있다.

그러나, 종래와 같이 공장에 공급되는 부하전력에 의하여 전기사용료가 과금되는 경우에는 공장의 분전반을 통하여 각각의 기계 및 사무실등에 공급되지만 실제에 사용하지 않는 전력에 대하여도 각 공장은 추가로 전기사용료를 납부하여야 하는 문제점이 있다. 또한, 각각의 기계 및 사무실 등에 공급되는 부하전력의 데이터가 정확하지 않아 부하전력과 실제 사용전력과의 편차가 시간에 따라 일정하지 않고 큰폭으로 차이가 발생함으로써 어느 시점에서는 실제 사용전력이 부하전력보다 크게 되는 문제점이 있다. 한편, 현재 전기료 과금체계에 따르면, 각 공장은 각 공장이 사용하는 최대 공급전력인 계약전력을 한국전력과 계약하고 계전력이상으로 전기를 사용한 경우에는 벌금을 부과받게 됨으로써 각 공장은 부하전력이 계약전력을 넘지 않도록 하는 데에만 관심을 갖게 되어 필요이상의 전력을 공급받는 문제점이 있다. 이에 따라, 실제 생산에 투입된 사용전력과 계약전력의 차이만큼 각 공장에 잉여전력이 공급됨으로써 잉여전력의 전체적으로는 총합만큼 필요이상으로 전력을 생성하여 각 공장에 공급함으로써 에너지자원을 낭비하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 전력공급체계의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 대단위의 전력을 사용하는 곳의 가동에 따른 실제의 사용전력을 정확히 측정하고 측정된 사용전력을 기준으로 부하전력을 공급할 수 있는 전력 감시 및 절감시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 대단위 전력을 사용하는 곳의 전기사용료를 실제 사용한 사용전력에 따라 납부함으로써 전기사용료를 절감할 수 있는 전력 감시 및 절감시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 대단위의 전력을 사용하는 곳에 공급하는 전력량을 절감함으로써 낭비되는 전기에너지를 줄일 수 있도록 하는 전력 감시 및 절감시스템을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전력 감시 및 절감시스템을 나타내는 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 전력 감시 및 절감시스템에 의하여 측정된 1일간의 사용전력과 종래의 부하전력의 예시를 나타내는 그래프이다.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

10: 전력데이터 감지장치12: 변압기

14: 전류기16: 데이터변환 전송기

20: 시이켄서22: 전력데이터 제어장치

24: 전력공급 제어장치30: 이서넷

40: 퍼스널 컴퓨터50: 프린터

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력 감시 및 절감시스템은 전력데이터를 측정하는 변압기와 전류기를 구비하고 있으며 변압기와 전류기에 의하여 측정된 데이터를 변환하여 전송하는 데이터변환 전송수단을 구비하고 있는 복수의 전력데이터 감지장치들과; 감지장치들과 각각 연결되어 있고 감지장치들로부터 전송되는 전력데이터를 입력받으며, 전력데이터를 제어하는 전력데이터 제어장치와 전력공급을 제어하는 전력공급 제어장치를 구비하는 시이켄서와; 시이켄서와 연결되어 있고 전력데이터를 데이터베이스화하고 필요한 데이터를 추출하기 위하여 데이터베이스화된 전력데이터를 가공하는 데이터마이닝에 의하여 전력데이터를 분석하며, 사용전력을 감시하는 전력감시장치로 이루어져 있다.

이하, 본 발명에 따른 전력 감시 및 절감시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.

이하에서는 본 발명의 적용분야로 대단위의 전력을 사용하는 곳으로 공장을예를 들어 설명한다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전력 감시 및 절감시스템은 공장의 각각의 기계, 사무실 등에 설치되는 복수의 전력데이터 감지장치(10)들을 구비한다. 전력데이터 감지장치(10)들은 각각의 기계, 사무실등이 실제로 사용하는 전력량을 측정하기 위하여 변압기(Potentional Transformer)(12) 및 전류기 (Current Transformer)(14)를 포함하고 있으며, 변압기(12) 및 전류기(14)에 의하여 측정된 전력량에 관한 데이터를 변환하여 전송하기 위하여 데이터변환 전송기 (16)를 내장하고 있다. 전력데이터 감지장치(10)들은 감지장치(10)들을 제어하는 시이켄서(Sequencer)(20)와 연결되어 있다. 시이켄서(20)는 전력데이터 제어장치 (22)와 전력공급 제어장치(24)를 구비하며, 전력데이터 감지장치(10)들로부터 전송되는 전력데이터을 수신하여 전력데이터를 제어하고 또한 각각의 기계, 사무실 등에 공급하는 전력량을 제어한다.

시이켄서(20)는 이서넷(Ethernet)(30)에 의하여 전력감시장치인 퍼스널 컴퓨터(40)와 연결되어 있다. 전력감시장치인 퍼스널컴퓨터(40)는 각각의 기계, 사무실등에서 실제로 사용되는 전력데이터를 데이터베이스화하고 각종 데이터를 계산하며, 또한 각각의 기계, 사무실등에서 사용하는 전력을 실시간으로 감시한다. 한편, 퍼스널 컴퓨터(40)는 각종 전력데이터와 분석결과를 인쇄하기 위하여 프린터(50)와 연결되어 있다.

지금부터는 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 전력 감시 및 절감시스템의 작용을 설명한다.

각각의 기계, 사무실 등에서 사용되는 실제 전력은 각각의 기계, 사무실 등에 설치된 전력데이터 감지장치(10)의 변압기(12)와 전류기(14)에 의하여 연속적으로 측정되고 변압기(12)와 전류기(14)에 의하여 측정된 전력데이터는 데이터변환 전송기(16)에 의하여 데이터가 변환되어 시이켄서(20)로 전송된다. 시이켄서(20)는 측정된 각각의 기계, 사무실등에서 측정된 모든 전력데이터를 수집하여 퍼스널 컴퓨터(40)에 전달한다. 퍼스널 컴퓨터(40)는 소정의 소프트웨어에 의하여 전력데이터 감지장치(10)들에 의하여 측정되어 전송된 전력데이터를 축적하여 데이터베이스화하고 필요한 데이터를 추출하기 위하여 데이터베이스화된 전력데이터를 가공하는 데이터마이닝(Datamining)기법에 의하여 전력데이터를 분석하고 전력절약 대상의 장소를 결정하며, 전력절약의 효과를 분석한다. 측정되어 분석된 전력데이터를 근거로하여 1일단위를 포함하여 분단위, 시간단위, 월단위, 년단위 등의 시간단위 뿐만아니라, 기계단위, 공정단위등 현장적용계획에 따라 다양한 절감 프로그램을 만들 수 있게 된다. 또한, 퍼스널 컴퓨터(40)는 실시간으로 항상 각각의 기계, 사무실등이 사용하는 살제 사용전력을 감시할 수 있으며, 감시과정에서 발생하는 각각의 기계, 사무실등에서 사용하는 전력의 이상유무를 운영자는 즉시 확인할 수 있어 이상이 발생하면 즉시 파악하여 조속한 조치를 취할 수 있게 된다.

퍼스널 컴퓨터(40)에 의하여 시간단위, 기계단위, 공정단위 등에 따라 분석되는 모든 전력데이터의 자료는 시이켄서(20)에 명령이 전달되며, 시이켄서(20)는 각각의 기계, 사무실, 공정 등에 공급되는 전력량을 제어한다. 또한, 시이켄서(20)는 변압기(12), 전류기(14), 데이터변환 전송기(16) 등의 기기 및 본 발명의 시스템에 채용되는 모든 장치들을 자동으로 제어하는 기능을 수행한다.

다음으로 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 전력 감시 및 절감시스템을 공장에 구축함으로써 공장에서 실제로 사용하는 사용전력을 정확히 알 수 있게 된다. 도 2의 그래프는 1일기준의 시간경과에 따른 종래의 부하전력과 실제 사용전력을 나타낸다. 도 2에서 점선은 종래에 있어서 공장에서 전기사용료로 납부하는 부하전력을 나타내며, 실선은 본 발명에 의하여 각각의 기계, 사무실등에서 실제로 사용되는 공장의 전체 사용전력을 나타낸다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 1일기준의 시간의 경과에 따라 일부 시간동안에는 사용전력이 부하전력에 근접하고 있으나 대부분은 실제의 사용전력이 부하전력과는 상당한 차이가 있음을 알 수 있다. 따라서, 종래에 있어서는 공장의 각각의 기계 및 사무실 등에 공급되는 부하전력과 실제로 사용되는 사용전력사이에 커다란 차이가 있음에도 불구하고 과잉의 전력이 공급되고 그에 따른 전력요금이 부과됨으로써 사용자는 사용하지 않은 전력에 대하여도 요금을 지급함은 물론 국가적으로는 각 공장에서 야기되는 부하전력과 사용전력의 차이을 모두 합한 총합만큼의 에너지 낭비가 초래되었음을 알 수 있다.

이상은 본 발명에 따른 전력 감시 및 절감시스템의 일실시예을 설명한 것이나 본 발명의 보호범위가 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 상기한 실시예에 나타낸 구성요소는 특허청구범위내에서 다양하게 변경가능한 것이다. 특히, 본 발명은 전력을 감시 및 절감의 적용 대상으로 한정하여 설명하였으나 본 발명의 시스템은 전력이외에도 물, 가스등 다른 에너지 등의 감시 및 절감을 위하여 적용될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 전력감시 및 절감시스템에 따르면, 대단위의 전력을 사용하는 곳의 가동에 따른 실제의 사용전력을 정확히 측정하고 측정된 전력을 기준으로 부하전력을 공장의 각각의 기계 및 사무실 등에 공급하고, 대단위의 전력을 사용하는 곳의 전기사용료를 실제 사용한 사용전력에 따라 납부함으로써 전기사용료를 절감할 수 있으며, 대단위의 전력을 사용하는 곳에 공급하는 전력량을 절감함으로써 낭비되는 전기에너지를 줄일 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 전력데이터를 측정하는 변압기와 전류기를 구비하고 있으며 변압기와 전류기에 의하여 측정된 데이터를 변환하여 전송하는 데이터변환 전송수단을 구비하고 있는 복수의 전력데이터 감지장치들과;

   이 감지장치들과 각각 연결되어 있고 상기 감지장치들로부터 전송되는 전력데이터를 입력받으며, 전력데이터를 제어하는 전력데이터 제어장치와 전력공급을 제어하는 전력공급 제어장치를 구비하는 시이켄서와;

   이 시이켄서와 연결되어 있고 전력데이터를 데이터베이스화하고 필요한 데이터를 추출하기 위하여 데이터베이스화된 전력데이터를 가공하는 데이터마이닝에 의하여 상기 전력데이터를 분석하며, 사용전력을 감시하는 전력감시장치로 이루어져 있는 전력 감시 및 절감시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전력감시장치는 퍼스널컴퓨터로 구성되어 있으며, 이 퍼스널컴퓨터에는 인쇄장치가 연결되어 있는 전력 감시 및 절감시스템.