KR20090079081A - Cogeneration system and the controll methode - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상용 전력의 이상 유무 발생 시 일반 부하 이외의 특수 부하로 전력을 안정적으로 공급하는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cogeneration system and a control method thereof, and more particularly, to a cogeneration system and a control method for stably supplying power to a special load other than a general load when an abnormality of commercial power occurs.
일반적으로 열병합 발전 시스템은 코제너레이션 시스템(Cogeneration system)이라고도 불리는 것으로, 하나의 에너지원으로부터 전력과 열을 동시에 생산하는 시스템이다.Cogeneration systems, commonly referred to as cogeneration systems, are systems that produce power and heat simultaneously from a single energy source.
이와 같은, 열병합 발전 시스템은 엔진 또는 터빈을 구동하여 발전을 하면서 발생되는 배기가스 열 또는 냉각수의 폐열을 회수하여 종합 열효율을 70 ~ 80% 까지 높이는 것이 가능하여, 건축물의 전력, 열원으로 주목받고 있으며, 특히 회수 폐열을 냉난방, 급탕 등에 많이 활용하고 있는 고효율 에너지 이용 방식이다.As such, the cogeneration system recovers waste heat of exhaust gas heat or cooling water generated by power generation by driving an engine or a turbine, and is capable of increasing the overall thermal efficiency by 70 to 80%. In particular, it is a high-efficiency energy utilization method that utilizes the recovered waste heat a lot in cooling, heating, and hot water supply.
최근에는 열병합 발전 시스템은 발전기를 구동시켜 전력을 생성시킴과 아울러 발전기의 구동시 발생 된 열을 이용하는 것으로서, 발전 장치를 건물에 설치하고, 발전 장치에서 생성된 전력을 발전 장치가 설치된 건물 내의 조명이나 각종 전 기 기기에 공급시키며, 발전 장치에서 발생 된 열을 급탕 등에 이용하는 추세이다.Recently, a cogeneration system generates power by driving a generator and uses heat generated when the generator is driven. The power generation unit is installed in a building, and the power generated by the power generation unit is used for lighting or It is supplied to various electric appliances, and the heat generated from the power generation equipment is used for hot water supply.
본 발명의 목적은, 상용 전력의 이상 유무 발생 시 일반 부하 이외의 특수 부하로 전력을 안정적으로 공급하는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a cogeneration system and a control method for stably supplying power to a special load other than a general load when an abnormality of commercial power occurs.
본 발명의 열병합 발전 시스템은 일반 부하와 연결되어, 상기 일반 부하로 발전 전력을 공급하는 열병합 발전 유닛 및 상기 일반 부하 이외의 특수 부하로 공급되는 상용 전력의 전력값에 따라 상기 특수 부하로 상기 발전 전력이 공급되도록 동작하는 전력 공급유닛을 포함한다.The cogeneration system of the present invention is connected to a general load, and the generation power to the special load according to the power value of the cogeneration unit for supplying the generation power to the general load and the commercial power supplied to a special load other than the general load And a power supply unit operative to be supplied.
또한, 본 발명의 열병합 발전 시스템의 제어방법은 열병합 발전 유닛에 연결된 일반 부하로 발전 전력을 공급하는 단계, 상기 일반 부하 이외의 특수 부하로 공급되는 상용 전력의 전력값을 감지하는 단계 및 상기 감지 결과에 기초하여, 상기 발전 전력을 상기 특수 부하로 공급하는 단계를 포함한다.In addition, the control method of the cogeneration system of the present invention Supplying generated power to a general load connected to a cogeneration unit, detecting a power value of commercial power supplied to a special load other than the general load, and based on the detection result, converting the generated power to the special load Supplying.
본 발명의 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은 열병합 발전 유닛의 발전 전력을 소비하는 일반 부하와, 상용 전력을 소비하는 일반 부하 이외의 특수 부하가 한 건물 내에 설치되며, 실시간 또는 소정 시간 간격으로 상용 전력의 전력값을 감지하고, 전력값에 따라 전력 공급유닛을 통하여 발전 전력이 특수 부하로 공급함으로써, 건물 내 정전 발생 시 특수 부하로 안정적으로 전력이 공급되어 특수 부하 를 보호할 수 있는 효과가 있다.In the cogeneration system and the control method thereof, a general load consuming the generated power of the cogeneration unit and a special load other than the normal load consuming the commercial power are installed in one building, and the commercial power at a real time or at predetermined time intervals. By detecting the power value of the power supply through the power supply unit through the power supply unit according to the power value, the power is stably supplied to the special load in the event of a power outage in the building to protect the special load.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제에 관하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a cogeneration system and an agent according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열병합 발전 시스템을 나타내는 시스템도이다.1 is a system diagram showing a cogeneration system according to a first embodiment of the present invention.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 열병합 발전 시스템은 일반 부하(1)와 연결되어, 일반 부하(1)로 발전 전력을 공급하는 열병합 발전 유닛(10) 및 일반 부하(1) 이외의 특수 부하(2)로 공급되는 상용 전력의 전력값에 따라 특수 부하(2)로 상기 발전 전력이 공급되도록 동작하는 전력 공급유닛(20)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the cogeneration system of the present invention is connected to a
여기서, 열병합 발전 유닛(10)은 일반 부하(1)와 제3 전력 라인(P3)으로 연결되며, 일반 부하(1)의 용량에 따라 대응되는 상기 발전 전력을 발생시켜 일반 부하(1)로 공급한다.Here, the
또한, 열병합 발전 유닛(10)은 전력 공급유닛(20)의 동작에 따라 일반 부하(1)에 공급되는 상기 발전 전력을 차단하고, 특수 부하(2)로 최대 용량의 발전 전력을 공급한다.In addition, the
전력 공급 유닛(20)은 열병합 발전 유닛(10)과 제1 전력 라인(P1) 및 상기 상용 전력이 제2 전력 라인(P2)으로 연결된 특수 부하(2)와 제1, 2 전력 라인(P1, P2)이 선택적으로 연결시켜 계통 연계되도록 한다.The
다시 말하면, 전력 공급 유닛(20)은 제2 전력 라인(P2)을 통하여 특수 부 하(2)로 공급되는 상기 상용 전력의 전력값을 감지하고, 상기 전력값에 따라 제1, 2 전력 라인(P1, P2)을 연결시킨다.In other words, the
즉, 전력 공급 유닛(20)은 제1, 2 전력 라인(P1, P2)을 연결하면, 열병합 발전 유닛(10)에서 특수 부하(2)로 상기 발전 전력이 공급되도록 한다.That is, when the
본 발명의 제1 실시 예에서 전력 공급 유닛(20)을 열병합 발전 유닛(10)의 외부에 나타내었으나, 열병합 발전 유닛(10)의 내부에 나타내는 것도 가능할 것이며, 이에 한정을 두지 않는다.Although the
여기서, 일반 부하(1)는 열병합 발전 유닛(10)의 상기 발전 전력으로 동작하는 공조 장치이며, 특수 부하(2)는 상기 상용 전력을 소비하는 비상등 및 비상 부하이다.Here, the
즉, 본 발명의 제1 실시 예에서는 일반 부하(1) 및 특수 부하(2)가 동일한 한 건물에 설치되고, 열병합 발전 유닛(10)도 건물에 설치되는 것으로 가정하며, 이에 한정을 두지 않는다.That is, in the first embodiment of the present invention, it is assumed that the
도 2 는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열병합 발전 시스템을 나타내는 제어 블록도이다.2 is a control block diagram illustrating a cogeneration system according to a first embodiment of the present invention.
도 2 를 참조하면, 본 발명의 열병합 발전 시스템은 열병합 발전 유닛(10) 및 전력 공급유닛(20)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the cogeneration system of the present invention includes a
열병합 발전 유닛(10)은 발전기(12a) 및 엔진(12b)을 동작시키는 구동부(12) 및 구동부(12)로 발전기(12a) 및 엔진(12b) 동작에 대한 제어 신호를 전달하는 제어부(14)를 포함한다.The
여기서, 발전기(12a)는 엔진(12b)에 의해 운전되어 상기 발전 전력을 발생시켜, 제3 전력 라인(P3)과 연결된 일반 부하(1)로 공급한다.Here, the
구동부(12)는 발전기(12a) 및 엔진(12b)을 상기 제어 신호에 따라 동작시킨다. The
즉, 제어부(14)는 일반 부하(1)의 용량에 기초하여 발전기(12a)의 상기 발전 전력을 제어하고, 전력 공급수단(20)으로부터 전달되는 스위칭 동작 정보에 따라 특수 부하(2)로 상기 발전 전력이 공급되도록 제어한다.That is, the
여기서, 발전기(12a)는 제1 전력 라인(P1)으로 전력 공급유닛(20)과 연결되며, 특수 부하(2)로 상기 발전 전력을 공급하면 일반 부하(1)로 공급하는 상기 발전 전력을 차단한다.Here, the
전력 공급유닛(20)은 제2 전력 라인(P2)에서 특수 부하(2)로 공급되는 상기 상용 전력의 전력값을 감지하는 감지부(22), 제1 전력 라인(P1) 및 제2 전력 라인(P2)을 연결시켜 발전기(12a)에서 상기 발전 전력이 특수 부하(2)로 공급되도록 스위칭 동작하는 스위치(26) 및 상기 전력값과 설정값을 비교하고, 비교 결과에 따라 스위치(26)의 스위칭 동작 제어 및 제어부(14)로 스위치(26) 동작 정보를 전달하는 컨트롤부(24)를 포함한다.The
여기서, 감지부(22)는 실시간 또는 소정 시간 간격으로 상기 상용 전력의 전력값을 감지하여 컨트롤부(24)로 전달한다.Here, the
컨트롤부(24)는 상기 전력값이 상기 설정값 보다 크면 스위치(26)가 스위칭 오프되도록 제어하고, 스위치(26)의 스위칭 오프에 대한 스위치(26) 동작 정보를 제어부(14)로 전달한다.The
이때, 제어부(14)는 제1, 2 전력 라인(P1, P2)이 연결되지 않은 것으로 판단하고, 상기 발전 전력을 제3 전력 라인(P3)에 연결된 일반 부하(1)로 공급한다.At this time, the
또한, 컨트롤부(24)는 상기 전력값이 상기 설정값 보다 작으면 스위치(26)가 스위치 온되도록 제어하고, 스위치(26)의 스위칭 온에 대한 스위치(26) 동작 정보를 제어부(14)로 전달한다.In addition, the
이때, 제어부(14)는 제1, 2 전력 라인(P1, P2)의 연결을 확인하고, 제3 전력 라인(P3)을 통해 일반 부하(1)로 공급되는 상기 발전 전력을 제1 전력 라인(P1)과 연결되는 제2 전력 라인(P2)을 통하여 특수 부하(2)로 공급시킨다.At this time, the
여기서, 제어부(14)는 제3 전력 라인(P1)을 차단하고 제1, 2 전력 라인(P1, P2)에 연결된 특수 부하(2)로 상기 발전 전력을 공급한다.Here, the
특수 부하(2)로 공급되는 상기 발전 전력은 발전기(12a)의 최대 발전 전력이며, 일반 부하(1)로 공급되는 상기 발전 전력은 일바 부하(1)의 용량에 대응되는 발전 전력이다.The generated power supplied to the special load 2 is the maximum generated power of the
즉, 스위치(26)는 컨트롤부(24)의 제어에 따라 열병합 발전 유닛(10)과 특수 부하(2) 사이에 선택적으로 계통 연계시킨다. That is, the
스위치(26)는 마그네틱 스위치이며, 발전기(12a)는 동기식 발전기인 것이 바람직하다.The
여기서, 상기 동기식 발전기는 상기 상용 전력으로 상기 발전 전력을 발생시키지 않는다.Here, the synchronous generator does not generate the generated power with the commercial power.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 열병합 발전 시스템은 전력 공급유닛(20)으로 특수 부하(2)에 공급되는 상용 전력의 전력값을 감지하고, 상기 전력값을 통하여 열병합 발전 유닛(10)의 발전 전력을 선택적으로 계통 연계시켜 특수 부하(2)로 공급함으로써, 특수 부하(2)가 안정적으로 동작할 수 있도록 한다.The cogeneration system according to the first embodiment of the present invention detects a power value of commercial power supplied to the special load 2 by the
도 3 은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열병합 발전 시스템의 제어방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a control method of a cogeneration system according to a first embodiment of the present invention.
도 3 을 참조하면, 본 발명의 열병합 발전 시스템은 열병합 발전 유닛(10)에 연결된 일반 부하(1)로 제3 전력 라인을 통하여 발전 전력을 공급한다(S100).Referring to FIG. 3, the cogeneration system of the present invention supplies generated power through a third power line to a
그리고, 전력 공급유닛(20)은 일반 부하(1) 이외의 특수 부하(2)로 제2 전력 라인으로 공급되는 상용 전력의 전력값을 감지부(22)에서 감지하고(S102), 컨트롤부(24)에서 상기 전력값과 설정값을 비교하여 스위치(26)의 동작 여부를 판단한다(S104).Then, the
여기서, 전력 공급유닛(20)은 비교 결과가 상기 전력값이 상기 설정값 보다 크면 제1 전력 라인(P1)과 제2 전력 라인(P2) 사이의 스위치(26)를 스위칭 오프시켜 상기 발전 전력이 특수 부하(2)로 공급되는 것을 방지하거나, 비교 결과가 상기 전력값이 상기 설정값 보다 작으면 제1 전력 라인(P1)과 제2 전력 라인(P2) 사이의 스위치(26)를 스위칭 온시켜 상기 발전 전력이 특수 부하(2)로 공급되도록 한다(S106). The
즉, 열병합 발전 유닛(20)은 비교 결과에 따라 선택적으로 열병합 발전 유닛(10)과 특수 부하(2) 사이의 제1, 2 전력 라인(P1, P2)을 계통 연계하여 특수 부 하(2)가 상용 전력의 정전 시에도 동작되도록 상기 발전 전력을 공급한다.That is, the
본 발명의 제1 실시 예에 따른 열병합 발전 시스템은 상용 전력의 정전 유무에 따라 열병합 발전 유닛에서 발생 된 발전 전력을 일반 부하 또는 특수 부하로 공급함으로써, 특수 부하의 동작을 원활하게 할 수 있고 시스템을 안정시킬 수 있는 장점이 있다.The cogeneration system according to the first embodiment of the present invention can smoothly operate a special load by supplying the generated power generated by the cogeneration unit to a general load or a special load according to the presence or absence of commercial power failure. There is an advantage to stabilize.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위에 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be appreciated that modifications or variations may be made. Accordingly, modifications to the embodiments of the present invention will not depart from the techniques of the present invention.
도 1 은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열병합 발전 시스템을 나타내는 시스템도이다.1 is a system diagram showing a cogeneration system according to a first embodiment of the present invention.
도 2 는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열병합 발전 시스템을 나타내는 제어 블록도이다.2 is a control block diagram illustrating a cogeneration system according to a first embodiment of the present invention.
도 3 은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 열병합 발전 시스템의 제어방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a control method of a cogeneration system according to a first embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10: 열병합 발전 유닛 20: 전력 공급 유닛10: cogeneration unit 20: power supply unit
30: 특수 부하30: special load
Claims (12)
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KR1020080005034A KR20090079081A (en) | 2008-01-16 | 2008-01-16 | Cogeneration system and the controll methode |
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