KR20090132266A - 최대전력 통합 제어시스템 - Google Patents

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KR20090132266A
KR20090132266A KR1020080058450A KR20080058450A KR20090132266A KR 20090132266 A KR20090132266 A KR 20090132266A KR 1020080058450 A KR1020080058450 A KR 1020080058450A KR 20080058450 A KR20080058450 A KR 20080058450A KR 20090132266 A KR20090132266 A KR 20090132266A
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Abstract

본 발명은 최대전력 통합 제어시스템에 관한 것으로, 인터넷망을 통해 한전의 전기공급 규정과 관련된 프로그램을 외부의 최대전력 제어장치 및 모니터링 컴퓨터에 전송하고, 외부의 최대전력 제어장치로부터 수용가의 전력상태 및 부하상태를 수신하는 전력 관리서버; 상기 최대전력 제어장치에 유효전력 신호펄스 및 15분 동기신호를 전송하여 수용가의 최대수요전력을 관리하는 신호를 전달하는 한전 계량기; 상기 전력 관리서버로부터 제어신호를 입력받아 수용가의 최대수요전력을 관리함과 동시에, 상기 한전 계량기로부터 신호를 입력받아 기준전력, 예측전력, 현재전력을 연산하여 최대수요전력을 억제 및 분산시키는 최대전력 제어장치; 상기 최대전력 제어장치와 연결되어 상기 최대전력 제어장치로부터 부하제어 명령을 수신받아 부하제어를 수행함과 동시에 연결된 부하의 전력데이터, 부하상태 및 감지신호를 송수신하는 원격제어 단말장치; 및 상기 최대전력 제어장치가 수신한 원격제어 단말장치로부터의 감지신호를 표시 및 감시할 뿐만 아니라 최대전력 제어장치를 원활하게 관리 및 운영하는 모니터링 컴퓨터를 포함하여, 최대전력 제어장치 및 원격제어 단말장치를 실시간으로 관리하고 화재 발생시 신속히 대처함과 동시에 인명과 재산 피해를 최소화할 수 있다.

Description

최대전력 통합 제어시스템{PEAK ELECTRIC POWER TOTAL CONTROL SYSTEM}
본 발명은 최대전력 통합 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옥외나 건물의 주변전실에 설치되는 최대전력 제어장치에 웹서버, 카메라 및 이더넷 포트를 내장하고, 지구 변전실에 설치되는 원격제어 단말장치에 카메라, 온도 감지센서, 아크 감지센서, 가스 감지센서 및 침수 감지센서를 설치하여 최대전력 제어장치 및 원격제어 단말장치를 통합적으로 관리할 수 있는 최대전력 통합 제어시스템에 관한 것이다.
최근 생활관련 소비가 늘어나면서 냉방기기의 보급이 폭발적으로 증가하고 있으며, 전력소비 산업이 발달함에 따라 전력 에너지의 사용량이 크게 증가되어 연중 최대 피크 전력이 매년 여름철마다 연 10% 이상씩 갱신되고 있다.
또한, 이러한 하계의 최대 피크 전력중 약 20% 정도가 냉방부하로 추산되고 있고, 향후에도 냉방부하의 지속적인 신장이 예상되고 있으며, 이러한 최대 피크 전력 때문에 한전의 변전소의 전력공급 능력이 연간 피크부하 증가율 이상으로 매년 계속 확충되어야 하는 실정으로, 이로 인한 변전소 투자 재원마련 및 변전소 입지조건 문제 등이 큰 과제로 대두되고 있다.
특히, 공장이나 대형빌딩 등의 변전실 등에 최대전력 제어장치를 설치하여 전력사용 상태를 상시 감시하고 이를 시간대별로 미리 설정하여 놓은 목표 전력치와 비교하여 사용전력이 목표전력을 초과했을 경우 부하의 중요도 및 우선순위에 따라 에어콘, 전기로, 펌프, 공조기, 보일러 및 냉동기 등의 부하를 무인자동 온/오프 제어하여 최대 수요전력을 억제함으로써 전력의 효율적인 이용과 전기요금을 절감하고 과부하를 억제하는 등 전력 예비효율을 높이고, 에너지 합리화에 기여할 수 있도록 하고 있다.
즉, 최대전력 제어장치는 전력회사의 전력수급 안정을 위한 부하관리 프로그램의 하나로서, 과부하 계통사고에 대비하고 첨두부하를 효율적으로 억제하기 위하여 전력회사와 수용가간 약정을 체결하여 피크부하 발생시 인터넷 등의 통신망을 이용하여 약정된 수용가의 부하설비를 제어하는 시스템이다.
따라서, 상기와 같이 유용한 최대전력 제어장치를 관리하기가 쉽지 않을 뿐만 아니라, 변전실에 대한 외부의 침입, 화재 및 폭우 등으로부터 안전하게 최대전력 제어장치를 실시간으로 관리해야 할 필요성이 있다.
즉, 종래에는 최대전력 제어장치가 설치된 주변전실 및 원격제어 단말장치가 설치된 지구 변전실을 화재 등의 위험으로부터 보호하기 위해서는, 관리자가 직접 방문하여 장치의 이상유무를 검사해야 하기 때문에, 인력 및 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 예를 들어 화재발생시 인명 및 장치의 피해가 많은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 옥외나 건물의 주변전실에 설치되는 최대전력 제어장치에 웹서버, 카메라 및 이더넷 포트를 내장하고, 지구 변전실에 설치되는 원격제어 단말장치에 카메라, 온도 감지센서, 아크 감지센서, 가스 감지센서 및 침수 감지센서를 설치하여 최대전력 제어장치 및 원격제어 단말장치를 통합적으로 관리할 수 있는 최대전력 통합 제어시스템을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 최대전력 통합 제어시스템은, 인터넷망을 통해 한전의 전기공급 규정과 관련된 프로그램을 외부의 최대전력 제어장치(200) 및 모니터링 컴퓨터(400)에 전송하고, 외부의 최대전력 제어장치로부터 수용가의 전력상태 및 부하상태를 수신하는 전력 관리서버(100); 상기 최대전력 제어장치(200)에 유효전력 신호펄스 및 15분 동기신호를 전송하여 수용가의 최대수요전력을 관리하는 신호를 전달하는 한전 계량기(250); 상기 전력 관리서버(100)로부터 제어신호를 입력받아 수용가의 최대수요전력을 관리함과 동시에, 상기 한전 계량기(250)로부터 신호를 입력받아 기준전력, 예측전력, 현재전력을 연산하여 최대수요전력을 억제 및 분산시키는 최대전력 제어장치(200); 상기 최대전력 제어장치(200)와 연결되어 상기 최대전력 제어장치로부터 부하제어 명령을 수신받아 부하제어를 수행함과 동시에 연결된 부하의 전력데이터, 부하상태 및 감지신호를 송수신하는 원격제어 단말장치(300); 및 상기 최대전력 제어장치(200)가 수신한 원격제어 단말장치(300)로부터의 감지신호를 표시 및 감시할 뿐만 아니라 최대전력 제어 장치(200)를 원활하게 관리 및 운영하는 모니터링 컴퓨터(400)를 포함하되, 상기 최대전력 제어장치(200)는, 전력정보 및 감지신호를 모니터링 컴퓨터(400)에 전송함과 동시에 개인용 휴대단말기에 변전실 내의 동영상 정보 및 SMS 문자를 전송하는 웹서버(240)와, 상기 최대전력 제어장치(200)가 설치된 변전실의 긴급상황 발생과 관련된 영상을 촬영하는 카메라(241)와, 상기 카메라(241)를 통해 촬영한 영상정보 및 최대전력 제어장치(200)의 전력정보를 저장하는 저장장치(243)를 포함한다.
바람직하게, 상기 최대전력 제어장치(200)는, 상기 전력 관리서버(100)에 연결되어 한전의 전기공급 규정 변경시 새로운 펌웨어 프로그램을 원격으로 다운받는 이더넷 포트(245)를 더 포함한다.
더 바람직하게, 상기 원격제어 단말장치(300)는, 상기 원격제어 단말장치(300)가 설치된 지구 변전실의 외부침입 및 화재와 같은 긴급상황 발생과 관련된 영상을 녹화하는 카메라(310)와, 상기 원격제어 단말장치(300)가 설치된 지구 변전실 내의 온도가 기설정된 온도를 초과하면 이상신호를 상기 최대전력 제어장치(200)에 전달하게 하는 온도 감지센서(320)와, 상기 원격제어 단말장치(300)에서 발생되는 아크의 파장을 감지한 후 감지된 신호를 상기 최대전력 제어장치(200)에 전달하게 하는 아크 감지센서(330)와, 상기 원격제어 단말장치(300)가 설치된 지구 변전실 내부의 공기 중에 포함된 유독가스를 감지하는 가스 감지센서(340)를 포함한다.
또한, 상기 원격제어 단말장치(300)는, 상기 원격제어 단말장치(300)의 하부 에 설치되어 폭우로 인하여 상기 원격제어 단말장치가 침수되는지의 여부를 감지하는 침수 감지센서(350)를 포함한다.
여기서, 상기 침수 감지센서(350)는, 감지봉의 극성을 플러스(+) 에서 마이너스(-)로, 마이너스(-) 에서 플러스(+)로 수초 간격으로 교번하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 최대전력 통합 제어시스템에 따르면, 옥외나 건물의 주변전실에 설치되는 최대전력 제어장치에 웹서버, 카메라 및 이더넷 포트를 내장하고, 지구 변전실에 설치되는 원격제어 단말장치에 카메라, 온도 감지센서, 아크 감지센서, 가스 감지센서 및 침수 감지센서를 설치하여 최대전력 제어장치 및 원격제어 단말장치를 실시간으로 관리함으로써, 화재 발생시 신속히 대처할 수 있을 뿐만 아니라, 인명과 재산 피해를 최소화할 수 있다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력 통합 제어시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력 통합 제어시스템을 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 최대전력 통합 제어시스템에 적용되는 침수 감지센서의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 최대전력 통합 제어시스템은, 전력 관리서버(100), 최대전력 제어장치(200), 한전 계량기(250), 모니터링 컴퓨터(300) 및 원격제어 단말장치(400)를 포함한다.
구체적으로, 전력 관리서버(100)는 한전에 설치되며 인터넷망(N)을 통해 한전의 전기공급 규정과 관련된 프로그램을 수용가의 최대전력 제어장치(200) 및 모니터링 컴퓨터(400)에 전송하는 서버로서, 수용가의 전력상태 및 부하상태를 수신하여 수용가의 부하제어 및 각종 메시지를 전송할 수 있도록 구성된다.
즉, 전력 관리서버(100)는 최대전력 제어장치(200)와 통신하여 수용가의 15분 수요전력, 예측전력, 목표전력, 기준전력, 부하상태, 시스템 시간, 전압(R, S, T), 전류(R, S, T), 역률(R, S, T), 피상전력(R, S, T), 부하제어 명령, 제어 전후의 알림 명령 송수신, 각종 보고서의 송수신 기능을 수행할 뿐만 아니라, 한전의 전기공급 규정 등이 변경되면, 상기 변경된 전기공급 규정과 관련된 프로그램 등을 수용가에서 원격으로 다운로드 받을 수 있게 한다.
이때, 상기 인터넷망(N)은 유선으로 접속할 수 있는 TCP/IP 프로토콜 및 무선으로 접속할 수 있는 WAP 프로토콜 등의 네트워크를 의미한다.
한편, 최대전력 제어장치(200)는 수용가의 최대수요전력을 관리하는 장치로서, 한전 계량기(250)로부터 신호를 입력받아 기준전력, 예측전력, 현재전력을 연산하여 목표전력 이하로 관리할 수 있도록 하여 최대수요전력을 억제 및 분산시키는 역할을 수행하도록 구성된다.
이때, 상기 한전 계량기는 최대전력 제어장치(200)에 유효전력 신호펄스(WP) 및 15분 동기신호(EOI; End Of Interval)를 전송하여 수용가의 최대수요전력을 관리할 수 있도록 구성되며, 이는 7, 8, 9월의 하계 피크 발생을 억제시켜 수용가에 전기요금 절감 효과를 가져 올 수 있게 한다.
여기서, 상기 최대전력 제어장치(200)는 웹서버(240), 카메라(241), 저장장치(243) 및 이더넷 포트(245)를 포함한다.
구체적으로, 상기 웹서버(240)는 변전실 내에 설치된 최대전력 제어장치(200)의 전력정보 및 감지신호를 모니터링 컴퓨터(400)에 전송함과 동시에, 동영상 서비스가 가능한 개인용 휴대단말기에 변전실 내의 동영상 정보 및 SMS 문자를 전송하여, 변전실의 내부 관계자가 부재중 및 외출시에도 최대전력 제어장치(200)에 대한 사고현황 등을 신속하게 파악 및 대처할 수 있게 하는 수단이다.
카메라(241)는 최대전력 제어장치(200)가 설치된 변전실의 외부침입 및 화재 등의 긴급상황 발생과 관련된 영상을 녹화한다.
저장장치(243)는 상기 카메라(241)를 통해 녹화한 영상정보 및 최대전력 제어장치(200)의 전력정보를 저장한다.
이더넷 포트(245)는 인터넷망(N)을 통해 전력관리서버(100)에 연결되어 전기공급 규정 변경시 새로운 펌웨어 프로그램을 원격으로 다운로드 함으로써 기저장된 프로그램을 새로운 프로그램으로 변경한다.
즉, 피크시간대 및 수요시간 등과 같은 한전의 전기공급 규정이 변경되면, 최대전력 제어장치의 제조사가 수용가에 직접 방문하여 관리용 컴퓨터 내부의 펌웨어 프로그램을 직접 다운로드함으로써 전기공급 규정 등을 전달하였으나, 상기 이 더넷 포트(245)를 통해 인력 및 시간을 절약할 수 있다.
한편, 원격제어 단말장치(300)는 해당 변전실에 설치되며 상기 최대전력 제어장치(200)와 RS-485(2 Wire)통신 방식을 통해 연결되어 최대 32개까지 연결가능한 장치로서, 상기 최대전력 제어장치(200)로부터 부하제어 명령을 수신받아 부하제어를 수행하고 연결된 부하의 전력데이터 및 부하상태를 송수신한다.
즉, 원격제어 단말장치(300)는 최대전력 제어장치(200)의 부하단에 연결되어, 전력데이터(전압(R, S, T) 전류(R, S, T), 역률(R, S, T), 유효전력(R, S, T), 무효전력(R, S, T), 피상전력(R, S, T), 15분 수요전력)를 최대전력 제어장치(200)에 전송하며, 최대전력 제어장치(200)는 자체의 표시장치(도시생략)를 통해 수신된 데이터를 표시 및 저장한다.
여기서, 상기 원격제어 단말장치(300)는 카메라(310), 온도 감지센서(320), 아크 감지센서(330), 가스 감지센서(340) 및 침수 감지센서(350)를 포함한다.
상기 카메라(310)는 원격제어 단말장치(300)가 설치된 지구 변전실의 외부침입 및 화재 등의 긴급상황 발생과 관련된 영상을 녹화한다.
상기 온도 감지센서(320)는 상기 원격제어 단말장치가 설치된 지구 변전실 내의 온도가 기설정된 온도, 예를 들어 40℃를 초과하면 이를 감지하여, 이상신호를 최대전력 제어장치(200)를 통해 모니터링 컴퓨터(400)에 전달하게 한다.
이때, 상기 온도 감지센서(320)는 서미스터, 실리콘-IC 온도센서, 서모 커플러 및 측온저항체 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
한편, 상기 아크 감지센서(330)는 상기 원격제어 단말장치(300)에서 발생되 는 아크의 파장을 감지한 후, 이 감지된 신호를 최대전력 제어장치(200)를 통해 모니터링 컴퓨터(400)에 전달한다.
이때, 상기 아크 감지센서(330)는 적외선 감지기, 포토다이오드 및 이들을 혼합한 센서들 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
또한, 상기 가스 감지센서(340)는 상기 원격제어 단말장치(300)가 설치된 지구 변전실 내부의 공기 중에 포함된 유독가스를 감지한다.
즉, 변전실 내부에 화재 발생시, 상기 가스 감지센서(340)는 화재 초기에 발생되는 연기를 감지한 후, 이 감지된 이상신호를 모니터링 컴퓨터(400)에 전달하여 화재 초기에 대처할 수 있도록 하는 센서로서, 연기 감지센서로 대체될 수 있음은 물론이다.
또, 상기 침수 감지센서(350)는 상기 원격제어 단말장치(300)의 하부에 설치되어 폭우 등으로 인하여 상기 원격제어 단말장치가 침수되는지의 여부를 +, -로 이루어진 감지봉에 의해 감지하여, 이 감지신호를 최대전력 제어장치(200)를 통해 상기 모니터링 컴퓨터(400)로 전달한다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 침수 감지센서(350)의 감지봉은, 플러스(+) 및 마이너스(-)를 고정적으로 사용하면 도금 등의 문제로 인해 침수 감지의 성능이 저하되기 때문에, 침수 감지센서의 감지봉의 극성을 플러스(+) 에서 마이너스(-)로, 마이너스(-) 에서 플러스(+)로 수초 간격(예컨대, 5초 ~ 7초)으로 극성을 바꾸어서 감지봉에 도금이 되지 않게 함으로써, 침수 감지 성능이 변화되지 않게 한다.
한편, 상기 원격제어 단말장치(300)로부터의 감지신호를 수신한 상기 최대전력 제어장치(200)는, 상기 감지신호를 수용가의 모니터링 컴퓨터(400)로 전송하여, 관리자 컴퓨터인 상기 모니터링 컴퓨터에서 최대전력 제어장치와 원격제어 단말장치를 감시 및 원격 제어가능하도록 한다.
구체적으로, 모니터링 컴퓨터(400)는 모니터링 소프트웨어 프로그램을 통해 최대전력 제어장치(200)가 수집한 원격제어 단말장치(300)의 감지신호 및 전력정보를 수신 및 표시하는 컴퓨터이다.
이때, 상기 모니터링 소프트웨어 프로그램은 수용가의 관리자가 최대전력 제어장치(200)를 원활하게 관리 및 운영할 수 있는 윈도우용 프로그램이며, 이 모니터링 소프트웨어 프로그램을 통하여 최대전력 제어장치(200)의 설정치 변경과 계측 데이터 감시 및 원격제어 단말장치(300)의 부하제어 명령을 수행하며 각종 보고서 등을 프린터를 통해 출력할 수 있게 하는 기능을 수행한다.
이상에서는 본 발명의 일실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 최대전력 통합 제어시스템을 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 최대전력 통합 제어시스템에 적용되는 침수 감지센서의 원리를 설명하기 위한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100 : 전력 관리서버 200 : 최대전력 제어장치
240 : 웹서버 241 : 카메라
243 : 저장장치 245 : 이더넷 포트
250 : 한전 계량기 300 : 원격제어 단말장치
310 : 카메라 320 : 온도 감지센서
330 : 아크 감지센서 340 : 가스 감지센서
350 : 침수 감지센서 400 : 모니터링 컴퓨터

Claims (5)

  1. 인터넷망을 통해 한전의 전기공급 규정과 관련된 프로그램을 외부의 최대전력 제어장치(200) 및 모니터링 컴퓨터(400)에 전송하고, 외부의 최대전력 제어장치로부터 수용가의 전력상태 및 부하상태를 수신하는 전력 관리서버(100);
    상기 최대전력 제어장치(200)에 유효전력 신호펄스 및 15분 동기신호를 전송하여 수용가의 최대수요전력을 관리하는 신호를 전달하는 한전 계량기(250);
    상기 전력 관리서버(100)로부터 제어신호를 입력받아 수용가의 최대수요전력을 관리함과 동시에, 상기 한전 계량기(250)로부터 신호를 입력받아 기준전력, 예측전력, 현재전력을 연산하여 최대수요전력을 억제 및 분산시키는 최대전력 제어장치(200);
    상기 최대전력 제어장치(200)와 연결되어 상기 최대전력 제어장치로부터 부하제어 명령을 수신받아 부하제어를 수행함과 동시에 연결된 부하의 전력데이터, 부하상태 및 감지신호를 송수신하는 원격제어 단말장치(300); 및
    상기 최대전력 제어장치(200)가 수신한 원격제어 단말장치(300)로부터의 감지신호를 표시 및 감시할 뿐만 아니라 최대전력 제어장치(200)를 원활하게 관리 및 운영하는 모니터링 컴퓨터(400)를 포함하되,
    상기 최대전력 제어장치(200)는, 전력정보 및 감지신호를 모니터링 컴퓨터(400)에 전송함과 동시에 개인용 휴대단말기에 변전실 내의 동영상 정보 및 SMS 문자를 전송하는 웹서버(240)와, 상기 최대전력 제어장치(200)가 설치된 변전실의 긴급상황 발생과 관련된 영상을 촬영하는 카메라(241)와, 상기 카메라(241)를 통해 촬영한 영상정보 및 최대전력 제어장치(200)의 전력정보를 저장하는 저장장치(243)를 포함하는 것을 특징으로 하는 최대전력 통합 제어시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 최대전력 제어장치(200)는, 상기 전력 관리서버(100)에 연결되어 한전의 전기공급 규정 변경시 새로운 펌웨어 프로그램을 원격으로 다운받는 이더넷 포트(245)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 최대전력 통합 제어시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 원격제어 단말장치(300)는,
    상기 원격제어 단말장치(300)가 설치된 지구 변전실의 외부침입 및 화재와 같은 긴급상황 발생과 관련된 영상을 녹화하는 카메라(310)와,
    상기 원격제어 단말장치(300)가 설치된 지구 변전실 내의 온도가 기설정된 온도를 초과하면 이상신호를 상기 최대전력 제어장치(200)에 전달하게 하는 온도 감지센서(320)와,
    상기 원격제어 단말장치(300)에서 발생되는 아크의 파장을 감지한 후 감지된 신호를 상기 최대전력 제어장치(200)에 전달하게 하는 아크 감지센서(330)와,
    상기 원격제어 단말장치(300)가 설치된 지구 변전실 내부의 공기 중에 포함된 유독가스를 감지하는 가스 감지센서(340)를 포함하는 것을 특징으로 하는 최대 전력 통합 제어시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 원격제어 단말장치(300)는,
    상기 원격제어 단말장치(300)의 하부에 설치되어 폭우로 인하여 상기 원격제어 단말장치가 침수되는지의 여부를 감지하는 침수 감지센서(350)를 포함하는 것을 특징으로 하는 최대전력 통합 제어시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 침수 감지센서(350)는, 감지봉의 극성을 플러스(+) 에서 마이너스(-)로, 마이너스(-) 에서 플러스(+)로 수초 간격으로 교번하는 것을 특징으로 하는 최대전력 통합 제어시스템.
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