KR20120114435A - Method of managing electric consumption with demand response - Google Patents

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KR20120114435A KR1020110024680A KR20110024680A KR20120114435A KR 20120114435 A KR20120114435 A KR 20120114435A KR 1020110024680 A KR1020110024680 A KR 1020110024680A KR 20110024680 A KR20110024680 A KR 20110024680A KR 20120114435 A KR20120114435 A KR 20120114435A
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Abstract

PURPOSE: A method for managing electricity consumption based on a demand response is provided to save energy by automatically reducing customer electricity consumption according to a price signal. CONSTITUTION: A DRAS(Demand Response Automation Server) receives and stores a cost information signal(S10). The DRAS client periodically requests the cost information signal to a demand response automation server(S20). The DRAS client determines an interruptible load, an interruption order and target electricity consumption(S30). The DRAS client transmits the target electricity consumption to a customer automatic control device(S40). The customer automatic control device controls the electricity consumption by controlling the interruptible load(S50). [Reference numerals] (S10) DRAS receives and stores a cost information signal; (S20) DRAS client requests the cost information signal to the DRAS; (S30) DRAS client determines an interruptible load, an interruption order and target electricity consumption through the cost information signal recevied from the DRAS; (S40) DRAS client transmits the determined interruptible load, interruption order and target electricity consumption to a customer automatic control device; (S50) Customer automatic control device controls the electricity consumption by controlling the interruptible load

Description

수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법{Method of managing electric consumption with demand response}Method of managing electric consumption with demand response

본 발명은 전력사용량 관리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시간대별 차등요금제 하에서 수요반응을 이용해서 보다 효율적인 전력사용량 관리가 가능한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for managing power consumption, and more particularly, to a method for more efficient power consumption management using demand response under a time-based differential rate system.

에너지 다소비 사회로 진입한 우리나라는 효과적인 에너지정책의 수립이 필요하다. 수요관리는 전력수요를 합리적으로 조절하여 부하율 향상을 통한 원가절감과 전력 수급안정을 도모함과 동시에 국가적인 에너지자원 절약에도 기여한다. 지금까지의 수요관리 정책은 첨두부하 억제를 위한 심야전력활용, 최대수요전력제어, 직접부하제어, 원격제어에어컨 등의 방법이 제시되어 왔다. Korea, which has entered an energy-saving society, needs to establish an effective energy policy. Demand management rationally adjusts power demand to reduce cost and stabilize power supply and demand by improving load ratio, and contribute to national energy resource saving. Until now, the demand management policy has been proposed such as midnight power utilization, peak demand power control, direct load control, and remote control air conditioner for peak load suppression.

최근에는 해외 선진국 전력시장을 중심으로 시간대별 차등요금제(time-based pricing)를 포함한 다양한 수요반응(demand response; DR) 제도와 이를 활성화하기 위한 정책적 수단들이 활발하게 개발되고 있다.Recently, various demand response (DR) systems, including time-based pricing, have been actively developed around the power market in advanced countries.

수요반응은 가격이나 금전적인 보상 또는 전력회사의 지시에 반응하여 최종소비자가 일상적인 소비패턴에서 벗어나 전력을 사용하는 것을 말한다. 대개 전력회사는 도매시장 가격이 높아지거나 계통신뢰도가 위협받는 상황에 대처하기 위하여 최종소비자가 전력소비를 줄이도록 하면서 금전적인 보상을 제공한다. Demand response refers to the end-user's use of electricity outside of the usual consumption pattern in response to price or financial compensation or to the utility's instructions. In general, utilities offer financial rewards to end-users to reduce power consumption in response to high wholesale market prices or system reliability threats.

수요반응 제도에는 전력수요가 피크에 도달해서 전기사용량 감소가 필요한 시간대에는 비싼 요금을 지불하게 하고 그렇지 않은 시간대에는 값싼 요금을 지불하게 하는 방식을 통해 전기요금 절약이라는 경제적 동기에 의해 최종 소비자들이 자발적으로 전기소비를 줄이도록 유도하는 시간대별 차등요금제가 있다. The demand response system allows the end consumers to voluntarily be driven by the economic incentives to save on electricity rates by allowing them to pay high rates when electricity demand reaches peak and when electricity consumption needs to be reduced. There is a time-differentiated rate plan that encourages you to reduce your electricity consumption.

또한, 전국 전력계통의 실시간 수급균형을 맞춰야 하는 계통운영자가 전력수요가 피크에 도달해서 전기사용량 감소가 필요한 시간대에 전기사용을 줄이는 최종소비자에게 일정한 인센티브를 직접 제공함으로써 전기소비를 줄이도록 유도하는 인센티브 지불방식이 있다. Incentives for grid operators to meet real-time supply / demand balances across the nation's electricity grid reduce power consumption by providing constant incentives directly to end consumers, who reduce electricity use during times when power demand reaches peaks. There is a payment method.

본 발명은 시간대별 차등요금제 하에서 가격 신호에 따라서 수용가의 전력사용량을 자동으로 관리하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a method for automatically managing the power consumption of the customer according to the price signal under the time-based differential rate system.

본 발명에 의하면, 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법에 있어서, (a) 수요반응 자동화 서버(demand response automation server; DRAS)가 비용 정보 신호를 수신하여 저장하는 단계; (b) DRAS 클라이언트가 정기적으로 상기 수요반응 자동화 서버에 비용 정보 신호를 요청하는 단계; (c) 상기 DRAS 클라이언트가 상기 수요반응 자동화 서버로부터 수신된 비용 정보 신호를 통해서 차단 가능 부하, 차단 순서 및 목표 전력사용량을 결정하는 단계; (d) 상기 DRAS 클라이언트가 상기 (c)단계에서 결정된 차단 가능 부하, 차단 순서 및 목표 전력 사용량을 수용가의 자동제어 장치에 전송하는 단계; 및 (e) 상기 수용가의 자동제어 장치가 상기 차단 가능 부하를 제어하여 전력사용량을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법이 제공된다. According to the present invention, a demand response based power consumption management method comprising: (a) receiving and storing a cost information signal by a demand response automation server (DRAS); (b) a DRAS client periodically requesting a cost information signal to the demand response automation server; (c) determining, by the DRAS client, a blockable load, a blocking sequence, and a target power consumption through the cost information signal received from the demand response automation server; (d) transmitting, by the DRAS client, the interruptible load, the interruption order, and the target power consumption determined in the step (c) to the customer's automatic control device; And (e) controlling the power consumption by controlling the interruptible load by the customer's automatic control device. The power consumption management method based on demand response is provided.

또한, 상기 (e)단계는, 상기 수용가의 부하에 연결된 전자식전력량계를 통해 상기 수용가의 부하에서 사용되는 전력 값을 일정기간 계측하여 부하가 사용할 전력사용량 예측곡선을 구하는 단계; 상기 전력사용량 예측곡선을 이용하여 전력사용량 목표곡선을 구하는 단계; 상기 수용가의 부하에 연결된 전자식전력량계를 통해 상기 수용가에서 사용되는 현재전력 값을 수신하는 단계; 및 상기 전력사용량 목표곡선상의 목표전력 값과 상기 수신된 현재전력 값을 통해 예측되는 단위시간당 예측전력 값을 비교하여 상기 수용가의 부하를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법이 제공된다. The step (e) may include: calculating a power consumption prediction curve to be used by the load by measuring a power value used at the load of the consumer through an electronic wattmeter connected to the load of the consumer; Obtaining a power consumption target curve using the power consumption prediction curve; Receiving a current power value used at the consumer through an electronic wattmeter connected to the consumer's load; And controlling the load of the customer by comparing the target power value on the power consumption target curve with the predicted power value per unit time predicted through the received current power value. A usage management method is provided.

또한, 수신된 현재전력 값에 따라 이후의 전력사용량 목표곡선을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법이 제공된다.In addition, there is provided a demand response based power consumption management method further comprising the step of correcting the subsequent power consumption target curve according to the received current power value.

또한, 상기 목표곡선을 보정하는 단계는, 정해진 시간범위 내에서 상기 수신된 현재전력 값을 적분한 값과 상기 전력사용량 목표곡선을 적분한 값을 비교하여 그 이후의 전력사용량 목표곡선을 보정하는 단계인 것을 특징으로 하는 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법이 제공된다.The correcting of the target curve may include correcting the power consumption target curve after comparing the integrated value of the received current power value with the integrated value of the power consumption target curve within a predetermined time range. Provided is a demand response based power consumption management method.

본 발명에 따른 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법은 전력사용량을 줄임으로써 에너지를 절감할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 수용가의 입장에서는 사용요금을 절감할 수 있다는 장점이 있다. The power consumption management method based on demand response according to the present invention has an advantage of saving energy by reducing power consumption. In addition, from the point of view of the consumer has the advantage that can reduce the use charge.

도 1은 본 발명의 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법이 적용되는 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 자동제어 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 의한 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법의 일 실시예를 보여주는 순서도이다
도 4는 본 발명에 의한 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법의 일 실시예에 있어서 전력사용량 제어 단계의 순서도이다.
도 5는 전력사용량 목표곡선을 구하는 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 전력사용량 제어 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 전력사용량 예측곡선의 보정방법을 설명하기 위한 그래프이다.
1 illustrates an example of a system to which a demand response based power consumption management method of the present invention is applied.
2 is a block diagram of the automatic control device shown in FIG. 1.
3 is a flowchart showing an embodiment of a demand response based power consumption management method according to the present invention.
Figure 4 is a flow chart of the power consumption control step in one embodiment of the demand response based power consumption management method according to the present invention.
5 is a graph illustrating a method of obtaining a power consumption target curve.
6 is a graph for explaining a power consumption control method.
7 is a graph for describing a method of correcting a power consumption prediction curve.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

도 1은 본 발명의 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법이 적용되는 시스템의 일 예를 나타낸다. 도 2는 도 1에 도시된 자동제어 장치의 구성도이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법이 적용되는 시스템은 수요반응 자동화 서버(demand response automation server; DRAS, 30), DRAS 클라이언트(20) 및 자동제어 장치(10)를 포함한다. 본 시스템의 DRAS(30)와 DRAS 클라이언트(20)는 플랫폼 독립성과 공동 사용 가능한 시스템을 구축하기 위하여 웹 서비스 지향 아키텍처(Web service oriented architecture; SOA)에 기반을 둔 확장성 마크업 언어(Extensible Markup Languag; XML)을 사용한다. DRAS 클라이언트(20)와 수용가의 자동제어 장치(10) 간은 사적인 영역이라고 판단되나, BACnet 또는 Modbus 등의 표준 통신 프로토콜을 활용하여 개방성을 높일 수 있다. 1 illustrates an example of a system to which a demand response based power consumption management method of the present invention is applied. 2 is a block diagram of the automatic control device shown in FIG. 1. Referring to FIG. 1, a system to which a demand response based power consumption management method of the present invention is applied includes a demand response automation server (DRAS) 30, a DRAS client 20, and an automatic control device 10. Include. The DRAS 30 and DRAS client 20 of this system are Extensible Markup Languag based on Web service oriented architecture (SOA) to build a platform independence and co-use system. ; XML). Although it is determined that the DRAS client 20 and the consumer's automatic control device 10 is a private area, the openness can be increased by utilizing a standard communication protocol such as BACnet or Modbus.

DRAS(30)는 비용 정보 신호를 수신하여 저장하고, DRAS 클라이언트(20)의 요청이 있는 경우 비용 정보 신호를 DRAS 클라이언트(20)에 송신한다. The DRAS 30 receives and stores the cost information signal, and transmits the cost information signal to the DRAS client 20 when the DRAS client 20 requests it.

자동제어 장치(10)는 DRAS 클라이언트(20)의 지시에 따라서 수용가에 설치된 기계 및 전기 설비 등 부하들의 상태를 감시하고, 부하에 전원을 공급하고 차단하는 장치이다. Automatic control device 10 is a device for monitoring the status of the load, such as mechanical and electrical equipment installed in the customer according to the instructions of the DRAS client 20, supplying power to the load and cut off.

도 2를 참고하면, 자동제어 장치(10)는 최대수요전력제어기(2)에 연결되는 제어서버(3)를 더 포함한다. 제어서버(3)에는 전력사용량 제어 알고리즘이 구현되어 있다. 또한, 필요한 경우에는 하나 이상의 자동제어컴퓨터 또는 PLC(4)를 제어서버(3)에 TCP/IP 또는 시리얼 포트로 연결하여 다수의 부하를 제어할 수 있다. 최대수요전력제어기(2)는 부하의 사용 전력량을 측정하는 전자식전력량계(1)와 연결되어 있다. Referring to FIG. 2, the automatic control apparatus 10 further includes a control server 3 connected to the maximum demand power controller 2. The power consumption control algorithm is implemented in the control server 3. In addition, if necessary, a plurality of loads can be controlled by connecting one or more automatic control computers or PLCs 4 to the control server 3 by TCP / IP or serial ports. The maximum demand power controller 2 is connected to an electronic power meter 1 that measures the amount of power used by the load.

도 3은 본 발명에 의한 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법의 일 실시예를 보여주는 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating an embodiment of a demand response based power consumption management method according to the present invention.

먼저, 수요반응 자동화 서버(demand response automation server; DRAS)가 비용 정보 신호를 수신하여 저장한다(S10). 전력을 생산하는 주체나 생산된 전력을 유통하는 주체인 에너지 서비스 공급자가 운영하는 정보 시스템이 DRAS에 비용 정보 신호를 보내면, DRAS는 이를 수신하여 메모리에 저장한다. 비용 정보 신호에는 수용반응 이벤트 발생 정보와 시간에 따라서 변화하는 전력 단가가 포함된다. First, a demand response automation server (DRAS) receives and stores a cost information signal (S10). When an information system operated by an energy service provider, a power generator or a power distributor, sends a cost information signal to the DRAS, the DRAS receives the data and stores it in memory. The cost information signal includes the acceptance reaction event occurrence information and the power unit price that changes with time.

가격 기반의 요금제 하에서 전력의 비용은 변경의 정도 및 시차에 차이가 있을 뿐 시간에 따라서 변하게 된다. 본 실시예에 있어서는 시간에 따라서 변화하는 전력의 단가에 따라서 전력 단가의 수준을 단계별로 구분하고, 이를 기준으로 차단 가능 부하 및 목표 전력사용량을 결정한다. Under price-based tariffs, the cost of electricity varies over time, with varying degrees of lag and time lag. In the present embodiment, the level of the power unit price is classified in stages according to the unit cost of the power that changes with time, and based on this, the blockable load and the target power consumption are determined.

다음, DRAS 클라이언트가 정기적으로 DRAS에 비용 정보 신호를 요청하여, 수요반응 자동화 서버로부터 수신된 비용 정보 신호를 수신한다(S20). 신호는 주말과 공휴일을 포함하여 지속적으로 수신되어야 한다.Next, the DRAS client periodically requests the cost information signal to the DRAS, and receives the cost information signal received from the demand response automation server (S20). Signals should be received continuously, including weekends and holidays.

다음, DRAS 클라이언트가 상기 수요반응 자동화 서버로부터 수신된 비용 정보 신호를 통해서 차단 가능 부하, 차단 순서 및 목표 전력사용량을 결정한다(S30)Next, the DRAS client determines the blockable load, the blocking order and the target power consumption through the cost information signal received from the demand response automation server (S30).

목표 전력사용량의 결정에는 다양한 방법이 활용될 수 있다. 전력 단가와 관계없이 동일한 전력사용요금을 지불하기를 원한다면, 전력 단가에 반비례해서 목표 전력사용량을 줄일 수 있다. 그러나 수용가의 운전 환경이 극히 열악해질 수 있으므로, 전력 단가에 어느 정도 종속되는 전력 사용량 목표를 정하는 것이 바람직하다. 목표 전력사용량은 수용가의 DRAS 클라이언트의 프로그램에 수신된 비용 정보 신호가 입력되면 자동으로 정해진다. 일반적으로, 전력사용량 관리 방법은 하루에 사용되는 전력사용량을 목표로 정하여 시스템을 운영한다. Various methods can be used to determine the target power consumption. If you want to pay the same power bill regardless of the cost, you can reduce the target power consumption in inverse proportion to the cost. However, because the customer's operating environment may be extremely poor, it is desirable to set a power usage target that is somewhat dependent on the power cost. The target power consumption is set automatically when the received cost information signal is input to the program of the customer's DRAS client. In general, the power consumption management method targets the power consumption used in the day to operate the system.

차단 가능 부하 및 차단 순서를 정하기 위해서, 우선, 제어 가능한 부하를 선택한다. 수용가에는 전력을 소모하는 다수의 부하가 있으므로, 수용가의 수요전력을 합리적으로 관리하기 위해서는 수용가의 설비 구성형태 및 부하 사용특성을 면밀하게 검토하여 제어 가능한 부하를 선정해야 한다. 또한, 부하기기의 가동, 동작특성 및 부하변동의 대소, 계절에 따른 부하변동의 변화 등을 검토하여야 한다. In order to determine the interruptible load and the interruption order, first, a controllable load is selected. Since there are a large number of loads consuming power, customers must select a controllable load by carefully examining the customer configuration and load usage characteristics in order to reasonably manage the demand power of the customer. In addition, the operation of load equipment, operation characteristics and magnitude of load fluctuations, and changes in load fluctuations according to seasons should be considered.

일반 업무용 빌딩이나 백화점, 대형 할인점 등의 경우 조명설비 및 냉난방 설비, 공조설비 등이 제어 가능한 부하이며, 제조업체의 공장에서는 생산에 영향을 주지 않는 공조설비나 생산과 관계없이 독립적으로 동작하는 설비나 안전과 품질에 영향을 주지 않는 부하가 대상이 된다. 공장의 제어 가능한 부하로는 단시간 정지 가능한 건조로, 전기로, 압축기, 공조설비, 급수펌프, 순환펌프 등이 있다. In the case of general business buildings, department stores, and large discount stores, lighting, air conditioning, and air conditioning facilities are controllable loads.In the manufacturer's factory, facilities or safety systems that operate independently of production or safety are not affected. Overload does not affect quality and quality. The controllable loads of the factory include a drying furnace which can be stopped for a short time, an electric furnace, a compressor, an air conditioning facility, a water supply pump, and a circulation pump.

제어 가능한 부하가 결정되면, 부하기기의 차단순서를 검토한다. 부하는 일괄하여 차단하는 것이 아니고, 여러 그룹으로 나누어 부하상태에 따라 목표 전력사용량을 초과하지 않도록 최저로 필요한 양만큼 차단하도록 한다. 예를 들어, 부하기기를 A, B, C그룹으로 나누고, A 그룹에는 차단하기 어려운 부하 1, 2, 3을 포함시키고, B 그룹에는 일반적인 부하 4, 5, 6을 포함시키고, C 그룹에는 차단하기 용이한 부하 7, 8, 9를 포함시킬 수 있다. C그룹의 부하로는 안전이나 품질에 영향을 주지 않는 조명설비 및 냉난방 설비, 공조설비가 포함되며, A그룹의 부하로는 생산, 안전, 품질 등에 어느 정도 영향을 미치는 설비가 포함될 수 있다. Once the controllable load is determined, review the shutdown sequence of the load equipment. The load is not cut off collectively, but divided into several groups to cut off the minimum amount necessary so as not to exceed the target power consumption according to the load condition. For example, divide the load into groups A, B, and C, group A contains loads 1, 2, and 3 that are difficult to block, group B contain general loads 4, 5, and 6, and group C blocks. Loads 7, 8, and 9 that are easy to follow may be included. Group C loads include lighting, air conditioning, and air conditioning equipment that do not affect safety or quality, and loads of Group A may include equipment that affects production, safety, and quality to some extent.

또 부하가 가벼워져 여유가 생겼을 때에는 차단한 부하를 재투입하도록 하여 될 수 있는 한 차단하는 부하가 적어지도록 운용한다. 부하차단 방식으로는 부하차단 회수를 균등하게 제어하는 순차제어방식과 중요도가 낮은 부하일수록 먼저 차단하고 나중에 복귀시키는 우선순위제어, 위의 두 가지 제어방식을 혼용하여 제어하는 복합제어방식이 있다.In addition, when the load is light and there is room, operate the load so that the blocked load is reduced as much as possible. As the load blocking method, there are a sequential control method for controlling the number of load shedding evenly, a priority control to cut off the lower priority load first and return later, and a mixed control method which controls the above two control methods mixedly.

다음으로, DRAS 클라이언트가 비용 정보 신호와 목표 전력사용량을 고려해서 차단 가능 부하를 결정한다. 예를 들어, 전력 단가의 수준이 높은 경우에는 상기 A, B, C 그룹에 속하는 모든 부하가 차단 가능 부하에 포함될 수 있다. 전력 단가의 수준이 낮은 경우에는 C 그룹에 속하는 부하만이 차단 가능 부하에 포함될 수 있다. 각 그룹은 미리 정하여진 우선 순위에 따라 차단, 투입 조작을 하는데, 각 그룹은 중요도가 낮은 부하부터 차단하고, 투입할 때에는 중요도가 높은 부하부터 투입하도록 우선도를 고정한 방식이 일반적으로 적합하다. Next, the DRAS client determines the breakable load by considering the cost information signal and the target power consumption. For example, when the level of the power unit price is high, all loads belonging to the A, B, and C groups may be included in the breakable load. When the power unit price is low, only loads belonging to the C group may be included in the breakable load. Each group blocks and puts in operation according to a predetermined priority, and each group cuts off the loads of low importance, and in the case of putting, it is generally appropriate to fix the priority so that the loads start from the load of high importance.

다음, DRAS 클라이언트가 결정된 차단 가능 부하, 차단 순서 및 목표 전력 사용량을 수용가의 자동제어 장치에 전송한다(S40). 예를 들어, 전력 단가가 낮은 경우에는 차단 가능 부하로 C 그룹에 속하는 부하 7, 8, 9가 포함되며, 이들 부하 사이의 차단 순서와 계산된 목표 전력 사용량이 전송된다. Next, the DRAS client transmits the determined interruptible load, the blocking order, and the target power consumption to the automatic control device of the customer (S40). For example, when the power unit price is low, loads 7, 8, and 9 belonging to the C group are included as the switchable loads, and the blocking order and calculated target power usage are transmitted between the loads.

마지막으로, 수용가의 자동제어 장치가 차단 가능 부하를 제어하여 전력사용량을 제어한다(S50). 전력사용량의 제어는 전력사용량의 예측을 토대로 차단 가능 부하를 조정하는 방법으로 이루어진다. Finally, the customer's automatic control device controls the power consumption by controlling the load capable of blocking (S50). The control of the power consumption is achieved by adjusting the breakable load based on the prediction of the power consumption.

도 4는 본 발명에 의한 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법의 일 실시예에 있어서 전력사용량 제어 단계의 순서도이다. 도 4를 참고하면, 전력사용량의 제어 단계는, 수용가의 부하에 연결된 전자식전력량계(1)를 통해 수용가의 부하에서 사용되는 전력 값을 일정기간 계측하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 부하가 사용할 전력사용량 예측곡선(e(t))을 구하는 단계로 시작한다. 수용가의 종류에 따라서 다르지만, 계측기간은 5주 정도가 적합하며, 15분 단위로 전력 데이터를 측정하여, 이를 주간, 주말, 휴일로 구분하여 축적한다. Figure 4 is a flow chart of the power consumption control step in one embodiment of the demand response based power consumption management method according to the present invention. Referring to FIG. 4, in the controlling of power consumption, the electric power meter 1 connected to the load of the consumer is measured for a predetermined period of time, and as shown in FIG. 5, the load is used by the load. Begin by calculating the power consumption prediction curve e (t). Although it depends on the type of customer, the measurement period is about 5 weeks, and the power data is measured every 15 minutes, and it is accumulated by dividing it into week, weekend and holiday.

다음, 계산된 전력사용량 예측곡선(e(t))에 비례상수(a)를 곱하여 전력사용량 목표곡선(q(t))을 구한다. 목표곡선을 시간에 대해서 적분하면, 목표 전력 사용량이 나오도록 비례상수(a)를 정한다. 이때 첨부부하의 제어를 통한 기본요금의 절감효과를 얻기 위해 목표곡선의 최대값을 조절할 수 있다. 이러한 방법으로 목표곡선을 구하면, 사용요금의 절감뿐 아니라 기본요금의 절감효과도 얻을 수 있다. Next, the power consumption target curve q (t) is obtained by multiplying the calculated power consumption prediction curve e (t) by the proportional constant a. When the target curve is integrated over time, the proportionality constant (a) is determined so that the target power consumption is obtained. At this time, it is possible to adjust the maximum value of the target curve in order to reduce the base rate through the control of the attached load. If the target curve is obtained in this way, not only the usage fee but also the basic fee can be saved.

다음, 수용가의 부하에 연결된 전자식전력량계(1)에서 출력되는 펄스의 수를 계수하여 통해 수용가에서 사용되는 현재전력 값을 수신한다. Next, the number of pulses output from the electronic wattmeter 1 connected to the customer load is counted to receive the current power value used by the customer.

다음, 전력사용량 목표곡선(q(t))상의 목표전력 값(R)과 수신된 현재전력 값(Pt)을 통해 예측되는 단위시간당 예측전력 값(E)을 비교하여 부하를 제어한다. 이 단계는 도 6을 참고하여 설명한다.Next, the load is controlled by comparing the target power value R on the power consumption target curve q (t) with the predicted power value E per unit time predicted through the received current power value Pt. This step is described with reference to FIG.

우선, 기준전력(목표전력(R)을 고려한 현재까지의 이상적인 사용 전력량; Pr)을 계산한다. 그리고 남은 수요시한(T-t1) 등을 적용하여 예측전력(E)과 조정전력(수요시한 종료시 예측전력(E)과 목표전력(R)이 일치하기 위해 필요한 전력)을 계산한다. 조정전력이 0보다 큰 경우에는 부하를 차단하고, 조정전력이 0보다 작은 경우에는 미리 정해둔 제어방식에 따라 부하를 자동으로 복귀시킨다.First, the reference power (ideal amount of power used to date Pr considering the target power R) is calculated. Then, the remaining demand time limit (T-t1) is applied to calculate the predicted power (E) and the adjusted power (power required to match the predicted power (E) and the target power (R) at the end of the demand time). If the regulated power is greater than zero, the load is cut off. If the regulated power is less than zero, the load is automatically restored according to a predetermined control method.

다음, 수신된 현재전력 값(Pt)에 따라 이후의 전력사용량 목표곡선(q(t))을 보정한다(S55). 전력사용량 목표곡선(q(t))의 보정방법을 도 7을 참고하여 설명한다. 도 7에서 s(t)는 일정한 시간(ti)이 지날 때까지 측정된 현재전력 값들을 연결한 곡선이며, qti(t)는 보정된 전력사용량 목표곡선을 나타낸다. 일정한 시간(ti)이 지날 때까지 사용된 총 전력사용량(s(t)를 적분한 값)이 전력사용량 목표곡선(q(t))을 적분한 값에 비해서 작은 경우에는, ti 이후 최초에 설정된 전력사용량 목표곡선에 비해서 더 많은 전력을 사용하여도 전력사용량 목표를 달성할 수 있다. 따라서 이를 고려하여, 전력사용량 목표곡선을 보정할 필요가 있다. 보정된 전력사용량 목표곡선(qti(t))는 다음과 같은 방법으로 계산할 수 있다. Next, the subsequent power consumption target curve q (t) is corrected according to the received current power value Pt (S55). A method of correcting the power consumption target curve q (t) will be described with reference to FIG. 7. In FIG. 7, s (t) is a curve connecting current power values measured until a certain time ti passes, and q ti (t) represents a corrected power consumption target curve. If the total power used (integrated s (t)) until a certain amount of time (ti) passes is smaller than the integral of the power consumption target curve (q (t)), the first set after ti Using more power than the power target curve can also achieve the power target. Therefore, in consideration of this, it is necessary to correct the power consumption target curve. The corrected power consumption target curve q ti (t) can be calculated by the following method.

t=0 시점에서, 최종 전력사용량 Q는 다음과 같이 구할 수 있다.At time t = 0, the final power consumption Q can be obtained as

Figure pat00001
Figure pat00001

또한, t=ti 시점에서, 최종 전력사용량 Q는 다음과 같이 구할 수 있다. Further, at the time t = ti, the final power consumption Q can be obtained as follows.

Figure pat00002
Figure pat00002

보정된 전력사용량 목표곡선(qti(t))은 전력사용량 목표곡선(q(t))에 비례하므로 비례상수를 ati라고 하면, qti(t)는 다음과 같다.Since the corrected power consumption target curve q ti (t) is proportional to the power consumption target curve q (t), assuming that the proportionality constant is a ti , q ti (t) is as follows.

Figure pat00003
Figure pat00003

위의 식을 아래와 같이 전개할 수 있다. We can develop the above expression as

Figure pat00004
Figure pat00004

위의 식으로부터 비례상수 ati는 다음과 같이 구할 수 있다. From the above equation, the proportional constant a ti can be obtained as

Figure pat00005
Figure pat00005

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다양한 방식으로 변형될 수 있고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Therefore, the embodiments described above are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

10: 자동제어 장치
1: 전자식전력량계 2: 최대수요전력제어기
3: 제어서버 4: 자동제어컴퓨터 또는 PLC
10: automatic control device
1: Electronic power meter 2: Maximum demand power controller
3: control server 4: automatic control computer or PLC

Claims (4)

수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법에 있어서,
(a) 수요반응 자동화 서버(demand response automation server; DRAS)가 비용 정보 신호를 수신하여 저장하는 단계;
(b) DRAS 클라이언트가 정기적으로 상기 수요반응 자동화 서버에 비용 정보 신호를 요청하는 단계;
(c) 상기 DRAS 클라이언트가 상기 수요반응 자동화 서버로부터 수신된 비용 정보 신호를 통해서 차단 가능 부하, 차단 순서 및 목표 전력사용량을 결정하는 단계;
(d) 상기 DRAS 클라이언트가 상기 (c)단계에서 결정된 차단 가능 부하, 차단 순서 및 목표 전력 사용량을 수용가의 자동제어 장치에 전송하는 단계; 및
(e) 상기 수용가의 자동제어 장치가 상기 차단 가능 부하를 제어하여 전력사용량을 제어하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법.
In the demand response based power consumption management method,
(a) receiving and storing a cost information signal by a demand response automation server (DRAS);
(b) a DRAS client periodically requesting a cost information signal to the demand response automation server;
(c) determining, by the DRAS client, a blockable load, a blocking sequence, and a target power consumption through the cost information signal received from the demand response automation server;
(d) transmitting, by the DRAS client, the interruptible load, the interruption order, and the target power consumption determined in the step (c) to the customer's automatic control device; And
(e) controlling the power consumption by controlling the switchable load by the customer's automatic control device;
Demand response based power consumption management method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 (e)단계는,
상기 수용가의 부하에 연결된 전자식전력량계를 통해 상기 수용가의 부하에서 사용되는 전력 값을 일정기간 계측하여 부하가 사용할 전력사용량 예측곡선을 구하는 단계;
상기 전력사용량 예측곡선을 이용하여 전력사용량 목표곡선을 구하는 단계;
상기 수용가의 부하에 연결된 전자식전력량계를 통해 상기 수용가에서 사용되는 현재전력 값을 수신하는 단계; 및
상기 전력사용량 목표곡선상의 목표전력 값과 상기 수신된 현재전력 값을 통해 예측되는 단위시간당 예측전력 값을 비교하여 상기 수용가의 부하를 제어하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법.
The method of claim 1,
In step (e),
Obtaining a power consumption prediction curve to be used by the load by measuring a power value used at the load of the customer through an electronic wattmeter connected to the load of the customer for a predetermined time;
Obtaining a power consumption target curve using the power consumption prediction curve;
Receiving a current power value used at the consumer through an electronic wattmeter connected to the consumer's load; And
Controlling a load of the customer by comparing a target power value on the power consumption target curve with a predicted power value per unit time predicted through the received current power value;
Demand response based power consumption management method comprising a.
제2항에 있어서,
수신된 현재전력 값에 따라 이후의 전력사용량 목표곡선을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법.
The method of claim 2,
And adjusting the subsequent power consumption target curve according to the received current power value.
제3항에 있어서,
상기 목표곡선을 보정하는 단계는,
정해진 시간범위 내에서 상기 수신된 현재전력 값을 적분한 값과 상기 전력사용량 목표곡선을 적분한 값을 비교하여 그 이후의 전력사용량 목표곡선을 보정하는 단계인 것을 특징으로 하는 수요반응 기반의 전력사용량 관리 방법.
The method of claim 3,
Correcting the target curve,
And comparing the integrated value of the received current power value with the integrated value of the power consumption target curve within a predetermined time range and correcting the subsequent power consumption target curve. How to manage.
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