KR20150134951A - 양방향 조율 기반 공장 전기절감관리 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기를 사용하는 과정에서 전기 절감관리 시스템(이하 “시스템”)이 전기 절감을 위해 필요한 절감조치를 실시간으로 스스로 결정하며, 결정한 절감조치가 안전한 경우에는 시스템이 직접 이행하고, 생산에 지장을 주거나 설비의 안전에 영향을 줄 수 있을 경우에는 현장의 생산담당자나 설비관리자들에게 절감조치 내용을 알리고, 이들과의 협의 내지 조율과정을 통해 의견을 수렴하여, 공장 전체의 관점에서 최종 결정하며, 최종 결정한 절감조치도 시스템이 직접 이행하거나, 또는 현장에서 확인해가며 이행하는 것이 바람직한 경우에는 상기 현장의 생산담당자나 설비관리자들을 통해 이행하도록 함으로서, 공장의 전기를 시스템이 자율적 내지 주도적으로 절감할 수 있는 방법과, 그러한 방법을 구현할 수 있는 시스템의 구성 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 상기와 같이 절기 절감관리 시스템이 자율적 및 주도적으로 전기를 절감할 수 있도록 하기 위한 세부 기술로서, 필요한 전기 절감조치를 결정하기 위해 관찰해야 할 대상부하를 구분하여 부하의 소비전력과 가동패턴 정보를 저장하고 활용하기 위한 부하가동양태 열(LOPT: Load Operation Profile Train)을 정의하고 구성하는 기술, 상기 가동양태 열에 기반하여 지나간 시간 및 현재 사용전력의 부하구성 내용을 파악하고 다가오는 시간의 부하의 크기와 부하구성을 예측하는 기술, 현재와 다가오는 시간의 부하크기와 부하구성에 따라 전기절감을 위해 필요한 조치의 내용을 결정하고 절감조치에 활용될 수 있는 부하를 선별하는 기술, 결정한 절감조치의 내용을 현장의 생산담당자나 설비관리자들에게 알리고 이들과 상호 협의하는 양방향 조율(Bi-directional Coordination) 과정을 통해 최종으로 확정하고 이행하는 기술, 이행과정을 감시하고 절감효과를 평가하며 그 결과를 집약하여 시각적 및 직관적으로 즉시 인지할 수 있도록 제시하는 기술, 이행과정에서 관련 공정이나 설비도 안전하게 운영되는지의 여부도 감시하고 감시결과를 집약하여 시각적 및 직관적으로 즉시 인지할 수 있도록 제시하는 기술, 상기 기술들을 반영하여 실제 전기를 자율적 및 주도적으로 절감해 나갈 수 있는 시스템의 구성 기술에 관한것이다.

Description

양방향 조율 기반 공장 전기절감관리 방법 및 시스템 {Autonomous Factory Electric Power Saving System and Method based on Bi-lateral Coordination}

본 발명은 전기를 사용하는 과정에서 전기 절감을 위해 실 시간으로 취해야 할 각종 절감조치를 전기 절감관리 시스템(이하 “시스템”)이 스스로 판단하여 결정하고, 결정한 절감조치를 시스템이 직접 이행해도 생산에 지장이 없고 설비의 안전에도 문제가 없을 경우에는 시스템이 직접 이행하고, 그렇지 않을 경우에는 해당 절감조치와 관련되는 현장의 생산담당자나 설비관리자(이하 “현장 담당자”)에게 알려주고 이들과의 협의나 조율을 통해 의견을 수렴하고 취합하여 공장 전체의 관점에서 최종 결정을 내리며, 최종 결정한 절감조치도 시스템이 직접 이행하거나 현장에서 최종 확인해 가며 이행하는 것이 바람직할 경우에는 현장에서 확인해 가며 이행하도록 하고, 이행 과정을 모니터링 하며, 이행 결과를 분석 평가하고, 전력사용 및 절감상황과 관련설비들의 안전운영 상황을 시스템 관리자와 현장 담당자들이 확인하고 안심할 수 있도록 집약하여 제시해 줌으로서, 생산에 지장을 주지않고 설비도 안전하게 운영되도록 하면서도 시스템이 자율적 내지 주도적으로 전력을 절감해 나갈수 있는 공장의 전기절감 방법과 그러한 방법을 수행할 수 있는 시스템의 구성 기술에 관한 것이다.

공장의 경우 전력부하는 생산에 직간접적으로 관련되어 있고, 전기를 절감하기 위해서는 전기를 사용하는 과정에서 실시간으로 전력부하의 조작을 비롯한 각종 절감조치들을 취해야 하지만, 조치에 따라서는 공정의 흐름, 제품의 품질 및 설비의 안전에 영향을 줄 수 있는 경우가 많아서, 전기절감을 위해 조작을 할 수 있는 대상부하의 선별을 비롯한 각종 절감조치의 내용을 결정하고 이행하기 어려운 문제점이 있다. 이와 같은 어려움으로 인하여 현재 공장의 전기/에너지 관리시스템인 FEMS(Factory Energy Management System)들의 경우, 대부분 생산과 설비 안전에 영향이 없는 한두 특정 공정이나 설비만을 선택하여 전기/에너지를 절감하는 제한된 절감기능을 갖거나, 또는 전기/에너지를 어떻게 사용하고 있는지를 알려주는 리포트 기능만을 주로 하고 있다. 흔히 쓰이는 절감방법의 예로는 병렬로 운전하는 공기 압축기의 운영대수를 압축공기의 사용량에 따라 달리하는 방법, 병렬로 운전하는 냉각수 펌프의 운영대수를 냉각 수량에 따라 조정하거나 인버터제어로 제어하는 방법, 전기/에너지를 대량으로 소비하는 용융로의 대기시간을 줄이는 방법, 등이 있다. 이러한 방법들은 해당 공정이나 설비가 없는 공장들도 많고, 공장의 일부 공정에 불과하므로 공장 전체적으로는 적용이 될 수 없고, 이와 같은 부문적인 절감이 공장 전체적인 관점에서는 절감효과가 오히려 떨어지거나 손해가 될 수 있는 경우도 있다.

본 발명에서는 전기 절감관리 시스템이 전기 절감을 위해 필요한 절감조치를 스스로 결정할 수 있고, 결정한 절감조치가 안전한 경우에는 시스템이 직접 이행하고, 생산에 지장을 주거나 설비의 안전에 영향을 줄 수 있을 경우에는 현장의 담당자들과 절감조치 내용을 조율 내지 협의하고 이들의 의견을 수렴하여, 공장 전체의 관점에서 최종 결정하며, 최종 결정한 절감조치의 실제 이행도, 시스템이 직접 하거나, 또는 현장에서 확인해가며 이행하는 것이 바람직한 경우에는 현장담당자를 통해 이행하도록 함으로서, 공장의 전기를 시스템이 자율적 내지 주도적으로 절감할 수 있는 방법과, 그러한 방법을 구현할 수 있는 시스템의 구성 기술들 기반으로 하고 있다. 보다 상세하게는 필요한 전기 절감조치를 결정하기 위해 관찰해야할 대상부하의 구분 기법, 부하의 소비전력과 가동패턴 정보를 저장하고 활용하기 위한 부하가동양태 열(LOPT: Load Operation Profile Train)을 정의하고 구성하는 기술, 상기 부하가동양태 열에 기반하여 현재 사용전력의 부하구성을 분석하고 부하를 예측하는 기술, 상기 분석과 예측에 따라 전기절감을 하기 위한 조치를 결정하는 기술, 결정한 절감조치들에 대하여 현장 담당자들의 의견을 반영하거나, 협조를 요청하거나, 특정 사항을 추천 내지 권장하거나 하는 양방향 조율 (Bi-directional Coordination) 과정을 통해 최종으로 확정하고 이행하는 기술, 상기 기술들을 반영하여 실제 전기를 절감해 나갈 수 있는 시스템의 구성 기술들을 기반으로 한다.

본 발명에서는 공장의 전기를 생산에 지장을 주지않고 설비도 안전하게 운영하면서도, 스스로 전력비용과 전기 사용량을 절감해 나갈 수 있는 공장의 전기 절감관리 시스템(이하 “시스템”)을 구현할 수 있는 방법과 시스템 구성 기술을 안출하고자 한다. 보다 상세하게는, 시스템이 스스로 전력 사용상황을 분석하여 전기를 절감할 수 있는 절감조치를 결정할 수 있는 기술과, 결정한 절감조치를 이행하는 과정에서도 생산에 지장을 주거나 설비의 안전에 영향을 주지않도록 하는 방법과, 상기 기술과 방법을 구현할 수 있는 실제 시스템의 구성기술을 안출하고자 한다.

먼저 전기절감을 위해 취해야 할 절감조치의 내용을 결정하기 위해, 공장 전체 및 공장 내 각 부문 내지 부서의 전력 부하를 관측과 활용의 편의를 위해 구분하여 정의하고, 정의한 각 부하의 가동 패턴 정보를 체계적으로 저장하고 활용할 수 있도록 하기 위한 부하의 가동양태열(LOPT: Load Operation Profile Train)을 정의하고 구성하는 기술, 상기 가동양태 열에 기반하여 지나간 시간 및 현재의 사용전력의 부하구성 내용을 파악하고 다가오는 시간의 부하크기와 부하구성을 예측하는 기술, 예측한 부하와 부하구성에 따라 전기절감을 위해 필요한 조치의 내용을 결정하고, 절감조치에 활용될 수 있는 부하를 선별하는 기술, 결정한 절감조치의 내용을 현장의 생산담당자나 설비관리자(이하 “현장 담당자”)에게 알리고 이들과 상호 협의하는 양방향 조율(Bi-directional Coordination) 과정을 통해 최종으로 확정하고 이행하는 기술, 이행과정을 감시하고 분석하여 절감효과를 평가하며, 이행상황과 결과를 집약하여 시각적 및 직관적으로 즉시 인지할 수 있도록 제시하는 기술, 이행과정에서 관련 공정이나 설비가 안전하게 운영되는지의 여부도 감시하고 감시결과를 집약하여 시각적으로 및 직관적으로 즉시 인지할 수 있도록 제시하는 기술과, 상기 기술들을 반영하여 실제 전기를 자율적 및 주도적으로 절감해 나갈 수 있는 시스템의 구성 기술을 안출하고자 한다.

본 발명에서는 공장의 전력비용 및 전기사용량을 생산에 지장없이 설비도 안전하게 운영되도록 하면서도 시스템이 자율적 내지 주도적으로 전기를 절감해 나가기 위해, 공장의 전력부하 사용상황에 관한 정보를 수집하고, 수집한 정보에 기초하여 전력요금과 전력사용량을 절감(이하 통틀어 “전기절감”)을 하기 위해 취해야 할 조치(이하 "절감조치”)를 결정하며, 결정한 절감조치를 이행하는 과정에서 생산에 지장을 주지 않고, 설비의 안전에도 영향을 미치지 않으면서, 전력절감관리 시스템(이하 "시스템")이 해당 절감조치를 직접 이행할 수단이 있을 경우에는, 해당 절감조치를 시스템이 직접 이행하도록 하고, 생산에 지장을 주거나, 설비의 안전에 영향을 줄 수 있거나, 시스템이 직접 이행할 수단이 마련되어 있지 않을 경우에는, 해당 절감조치의 이행을 지원해 줄 수 있는 현장의 생산담당자나 설비관리자(이하 통틀어 “현장 담당자”)에게 해당 절감조치를 알려주고, 절감조치에 대한 협의와 조율을 통해 상기 현장담당자의 의견을 수렴하여 공장 전체의 관점에서 절감조치를 최종 결정하며, 최종 결정한 절감조치는 시스템이 직접 이행하거나, 시스템이 직접 이행할 수단이 없거나 현장에서 최종 확인하며 이행하는 것이 바람직할 경우에는 상기 현장 담당자로 하여금 이행하도록 하고, 절감조치의 이행과정을 감시하며, 현장의 절감조치의 이행 중에도 현장의 상황이 변하여 현장 담당자가 판단하여 이행을 취소하거나 변경하고자 할 때는 현장 담당자가 원하는 조치를 취하고 그러한 사실을 시스템에 알려줄 수 있도록 하며, 절감조치의 이행결과에 따른 절감효과를 평가하여, 지속적으로 절감효과를 증대시켜 나가기 위한 절감조치 결정 전략을 업데이트해 나아 가도록 하며, 공장 전체 및 각 부하의 전력 사용 및 절감현황과, 절감조치와 관련된 공장의 설비나 공정의 안전운영 여부도 함께 감시하고 모니터로 집약해서 나타내 주도록 한다.

또한 상기와 같은 절감방법을 실제 수행할 수 있는 시스템의 구성을 위해 전력절감관리 태스크를 총괄하는 전력절감관리 주 서버(이하 “주서버”)를 두고, 전력절감관리에 활용되는 계측과 감지를 하기 위한 계측기와 센서들로 구성되는 정보수집설비와, 상기 정보수집설비로부터 계측값 및 센서값들을 입력받아 이를 상기 주 서버로 전송하기 위한 데이터 형태로 변환하고 변환한 값을 주 서버로 전송하는 정보수집 지원설비와, 수용가의 사용전력정보를 주 서버에 입력시켜주기 위한 전력량계와, 상기 주 서버로부터 내려오는 지시에 따라 부하를 차단 또는 투입하거나 부하량을 조절하는 부하조작설비를 두며, 상기 정보수집설비와 부하조작설비는 두 기능을 하나의 설비로 함께 이행할 수도 있고, 조작하려는 대상 부하 중 해당 부하의 관리 서버가 별도로 구축되어있는 부하의 경우에는 해당 서버를 통해 상기 두 기능의 일부 또는 전부를 이행할 수도 있으며,

또한 상기 주 서버가 전기절감을 위해 결정한 절감조치 내용을 현장의 담당자들에게 알려주고, 상기 현장의 담당자와의 협의 내지 조율을 통해 이들의 의견을 수렴할 수 있도록 하기 위해, 해당 절감조치와 관련된 전력부하나 설비의 현장 담당자 위치나 제어실에, 공장 전체 및 절감 조치 대상 부하나 설비가 속한 공정이나 생산 부문의 전력사용상황과, 주 서버가 요청하는 절감조치 내용을 나타내주고, 상기 현장 담당자들의 의견을 입력받아 주 서버로 전송해 주며, 주 서버가 상기 현장 담당자들의 의견을 수렴하여 최종 결정한 절감조치 내용을 상기 현장 담당자들에게 나타내주고 최종확인을 받는 일체의 인터페이스 기능 구비하는 1대 이상의 전력절감관리 국지컴퓨터(이하 “국지컴퓨터”)를 구비하며,

상기 국지컴퓨터와는 별도 또는 추가로 스마트폰이나 패드를 사용하거나 경광등을 설치하여 상기 조율, 협의 및 절감조치의 이행을 보다 원활하게 진행할 수 있도록 지원할 수 있으며, 이때 실제 절감조치에 수반되는 부하조작은 주 서버나 국지 컴퓨터가 부하조작설비를 통해 직접 수행할 수도 있고, 현장의 담당자들이 수행하도록 할 수도 있도록 한다.

다시 상기 주 서버가 전기절감을 위해 필요로 하는 절감조치 내용을 결정하고, 결정한 절감조치를 이행하며, 절감효과를 분석하여 절감전략을 업데이트해 나가는데 활용할 전력 부하 관련 정보를 제공하기 위하여, 공장의 전력 부하를 전기 절감을 위해 구별해서 관찰해야 할 부하들로 구분 및 정의하고. 일정시간 시간간격의 단위구간을 설정하여 상기와 같이 구분한 각 부하의 매 단위시간 전력소비 정보를 상응하는 단위구간에 저장하며, 부하의 가동시간을 따라 생성되는 일련의 상기 단위구간의 열(Train)을 정의하여, 시스템이 절감 조치를 결정하는 기반이 되는 부하의 가동패턴에 관한 정보를 포함할 수 있도록 함으로서, 전력절감관리 시스템이 자율적 내지 주도적으로 전력 절감을 위해 필요한 조치를 결정하고 이행할 수 있는 수단을 마련해 주도록 한다.

본 발명의 양방향 조율 기반의 공장 전기절감 기술은, 생산에 지장을 주지않고 제품의 품질에도 영향을 미치지 않으며 설비가 안전하게 운영되는지 여부를 감시하고 확인시켜 주면서 자율적 내지 주도적으로 전기를 절감할 수 있는 공장 전기절감관리 시스템의 구현을 가능하게 함으로서, 공장의 전력을 체계적으로 절감하고 지속적으로 절감규모를 증대시켜 나갈 수 있는 수단을 마련해 줄 수 있으며, 그에 따라 공장의 원가절감에 기여하고, 산업 경쟁력을 제고시키며, FEMS 및 BEMS의 핵심 기반 기술로서도 활용되어 전기 외의 여타에너지 절감에도 활용될 수 있고, 나아가 국가적으로는 피크 전력 억제와 전력계통의 안정적인 운영에도 기여할 수 있다.

도 1은 양방향 조율 전기절감관리 시스템의 구성 블럭도
도 2는 양방향 조율 전기절감방법의 흐름도
도 3은 양방향 조율을 위한 국지컴퓨터의 현장 담당자 인터페이스 예시화면
도 4는 전력 사용 및 절감상황 감시, 분석 및 제시 ECO Chart 구성 예시화면
도 5는 설비 안전운영상황 감시, 분석 및 제시 POST Chart 구성 예시화면
도 6은 양방향 조율 공장 에너지절감관리 시스템의 구성 예시도

■ 용어의 정의

- 전체부하(Total Load) :

공장 전체의 전 부하와 손실의 합

- 부문전체부하(Subtotal Load) :

공장의 각 생산부문(부서)이나 지원부문(부서)별로 전 부하와 손실의 합

- 개별관측부하(Individual Observable Load) :

개별적으로 소비전력을 관측할 수 있는 부하

- 전체 나머지부하(ROA 부하로 표기) :

전체부하에서 전 개별관측부하를 뺀 나머지(Rest-Of-All 부하)

- 부문 나머지부하 :

부문부하에서 해당부문의 전 개별관측부하를 뺀 나머지부하

- 단위구간(Unit Time Interval: UTI) :

부하의 전력사용 정보를 저장하고 관리하기 위해 설정하는 기본 단위시간구간

(본 발명에서는 단위시간 5분을 기본으로 예시)

- 단위구간 수요전력 :

각 단위구간에서 소비된 전력량을 단위시간으로 나눈 평균전력(kW)

- 단위구간 PU(Per-Unit) 가동시간 :

각 단위구간에서 부하가 가동된 시간을 단위시간으로 나눈 값.

- 절대 단위구간(Absolute UTI) :

하루 0시부터 UTI NO.가 0으로부터 시작하여 매 UTI 경과시마다 1씩 증가하며,

하루의 마지막 단위구간인 11:55부터 12:00 사이에 해당하는 UTI의 번호는 287

이 되는 UTI (단위시간이 5분일 경우)

- 상대 단위구간(Relative UTI) :

각 개별관측부하의 가동시마다 기동 후 부터 첫 UTI NO.를 1로 하고, 매 UTI

경과시 마다 1씩 증가하며, 가동이 끝날 때까지 증가되는 UTI

- 부하가동양태 열(Load Operation Profile Train: LOPT) :

각 부하의 단위구간 수요전력 정보와 단위구간 PU 가동시간 정보를 포함하는

일련의 UTI의 열.

- 개별 부하가동양태 열(Isolated LOPT: I-LOPT) :

각 개별관측부하가 가동되면 가동시간동안 생성되는 상대 UTI로 구성되는 LOPT

- 일 부하가동양태 열(Daily LOPT: D-LOPT) :

매일 0시부터 시작하여 24시까지 각 부하의 가동과 정지에 따른 소비전력 정보

를 포함하는 288개 (단위시간이 5분일 경우)의 절대 UTI로 구성되는 열

- 실시간 전체부하 일 부하가동양태 열 (Real Time Total Load D-LOPT:

RTTL-D-LOPT) :

현재시간을 기준으로 지나간 시간에는 실제부하 실적정보를 포함하고, 다가

오는 시간에 대해서는 예상부하 정보를 포함하는 실시간 전체 부하 D-LOPT

- 부하상황테이블(Load Status Table) :

각 부하의 정격, 실 소비전력, 가동패턴 및 전기 절감에 활용할 수 있는 정도

(가용도) 정보를 포함하여 구성하는 테이블.

- ECO 차트(Energy Consumption Observation Chart) :

전기/에너지의 사용 상황과 절감 상황을 분석 및 집약하여 섹터그래프와 색상

을 사용하여 나타내어, 상황을 시각적으로 인지할 수 있도록 구성한 차트.

- ECO 시계(Electricity Cost Observation Watch) :

하루 24시를 나타내는 원형 형태 바닥판의 배경 색상을 전기 요금이 변하는

시간대에 따라 달리하여, 경부하 시간대, 중간부하 시간대 및 나타내어 구별할

수 있도록 하고, 현재의 시각을 나타내는 시침과 함께 각 시간대의 요금을 함

께 나타내는 시계 모양의 창(Window)

- POST 차트(Plant Operating State Tracking Chart) :

다수의 공장설비의 운영상황 및 안전 여부를 해석하여, 정상 또는 정상에서

벗어난 위험의 정도를 섹터그래프와 색상을 사용하여 나타내어, 설비의 운영

상황을 시각적으로 감시하고 인지할 수 있도록 하며, 감시항목 수를 자유로이

늘려갈 수 있도록 계층구조로 구성한 차트.

본 발명에서는 전기를 사용하는 과정에서 최대수요전력의 저감, 전력요금 체계를 활용하여 가능한 한 요금이 싼 시간대로의 부하이동, 전력 손실 및 낭비 요소의 발견 및 축소 또는 제거, 부하의 효율 향상, 직접제어 부하관리 참여, 그 외 절전규제 대처 지원과 같은 절감 방법들을 사용하여 공장의 전력 비용과 전력 사용량을 절감(이하 통틀어 “전기절감”) 하도록 한다. 본 발명에서는 상기와 같은 절감방법을 사용하여 실시간으로 전기를 절감해 나가기 위해서 부하조작과 같은 구체적인 절감조치를 전기 절감관리 시스템이 스스로 할 수 있도록 하고, 결정된 절감조치를 이행함에 있어서는, 특정 절감조치가 생산에 지장을 주지않고 설비의 안전한 운영에도 문제가 없으며 전기 절감관리 시스템(이하 “시스템”)이 직접 이행할 수단이 갖추어져 있을 경우에는 시스템이 해당 절감조치를 직접 이행하도록 한다. 이와는 달리 해당 절감조치의 이행이 생산에 지장을 주거나 설비의 안전운영에 영향을 미칠 가능성이 있거나 또는 시스템이 직접 이행할 수단이 마련되어 있지 않은 조치일 경우(상기 조건이 하나 이상일 경우도 포함)에는 다음과 같이 이행하도록 한다.

먼저, 현장의 절감조치와 관련되는 현장의 부하나 설비의 운영을 담당하는 담당자(이하 “현장 담당자”)들에게 결정한 절감조치의 내용을 알려주고, 상기 현장 담당자들의 의견을 묻거나, 동의를 구하거나, 요청 또는 추천 내지 권장을 하는 상호 조율과 의견 수렴 과정을 거쳐, 공장 전체의 관점에서 바람직한 절감조치를 최종적으로 결정하도록 하며, 상기와 같이 최종적으로 결정한 절감조치의 이행도 시스템이 직접할 수 있을 경우에는 직접하고, 또는 현장 담당자들이 이행하는 것이 바람직할 경우에는 현장 담당자들로 하여금 이행하도록 한다.

상기와 같이 생산에 지장을 주지않고 설비도 안전하게 운영하면서 전기 절감관리 시스템이 자율적 및 주도적으로 공장의 전기를 절감해 나가기 위해서, 태스크를 총괄하는 전기 절감관리 주 서버(Main Server) (이하 “주 서버”)(101)를 둔다.

상기 주 서버는 공장 전체 및 각 주요 부문별 사용 전력 정보와, 전력소비 상황의 관측이 가능한 각 부하들의 사용 전력정보를 주기적으로 수집한다(S201).

먼저 전력 사용상황을 관측하고 정보를 수집하는 대상 부하를 다음과 같이 구별하여 정의한다. 공장의 경우, 공장 전체의 부하는 “전체부하”(Total Load)로 정의하고, 체계적인 전력관리와 절감을 위해 구분하여 관리려고 하는 공장 내 각 부서나 공정별로 전체 부하를 각 각 “부문전체부하”(Sub Total Load)로 정의하며, 개별적으로 소비전력의 관측이 가능한 부하를 “개별관측부하 (Individually Ovservable Load)”, 상기 각 부문전체부하에서 해당 부문에 속하는 상기 개별관측부하를 모두 뺀 나머지 부하를 “부문 나머지부하”(Sub Total Rest Of All(ROA) Load) 또는 “부문 ROA 부하”, 공장 전체부하에서 공장의 전 개별관측부하를 뺀 나머지 부하를 “전체 나머지부하”(Total ROA Load)”) 또는 “전체 ROA 부하”로 정의한다. 따라서 위와 같이 정의된 부하 중 개별관측부하를 제외한 모든 부하는 군집부하(Group Load)가 된다. 상기 부문전체부하는 부문 전체 사용전력의 관측이 가능한 것을 기본으로 하며, 관측이 되지않는 부문들은 전체 ROA 부하에 포함시키도록 한다. 상기 부문 ROA 부하와 전체 ROA 부하를 정의하는 목적은 직접적으로 관측이 되지 않는 모든 부하들을 집단(Group)으로 취급하여 그 부하패턴과 크기에 관한 정보를 수집하고, 이를 전기절감에 활용하기 위함이다.

다음에 상기와 같이 정의한 각 부하를 시스템이 절감조치를 결정하는데 활용할 수 있도록 하기 위해, 각 부하의 가동실적과 가동패턴 정보를 저장하고 관리하는 다음과 같은 부하가동양태 열(Load Operation Profile Train) (이하“LOPT”)을 정의하고 구성한다.

먼저 부하가동양태 열 즉 LOPT의 구성을 위하여 일정시간 간격의 기준 단위시간 구간(Unit Time Interval) (이하 “단위구간”또는 “UTI”)을 정의한다. 상기 기준 단위구간 외 에도 전기절감을 위한 부하조작에 필요한 정밀도 (Precision)에 따라 다시 단(Short) 단위구간(이하“S-UTI”)과 장(Long) 단위구간(이하“L-UTI”)을 추가로 정의한다.

본 발명에서는 편의상 UTI를 5분으로 하고, S-UTI와 L-UTI는 각각 1분과 15분으로 하여 설명하기로 한다.

UTI는 다시 절대 UTI와 상대 UTI로 구별하고 각 각 UTI No.를 부여한다. 매일 0시부터 시작하여 하루에는 288개의 절대 UTI가 존재하며, 각 절대 UTI에는 0부터 287까지 고유번호를 부여한다. 예를 들어 UTI No. 0은 0시 0분 부터 0시 5분에 해당하는 UTI이고, UTI No. 12는 1시 0분 부터 1시 5분 사이에 해당하는 UTI이며, 하루 중 최종 UTI의 UTI No.는 287이 된다.

이에 반하여 상대 UTI는 각 부하의 가동시 부하마다 생성하며 가동시작시간 즉 기동시간부터 매 5분 경과시 마다 UTI No.가 1부터 시작하며 1씩 증가되며, 가동이 끝날 때까지 생성된다. 따라서 가동이 끝나는 시간이 속하는 UTI에서는 실제 가동시간은 5분 이하가 된다.

먼저 각 개별관측부하가 기동 될 때 마다 기동 후 부터 매 UTI 경과 시 마다 상대 TUI를 생성하고, 해당 상대 UTI동안 소비한 전력량의 평균(이하 “단위구간 수요전력”)을 산정하여 이를 해당 상대 UTI의 속성값(Attribute)으로 저장한다. 상기 단위구간 수요전력값과 함께 해당 절대 UTI에서의 가동시간을 단위시간으로 나눈 Per-Unit 가동시간(이하 “PU 가동시간”) 값도 산정하여 해당 UTI의 속성값으로 저장한다. 상기 개별관측부하의 가동이 끝날 때까지 이와 같이 기록해 나가며, 부하가 정지되는 마지막 상대 UTI에서는 해당 상대 UTI에서의 부하정지까지의 소비전력량(KWh)을 해당 상대 UTI에서의 가동시간으로 나눈 수요전력을 해당 UTI의 단위구간 수요전력(KW)으로 기록하도록 한다.

일단 가동하면 자동(AUTO) 위치로 놓고, 특정 세팅값 조건에 따라 자동으로 ON/OFF되는 개별관측부하(이하“자동 ON/OFF 부하”)나 인버터(Inverter)를 사용하여 소비전력이 계속 변하는 개별관측부하(이하 “인버터사용 부하”)는 매 UTI경과시 마다 해당 UTI에서의 소비전력량을 5분으로 나눈 전력을 해당 UTI의 단위구간 수요전력값으로 한다.

따라서 각 개별관측부하가 기동되어 가동 후 정지되면 상기 각 단위구간 수요전력값을 가진 일련의 상대 UTI의 열(Train)을 생성할 수 있으며, 이와 같이 얻어진 상대 UTI의 열(Train)을 해당 개별관측부하의 직전(Most Recent) 부하가동양태 열(Load Operation Profile Train) (이하 “LOPT”)이라 정의한다.

다시 상기와 같이 얻어진 직전 LOPT를, 해당 개별관측부하의 상기 직전 LOPT 이전까지의 누적 평균 LOPT 와 각 UTI별로 누적 평균을 취하여 해당 개별관측부하의 LOPT를 업데이트(Update)하며, 이와 같이 얻어지는 LOPT를 해당 개별관측부하의 개별(Isolated) LOPT(이하 “I-LOPT”)로 정의한다. 상기 각 UTI별로는 누적 평균과 함께 표준편차도 함께 산정하도록 한다. 이전까지의 누적 LOPT가 없을 경우에는 상기 직전 LOPT가 그대로 시작 I-LOPT가 된다. 따라서 각 개별관측부하의 I-LOPT는 해당 부하가 매번 기동되어 가동되고 정지될 때 마다 생성되는 해당 부하의 직전 LOPT를 사용하여 지속적으로 업데이트 되게 된다. 매번 I-LOPT를 업데이트 시킬 때 마다, 해당 개별관측부하의 금회 가동시간을 이전의 평균가동시간과 다시 누적 평균을 취하여 해당 개별관측부하의 평균가동시간 (Average Run Time) (이하 “ART”)을 산정하고 표준편차도 함께 산정하여 업데이트 한다. 이전의 평균가동시간이 없을 경우에는 금회 가동시간이 그대로 평균가동시간이 되고 표준편차는 0이 된다.

상기 직전 LOPT의 길이는 매 가동시마다 달라질 수 있으므로, 업데이트되는 I-LOPT의 길이는 해당 개별관측부하의 평균가동시간 즉 ART로 결정 하며, 상기 각 개별관측부하의 I-LOPT는 정밀도를 높이기 위하여 월별이나 요일별로 각 각 구분하여 산정할 수 있고, 따라서 각 개별관측부하별로 복수개의 I-LOPT를 산정하여 활용할 수 있다.

다음은 각 개별관측부하에 대하여 I-LOPT와 함께 다음과 같이 일 부하가동양태 열(Daily LOPT) (이하 “D-LOPT”)을 정의한다. 매일 0시 부터 시작하여 각 개별관측부하가 가동 및 정지되며 경과되는 각 절대 UTI 마다 해당 절대 UTI에서의 해당 개별관측부하의 단위구간 수요전력 값과 해당 절대 UTI에서의 PU가동시간을 산정하여 해당 UTI으로 속성값으로 저장해 나간다. 매일 24시에는 각 개별관측부하의 당일의 D-LOPT가 얻어지고, 이를 해당 개별관측부하의 이전 D-LOPT와 각 UTI별로 단위구간 수요전력을 누적 평균하여 얻어지는 총 288개의 절대 UTI의 열이 해당 개별관측부하의 새로 업데이트 된 D-LOPT가 된다. 이때 각 UTI별로는 누적평균과 함께 표준편차도 산정하도록 한다. 각 개별관측부하의 D-LOPT도 해당 부하의 가동 패턴이 월별, 요일별, 공휴일별로 구별할 필요가 있을 경우에는, 각 개별관측부하별로 복수개의 D-LOPT를 산정하여 활용할 수 있다.

일단 가동되면 자동(AUTIIO) 위치로 스위치를 전환하여 계속해서 자동으로 ON/OFF 되도록 운영하는 자동 ON/OFF 부하의 가동시간의 길이는, 해당 부하를 수동(MANUAL)으로 켜서 자동으로 전환하여 가동하다가 다시 수동으로 끄는 시간까지이며, 하루 이상 계속 자동으로 ON/OFF 시킬 경우에는 해당 부하의 I-LOPT의 UTI열의 길이는 288로 하고, 이때 I-LOPT의 각 UTI값은 D-LOPT와 같은 값이 된다.

같은 방법으로 상기 공장의 전체부하(Total Load)와 각 부문전체부하(Sub Total Load)에 대해서도, 각 각 전력량계로 부터 사용전력량 값을 입력받아 절대 UTI No. 0번부터 287번까지 매 5분간의 단위구간 수요전력을 산정하여, 각 해당 절대 UTI의 단위구간 수요전력값으로 기록하고, 매일 24시가 경과 될 때마다 각 절대 UTI 별로 단위구간 수요전력값을 이전 UTI값들과 누적 평균하여 매일 D-LOPT를 업데이트 하며 나아간다. 이때 각 UTI별로는 누적평균과 함께 표준편차도 산정하도록 한다.

각 부문부하 중 개별적으로 소비전력의 관측이 가능한 부하, 즉 앞에서 정의한 개별관측부하들의 D-LOPT를 상응하는 절대 UTI별로 모두 합하여 해당 부문전체부하 D-LOPT의 각 절대 UTI에서 상응하는 UTI별로 모두 빼주면(이하 개별관측부하의 LOPT의 각 UTI의 단위구간 수요전력을 군집부하의 D-LOPT에 상응하는 UTI별로 가감해주는 것을 각 각 “얹어주는 것”와 “걷어내는 것”으로도 표현), 각 부문 나머지부하의 D-LOPT가 얻어지고, 이를 부문 ROA-D-LOPT로 표기한다. 따라서 각 부문별 ROA-D-LOPT에는 해당 부문에서 발생하며 따로 관측되지 않는 전력손실도 함께 포함되게 된다. 마찬가지로 공장 전체부하의 D-LOPT에서 공장 전체의 모든 개별관측부하에 대하여 각 개별관측부하의 D-LOPT를 상응하는 UTI별로 모두 차감하면, 즉 전부 걷어내면, 공장 전체의 나머지 부하의 D-LOPT가 얻어지고 이를 전체 ROA-D-LOPT로 표기한다.

다음은 공장 전체의 실시간 부하가동 상황과 부하 예측을 위하여 실시간 전체부하(Real Time Total Load) 부하가동양태 열(이하“ RTTL-D-LOPT”)을 다음과 같이 정의하고 구성한다. 매일 RTTL-D-LOPT간의 연속성을 고려하여 0시 이전에 기 저장되어 있는 전체부하 D-LOPT 중 새로 시작하는 날의 예상되는 D-LOPT를 대표할 수 있다고 판단되는 D-LOPT를 불러와 새로 시작하는 날의 RTTL-D-LOPT의 시작 기반(Start Base)으로 삼는다. 상기와 같이 불러온 새로 시작하는 날의 시작 기반 RTTL-D-LOPT는 날짜가 변하는 경계에서 현재 및 예상되는 부하가동 상황을 반영하여 원활히 전환될 수 있도록 금일의 RTTL-D-LOPT에 이어서 관리하도록 한다.

상기 실시간 전체부하 D-LOPT 즉 RTTL-D-LOPT는 하루가 시작되어 시간이 경과됨에 따라, 지나가는 절대 UTI에는 해당 UTI에서의 실제 단위구간 수요전력을 기록해 가며 진행한다. 관찰이 가능한 각 개별관측부하가 가동 또는 정지될 때 마다 상기 RTTL-D-LOPT는 다음과 같이 업데이트 하며 나아간다.

먼저 특정 개별관측부하가 가동되면 해당 부하의 기동시간부터 시작하여 해당 부하의 평균 가동시간에 해당하는 해당 부하의 D-LOPT를 그 길이만큼 RTTL-D-LOPT로 부터 걷어내고, 그 부분에 해당부하의 I-LOPT를 얹어준다. 이때 시작 UTI는 실제 가동시간을 포함하는 절대 UTI에 맞추거나, 또는 다음의 절대 UTI로 맞추거나, 또는 실제 가동시간을 반올림하여 시작 UTI를 결정할 수 있다. 보다 정밀한 가동시간 정보를 반영할 필요가 있을 경우에는 앞에서 정의한 단 단위시간(S-UTI)을 추가로 정의하여 나타낼 수도 있다. 또한 해당 부하의 금회 가동시간 정보가 따로 주어졌을 경우에는 그에 따라 해당 부하의 I-LOPT의 길이를 조정하여, 상기와 같이 해당 부하의 D-LOPT와 치환한다.

해당 부하의 금회 가동시간 정보와 함께 다음번 가동이 시작되는 시간정보까지 있을 경우에는, 금회 가동정지 시간부터 다음번 가동이 시작되는 사이의 시간 즉 예상 정지시간 동안에는 해당 부하의 D-LOPT를 RTTL-D-LOPT로 부터 걷어내고, 다음번 가동이 시작되는 시간부터 해당 부하의 D-LOPT를 I-LOPT로 치환하는 등, 현 시점에서 파악하고 있는 미래의 가동예상 정보를 활용하여, 상기와 같이 D-LOPT를 걷어내거나 D-LOPT를 I-LOPT로 치환하면서 진행함으로서 RTTL-D-LOPT를 항상 현 시점에서 파악하고 있는 최신 부하 정보로 업데이트 하며 나아간다.

상기와 같은 RTTL-D-LOPT의 업데이트 과정에서 걷어내거나, 얹어주거나 또는 치환하는 LOPT의 길이가 금일 24시의 경계를 넘어갈 경우에는 상기와 같이 미리 불러와 이어 붙여진 다음날의 기반 RTTL-D-LOPT에 해당하는 부분에도 동시에 반영하도록 한다.

매 UTI가 경과 될 때마다 가동되고 있는 각 개별관측부하마다 경과된 UTI의 실제 단위구간 수요전력을 산정하여 해당 부하의 금회 I-LOPT와 당일 D-LOPT를 구성해 나가고, 동시에 RTTL-D-LOPT의 직전 절대 UTI에서 해당 부하의 I-LOPT에 해당하는 단위구간 수요전력값을 상기 실제 단위구간 수요전력값으로 치환한다. 즉 지나간 UTI에 대해서는 모든 개별관측부하의 예상 단위구간 수요전력 값을 실제 단위구간 수요전력 값으로 대치한다.

다음에는 매 단위구간 경과시 마다 경과된 직전 UTI에서 정지될 것으로 예상했던 개별관측부하가 계속해서 가동되고 있을 경우에는, RTTL-D-LOPT에서 해당 부하의 정지 예상시간 후 걷어냈던 D-LOPT 대신에, 해당부하의 경과 된 UTI에서의 실제 단위구간 수요전력을 더해 주도록 하며,

해당 UTI에서 계속 가동될 것으로 예상했던 개별관측부하가 정지되었을 경우에는, 예상 정지시간까지 얹혀 있던 해당부하의 I-LOPT 값들을 다시 걷어내도록 한다.

마찬가지로 매 단위구간 경과시 마다 해당 UTI에서 정지되어 있을 것으로 예상했던 개별관측부하가 가동되었을 경우에는, 해당 개별관측부하의 I-LOPT를 얹어주도록 하며, 해당부하의 D-LOPT가 남아있는 부문은 I-LOPT 값으로 치환해 주도록 한다.

매 단위시간 경과시 마다 해당 단위구간에서 가동이 예상되었던 부하가 계속 정지되어있을 경우에는, 가동을 예상하고 얹어주었던 해당 부하의 I-LOPT값 중 직전 UTI에 해당하는 단위구간 수요전력값을 RTTL-D-LOPT의 직전 UTI에서 차감하도록 한다.

상기와 같이 시간이 경과됨에 따라 매 UTI 경과 시점, 또는 각 개별관측부하의 가동 및 정지 시점에서, 가동과 정지되는 각 개별관측부하들의 실제상황과 예상되는 상황들로 해당 부하들의 I-LOPT와 D-LOPT를 사용하여 RTTL-D-LOPT를 업데이트 하여 진행한다.

또한 매 UTI가 경과 될 때마다, RTTL-D-LOPT의 직전 절대 UTI의 단위구간 수요전력은 공장 전체 인입 전력량계로부터의 실제 전체 소비전력량을 단위시간으로 나누어 산정하며, 상기와 같이 각 개별관측부하들의 실제 가동 및 정지 상황을 반영한 직전 UTI에서의 단위구간 수요전력값을 모두 차감하면, 금일의 실제 전체 나머지 부하의 D-LOPT인 전체 ROA-D-LOPT의 직전 절대 UTI의 값이 산정된다.

집약하면, 각 개별관측부하는 한개 이상의 I-LOPT와 D-LOPT를 가질 수 있고, 전체부하, 전체 나머지부하, 각 부문전체부하, 및 각 부문 나머지부하는 각 각 한개 이상의 D-LOPT만을 가지게 된다. 또한 현 시점을 기준으로 지나간 시간의 RTTL-D-LOPT 부분은 실제 부하 가동 양태가 되고, 다가오는 시간의 RTTL-D-LOPT 부분은 현 시점에서 예상할 수 있는 최선의 부하 가동 양태가 된다.

각 부문별로 부문전체 D-LOPT와 부문 ROA-D-LOPT도, 해당 부문의 전체 사용전력정보와 해당부문에 속하는 개별관측부하들의 가동상황을 반영하여, 앞에서 설명한 전체 D-LOPT와 전체 ROA-D-LOPT를 구성해 나가는 방법에 준하여 구성해 나가도록 한다.

주 서버(101)는 이상에서 설명한 바와 같이 수집한 부하들의 전력사용 정보에 기초하여, 앞에서 정의한 모든 부하들에 대하여 LOPT들을 생성하고 업데이트 하며(S202), 상기 각 절감방법별로 상세 절감 가능 요소들을 발견하고(S203), 전기절감을 위해 취해야 할 조치내용을 결정한다(S204).

예를 들어 상기 전기 절감방법 중 최대수요전력 저감은 다음과 같이 수행할 수 있다.

주 서버는 RTTL-D-LOPT로 부터 현재와 최대수요전력 관리를 위해 설정한 시간 지평(Time Horizon) 내에서 예상되는 전체 부하가 최대수요전력 관리 목표를 초과할 경우, 즉 단위구간 수요전력이 최대수요전력 관리목표를 초과하는 절대 UTI가 존재할 경우, 그 최대치(Peak Value)와 초과 지속시간과 총 초과 수요를 산정한다. 초과지속시간은 단위구간 수요전력이 관리목표를 초과하는 연속된 절대 UTI열로 부터 산정할 수 있고, 초과수요는 상기 UTI들의 단위구간 수요전력이 관리목표 수요전력을 초과하는 부분을 모두 합해서 얻을 수 있다. 그와 동시에 해당 최대수요전력 초과시간대 전 후의 골(Valley)의 깊이와 후속 최대수요 전력관리 목표 초과 가능성도 설정한 시간지평 내에서 각 UTI의 단위구간 수요전력값을 이용하여 함께 검토한다. 현재 우리나라는 최대수요전력 산정을 매 15분 단위로 하고 있으므로, 단위시간을 5분으로 할 경우 3개 UTI의 단위구간 수요전력의 평균을 취하여 최대수요전력 초과 여부를 검토할 수도 있다. 또한 현재 최대수요전력 관리를 즉시 시행해야할 상황이면, 해당 UTI들을 앞에서 정의한 단 단위구간 즉 S-UTI로 세분하여 최대수요전력 관리 목표를 초과하는 수요에 대해 정교하게 대처할 수 있도록 한다.

다음에 상기 RTTL-D-LOPT에서 해당 최대치를 기록하는 절대 UTI와 초과수요에 해당하는 절대 UTI들의 구성 부하(이하 “최대수요 구성부하”)를 확인한다. 이어서 확인된 상기 최대수요 구성부하들 중 그 가동시간을 당기거나 늦추거나 또는 가동시간을 분할해서 일정시간 차단했다가 재가동하는 것과 같은 부하조작이 가능 내지 용이한 부하들 중에서 해당 예상 최대수요전력의 저감에 기여도가 클 것으로 예상되는 부하를 선별한다.

상기 부하의 선정을 위하여 부하 상황테이블(Load Operating Status Table)을 정의하고 구성한다. 부하 상황테이블은 부하명, 부하번호, 소속부문, 용도, 정격용량, 정격전류, 실제용량, 부하가동시간 정보, 가동패턴 및 가동상황정보, 부하조작가용도 정보를 포함한다. 상기 부하가동시간 정보는 다시 해당 부하의 일 가동횟수, 연 가동일수, 매회 평균 가동시간 및 표준편차, 자동 ON/OFF 부하 여부 및 Duty Cycle과 같은 정보를 포함하며, 가동패턴 및 가동상황 정보는 주로 해당부하의 LOPT로 구성되고, 부하조작가용도는 해당부하의 가동시간 조정가능 여부와 가능시간정보와 차단 우선순위정보를 포함하며, 상기 부하 상황테이블에서 상기 최대수요 구성부하들에 대하여 최대수요전력관리를 위해 활용하기에 편리하다고 간주되는 우선순위기준을 공장의 특성에 맞게 마련하고, 실시간으로 가용 우선순위를 산정하여 최대수요전력관리에 활용할 부하를 선별한다. 선별대상 부하에는 각 부문 ROA부하도 포함된다.

다음에는 선별한 부하에 대하여 해당 부하조작을 가상으로 수행해 본다. 선별한 부하에 대하여, 부하조작을 가상으로 수행하기 위하여는 해당 부하의 I-LOPT와 D-LOPT를 해당 부하의 가상의 차단과 투입 시간에 맞추어 앞에서 설명한 바와 같이 RTTL-D-LOPT에서 가감하거나 치환하여 가상의 RTTL-D-LOPT를 생성하도록 한다. 이와 같이 얻어진 가상의 RTTL-D-LOPT에서 해당 부하조작의 최대수요전력 저감효과를 평가하고, 필요한 조작 부하량에 해당하는 조작 대상부하들을 선정하고 부하조작 내용을 결정한다(S204).

상기 현장 담당자는 상기 주 서버로부터의 절감조치에 대한 조율 내지 협조요청에 대하여, 요청한대로 동의하거나, 절감조치의 이행과 관련된 부하조작의 시간을 변경하거나, 조작 부하량을 변경하거나 또는 현장 사정이 여의치 않거나 허락하지 않을 경우 해당 절감조치의 이행이 불가하다는 의견을 낼 수 있다. 상기 주 서버는 현장에서 올라온 의견들을 취합하여, 공장 전체의 관점에서 최종적으로 필요한 만큼의 절감조치를 결정하고, 이를 다시 현장담당자에게 알려주고 최종확인을 받는다. 상기와 같은 현장 담당자들과의 절감조치를 조율하기 위하여 조치와 관련된 현장 공정이나 부문 또는 현장의 담당자들의 위치에 상기 조율을 가능하게 하는 사용자 인터페이스를 구비한 하나 이상의 국지컴퓨터(103)를 설치한다.

상기 국지컴퓨터는 공장 전체의 전력 사용상황, 해당 공정이나 부문의 전력사용 상황, 수요전력 상황, 해당 공정이나 부문의 각 개별관측부하의 소비전력과 가동 및 조율 상황, ROA 부하의 소비전력 및 조율 상황, 현재시간대의 적용 전력요금을 나타내주고, 주 서버로부터의 요청사항, 권장 내지 추천사항, 문의사항 및 현장담당자들로 부터의 문의에 대한 주 서버의 답변사항을 나타내고, 현장 부하담당자로부터의 의견을 입력받아 주 서버에 전달해 주는 인터페이스를 구비한다. 또한 스마트폰이나 패드를 사용하여 상기 국지컴퓨터의 기능의 일부 또는 전부를 지원하거나 대치할 수도 있다. (도 3: 양방향 조율을 위한 국지컴퓨터의 현장 담당자 인터페이스 예시화면 참조)

다음은 계절별 및 시간대별로 전력요금이 달라지는 경우, 가능한 한 요금이 싼 시간대에 부하를 가동하는 부하이동(Shift)을 통한 전력요금 절감조치를 결정하는 예를 보인다.

가동시간의 이동을 통해 전기요금을 절감할 수 있는 부하는, 상기 부하상황테이블에서 기동(Start)시간의 이동이나 가동(Operation) 중 잠시 차단이 가능한 부하들과 자동으로 ON/OFF되는 부하들의 자동세팅 범위 내에서의 가동시간 조정이 가능한 부하들을 활용하여 판단한다. 판단한 부하에 대한 부하이동 조작의 결정은 해당 부하의 I-LOPT를 이용하여 이동하려는 시간에 맞추어 가상으로 가동(Simulation Run)하여 전력요금을 계산해 보고, 이동하지 않고 가상으로 가동했을 경우의 요금과 비교하여 절감금액을 산정하며, 실익이 있을 경우에만 해당 부하조작을 결정한다.

상기와 같이 가상으로 가동할 경우에는 해당 부하조작이 최대수요전력관리에 영향이 없는지의 여부를 먼저 검토하며, 영향이 없을 경우에만 해당 부하조작을 검토한다. ROA 부하들에 대하여는 비싼 요금 시간대에 전체부하의 일정비율에 해당하는 부하량의 차단을 현장의 담당자들에게 요청하고, 차단 후 본래의 부하 크기로 복귀되는데 걸리는 시간을 분석하여 이후 요구하는 차단량과 차단시간의 결정에 반영한다.

또한 시스템 관리자와 현장 담당자들이 현재시간의 적용요금을 알 수 있도록 지원하기 위하여 바닥판의 색상을 요금 시간대에 따라 달리하고 현재시각을 나타내는 시침이 있는 시계모양의 표시창을 사용하여 현재 시간대에 적용되는 요금의 종류를 나타낸다. 바닥판의 색상은 예를 들어 피크부하요금 시간대는 적색, 중간부하요금 시간대는 황색, 경부하요금 시간대는 녹색으로 나타내도록 하며, 본원 발명에서는 이를 “ECO 시계”(Electricity Cost Observation Watch)로 명명하기로 한다. (도 4: 전력 사용 및 절감상황 감시, 분석 및 제시 ECO Chart 구성 예시화면 참조)

낭비요소를 발견하고 제거함으로서 전기를 절감하기 위하여 부하의 과다사용과 불필요사용 여부를 다음 예와 같이 분석하고 감시할 수 있다. 각 부하의 과다사용 여부의 발견을 위하여, 먼저 해당부하의 정상 운영시 기준으로 삼을 수 있는 LOPT를 설계치와 운영경험으로 부터 산정하도록 한다. 이후 해당부하의 실제 LOPT의 변화 추이를 상기 기준 LOPT와 비교하여 LOPT의 길이의 변화와 총 소비전력량의 차이를 분석하여 전력의 과다 사용 여부를 판단한다.

부하의 불필요 사용 여부는 해당부하의 I-LOPT의 길이를 상기 기준 I-LOPT의 길이와 비교 분석하여 발견해 나갈 수 있다. 또한 연관된 부하간의 D-LOPT를 비교하여 해당 부하가 가동되어야 할 조건이 충족되는지의 여부를 검토하여 판단할 수 있다.

각 부하의 효율의 변화는 해당 부하의 기준 효율의 I-LOPT를 설계치와 운영 경험으로 부터 산정하고 실제 I-LOPT와 비교하여 발견해 나갈 수 있다. 상기와 같이 각 부하의 실제 사용전력으로 부터 산출하는 I-LOPT와 D-LOPT외 에도 달성하려는 절감 목표를 기반으로 목표 LOPT, 바람직한 부하가동패턴을 기반으로 기준 LOPT, 전기절감관리를 하지 않을때의 부하가동 패턴을 기반으로 베이스 LOPT를 각 각 산정할 수 있고, 이들 각 부하의 I-LOPT와 D-LOPT의 길이, 개별 형태, 전체소비전력량 및 상호간의 상대적인 형태의 변화를 감시하고 비교 분석하여, 전력손실의 감소와 효율증대 및 절감효과 산정에 활용할 수 있다.

변압기와 피더(Feeder)에서의 전력손실은 동손과 무부하손 및 누전 손실을 포함하며, 이러한 손실은 ROA-D-LOPT에 포함되므로 ROA-D-LOPT의 각 절대 UTI의 단위구간 수요전력의 추이로 부터 전력손실의 증감 여부를 분석해 나갈 수 있다.

상기 예에서와 같이 상기 주 서버는 본원 발명에서 정의하고 구성하는, 부하의 구분, 부하상황테이블 및 전력부하의 가동양태 정보를 포함하는 각종 LOPT들을 활용하여, 전기 절감을 위해 필요한 절감조치 내용을 결정할 수 있다(S204). 주 서버의 전기절감을 위한 조치에는 부하조작과 함께 부하의 점검요청도 포함될 수 있다.

또한 부하예측의 정확도를 제고하고 절감규모도 증대시키기 위하여, 주 서버는 특정부하의 기동 또는 정지 예정시간을 부하담당자에게 문의할 수도 있다.

현장의 부하담당자는 또한 특정부하의 기동시간을 앞뒤로 일정시간 조정할 수 있을 경우, 조정 가능한 시간범위와 해당부하의 예상되는 가동시간 길이를 입력하면, 주 서버는 해당부하의 I-LOPT를 이용하여 해당 시간범위 내에서 가장 저렴한 비용으로 가동할 수 있는 기동시간을 산정하여 추천해 줄 수 있다.

또한 현장의 부하담당자는 특정부하에 대하여, 평소와 다른 시간에 가동하거나 당일 가동을 취소할 경우 해당 사항을 자진해서 입력하여 주 서버에 알려줌으로서, 주 서버의 부하예측 정확도를 제고하고 보다 정교한 전기절감을 할 수 있도록 지원할 수 있으며, 상기 국지컴퓨터(103)는 상기와 같은 전기절감을 위한 주 서버가 현장 부하담당자와 부하조작을 비롯한 각종 절감조치와 관련된 협의 및 조율을 하기 위한 일체의 인터페이스를 구비하도록 한다. (도 3: 양방향 조율을 위한 국지컴퓨터의 현장 담당자 인터페이스 예시화면 참조)

상기와 같은 과정을 거쳐 최종적으로 결정한 절감조치는 주 서버가 시스템을 통하여 직접 이행할 수도 있고(S213), 현장의 담당자가 최종 점검을 하면서 이행하도록 할 수도 있다(S210). 주 서버는 시스템이 직접 이행하거나 현장의 담당자가 이행하는 절감조치의 전 이행과정을 모니터링하고, 전기절감 효과를 평가하여, 지속적으로 절감 효과를 증대시켜 나가기 위해 절감전략을 업데이트하는 과정을 반복해서 진행한다(S211).

이상 설명한 전기절감 방법을 구현하기 위한 시스템의 구성을 위하여, 전력절감관리를 위해 활용할 대상 부하를 구분하여 전력 절감조치 결정에 활용할 정보를 수집하며, 수집한 정보에 기초하여 대상 부하별로 각종 LOPT와 부하상황 테이블을 구성하고 활용하여, 현재의 전력사용 상황을 파악하고 부하를 예측하며, 전력절감관리를 위해 필요한 절감조치를 결정하고, 상기 절감조치를 이행하는 과정에서 생산에 지장을 주거나 설비의 안전에 영향을 미치지 않으며 시스템이 직접 이행할 수 있는 절감조치일 경우에는 시스템이 직접 이행하도록 하며, 해당 절감조치가 생산에 지장을 주거나 설비의 안전에 영향을 미칠 수 있는 경우에는 현장의 담당자들과의 협의 내지 조율을 통해 최종 결정을 내리고, 다시 해당 최종 결정된 부하조작을 시스템이 직접 이행할 수 있는 수단이 있으면 시스템이 직접 이행할 수도 있고, 현장에서 최종 확인을 해가며 이행 할 필요가 있다고 판단되면, 현장의 담당자들을 통해 해당 절감조치를 이행해 줄 것을 요청할 수도 있으며, 절감조치의 이행 결과를 모니터링 하고, 공장 전체 및 각 부문의 전력 사용 및 절감상황과 각 개별관측부하의 소비전력 상황과, 공장 전체 및 전력절감을 위한 부하조작과 관련된 공장 설비나 공정의 안전 운영 여부를 감시하며, 동시에 각종 계측값과 함께 계측값이 의미하는 상황을 시스템이 평가하고, 상황의 정도를 섹터그래프와 색상을 사용하여 시각적으로 집약하여 모니터로 나타내 줌으로서 (도 4: 전력 사용 및 절감상황 감시, 분석 및 제시 ECO Chart 구성 예시화면 및 도 5: 설비 안전운영상황 감시, 분석 및 제시 POST Chart 구성 예시화면 참조), 공장의 전력절감관리를 생산에 지장없이 설비도 안전하게 운영되도록 하면서 자율적 및 주도적으로 수행하는 전력절감관리 주 서버(Main Server) (이하 “주 서버”)(101)를 두며, 전력절감관리에 활용되는 계측과 감지를하기 위한 계측기와 센서들로 구성되는 정보수집설비(107)와, 상기 정보수집설비로부터 계측값 및 센서값들을 입력받아 이를 상기 주 서버로 전송하기 위한 데이터 형태로 변환하고 변환한 값을 주 서버로 전송하는 정보수집 지원설비와(106), 수용가의 사용전력 정보를 주 서버에 입력시켜주기 위한 전력량계(102)와, 상기 주 서버로부터 내려오는 지시에 따라 전력절감 관리에 활용할 수 있는 부하(105)를 차단 또는 투입하거나 부하량을 조절하는 부하조작설비(104)와, 상기 현장의 담당자들의 위치나 각 생산 공정이나 현장 부서에, 공장 전체 및 해당 공정이나 생산부문의 전력사용 상황과, 주 서버로부터의 부하의 조율 내지 협조 요청 내용을 나타내주고, 상기 부하담당자들의 의견이나 요청사항들을 입력받아 주 서버로 전송해주며, 다시 주 서버로부터의 최종 합의나 조율 결과 또는 답변을 상기 부하담당자들에게 나타내 주고 최종확인을 받는것과 같은 모든 인터페이스 기능 구비하는 1대 이상의 전력절감관리 국지컴퓨터(이하 “국지컴퓨터”)(103)와, 상기 국지컴퓨터와는 별도 또는 추가로 상기 조율 과정을 보다 원활하게 수행할 수 있도록 지원하기 위한 위해 스마트폰이나 패드 및 경광등을 포함하여 구성된다.

또한 상기 전기 절감관리 주 서버는 네트워크를 통하여 전력절감관리 서비스회사 서버(108)에 연결되어, 전력절감 목표관리와 시스템의 정상 작동 여부의 감시, 절감관련 정보 및 전략의 업데이트, 수요관리 시장 참여와 같은 지원을 받을 수 있으며, 전력회사의 수요관리 서버(109)에도 연결되어 각종 부하관리제도에 직접 참여할 수도 있다. (도 6: 양방향 조율 공장 에너지절감관리 시스템의 예시도 참조)

본 발명은 빌딩의 전기절감에도 유사하게 사용이 가능하다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, 하드디스크, CD-ROM, 광데이터 저장장치 등이 있으며 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (7)

1. 공장의 전력부하 사용상황에 관한 정보를 수집하고, 수집한 정보에 기초하여 전력요금과 전력사용량을 절감(이하 통틀어 “전기절감”) 하기 위해 취해야 할 조치(이하 "절감조치”)를 결정하며, 결정한 절감조치를 이행하는 과정에서 생산에 지장을 주지 않고, 설비의 안전에도 영향을 미치지 않으면서 전기절감관리 시스템(이하 "시스템")이 해당 절감조치를 직접 이행할 수단이 있을 경우에는, 해당 절감조치를 시스템이 직접 이행하도록 하고, 생산에 지장을 주거나 설비의 안전에 영향을 줄 수 있거나 시스템이 직접 이행할 수단이 마련되어 있지 않을 경우에는, 해당 절감조치의 이행을 지원해 줄 수 있는 현장의 생산담당자나 설비관리자(이하 통틀어 “현장 담당자”)에게 해당 절감조치를 알려주고, 절감조치에 대한 상기 현장 담당자의 의견을 입력받는 협의와 조율과정을 통해 공장 전체의 관점에서 절감조치를 최종 결정하며, 최종 결정한 절감조치는 시스템이 직접 이행하거나, 시스템이 직접 이행할 수단이 없거나 현장에서 최종 확인하며 이행하는 것이 바람직할 경우에는 상기 현장 담당자로 하여금 이행하도록 하고, 절감조치의 이행과정에서 전기가 제대로 절감되는지의 여부와 절감관련 설비나 공정이 안전하게 운영되는지의 여부를 감시하며, 감시결과를 시스템 관리자와 현장 담당자들에게 집약하여 제시 및 확인시켜 주고, 절감조치의 이행 중에도 현장의 상황이 변하여 현장 담당자가 이행을 취소하거나 변경하고자 할 때는 현장담당자가 원하는 조치를 취하고 그러한 사실을 시스템에 알릴 수 있도록 하며, 절감조치의 이행결과에 따른 절감효과를 평가하여, 지속적으로 절감효과를 증대시켜 나가기 위한 절감조치 결정 전략을 업데이트해 나아 감으로서,
   공장의 전력비용 및 전기사용량을 생산에 지장없이 설비도 안전하게 운영되도록 하면서도 시스템이 자율적 내지 주도적으로 절감해 나갈 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 양방향 조율 기반의 공장 전기절감관리 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   전기절감에 활용할 정보를 수집하며, 수집한 정보에 기초하여 전기절감에 필요한 조치를 결정하고. 결정한 절감조치가 생산에 지장을 주지 않고 설비를 안전하게 운영하는데 지장이 없으며, 전기 절감관리 시스템이 직접 조작할 수 있는 수단이 마련되어 있으면 해당 절감조치를 시스템이 직접 이행하고, 해당 절감조치가 생산의 흐름이나 제품의 품질 또는 설비의 안전에 영향을 줄 수 있는 경우에는 절감조치와 관련된 현장 담당자들에게 알려주며, 이들과의 협의 내지 조율을 통하여 공장 전체의 관점에서 최종적으로 절감조치를 확정하고, 최종 확정한 절감조치도 시스템이 직접 이행하거나, 또는 현장에서 상기 현장 담당자들이 확인해가며 이행하는 것이 바람직하다고 판단되면 상기 현장 담당자들을 통하여 이행하도록 하며, 이행 과정과 결과를 모니터링 하고, 절감조치의 이행과정 중에도 현장 담당자가 판단하여 현장의 상황이 변하여 절감조치를 취소하거나 변경할 필요가 있을 때는, 현장담당자는 언제든지 필요한 조치를 취할 수 있도록 하며, 해당 취소나 변경사항을 현장 담당자들로부터 보고 받아 이를 이행 결과에 반영할 수 있도록 하며, 이행결과를 분석하여 절감효과를 산정하고, 절감규모를 지속적으로 유지 내지 증대시켜 나가기 위한 절감전략의 업데이트에 활용하며, 공장 전체 및 각 부하의 전력 사용 및 절감 현황과, 절감조치와 관련된 공장의 설비나 공정의 안전운영 여부도 함께 감시하고 집약해서 나타내 줌으로서, 전력절감관리 태스크를 총괄하는 전력절감관리 주 서버(이하 “주서버”)를 두며, 전력절감관리에 활용되는 계측과 감지를 하기 위한 계측기와 센서들로 구성되는 정보수집설비와, 상기 정보수집설비로부터 계측값 및 센서값들을 입력받아 이를 상기 주 서버로 전송하기 위한 데이터 형태로 변환하고 변환한 값을 주 서버로 전송하는 정보수집 지원설비와, 수용가의 사용전력정보를 주 서버에 입력시켜주기 위한 전력량계와, 상기 주 서버로부터 내려오는 지시에 따라 부하를 차단 또는 투입하거나 부하량을 조절하는 부하조작설비로 구성되며, 상기 정보수집설비와 부하조작설비는 두 기능을 하나의 설비로 함께 이행할 수도 있고, 조작하려는 대상 부하 중 해당 부하의 관리 서버가 별도로 구축되어있는 부하의 경우에는 해당 서버를 통해 상기 두 기능의 일부 또는 전부를 이행할 수도 있으며,
   상기 주 서버가 전기절감을 위해 결정한 절감조치 내용을 현장 담당자들에게 알려주고, 상기 현장 담당자들과 협의 내지 조율을 통해 이들의 의견을 수렴할 수 있도록 하기 위해, 해당 절감조치와 관련된 전력부하 또는 설비의 현장 담당자의 위치나 제어실에 설치되며, 공장 전체 및 절감 조치 대상 부하나 설비가 속한 공정이나 생산 부문의 전력사용상황과 주 서버가 요청하는 절감조치 내용을 나타내주고, 상기 현장 담당자들의 의견을 입력받아 주 서버로 전송해 주며, 주 서버가 상기 현장 담당자들의 의견을 수렴하여 최종 결정한 절감조치 내용을 상기 현장 담당자들에게 제시해 주고 최종확인을 받는 일체의 인터페이스 기능 구비하는 1대 이상의 전력절감관리 국지컴퓨터(이하 “국지컴퓨터”)를 구비하며,
   상기 국지컴퓨터와는 별도 또는 추가로 스마트폰이나 패드를 사용하거나 경광등을 설치하여 상기 조율, 협의 및 절감조치의 이행을 보다 원활하게 진행할 수 있도록 지원할 수 있으며, 이때 실제 절감조치에 수반되는 부하조작은 주 서버나 국지 컴퓨터가 부하조작설비를 통해 직접 수행할 수도 있고, 현장의 담당자들이 수행하도록 할 수도 있도록 함으로서,
   공장의 전력비용 및 전기사용량을 생산에 지장없이 설비도 안전하게 운영되도록 하면서도 시스템이 자율적 내지 주도적으로 전기를 절감해 나가는 것을 특징으로 하는 양방향 조율 기반의 공장 전기절감관리 시스템.
   
3. 제 1항에 있어서,
   전기절감을 위해 필요한 절감조치를 결정하고, 결정한 절감조치를 이행하며, 절감효과를 분석하여 절감전략을 업데이트해 나가는데 활용할 전력부하관련 정보를 구성하기 위하여, 부하의 전력사용 정보를 관리하기 위한 기본 시간 단위(이하 “단위시간”)를 정하고, 단위시간에 해당하는 단위시간 구간(Unit Time Interval)(이하 “단위구간” 또는 “UTI”)을 정의하며, 상기 UTI는 다시 절대(Absolute) UTI와 상대(Relative) UTI로 구분하여, 각각 구별되는 번호 (UTI No.)를 부여하도록 하고, 각 UTI 동안 특정 부하에 의해 소비된 전력량을 상기 단위시간으로 나눈 전력을, 해당 부하의 해당 UTI의 단위구간 수요전력으로 정의하며, 상기와 같이 정의된 UTI를 기반으로, 따로 전력소비 상황의 관측이 가능한 각 부하즉 개별관측부하에 대하여, 개별(Isolated) 부하가동양태 열(Load Operation Profile Train)인 I-LOPT와 일(Daily) 부하가동양태 열인 D-LOPT를 정의하며, 매번 해당 부하가 가동될 때마다 경과 되는 각 상대 UTI에 대하여, 해당 UTI에서의 단위구간 수요전력과 PU 가동시간 값을 산정하며, 매회 해당 부하가 가동될 때 마다 상기와 같이 생성되는 일련의 상대 UTI의 열로 부터 해당 부하의 상기 I-LOPT를 구성하고, 매일 0시 부터 시작하여 24시 까지 경과되는 각 절대 UTI마다 해당 UTI에서의 상기 해당 부하의 단위구간 수요전력과 PU 가동시간을 산정하며, 생성되는 모든 절대 UTI(예를 들어 단위시간이 5분이면 총 288개)의 열로 부터 해당 부하의 상기 D-LOPT를 구성하여 업데이트 해 나아가며,
   공장 전체부하 및 각 부문 전체부하에 대해서도 상기와 같이 D-LOPT를 구성하고, 공장 전체 나머지부하와 각 부문 나머지부하에 대해서도 각각 전체 ROA-D-LOPT와 부문 ROA-D-LOPT를 구성하며,
   매일 0시부터 시작하여, 금일과 가장 유사한 것으로 예상되는 전체부하 D-LOPT를 불러와서, 금일의 출발 기반 D-LOPT로 하고, 시간이 경과됨에 따라 현재시간을 기준으로 경과되는 매 절대 UTI에는 해당 UTI에서 실제로 소비한 전력량으로 부터 산출한 단위구간 수요전력값을 기록해주고, 현재와 앞으로 다가오는 UTI에 대해서는, 먼저 현재 가동중에 있는 관찰 가능부하 즉 개별관측부하에 대해서는 예상되는 가동지속시간까지 상기 기반 RTTL-D-LOPT에서 해당 부하의 D-LOPT를 I-LOPT로 치환하고, 예상되는 정지시간부터는 해당 부하의 D-LOPT를 예상되는 정지지속시간까지 걷어내며, 현재 정지중인 개별부하에 대해서는 예상되는 가동시작시간까지 해당 부하의 D-LOPT를 걷어내고, 예상되는 가동시작시간부터는 해당부하의 D-LOPT를 I-LOPT로 치환해주도록 하여, 지나간 시간의 실제 사용전력과, 현 시점의 전력사용상황과, 현 시점에서 수집 가능한 부하가동 예상정보를 활용하여 산정하는 부하예측 상황을 모두 포함하는 실시간 전체부하(Real Time Total Load: RTTL) 일 부하가동양태 열인 RTTL-D-LOPT를 구성하고, 상기와 같이 하루 동안 RTTL-D-LOPT를 지속적으로 업데이트 하며 진행함으로서, 상기 RTTL-D-LOPT를 사용하여, 당일의 지나간 시간과 현재의 각 UTI별 실제 부하구성 내용, 다가오는 시간의 각 UTI별 전체 예상 부하 및 부하구성 내용, 현재를 기준으로 지나간 시간의 각 UTI별 실제 사용전력요금 및 다가오는 시간의 시간대별 예상 사용전력 요금, 최대수요전력관리 목표초과 가능성 여부 및 초과 예상시점과 예상 Peak 수요전력 및 표준편차, Peak 수요전력 구성부하 내용과 예상 목표초과 지속시간을 파악할 수 있고, 하루가 끝나는 24시에는 상기 RTTL-D-LOPT를 상기 금일의 출발 기반 D-LOPT와 상응하는 UTI별로 단위구간 수요전력과 PU 가동시간값을 누적 평균하여, 상기 D-LOPT를 업데이트 하며,
   또한 전기절감을 위한 특정 절감조치 내용을 결정하기에 앞서, 먼저 해당 절감조치의 대상이 되는 부하들의 I-LOPT를 활용하여 이행하려는 절감조치의 내용대로 해당 부하들을 가상으로 가동해 보아 절감되는 비용 효과를 미리 점검해볼 수 있고, 해당 부하들의 I-LOPT와 D-LOPT를 활용하여 RTTL-D-LOPT에서 상응하는 각 UTI별로 가상으로 가감 및 치환해 봄으로서, 해당 절감조치가 전체부하의 양태에 미치는 영향도 사전에 점검할 수 있으며,
   상기와 같이 각 부하의 실제 사용전력으로부터 산출하는 I-LOPT와 D-LOPT외 에도 달성하려는 절감 목표를 기반으로 목표 LOPT, 바람직한 부하가동패턴을 기반으로 기준 LOPT, 전기절감관리를 하지 않을때의 부하가동 패턴을 기반으로 베이스 LOPT를 산정할 수 있고, 이들 각 부하의 I-LOPT와 D-LOPT의 길이, 개별 형태, 전체소비전력량 및 상호간의 상대적인 형태의 변화를 감시하고 비교 분석하여, 전력손실의 감소와 효율증대 및 절감효과 산정에 활용함으로서,
   공장의 전력 부하를 전기 절감을 위해 구별해서 관찰해야 할 부하들로 구분 및 정의하고. 일정시간 시간간격의 단위구간을 설정하여 상기와 같이 구분한 각 부하의 매 단위시간 전력소비 정보를 상응하는 단위구간에 저장하고, 부하의 가동시간을 따라 생성되는 일련의 상기 단위구간의 열(Train)에 시스템이 절감 조치를 결정하는 기반이 되는 부하의 가동패턴에 관한 정보를 포함할 수 있도록 함으로서, 전기절감관리 시스템이 자율적 내지 주도적으로 전력 절감을 위해 필요한 조치를 결정하고 이행할 수 있는 수단을 마련해 주는 것을 특징으로 하는 양방향 조율 기반의 공장 전기절감관리 방법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   공장의 전 부하를 공장 전체부하, 각 부문별 부문전체부하, 그리고 전기절감관리 시스템이 개별적으로 전력소비를 관측하는 개별관측부하와, 개별적으로 관측이 되지 않는 나머지(Rest-Of-All)부하로 구분하고, 상기 나머지부하는 다시 전체 나머지부하와 부문 나머지부하로 구분하며,
   각 UTI별로, 각 부문의 부문전체부하 단위구간 수요전력에서 해당 부문의 개별관측부하들의 상응하는 UTI의 단위구간 수요전력을 모두 차감한 나머지 수요전력으로 해당 부문의 부문 나머지부하의 상기 각 UTI의 단위구간 수요전력을 산정하며, 상기와 같이 산정한 부문 나머지부하의 UTI들의 1일에 해당하는 열(Train)로 부문 나머지부하 일 가동양태 열인 부문 ROA-D-LOPT를 구성하며, 공장 전체적으로도 각 UTI별로, 공장 전체의 단위구간 수요전력에서 공장의 전 개별관측부하들의 상기 각 UTI의 단위구간 수요전력을 모두 차감한 나머지 수요전력으로 공장 전체 나머지부하의 상응하는 UTI들의 단위구간수요전력을 산정하며, 상기와 같이 산정한 공장 전체 나머지부하의 UTI의 1일에 해당하는 열(Train)로 공장 전체 나머지부하 일 가동양태 열인 공장 전체 ROA-D-LOPT를 구성 함으로서,
   공장 전체 및 각 부문별로 직접적으로 전력소비가 관측되지 않는 부하들에 대해서도, 누락됨이 없이 모든 부하를 전기절감을 위한 조치에 활용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 양방향 조율 기반의 공장 전기 절감관리 방법.
   
5. 전기사용 및 절감상황을, 원형의 차트(Chart)를 섹터(Sector)로 구분하여 나타낸 섹터그래프와 섹터그래프의 색상으로 표시하여, 상황을 시각적 및 직관적으로 인지할 수 있도록 나타내주고, 상기 차트를 계층(hierarchical)구조로 구성하여 나타낼 수 있는 감시항목의 수를 자유로이 늘려갈 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 양방향 조율 기반의 공장 전기절감관리 방법.
   
6. 전기를 절감하는 과정에서, 관련된 공정이나 설비가 안전하게 운영되는지의 여부를, 원형의 차트(Chart)를 섹터(Sector)로 구분하여 나타낸 섹터그래프와 섹터그래프의 색상으로 표시하여, 상황을 시각적 및 직관적으로 인지할 수 있도록 나타내주고, 상기 차트를 계층(hierarchical)구조로 구성하여 나타낼 수 있는 감시항목의 수를 자유로이 늘려갈 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 양방향 조율 기반의 공장 전기절감관리 방법.
   
   
7. 하루 24시를 나타내는 원형 형태의 바닥판 배경의 색상을 전기 요금이 변하는 시간대에 따라 다른 색상으로 나타내어 전기요금이 달라지는 시간대를 구별할 수 있도록 하고, 현재의 시각을 나타내는 시침과 함께 각 시간대의 요금을 함께 나타내는 시계 모양의 창(Window)을 사용하여 전력요금 정보를 시각적으로 제시해 주는 것을 특징으로 하는 양방향 조율 기반의 공장 전기 절감관리 방법.
   
   

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