KR20160102654A - 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법 - Google Patents

전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부하에서 사용하는 소비 전력을 측정하는 소비 전력 측정 단계와, 상기 소비 전력을 미리 설정되어 있는 설정 전력과 비교하는 소비 전력 비교 단계와, 상기 소비 전력이 상기 설정 전력보다 큰 경우에 상기 부하에 공급되는 상기 소비 전력을 상용 전원부의 상용 전력과 저장 전원부의 저장 전력으로 공동으로 공급하는 소비 전력 공동 공급 단계와, 상기 상용 전원부에서 공급되는 상기 상용 전력의 공급량이 계약 전력량보다 큰 지 여부를 판단하는 상기 상용 전력 공급량 평가 단계와, 상기 상용 전력의 공급량이 상기 계약 전력량보다 큰 경우에 상기 저장 전력부의 저장 전력의 공급 비율을 증가시키는 저장 전력 공급 비율 증가 단계와, 상기 저장 전원부에 충전되어 있는 상기 저장 전력의 충전량이 최소 저장 전력보다 작은지 여부를 판단하는 저장 전력 충전량 평가 단계 및 상기 저장 전력의 충전량이 상기 최소 저장 전력 이하인 경우에 상기 저장 전원부의 저장 전력 공급을 중단하고 상기 상용 전원부에서 소비 전력을 모두 공급하는 상용 전원 소비 전력 공급 단계를 포함하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법을 개시한다.

Description

전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법{Method of adjusting Power Supply Ratio for Parallel Power Operating Uninterruptible Power Supply Apparatus}
본 발명은 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법에 관한 것이다.
일반적인 무정전 전원 공급 장치는 부하에 공급되는 상용 전원의 품질이 정상적이지 않은 경우에 또는 상용 전원이 공급되지 않는 경우에 상용 전원을 대체하여 부하에 전력을 공급하는 방식으로 운영된다. 상기 무정전 전원 공급 장치는 상용 전원으로부터 전력을 공급받아 저장하는 저장 전원을 구비한다., 이때 상기 무정전 전원 공급 장치는 상용 전력의 요금이 상대적으로 싼 시간대에 상용 전원으로부터 전력을 공급받아 저장 전력으로 저장할 수 있다. 또한, 상기 무정전 전원 공급 장치는 태양광 발전, 풍력 발전과 같은 발전 방식에 의하여 공급되는 전력을 저장 전력으로 저장할 수 있다. 상기 무정전 전원 공급 장치는 상용 전원의 전력 상태를 고려하여 효율적으로 저장 전력을 저장하고 사용하는 것이 필요하다.
한편, 전력 병합 무정전 전원 공급 장치는 상용 전원의 전력과 저장 전원의 전력을 일정 비율로 병합하여 함께 부하로 공급할 수 있다. 여기서, 상기 저장 전원은 일반적인 무정전 전원 장치(UPS)가 사용된다. 상기 전력 병합 무정전 전원 공급 장치는 비상시 백업으로 전력을 공급할 뿐 아니라. 평상시도 저장 전원의 저장 전력을 상용 전원의 상용 전력과 병합하여 공급함으로써 사용하는 상용 전원의 전력 부족분을 보충하여 공급할 수 있다.
상기 전력 병합 무정전 전원 공급 장치는 전력의 병합시 상용 전원의 상용 전력과 저장 전원의 저장 전력을 배분하는 비율이 저장 전원의 저장 전력의 효율적인 사용 측면에서 매우 중요하다. 상기 전력 병합 무정전 전원 공급 장치는 부하의 소비 전력의 변동, 저장 전원의 저장 전력의 양, 상용 전원의 상용 전력 공급 상황, 시간대별 상용 전력의 요금 상황을 고려하여 적절한 방식의 전력 공급이 필요하다.
본 발명은 상용 전원의 전력과 저장 전원의 전력의 공급 비율을 조절하여 저장 전원의 저장 전력을 효율적으로 사용할 수 있는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은 부하에서 사용하는 소비 전력을 측정하는 소비 전력 측정 단계와, 상기 소비 전력을 미리 설정되어 있는 설정 전력과 비교하는 소비 전력 비교 단계와, 상기 소비 전력이 상기 설정 전력보다 큰 경우에 상기 부하에 공급되는 상기 소비 전력을 설정 비율에 따라 상용 전원부의 상용 전력과 저장 전원부의 저장 전력으로 공동으로 공급하는 소비 전력 공동 공급 단계와, 상기 상용 전원부에서 공급되는 상기 상용 전력의 공급량이 계약 전력량보다 큰 지 여부를 판단하는 상기 상용 전력 공급량 평가 단계와, 상기 상용 전력의 공급량이 상기 계약 전력량보다 큰 경우에 상기 저장 전력부의 저장 전력의 공급 비율을 증가시키는 저장 전력 공급 비율 증가 단계와, 상기 저장 전원부에 충전되어 있는 상기 저장 전력의 충전량이 최소 저장 전력보다 작은지 여부를 판단하는 저장 전력 충전량 평가 단계 및 상기 저장 전력의 충전량이 상기 최소 저장 전력 이하인 경우에 상기 저장 전원부의 저장 전력 공급을 중단하고 상기 상용 전원부에서 소비 전력을 모두 공급하는 상용 전원 소비 전력 공급 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은 소비 전력 비교 단계후에, 상기 소비 전력이 상기 설정 전력보다 작은 경우에 상기 부하에 상기 소비 전력을 공급하는 시간대가 예상 피크 전력 시간대 또는 고가 요금 시간대인지 여부를 판단하는 소비 전력 공급 시간대 평가 단계 및 상기 시간대가 상기 예상 피크 전력 시간대 또는 상기 고가 요금 시간대인 경우에 상기 상용 전원부의 상용 전력 공급을 중단하고 상기 저장 전원부에서 소비 전력을 모두 공급하는 저장 전원 소비 전력 공급 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은 상기 저장 전원 소비 전력 공급 단계 후에 상기 저장 전력 충전량 평가 단계를 진행하며, 상기 저장 전력의 충전량이 상기 최소 저장 전력 이하인 경우에 상기 상용 전원 소비 전력 공급 단계를 진행할 수 있다.
또한, 본 발명의 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은 상기 저장 전원 소비 전력 공급 단계 후에 상기 저장 전력 충전량 평가 단계를 진행하며, 상기 저장 전력의 충전량이 상기 최소 저장 전력보다 큰 경우에 상기 저장 전원 소비 전력 공급 단계를 진행할 수 있다.
또한, 본 발명의 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은 상기 상용 전력 공급량 평가 단계에서 상기 상용 전력의 공급량이 상기 계약 전력량보다 작은 경우에 상기 소비 전력 공동 공급 단계를 진행할 수 있다.
또한, 본 발명의 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은 상기 저장 전력 충전량 평가 단계에서 상기 저장 전원부에 충전되어 있는 저장 전력의 충전량이 상기 최소 저장 전력보다 큰 경우에 상기 저장 전력 공급 비율 증가 단계를 진행할 수 있다.
또한, 본 발명의 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은 상기 설정 전력과 설정 비율은 사전에 설정되어 저장되거나, 유무선을 통하여 외부에서 원격으로 설정될 수 있다.
본 발명에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은 상용 전원의 전력과 저장 전원의 전력의 공급 비율을 소비 전력의 크기에 따라 조절함으로써 저장 전원의 저장 전력을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은 상용 전력이 계약 전력량을 초과한 경우에 저장 전력을 사용함으로써 전체 전력 사용 요금을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은 상용 전원의 요금이 상대적으로 비싼 예상 피크 전력 시간대 또는 고가 요금 시간대에 상대적으로 싼 요금 시간대에 상용 전력으로 충전한 저장 전력을 사용함으로써 전체 전력 사용 요금을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 비율 조절 방법을 위한 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 전력 병합 무정전 전원 공급 장치를 사용한 전력 공급 비율 조절 방법에 대한 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 비율 조절 방법을 위한 전력 병합 무정전 전원 공급 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 비율 조절 방법을 위한 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 비율 조절 방법을 위한 전력 병합 무정전 전원 공급 장치(100)는, 도 1을 참조하면, 상용 전원부(110)와 저장 전원부(120)와 병합 출력부(130) 및 제어부(140)를 포함하여 형성된다. 또한, 상기 전력 병합 무정전 전원 공급 장치(100)는 상용 전원부(110)와 저장 전원부(120)를 병렬로 연결하여 부하(10)에 공급되는 전력을 설정되는 공급 비율로 상용 전원부(110)와 저장 전원부(120)에서 각각 공급한다. 상기 전력 병합 무정전 전원 공급 장치(100)는 상용 전원부(110)의 위상을 추종하여 저장 전원부(120)의 출력의 전압과 위상을 조절하여 부하(10)에 안정적인 전력을 공급한다.
상기 부하(10)는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치(100)로부터 소비 전력을 공급받는 장치로서 다양한 전자 장치 또는 전자 설비일 수 있다. 예를 들면, 상기 전력 병합 무정전 전원 공급 장치(100)가 회사의 사무실에서 사용되는 경우에 사무용 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 프린터와 같은 전자 장치일 수 있다.
상기 상용 전원부(110)는 외부 전원으로부터 전력을 공급받으며, 부하에 상용 전력을 공급한다. 상기 상용 전원부(110)는 부하(10)로 공급되는 상용 전력의 공급을 제어하는 상용 스위치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 상용 전원부(110)는 저장 전원부(120)에 상용 전력을 공급하여 저장 전원부(120)가 저장 전력을 충전할 수 있도록 한다.
상기 저장 전원부(120)는 상용 전원부(110)로부터 공급되는 상용 전력을 배터리 모듈(미도시)에 저장하며, 필요한 경우에 병합 출력부(130)로 저장 전력을 공급한다. 상기 저장 전원부(120)는 부하(10)에 공급되는 소비 전력의 일정 비율을 담당하여 상용 전원부(110)와 공동으로 공급한다. 또한, 상기 저장 전원부(120)는 부하(10)의 소비 전력이 적은 경우에 상용 전원부(110)를 대신하여 부하(10)에 소비 전력을 공급할 수 있다. 상기 저장 전원부(120)는 상용 전원부(110)에 대한 보조 전력 공급원으로 작동하여 상용 전원부(110)에서 부하로 공급되는 상용 전력이 부하(10)에서 사용하는 소비 전력보다 적은 경우에 보충적으로 저장 전력을 공급하여 부하(10)가 필요로 하는 소비 전력이 공급할 수 있다
상기 저장 전원부(120)는 일반적인 무정전 전원 장치(Uninterruptible Power Supply; UPS)로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 저장 전원부는 A-D 컨버터(미도시)와 배터리 모듈(미도시)과 D-A 컨버터(미도시) 및 저장 스위치(미도시)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 A-D 컨버터는 상용 전원부(110)으로부터 공급되는 교류 전력을 직류 전력으로 변환하여 배터리 모듈로 공급한다. 상기 배터리 모듈은 A-D 컨버터에서 공급되는 직류 전력을 충전하며, 필요한 경우에 부하(10)로 전력을 공급한다. 상기 배터리 모듈은 충방전이 가능한 복수 개의 배터리 셀로 형성된다. 상기 배터리 셀은 리튬 전지 또는 니켈수소 전지로 형성될 수 있다. 또한, 상기 배터리 모듈은 독립적으로 충방전되는 복수 개의 배터리 모듈로 형성될 수 있다. 이 경우에 상기 배터리 모듈은 교대로 저장된 전력을 방전하고 충전할 수 있다. 상기 D-A 컨버터는 배터리 모듈에서 공급되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여 병합 출력부(130)로 공급한다. 이때, 상기 D-A 컨버터는 상용 전원부(110)에서 출력되는 전력과 동일한 전압과 위상을 가지도록 전력을 출력할 수 있다. 상기 저장 스위치는 D-A 컨버터의 후단에 위치하며, 저장 전원부(120)에서 병합 출력부(130)로 전력이 공급되는 것을 제어한다.
상기 병합 출력부(130)는 상용 전원부(110)로부터 공급되는 상용 전력과 저장 전원부(120)으로부터 공급되는 저장 전력을 병합하여 부하(10)로 공급한다. 상기 병합 출력부(130)는, 예를 들면, 트랜스포머(미도시)를 포함하여 형성될 수 있다. 상기 트랜스포머는 적어도 2개의 일차 코일을 구비하며, 각각 상용 전원부(110)과 저장 전원부(120)에 연결된다. 상기 트랜스포머는 1 개의 이차 코일을 구비하며, 부하(10)에 연결된다. 상기 트랜스포머는 상용 전원부(110)과 저장 전원부(120)로부터 공급되는 전력을 병합하여 부하로 공급한다.
상기 제어부(140)는 상용 전원부(110)와 저장 전원부(120) 및 병합 출력부(130)에 연결되며, 상용 전원부(110)와 저장 전원부(120) 및 병합 출력부(130)의 작동을 제어한다. 상기 제어부(140)는 유무선 네트워크를 통하여 외부에서 접속이 가능하며, 상용 전원부(110)와 저장 전원부(120) 및 병합 출력부(130)의 제어에 필요한 신호를 원격으로 전송 받을 수 있다.
상기 제어부(140)는 부하의 소비 전력을 모니터링하여 상용 전원부(110)의 상용 전력과 저장 전원부(120)의 저장 전력을 설정 비율대로 부하에 전력이 공급되도록 한다. 상기 제어부(140)는 상용 전원부(110)로부터 전력의 공급이 불필요한 경우에 상용 전원부(110)의 상용 전력이 부하로 공급되지 않도록 한다. 예를 들면, 상기 제어부(140)는 부하(10)의 소비 전력이 설정 전력보다 낮은 경우에 저장 전원부(120)의 저장 전력을 부하(10)로 공급하며, 상용 전원부(110)에서는 부하(10)로 전력을 공급하지 않도록 제어한다. 또한, 상기 제어부(140)는 저장 전원부(120)의 저장 전력량이 최소 저장 전력보다 낮은 경우에 저장 전원부(120)의 저장 전력이 부하로 공급되지 않도록 한다.
상기 제어부(140)는 부하(10)에서 필요로 하는 소비 전력이 상용 전원부(110)에서 공급하는 상용 전력보다 큰 경우에 저장 전원부(120)가 병합 출력부(130)로 저장 전력을 공급하도록 한다. 이때, 상기 제어부(140)는 미리 설정되어 있는 설정 비율에 따라 상용 전원부(110)의 상용 전력과 저장 전원부(120)의 저장 전력이 동시에 부하(10)로 공급되도록 한다.
상기 설정 전력과 설정 비율은 사전에 설정되어 제어부(140)에 저장된다. 또한, 상기 설정 전력과 설정 비율은 상용 전원부(110)의 상용 전력 현황 또는 저장 전원부(120)의 저장 전력 현황에 따라 유무선 네트워크를 통하여 외부에서 원격으로 제어하여 설정할 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은, 도 2를 참조하면, 소비 전력 측정 단계(S10)와 소비 전력 비교 단계(S20)와 소비 전력 공동 공급 단계(S30)와 상용 전력 공급량 평가 단계(S40)와 저장 전원 공급 비율 증가 단계(S50)와 저장 전력 충전량 평가 단계(S60) 및 상용 전원 소비 전력 공급 단계(S70)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 전력 공급 비율 조절 방법은 소비 전력 공급 시간대 평가 단계(S25)와 저장 전원 소비 전력 공급 단계(S35)를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은 상용 전원의 상용 전력과 저장 전원의 저장 전력의 공급 비율을 소비 전력의 크기에 따라 조절함으로써 저장 전원의 저장 전력을 효율적으로 사용할 수 있다. 또한, 상기 전력 공급 비율 조절 방법은 상용 전력이 계약 전력량을 초과한 경우에 저장 전력을 소비 전력으로 공급함으로써 전체 전력 사용 요금을 감소시키게 된다. 또한, 상기 전력 공급 비율 조절 방법은 상용 전원의 요금이 상대적으로 비싼 예상 피크 전력 시간대 또는 고가 요금 시간대에 상대적으로 싼 요금 시간대에 상용 전력으로 충전한 저장 전력을 사용함으로써 전체 전력 사용 요금을 감소시키게 된다.
한편, 상기 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법은 상기에서 설명한 전력 병합 무정전 전원 공급 장치외에 동일한 기능을 수행할 수 있는 다른 장치에서도 구현될 수 있음은 물론이다.
상기 소비 전력 측정 단계(S10)는 부하에서 사용하는 소비 전력을 측정 하는 단계이다. 상기 소비 전력은 부하가 소비하는 전력이며, 상용 전원부와 저장 전원부에서 부하로 공급되고 있는 전체 공급 전력을 의미한다. 상기 소비 전력 측정은 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 제어부에서 진행할 수 있다.
상기 소비 전력 비교 단계(S20)는 소비 전력을 미리 설정되어 있는 설정 전력과 비교하는 단계이다. 상기 제어부는 부하에서 소비 전력을 설정 전력과 비교하여 소비 전력이 설정 전력보다 큰 지 여부를 판단한다. 상기 설정 전력은 소비 전력을 상용 전원부와 저장 전원부에서 함께 공급할 지 여부를 판단하기 위하여 설정한 전력 값이다. 상기 설정 전력은 부하의 소비 전력을 적정하게 공급하면서 저장 전력을 효율적으로 사용하기 위하여 설정된다. 상기 설정 전력은 상용 전원부에서 공급하는 최대 상용 전력의 일정 비율로 설정된다. 상기 설정 전력은 최대 상용 전력의 50%로 설정될 수 있다. 상기 소비 전력이 설정 전력보다 큰 경우에는, 소비 전력을 상용 전원부와 저장 전원부에서 공동으로 공급하며, 작은 경우에는 소비 전력을 저장 전원부에서 공급한다.
상기 설정 전력은 사전에 설정되어 제어부에 저장된다. 또한, 상기 설정 전력은 상용 전원부의 상용 전력 현황 또는 저장 전원부의 저장 전력 현황에 따라 유무선을 통하여 외부에서 원격으로 제어하여 설정할 수 있다. 또한, 상기 설정 전력은 부하에 소비 전력이 공급되는 시간대에 따라 원격으로 제어하여 설정할 수 있다.
상기 소비 전력 공동 공급 단계(S30)는 소비 전력이 설정 전력보다 큰 경우에 부하에 공급되는 소비 전력을 상용 전원부의 상용 전력과 저장 전원부의 저장 전력으로 공동으로 공급하는 단계이다. 상기 소비 전력이 설정 전력보다 큰 경우에는 상용 전원부와 저장 전원부가 공동으로 부하에 전력을 공급한다. 이때, 상기 상용 전원부의 상용 전력과 저장 전원부의 저장 전력이 설정 비율대로 공급되도록 할 수 있다. 상기 설정 비율은 바람직하게는 상용 전력의 크기를 저장 전력의 크기보다 크게 설정한다. 예를 들면, 상기 상용 전력은 90%로 공급하고 저장 전력은 10%로 공급할 수 있다. 상기 제어부는 상용 전원부와 저장 전원부에서 설정 비율대로 부하의 소비 전력을 공급할 수 있도록 제어한다.
상기 설정 비율은 사전에 설정되어 제어부에 저장된다. 또한, 상기 설정 비율은 상용 전원부의 상용 전력 현황 또는 저장 전원부의 저장 전력 현황에 따라 유무선을 통하여 외부에서 원격으로 제어하여 설정할 수 있다. 또한, 상기 설정 비율은 부하에 소비 전력이 공급되는 시간대에 따라 원격으로 제어하여 설정할 수 있다.
상기 상용 전력 공급량 평가 단계(S40)는 상용 전원부에서 공급되는 상용 전력의 공급량이 계약된 계약 전력량보다 큰 지 여부를 판단하는 단계이다. 상기 제어부는 상용 전원부에서 공급된 상용 전력량을 측정하여 상용 전력량을 계약 전력량과 비교한다. 상기 상용 전원부의 상용 전력은 일반적으로 사용 가능한 전력량을 상용 전력 공급처와 계약을 하며, 계약 전력량보다 크게 사용하는 경우에 추가적인 요금을 지불한다. 따라서, 상기 상용 전원부에서 공급되는 상용 전력이 계약 전력량보다 작게 유지하는 것이 바람직하다.
상기 저장 전력 공급 비율 증가 단계(S50)은 상용 전력의 공급량이 계약 전력량보다 큰 경우에 저장 전력부의 저장 전력의 공급 비율을 증가시키는 단계이다. 상기 상용 전원부가 상용 전력을 설정 비율에 따라 공급하는 과정에서, 상용 전력의 공급량이 계약 전력량보다 큰 경우에 상용 전력의 공급 비율을 설정 비율보다 낮추고 저장 전원부의 저장 전력의 공급 비율을 증가시키는 것이 필요하다. 상기 저장 전원부는 저장 전력을 설정 비율보다 높은 비율로 부하에 전력을 공급한다. 예를 들면, 상기 저장 전원부에서 공급되는 저장 전력의 공급 비율은 저장 전원에 충전되어 있는 저장 전력의 충전량과 부하의 소비 저력 크기 또는 부하의 소비 전력 공급 시간등에 따라 결정될 수 있다.
한편, 상기 상용 전력의 공급량이 계약 전력량보다 작은 경우에는 상기 소비 전력 공동 공급 단계(S30)를 계속 진행하게 된다.
상기 소비 전력 공급 시간대 평가 단계(S25)는 소비 전력이 설정 전력보다 작은 경우에 부하가 소비 전력을 공급하는 시간대가 예상 피크 전력 시간대 또는 고가 요금 시간대인지 여부를 판단하는 단계이다. 상기 예상 피크 전력 시간대는 상용 전력이 피크인 시간대를 예상하여 설정된 시간대로서 상대적으로 전력 요금이 비싼 시간대를 의미한다. 상기 고가 요금 시간대는 시간대별로 전력 요금을 차등 적용하는 경우에 상대적으로 요금이 비싼 시간대를 의미한다. 예를 들면, 상기 예상 피크 전력 시간대 또는 고가 요금 시간대는 여름의 경우에 온도가 제일 높은 낮 시간대일 수 있다. 상대적으로 전력 요금이 싼 시간대는 전력의 사용량이 적은 심야 시간대일 수 있다. 상기 저장 전력부는 상대적으로 전력 요금이 싼 시간대에 충전하여 예상 피크 전력 시간대나 고가 요금 시간대에 사용하는 경우에 전력 요금을 감소시킬 수 있다.
상기 저장 전원 소비 전력 공급 단계(S35)는 시간대가 예상 피크 전력 시간대 또는 고가 요금 시간대인 경우에 상용 전원부의 상용 전력 공급을 중단하고 저장 전원부에서 소비 전력을 모두 공급하는 단계이다. 즉, 상기 저장 전원부는 상용 전원이 정상적으로 공급됨에도 불구하고 부하의 소비 전력의 전체를 공급한다. 상기 저장 전원부는 상대적으로 요금이 싼 시간대에 충전되므로 상대적으로 요금이 비싼 예상 피크 전력 시간대 또는 고가 요금 시간대에 사용함으로써 상용 전력의 사용을 감소시켜 전체 요금을 감소시킬 수 있다. 상기 제어부는 저장 전력이 공급되는 과정에서 충전되어 있는 저장 전력이 최소 저장 전력에 도달하는지 여부를 평가하는 것이 필요하다. 상기 최소 저장 전력은 최대 저장 전력의 30%로 설정될 수 있다.
상기 저장 전력 충전량 평가 단계(S60)는 저장 전원부에 충전되어 있는 저장 전력의 충전량이 최소 저장 전력보다 작은 지 여부를 판단하는 단계이다. 상기 저장 전원부는 부하에 저장 전력의 일부를 공급하는 역할외에도 기본적으로는 상용 전원부의 차단시와 같은 비상 시에 필요한 최소 전력을 공급하는 역할을 한다. 따라서, 상기 저장 전원부는 저장 전력의 충전량이 설정된 최소 저장 전력보다 크게 유지되는 것이 필요하다. 상기 최소 저장 전력은 사전에 설정되어 제어부에 저장된다. 또한, 상기 최소 저장 전력은 상용 전원부의 상용 전력 현황 또는 저장 전원부의 저장 전력 현황에 따라 유무선을 통하여 외부에서 원격으로 제어하여 설정할 수 있다. 또한, 상기 최소 저장 전력은 부하에 소비 전력이 공급되는 시간대에 따라 원격으로 제어하여 설정할 수 있다.
상기 저장 전력 충전량 평가 단계(S60)는 소비 전력 공동 공급 단계(S30), 저장 전원 소비 전력 공급 단계(S35) 또는 저장 전력 공급 비율 증가 단계(S50)의 진행 과정에서 지속적으로 진행된다. 즉, 상기 저장 전원부는 부하에 저장 전력을 공급하는 모든 과정에서 지속적으로 남아 있는 저장 전력의 충전량을 모니터링한다.
상기 상용 전원 소비 전력 공급 단계(S70)는 저장 전원부의 저장 전력의 충전량이 최소 저장 전력 이하인 경우에 저장 전원부의 저장 전력 공급을 중단하고 상용 전원부에서 소비 전력을 모두 공급하는 단계이다. 즉, 상기 상용 전원부는 설정된 설정 비율에도 불구하고 소비 전력의 전체를 공급한다.
한편, 상기 저장 전원부의 저장 전력의 충전량이 최소 저장 전력보다 큰 경우에는 저장 전력 공급 비율 증가 단계(S50)에서 공급하는 공급 비율에 따라 저장 전력을 계속 공급한다.
또한, 상기 저장 전력 충전량 평가 단계(S60)가 저장 전력 공급 단계(S30)후에 진행된 경우에, 저장 전원부의 저장 전력의 충전량이 최소 저장 전력보다 큰 경우에는 상기 저장 전원 소비 전력 공급 단계(S35)에 따라 진행한다.
또한, 상기 저장 전원부의 저장 전력의 충전량이 최소 저장 전력보다 큰 경우에는 저장 전력 공급 비율 증가 단계(S50)에서 공급하는 공급 비율에 따라 저장 전력을 계속 공급한다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100; 전력 병합 무정전 전원 공급 장치
110; 상용 전원부 120; 저장 전원부
130; 병합 출력부 140; 제어부

Claims (7)

  1. 부하에서 사용하는 소비 전력을 측정하는 소비 전력 측정 단계와,
    상기 소비 전력을 미리 설정되어 있는 설정 전력과 비교하는 소비 전력 비교 단계와,
    상기 소비 전력이 상기 설정 전력보다 큰 경우에 상기 부하에 공급되는 상기 소비 전력을 설정 비율에 따라 상용 전원부의 상용 전력과 저장 전원부의 저장 전력으로 공동으로 공급하는 소비 전력 공동 공급 단계와,
    상기 상용 전원부에서 공급되는 상기 상용 전력의 공급량이 계약 전력량보다 큰 지 여부를 판단하는 상기 상용 전력 공급량 평가 단계와,
    상기 상용 전력의 공급량이 상기 계약 전력량보다 큰 경우에 상기 저장 전력부의 저장 전력의 공급 비율을 증가시키는 저장 전력 공급 비율 증가 단계와,
    상기 저장 전원부에 충전되어 있는 상기 저장 전력의 충전량이 최소 저장 전력보다 작은지 여부를 판단하는 저장 전력 충전량 평가 단계 및
    상기 저장 전력의 충전량이 상기 최소 저장 전력 이하인 경우에 상기 저장 전원부의 저장 전력 공급을 중단하고 상기 상용 전원부에서 소비 전력을 모두 공급하는 상용 전원 소비 전력 공급 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소비 전력 비교 단계후에,
    상기 소비 전력이 상기 설정 전력보다 작은 경우에 상기 부하에 상기 소비 전력을 공급하는 시간대가 예상 피크 전력 시간대 또는 고가 요금 시간대인지 여부를 판단하는 소비 전력 공급 시간대 평가 단계 및
    상기 시간대가 상기 예상 피크 전력 시간대 또는 상기 고가 요금 시간대인 경우에 상기 상용 전원부의 상용 전력 공급을 중단하고 상기 저장 전원부에서 소비 전력을 모두 공급하는 저장 전원 소비 전력 공급 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저장 전원 소비 전력 공급 단계 후에
    상기 저장 전력 충전량 평가 단계를 진행하며,
    상기 저장 전력의 충전량이 상기 최소 저장 전력 이하인 경우에 상기 상용 전원 소비 전력 공급 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 저장 전원 소비 전력 공급 단계 후에
    상기 저장 전력 충전량 평가 단계를 진행하며,
    상기 저장 전력의 충전량이 상기 최소 저장 전력보다 큰 경우에 상기 저장 전원 소비 전력 공급 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상용 전력 공급량 평가 단계에서
    상기 상용 전력의 공급량이 상기 계약 전력량보다 작은 경우에
    상기 소비 전력 공동 공급 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 저장 전력 충전량 평가 단계에서
    상기 저장 전원부에 충전되어 있는 저장 전력의 충전량이 상기 최소 저장 전력보다 큰 경우에 상기 저장 전력 공급 비율 증가 단계를 진행하는 것을 특징으로 하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 설정 전력과 설정 비율은 사전에 설정되어 저장되거나, 유무선을 통하여 외부에서 원격으로 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 병합 무정전 전원 공급 장치의 전력 공급 비율 조절 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112612256A (zh) * 2020-12-25 2021-04-06 润电能源科学技术有限公司 一种火电机组的自动投入率计算方法及相关组件

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