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목 차 (1) 배경 (2) 최대 수요전력 제어기란? (3) 도입 효과 (4) 용어의 정의 (5) 기본 동작 원리 (6) 당사 관련 제품 소개 |
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(1) 배 경 |
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최근의 유가상승 , 원자재 상승 등 경제 순환의 악재들이 들려오는 가운데, 에너지 절감이라는 화두가 부각되고 확산되어 가고 있습니다. 이 시대의 에너지 절감은 선택요소가 아닌 , 필수요소가 되고 있다고 말씀드려도 과언이 아닐 정도로 많은 분야에서 에너지 절감의 방법에 대하여 연구 및 시험적용 등 가시적인 활동들이 활발히 진행되고 있습니다. 직접부하제어 (DLC : Direct Load Control)도 그 일환이라 할 수 있겠습니다. 산업 및 정보화의 급속한 발전으로 전기의 사용이 급증함에 따라 전력 사용기기의 효율성을 높이기 위한 방안을 정부차원에서 적극적으로 검토하고 있으며 , 이와는 별도로 전기를 사용하는 수용가에서 자발적인 전기절감을 유도하기 위하여, 전기 요금 부과 방식을 적용함에 있어서 최대 수요전력을 기준으로 직전 12개월 중 최대치를 적용하여 기본요금을 부과하고 있습니다. |
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(2) 최대 수요전력제어기(Demand Controller) 란? |
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전기요금의 1년 기본요금은 계량기에서 15분마다 누적되는 전력량 중 가장 큰 값을 가지고 책정하게 됩니다. 예를 들면 , 1년 내내 15분마다 사용한 전력이 10kw이다가 여름철에 20kw가 되었다면 다음해에는 전기 사용 기본요금은 20kw 기준으로 지불하여야 합니다.
최대 수요전력제어기는 최대 (Peak)전력이 사전에 설정하여 둔 목표전력을 초과하지 않도록 최대전력(Peak전력)을 상시 감시하고 사전 설정한 목표치와 현재 사용중인 전력치를 비교하여 현재전력이 목표전력을 초과할 경우, 에어컨, 냉동기, 펌프, 공조기, 전기로 등 잠시 Off시켜도 되는 부하를 순환적으로 자동 차단하고 사용전력이 목표전력 아래로 내려가거나, Demand 시한이 끝나면 자동으로 부하 전원을 투입시켜 주는 에너지 절감 기기입니다.
또한 , 전기 사용량이 많은 계약전력 300KW 이상의 공장이나, 업무용 빌딩, 학교 등의 동력 수전실에 설치하여 전력 사용상태를 상시 감시하고, 제어 대상 부하를 자동 ON/OFF 하여 상시 최대(Peak)전력을 억제함으로써, 전기 요금을 절감하고 부하를 평준화하여 전기 사용 합리화에 기여할 수 있습니다. |
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(3) 도입 효과 |
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1. 전력의 유효 이용 |
부하 조정에 의해 계약전력 범위 내에서 전력을 효과적으로 사용할 수 있도록 전력 사용상태를 감시·제어 하고 , 전력 사용현황을 모니터링할 수 있습니다. 이로써 생산활동 등에 직접 관련이 없는 공조, 조명, 환기 등의 부하를 자동제어함으로써 전력 소비량을 절감할 수 있습니다. |
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2. 전기요금의 절약 |
피크 (Peak)전력을 목표전력 이내로 억제하거나 또한 목표전력에 여유가 있을 경우에는 목표전력을 재설정하여 전기 요금을 절감할 수 있습니다. |
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3. 계약전력의 상승 방지 |
최대 수요 전력을 최대 수요 전력 제어기에 의해 조정해주면 계약 전력의 상승을 미연에 방지할 수 있습니다 . |
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4. 부하율 향상에 따른 수전 설비의 여유율 확보 |
최대수요전력의 절감으로 인한 수전 설비의 여유율 확보로 향후 부하의 증설로 인한 설비 투자비를 절감할 수 있습니다 . |
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(4) 용어의 정의 |
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1. 수요시한 |
평균전력을 구하기 위하여 정해진 시간의 길이로 국내의 경우 15분으로 설정되어 있으며, 최대 수요전력제어기가 사용전력 을 연산하고 부하를 제어하는데 기본이 되는 시간 |
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2. 수요전력 |
수요시한 동안 측정된 전력의 평균값을 말합니다.
수요전력 = 수요시한내 사용전력(kWh) / 수요시한(h) |
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3. 목표전력 |
수용가의 수요전력을 전력 소비상태와 제어가능부하의 용량에 따라 제어하고자 설정한 전력 |
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4. 기준전력 |
설정된 목표전력에 대한 현재값으로 현재전력과 비교하여 제어하기 위한 전력 |
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5. 최대수요전력 |
일정기간(1개월) 동안 측정된 수요전력 중 최대값 |
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6. 예측전력 |
수요시한이 끝나는 시점의 전력을 미리 예상한 전력. |
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7. 현재전력 |
수요시한 시작부터 현 시점까지 실제 사용된 적산 누계값 . |
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(5) 기본 동작 원리 |
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1. 디멘드(Demand)의 정의 |
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디멘드란 일정시간내 (수요시한)의 평균전력을 의미하고, 그 값은 수요시한내의 사용 전력량에서 구하는 방법을 취하고 있으며 다음 식으로 나타납니다.
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일반적으로 수요시한은 15분, 30분, 또는 1시간 등을 사용하는데 우리나라의 경우는 15분을 기준으로 합니다. 따라서 |
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가 됩니다 .
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2. 동작 원리 |
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2.1 펄스발생기에서 입력되고 있는 펄스의 수를 계수하여 현재전력 Pt(수요시한 시작 후 사용된 전력량)를 구합니다. |
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2.2 현재전력 Pt 와 기준전력 Pr (현재까지의 이상적인 사용전력량)을 비교하여 Pt ≥ Pr인 경우 1단계 경보를 발생시킵니다. |
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2.3 현재전력 Pt 와 기준전력 Pr, 그리고 남은 수요시한 등을 이용하여 예측전력 Q를 구합니다. |
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2.4 예측전력 Q와 목표전력 R, 그리고 남아있는 수요시한을 이용하여 조정전력 U를 구합니다. 조정전력 U와 현재전력 Pt, 기준전력 Pr의 관계에 의해 미리 정해진 방식에 따라 부하를 제어합니다. |
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(6) 당사 관련 제품 소개 |
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1. WDC-2000 |
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항 목 |
내 용 |
사용전원 |
AC 85V∼264V, 50/60Hz (Free voltage) |
Demand 시한 |
5, 10, 15, 20, 30, 60분중 선택 |
소비전력 |
40W이하 |
설치방법 |
탁상형 / Panel |
외형치수 (mm) |
343(W) x 133(H) x 317(D) |
사용환경 |
사용온도범위 : -10℃∼55℃ |
보관온도범위 : -20℃∼75℃ |
사용습도범위 : 90%이하 |
입력장치 |
7Keys(△,▷,▽,◁, ESC, MENU, ENTER) |
중량 |
5.5 Kg |
표시장치 |
LCD(Graphic) |
설정상황 / 운전 Data 표시 |
적색 LED |
부하제어 상태표시 |
황색 LED |
경보제어 상태표시 |
녹색 LED |
입력신호 상태표시 |
입력 Port |
EOI |
KWH Meter의 EOI 신호 |
P1∼P3 |
KWH Meter의 Pulse 신호 |
출력 Port |
경보 |
3단계(Alarm 1,2,3) |
부하제어 |
10단계 무전위Relay a/b접점 |
통신포트 |
RS-232C(1) |
P/C접속용 |
RS-232C(2) |
On-Line 제어용(또는 Monitoring용) |
Printer |
Printer 접속 |
RS-485(1) |
Remote제어용 |
RS-485(2) |
Monitoring용 | |
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2. WDC-3000 (배전반 장착용. 자사 I-Net 프로토콜 사용) |
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항 목 |
내 용 |
제어 전원 |
AC 85~264V, DC 110~340V, 50/60㎐ |
소비 전력 |
15W 이하 |
치수 |
378(W)x185(H)x166(D) |
중량 |
3.65㎏ |
설치방법 |
Panel 부착형 |
사용환경 |
온도범위 : -10℃ ~ +50℃ |
습도범위 : 10% ~ 90% |
표고 : 해발 500m 이하 |
표시부 (MMI) |
7"s Segment |
목표전력 , 예측전력 표시 |
LCD(Text) |
20x4 LCD |
LED |
시스템 상태 , 각종 통신상태, 부하상태 표시 |
KEY |
4 keys(up, down, 기능, 선택) |
입력 접점 |
WP(Dry Contact) |
유효 전력량 입력 신호 입력 |
EOI(Dry Contact) |
수요시간 초기화 신호 입력 |
출력 접점 |
경보 (A 접점) |
3EA, 3A 220V AC |
부하제어 (C 접점) |
10EA, 10A 220V AC |
통신 포트 |
단말기포트 (RS-485) |
원격부하 제어 단말기 접속 (LRCU-3000) |
예비포트 (RS-232C) |
DC 유지 보수 |
주포트 (RS-232C)
| 관리자용 PC 소프트웨어 접속 |
이더넷 (10 Base-T) |
서버 접속 |
I-NET |
서버 접속 | |
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지금까지 에너지 절감 기기인 최대수요전력제어기 (Demand Controller)에 대하여 알아보았습니다. 감사합니다 . |
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