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분전반 전력관리용 지능형 계측 제어 시스템 개발
A Development of Intelligent Metering and Control System for Energy Management of Electric Cabinet Panel 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.27 no.8, 2013년, pp.90 - 97  

박병철 (전자부품연구원 디지털컨버젼스연구센터) ,  박재성 (LS산전 전력기기제품연구소) ,  송성근 (전자부품연구원 디지털컨버젼스연구센터) ,  신중린 (건국대학교 전기공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In recent years, the many electric saving methods are studied because of difficulty of meeting the demand. The electric energy management such as monitoring of branch power consumption, demand control, metering, power quality monitoring, electric safety monitoring can make energy saving. The purpose...

주제어

#Intelligent Metering   #Smart Meter   #Smart Cabinet Panel   #Energy Management  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서 데이터 취득 상태를 표시하는 윈도우 기반 소프트웨어는 시험용으로 제작되었으며 수용가의 BEMS나 별도의 서버 소프트웨어가 현재 지능형 계측 제어 시스템을 위해 개발 중 이다. 제어를 위한 통합 설정과 모니터링이 병행되면 설치 수용가의 에너지 흐름을 파악하고 다양한 에너지 절감 컨텐츠과 수요 제어가 될 것으로 예상한다.
  • 본 논문에서는 대 수용가의 적극적인 전력관리에 요구되는 전력 분기별 에너지 모니터링, 수요 제어, 차단기 설비의 감시, 전기안전, 설비 미터 자동 검침 등을 한 시스템으로 통합 관리할 수 있는 지능형 계측 제어 시스템 개발하고 성능 확인과 현장 실증을 실시하였다. 개발 시스템을 통하여 수용가의 각 분기 회로별 에너지를 감시하여 에너지 절감 계획을 세울 수 있으며 수요 제어를 통하여 직접적인 전력 관리가 가능함을 실험 검증하였다.
  • 본 논문에서는 수용가 분전반 전력 관리에 요구되는 다양한 기능을 지능형 미터와 보조 장치 중심으로 통합 구현하는 방법과 기존 분기 회로에 쉽게 적용할 수있는 방법을 제시하고 시제품의 제작과 현장 설치 및 운용을 통해 타당성을 확인하였다.

가설 설정

  • 그림 7은 분전반 전력관리를 위한 지능형 계측 제어 시스템의 시제품이다. 현재 구성은 시스템을 최대로 확장했을 때를 가정하고 구성하였고, 수용가의 규모나 환경에 따라 축소하여 구성할 수 있다. 상위 운영 소프트웨어는 BMS나 BEMS가 있으나 본 개발에서는 간단한 시험용 소프트웨어로 구성하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 연구에서 개발하고자 하는 지능형 미터의 사양은? - 정격: 3상 4(3)선, 220/380V, 5/40/120A, 60Hz - 계기등급/정수: 0.5급, 10,000(Pulse/kWh) - 계측 요소: 전압, 전류, 전력, 에너지, 주파수, 고조파 등 - 전력량 측정: 양방향 계량 - 부하이력: 28672개(15분 기준: 10개월) - 전력품질: 순간전압 강하/상승, 저/과전압, 정전 - 품질파형 기록: 256개(3상 전압/전류 파형, 0.5초) - 표시장치: 그래픽 표시장치(128×256 픽셀) - 수요 제어: 부하 최대 30분기 - 통신 방식: 광 통신, RS485(모드버스)
일반 주택과 같은 소규모 수용가에서 전력 사용량을 실시간으로 보여 줄때, 어떤 효과가 나타나는가? 일반 주택과 같은 소규모 수용가에서도 전력 사용량을 실시간으로 보여 줄때 에너지 소비가 약 5% 가까이 감소한다는 연구 결과가 있다. 이는 전력 정보가 사용자 의식을 자극하여 수요반응을 일으킨 원리이다[2].
빌딩이나 상가와 같은 대 수용가에서 전력관리가 용이하지 않은 이유는? 빌딩이나 상가와 같은 대 수용가는 전체 전력 사용량은 파악할 수 있으나 분기 회로가 많아서 에너지 흐름이 어떻게 되고 어느 곳을 집중 관리해야하는지 파악하기 쉽지 않아 전력관리가 용이하지 않다. 전력 계측 제어에 관한 다양한 디바이스를 설치하여 파악할수 있겠으나 설치 어려움과 높은 비용이 발생하므로 적극적 도입이 쉽지 않다[3].
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참고문헌 (7)

  1. Smart grid policy promotion status & current affairs of major advanced country, Dong-Su Ko, KIET, Mar. 2011. 

  2. DOE, "Benefits of Demand Response and Recommendations", Feb. 2006. 

  3. Integrated resources management system for building & high demand consumer, Final report, MKE, Oct. 2010. 

  4. MKE, "National smart grid road map", Jan. 2010. 

  5. IEC 62052-11: Electricity metering equipment (AC) General requirements, tests and test conditions., 2003. 

  6. IEC 62053-22: Static meters for active energy, 2003. 

  7. IEC 62056-52: Electricity metering-Data Exchange for meter reading, tariff and load control Part 52: Communication protocols management distribution line message specification(DLMS) server, 2002. 

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