KR102006581B1

KR102006581B1 - Electric power system

Info

Publication number: KR102006581B1
Application number: KR1020187001180A
Authority: KR
Inventors: 슈지 구야마; 오사무 야마구치; 가즈야 아사노; 유키 스기
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2019-08-01
Also published as: CN107851999B; WO2017014293A1; CN107851999A; JP6365686B2; KR20180017171A; JPWO2017014293A1

Abstract

전력 시스템 (1) 은, 전력 수요 설비를 갖는 공장 (60, 70) 과, 발전된 전력을 공장 (60, 70) 에 대하여 공급하는 자가 발전 장치 (40) 와, 공장 (60, 70) 과 자가 발전 장치 (40) 를 연결하는 송전선 (30) 을 구비하고, 송전선 (30) 을 통하여 잉여 전력을 외부 전력 수급 장치 (90) 에 대하여 매전하는 것으로, 송전선 (30) 에 접속되어, 자가 발전 장치 (40) 에 의해 발전된 전력을 축전함과 함께, 축전된 전력을 공장 (60, 70) 에 대하여 공급하는 축전 장치 (50) 와, 공장 (60, 70) 의 제조 계획 정보가 축적된 데이터 베이스 (20) 와, 제조 계획 정보에 기초하여 공장 (60, 70) 에 있어서의 장래의 전력 수요를 예측하고, 예측된 전력 수요의 변동에 따라 자가 발전 장치 (40) 에 대하여 발전량의 변경을 지시함과 함께, 축전 장치 (50) 에 대하여 축전 및 방전을 지시하는 전력 제어 장치 (10) 를 구비하고 있다.The power system 1 comprises a plant 60, 70 having a power demanding facility, an autogenerator 40 for supplying the generated power to the plant 60, 70, And a power transmission line 30 for connecting the device 40 to the power supply line 30. The power supply line 30 is connected to the external power supply apparatus 90 by supplying surplus power to the self power generation apparatus 40 A power storage device 50 that accumulates electric power generated by the electric power generating apparatuses 60 and 70 and supplies the stored electric power to the factories 60 and 70; Predicts future power demand at the factories 60 and 70 based on the manufacturing planning information, instructs the self power generation device 40 to change the power generation amount in accordance with the predicted variation in the power demand, A power control device (10) for instructing power storage and discharge to the power storage device (50) And a.

Description

[0001] ELECTRIC POWER SYSTEM [0002]

본 발명은 공장군에 있어서의 전력 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power system in a factory group.

종래, 축전 장치를 이용한 전력 시스템으로서 발전 설비의 효율적인 조업을 목적으로 하여, 발전 설비가 구비하는 복수의 기능 중, 각 기능을 실행한 경우에 가동하는 발전 설비 내의 기기의 소비 전력과 축전 장치의 방전 용량을 비교해서, 당해 방전 용량의 범위 내에서 실행할 수 있는 기능을 선정하는 기술이 제안되어 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).Description of the Related Art [0002] Conventionally, as a power system using a power storage device, for the purpose of efficient operation of a power generation facility, among the plurality of functions provided by the power generation facility, the power consumption of the equipment in the power generation facility, A technique has been proposed in which the capacity is compared and a function that can be performed within the range of the discharge capacity is proposed (for example, see Patent Document 1).

일본 공개특허공보 2014-79094호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2014-79094

그러나, 특허문헌 1 에서 제안된 기술은, 발전 설비 내의 기능 선택을 행함으로써 당해 발전 설비의 효율적인 운용을 행하는 데에 그친다. 따라서, 예를 들어 발전 설비에 의해 발전된 전력 중, 전력 수요 설비에 의해 사용되지 않은 잉여 전력을 전력 회사 등의 외부 전력망에 매전 (賣電) (송전) 할 때에, 발전 설비, 축전 설비 및 전력 수요 설비를 포함하는 전체의 전력 수급을 고려하여, 당해 외부 전력망에 대한 매전량 (송전량) 을 제어할 수는 없다. 또, 상기한 「전력 수요 설비」란, 예를 들어 공장 내에 형성된, 전력을 소비하는 설비를 가리킨다.However, the technique proposed in Patent Document 1 is for efficiently operating the power generation facility by performing function selection in the power generation facility. Therefore, for example, when electric power generated by a power generation facility is used to power surplus electric power not used by the electric power demand facility to an external electric power network such as a power company, electric power generation facilities, It is not possible to control the total quantity (transmission quantity) for the external power grid concerned in consideration of the total power supply and demand including the equipment. The above-mentioned " power demand equipment " refers, for example, to a facility formed in a factory and consuming electric power.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 외부 전력망에 대한 매전량을 제어할 수 있는 전력 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a power system capable of controlling the total amount of power to an external power network.

상기 서술한 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관련된 전력 시스템은, 전력 수요 설비를 갖는 공장과, 발전된 전력을 상기 공장에 대하여 공급하는 자가 발전 장치와, 상기 공장과 상기 자가 발전 장치를 연결하는 송전선을 구비하고, 상기 송전선을 통하여 잉여 전력을 외부 전력 수급 장치에 대하여 매전하는 전력 시스템에 있어서, 상기 송전선에 접속되어, 상기 자가 발전 장치에 의해 발전된 전력을 축전함과 함께, 축전된 전력을 상기 공장에 대하여 공급하는 축전 장치와, 상기 공장의 제조 계획 정보가 축적된 데이터 베이스와, 상기 제조 계획 정보에 기초하여 상기 공장에 있어서의 장래의 전력 수요를 예측하고, 예측된 전력 수요의 변동에 따라 상기 자가 발전 장치에 대하여 발전량의 변경을 지시함과 함께, 상기 축전 장치에 대하여 축전 및 방전을 지시하는 전력 제어 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems and to achieve the object, a power system according to the present invention is a power system including a plant having a power demand facility, an autogenerator that supplies generated power to the plant, And a surplus electric power is supplied to the external electric power supplying apparatus through the electric power transmission line. The electric power system is connected to the electric power transmission line and stores electric power generated by the self electric power generating apparatus, A data base for storing manufacturing plan information of the factory; and a database for estimating future demand for power in the factory based on the manufacturing plan information, And instructs the self-power generation apparatus to change the power generation amount in accordance with the variation, And a power control device for instructing power storage and discharge with respect to the power storage device.

또한, 본 발명에 관련된 전력 시스템은, 상기 발명에 있어서, 상기 전력 제어 장치가, 상기 데이터 베이스로부터 상기 제조 계획 정보를 취득하는 제조 계획 취득부와, 상기 제조 계획 정보에 기초하여 상기 공장에 있어서의 장래의 전력 수요를 예측하는 전력 수요 예측부와, 상기 전력 수요의 변동으로부터 상기 자가 발전 장치에 의해 추종할 수 있는 전력 변동인 저주파 전력 변동과, 상기 자가 발전 장치에 의해 추종할 수 없고 상기 축전 장치에 의해 추종할 수 있는 전력 변동인 고주파 전력 변동을 분리하는 전력 변동 분리부와, 상기 저주파 전력 변동에 따른 발전량을 상기 자가 발전 장치에 대하여 지시함과 함께, 상기 고주파 전력 변동에 따른 축전량 또는 방전량을 상기 축전 장치에 대하여 지시하는 발전 축전 지시부를 구비하는 것을 특징으로 한다.Further, the power system according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the power control device includes: a manufacturing plan acquiring unit that acquires the manufacturing plan information from the database; A power demand predicting unit for predicting a future power demand; a low-frequency power fluctuation that is a power fluctuation that can be followed by the self-power generation device from the fluctuation of the electric power demand; Frequency power fluctuation that is a power fluctuation that can be followed by the low-frequency power fluctuation detecting section; and a control section that instructs the self-power generation device to generate a power generation amount corresponding to the low- And a power generation and storage instruction unit for instructing the power storage device to the entire amount do.

또, 본 발명에 관련된 전력 시스템은, 상기 발명에 있어서, 상기 축전 장치가, 상기 자가 발전 장치와 비교해서 전력 수요의 변동에 대한 응답 속도가 빠른 것을 특징으로 한다.Further, the power system according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, the power storage device has a faster response speed to fluctuations in power demand than the self power generation device.

또한, 본 발명에 관련된 전력 시스템은, 상기 발명에 있어서, 상기 축전 장치가, 플라이휠 장치, 이차 전지 또는 커패시터인 것을 특징으로 한다.Further, a power system according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the power storage device is a flywheel device, a secondary battery, or a capacitor.

또, 본 발명에 관련된 전력 시스템은, 상기 발명에 있어서, 제철소 내의 시스템인 것을 특징으로 한다.Further, the electric power system according to the present invention is characterized by being a system in a steel mill in the above invention.

본 발명에 따르면, 제조 계획 정보에 기초하여 예측된 전력 수요의 변동에 따라 자가 발전 장치에 대하여 발전량의 변경을 지시함과 함께, 축전 장치에 대하여 축전 및 방전을 지시하기 때문에, 잉여 전력을 외부 전력망에 매전할 때에, 전력 시스템 전체의 전력 수급을 고려하여, 당해 외부 전력망에 대한 매전량을 제어할 수 있다.According to the present invention, since the self-power generation apparatus is instructed to change the power generation amount in accordance with the predicted fluctuation of the power demand based on the manufacturing plan information and the power storage and discharge are instructed to the power storage device, It is possible to control the total amount of electricity to the external power grid in consideration of the power supply and demand of the entire power system.

도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 전력 시스템의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 전력 시스템에 있어서의 전력 제어 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 전력 시스템에 있어서의 전력 제어 장치의 처리 수순의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 4 는, 본 발명의 실시형태에 관련된 전력 시스템의 실시예를 나타내는 도면으로, 제철소 내의 총 수요 전력량, 발전량, 매전량 및 축전량의 변동을 나타내는 그래프이다.1 is a schematic diagram showing a configuration of a power system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram showing a configuration of a power control apparatus in a power system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart showing an example of a processing procedure of the power control apparatus in the power system according to the embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a graph showing an embodiment of the electric power system according to the embodiment of the present invention, and is a graph showing fluctuations in the total demanded electric power amount, the electric power generation amount, the total electric power amount and the electric storage amount in the steelworks.

이하, 본 발명에 관련된 전력 시스템의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시형태에 있어서의 구성 요소에는, 당업자가 치환할 수 있고 용이한 것, 혹은 실질적으로 동일한 것이 포함된다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a power system according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. The constituent elements in the following embodiments include those which can be easily replaced by those skilled in the art, or substantially the same.

[전력 시스템의 구성] [Configuration of power system]

먼저, 본 발명이 적용되는 전력 시스템 (1) 의 구성에 대해서 도 1 을 참조하면서 설명한다. 전력 시스템 (1) 은, 제철소 내에서 사용되는 시스템으로, 전력 제어 장치 (10) 와, 데이터 베이스 (DB) (20) 와, 송전선 (30) 과, 자가 발전 장치 (40) 와, 축전 장치 (50) 와, 열연 공장 (60) 과, 기타 공장 (70) 과, 전송로 (80) 와, 외부 전력 수급 장치 (90) 와, 연결점 (100) 을 구비하고 있다.First, the configuration of a power system 1 to which the present invention is applied will be described with reference to Fig. The electric power system 1 is a system used in a steelworks and includes a power control device 10, a database (DB) 20, a transmission line 30, an electric power generating device 40, 50, a hot rolling mill 60, another factory 70, a transmission line 80, an external power supply device 90, and a connection point 100.

데이터 베이스 (20) 는, 제철소 내에 형성되고, 소비 전력 정보, 발전 전력 정보, 축전 전력 정보 및 제조 계획 정보를 축적한다. 여기서, 소비 전력 정보란, 열연 공장 (60) 및 기타 공장 (70) 에 있어서의 과거부터 현재에 걸친 소비 전력에 관한 정보이다. 또한, 발전 전력 정보란, 자가 발전 장치 (40) 에 있어서의 과거부터 현재에 걸친 발전 전력에 관한 정보이다. 또, 축전 전력 정보란, 축전 장치 (50) 에 있어서의 과거부터 현재에 걸친 축전 전력에 관한 정보이다. 또한, 제조 계획 정보란, 열연 공장 (60) 및 기타 공장 (70) 에 있어서의 제품의 제조 계획에 관한 정보로, 보다 구체적으로는 어떤 재료를 언제 처리하여 제품 또는 중간 제품을 제조할지에 관한 정보이다.The database 20 is formed in the steelworks and accumulates power consumption information, generation power information, power storage power information, and manufacturing planning information. Here, the power consumption information is information on the power consumption from the past to the present in the hot rolling mill 60 and the other mills 70. The generated power information is information on the generated power from the past to the present in the self power generation device 40. [ The power storage power information is information on the power storage from the past to the present in the power storage device (50). The manufacturing plan information is information on the production plan of the product in the hot rolling mill 60 and the other factory 70, and more specifically, information on which material is processed and when the product or intermediate product is to be manufactured to be.

송전선 (30) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 자가 발전 장치 (40), 축전 장치 (50), 열연 공장 (60), 기타 공장 (70) 및 외부 전력 수급 장치 (90) 와 접속되어 있어, 이것들 사이에서 전력을 송전한다. 즉, 자가 발전 장치 (40), 축전 장치 (50), 열연 공장 (60), 기타 공장 (70) 및 외부 전력 수급 장치 (90) 는, 송전선 (30) 을 통하여 전력을 공급함과 함께, 당해 송전선 (30) 을 통하여 전력을 받는다.1, the power transmission line 30 is connected to the self-power generation device 40, the power storage device 50, the hot rolling mill 60, the other factory 70 and the external power supply and demand device 90, Power is transmitted between them. That is, the self-power generation device 40, the power storage device 50, the hot rolling mill 60, the other factory 70, and the external power supply and demand device 90 supply electric power through the power transmission line 30, (30).

자가 발전 장치 (40) 는, 제철소 내에 형성되고, 구체적으로는 소 내 발생 가스나 LNG 를 이용한 화력 발전소 등이다. 자가 발전 장치 (40) 는, 발전된 전력을, 송전선 (30) 을 통하여 열연 공장 (60) 및 기타 공장 (70) 에 공급한다. 또한, 자가 발전 장치 (40) 는, 잉여 전력이 발생한 경우, 당해 잉여 전력을, 송전선 (30) 을 통하여 외부 전력 수급 장치 (90) 에 매전한다.The self-power generation device 40 is formed in a steel mill, specifically, a coal-fired power generating plant using gas generated in the combustion chamber or LNG. The electric power generating device 40 supplies the generated electric power to the hot rolling mill 60 and other factories 70 via the transmission line 30. [ Further, the self-power generation device 40, when surplus power is generated, passes the surplus power to the external power supply device 90 via the power transmission line 30. [

축전 장치 (50) 는, 제철소 내에 형성되고, 자가 발전 장치 (40) 에 의해 발전된 전력을 축전한다. 그리고, 축전 장치 (50) 는, 축전된 전력을, 송전선 (30) 을 통하여 열연 공장 (60) 및 기타 공장 (70) 에 공급한다. 또한, 축전 장치 (50) 는, 잉여 전력이 발생한 경우, 당해 잉여 전력을, 송전선 (30) 을 통하여 외부 전력 수급 장치 (90) 에 매전한다.The power storage device (50) is formed in the steelworks and accumulates electric power generated by the self power generation device (40). The power storage device 50 supplies the stored electric power to the hot rolling mill 60 and other factories 70 via the transmission line 30. [ The power storage device 50 also charges the surplus power to the external power supply device 90 through the power transmission line 30 when surplus power is generated.

축전 장치 (50) 는, 자가 발전 장치 (40) 와 비교해서, 전력 수요의 변동에 대한 응답 속도가 빠른 것을 사용한다. 또한, 축전 장치 (50) 로는, 예를 들어 플라이휠 장치, 이차 전지 또는 커패시터 등을 사용할 수 있다.The power storage device (50) uses the one that has a faster response speed to fluctuation of the electric power demand than the self power generation device (40). As the power storage device 50, for example, a flywheel device, a secondary battery, a capacitor, or the like can be used.

열연 공장 (60) 및 기타 공장 (70) 은, 제철소 내에 형성되어 있고, 전력 수요 설비 (예를 들어 압연기 등) 를 갖고 있다. 기타 공장 (70) 은, 구체적으로는 제강 공장이나 후판 공장 등의 제조 공장 등이다.The hot rolling mill 60 and the other mills 70 are formed in steel mills and have electric power demand facilities (for example, rolling mills). The other factory (70) is specifically a manufacturing plant such as a steel mill or a heavy plate mill.

전송로 (80) 는, 자가 발전 장치 (40), 축전 장치 (50), 열연 공장 (60) 및 기타 공장 (70) 과 접속되어 있어, 이것들 사이에서 정보를 전달한다. 즉, 자가 발전 장치 (40), 축전 장치 (50), 열연 공장 (60) 및 기타 공장 (70) 은, 전송로 (80) 를 통하여 소비 전력 정보, 발전 전력 정보, 축전 전력 정보 및 제조 계획 정보의 각 정보를 주고 받는다.The transmission line 80 is connected to the self-power generation device 40, the power storage device 50, the hot rolling mill 60, and other factories 70, and transfers information therebetween. That is, the self-power generation device 40, the power storage device 50, the hot rolling mill 60, and the other factory 70 are connected to each other via the transmission path 80, And the like.

외부 전력 수급 장치 (90) 는, 제철소 외부에 형성되어 있고, 예를 들어 전력 회사의 발전소이다. 외부 전력 수급 장치 (90) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 연결점 (100) 을 통하여 제철소 내의 송전선 (30) 에 접속되어 있어, 필요에 따라 열연 공장 (60) 및 기타 공장 (70) 에 대하여 전력을 공급한다. 또한, 전력 시스템 (1) 은, 자가 발전 장치 (40) 에 의해 발전하여 남은 잉여 전력을, 송전선 (30) 을 통하여 외부 전력 수급 장치 (90) 에 대하여 매전한다.The external power supply and demand apparatus 90 is formed outside the steelworks, for example, a power plant of a utility company. 1, the external power supply and demand apparatus 90 is connected to a transmission line 30 in a steelworks through a connection point 100 and supplies electric power to the hot rolling mill 60 and other factories 70, . The power system 1 also charges surplus power generated by the self-power generation device 40 to the external power supply device 90 via the power transmission line 30. [

[전력 제어 장치의 구성] [Configuration of Power Control Apparatus]

다음으로, 전력 시스템 (1) 에 있어서의 전력 제어 장치 (10) 의 구성에 대해서 도 2 를 참조하면서 설명한다. 전력 제어 장치 (10) 는, 구체적으로는 퍼스널 컴퓨터나 워크 스테이션 등의 범용되는 정보 처리 장치에 의해 실현되는 것으로, 동 도에 나타내는 바와 같이, 연산 처리부 (11) 와, ROM (12) 과, RAM (13) 과, 전송로 (14) 와, 입출력 포트 (15) 를 구비하고 있다. 연산 처리부 (11), ROM (12) 및 RAM (13) 은, 전송로 (14) 를 통하여 서로 데이터를 송수신할 수 있게 구성되어 있다. 또한, 연산 처리부 (11), ROM (12) 및 RAM (13) 은, 입출력 포트 (15) 를 통하여 데이터 베이스 (20) 및 전송로 (80) 에 데이터를 송수신할 수 있게 구성되어 있다.Next, the configuration of the power control apparatus 10 in the power system 1 will be described with reference to Fig. Specifically, the power control apparatus 10 is realized by a general-purpose information processing apparatus such as a personal computer or a work station. As shown in the figure, the power control apparatus 10 includes an arithmetic processing unit 11, a ROM 12, A transmission path 14, and an input / output port 15. The input / The operation processing unit 11, the ROM 12, and the RAM 13 are configured to be able to transmit and receive data to each other via the transmission path 14. [ The operation processing unit 11, the ROM 12 and the RAM 13 are configured to be capable of transmitting and receiving data to the database 20 and the transmission path 80 through the input / output port 15.

연산 처리부 (11) 는, CPU 등의 하드웨어에 의해 실현된다. 이 연산 처리부 (11) 는, ROM (12) 에 격납되는 프로그램이나 데이터의 각종 정보 등을 토대로 전력 제어 장치 (10) 를 구성하는 각 부에 대한 지시나 데이터의 전송 등을 행하여, 전력 제어 장치 (10) 전체의 동작을 통괄적으로 제어한다. 이 연산 처리부 (11) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제조 계획 취득부 (111), 전력 수요 예측부 (112), 전력 변동 분리부 (113) 및 발전 축전 지시부 (114) 로서 기능한다.The arithmetic processing unit 11 is realized by hardware such as a CPU. The arithmetic processing unit 11 performs instructions and data transfer for each unit constituting the power control apparatus 10 based on programs stored in the ROM 12 and various kinds of data and the like, 10) Controls overall operation. 2, the operation processing unit 11 functions as a manufacturing plan acquiring unit 111, a power demand predicting unit 112, a power fluctuation separating unit 113 and a power generation and storage instruction unit 114. [

ROM (12) 에는, 전력 제어 장치 (10) 를 동작시켜, 이 전력 제어 장치 (10) 가 구비하는 여러 기능을 실현하기 위한 프로그램, 및 이들 프로그램 실행 중에 사용되는 데이터 등이 격납된다. 또한, 연산 처리부 (11) 를 제조 계획 취득부 (111), 전력 수요 예측부 (112), 전력 변동 분리부 (113) 및 발전 축전 지시부 (114) 로서 기능시켜, 후술하는 전력 제어 처리를 실행시키기 위한 전력 제어 프로그램 (121) 이 격납된다.The ROM 12 stores a program for operating the power control device 10 to realize various functions of the power control device 10, data used during execution of these programs, and the like. The operation processing unit 11 functions as the manufacturing plan acquisition unit 111, the power demand predicting unit 112, the power fluctuation separation unit 113 and the power generation and storage instruction unit 114 to execute a power control process The power control program 121 is stored.

RAM (13) 은, 연산 처리부 (11) 의 작업용 메모리로서 사용되는 반도체 메모리로, 연산 처리부 (11) 가 실행하는 프로그램이나 그 실행 중에 사용되는 데이터 등을 일시적으로 유지하는 메모리 영역을 구비한다.The RAM 13 is a semiconductor memory used as a working memory of the arithmetic processing unit 11 and has a memory area for temporarily holding a program to be executed by the arithmetic processing unit 11 or data used during its execution.

[전력 제어 처리] [Power Control Processing]

다음으로, 전력 제어 장치 (10) 에 의한 전력 제어 처리에 대해서 도 3 을 참조하면서 설명한다. 전력 제어 처리는, 구체적으로는 전력 제어 장치 (10) 에 있어서, 연산 처리부 (11) 가 ROM (12) 에 격납된 전력 제어 프로그램 (121) 을 판독하여 실행하고, 도 3 에 나타낸 수순에 따라 처리를 실시함으로써 실현된다. 또, 동 도에 나타낸 처리는, 소정의 제어 주기마다 반복적으로 실행된다. 여기서 말하는 제어 주기란, 매전량 적산값이 목표값에 얼마만큼 추종할 수 있는지를 평가하는 타이밍 (예를 들어, 30 분 피치) 을 가리킨다.Next, the power control processing by the power control apparatus 10 will be described with reference to Fig. Specifically, the power control apparatus 10 reads and executes the power control program 121 stored in the ROM 12 in the power control apparatus 10, and executes the power control processing in accordance with the procedure shown in Fig. 3 . The process shown in the figure is repeatedly executed every predetermined control cycle. Here, the control period refers to a timing (for example, a 30-minute pitch) for evaluating how much the total amount integrated value can follow the target value.

(스텝 S1) (Step S1)

스텝 S1 의 처리에서는, 전력 제어 장치 (10) 의 제조 계획 취득부 (111) 가, 데이터 베이스 (20) 로부터 열연 공장 (60) 및 기타 공장 (70) 의 제조 계획 정보를 취득한다.The manufacturing plan acquiring unit 111 of the power control apparatus 10 acquires the manufacturing plan information of the hot rolling mill 60 and the other mills 70 from the database 20 in step S1.

(스텝 S2) (Step S2)

스텝 S2 의 처리에서는, 전력 제어 장치 (10) 의 전력 수요 예측부 (112) 가, 스텝 S1 에서 취득한 제조 계획 정보에 기초하여 장래에 걸친 각 공장의 전력 수요 (수요 전력량) 를 Δt 로 이산화 (離散化) 한 시계열 데이터로서 예측한다. 예를 들어 열연 공장 (60) 의 경우, 제조 계획 정보와 하기 식 (1) 을 사용하여, 시각 t＋i·Δt ∼ t＋(i＋1)·Δt 의 사이의 수요 전력량을 산출한다. 이 예측을 i＝0, 1, 2,···, N－1 까지 구함으로써, 시각 t 부터 t＋N·Δt 까지의 전력 수요 변동을 예측한다. 여기서, N·Δt 의 시간이 상기 서술한 제어 주기로, 매전 (賣電) 량 적산값을 평가하는 기간이다. 또한, Δt 는, 압연 피치 등을 고려하여 정한다 (예를 들어 복수의 압연 찬스를 포함하는 5 분 정도의 시간 등).In step S2, the power demand predicting unit 112 of the power control apparatus 10 discretizes the power demand (demanded power amount) of each plant in the future based on the manufacturing plan information acquired in step S1 to? T As a time series data. For example, in the case of the hot rolling mill 60, the demanded power amount between the time t + i · t to t + (i + 1) · t is calculated using the manufacturing planning information and the following formula (1). By estimating this prediction up to i = 0, 1, 2, ..., N-1, power demand fluctuation from time t to t + N · t is predicted. Here, the time of N · Δt is a period for evaluating the accumulated amount of electricity for the above-mentioned control cycle. In addition,? T is determined in consideration of the rolling pitch and the like (for example, a time of about five minutes including a plurality of rolling chances).

P(i)＝Σ_s(α×W(s)×Log(R(s)))··· 식 (1) P (i) =? _S (? XW (s) x Log (R (s)))

P：시각 t＋i·Δt ∼ t＋(i＋1)·Δt 에 있어서의 열연 수요 전력량P is the hot-rolled demand power amount at time t + i · t to t + (i + 1) · t

s：시각 t＋i·Δt ∼ t＋(i＋1)·Δt 에 있어서의 압연 슬래브 번호 s: Rolling slab number at time t + i? t to t + (i + 1)? t

W(s)：슬래브 s 의 중량W (s): weight of slab s

R(s)：슬래브 s 의 압연기에 있어서의 압하량R (s): the amount of reduction in the rolling machine of the slab s

α：계수α: coefficient

Δt：데이터 취득 간격Δt: Data acquisition interval

전력 제어 장치 (10) 는, 상기 식 (1) 에 의해 산출된 시각 t 부터 t＋N·Δt 까지의 열연 공장 (60) 의 수요 전력량의 변동과, 기타 공장 (70) 의 수요 전력량의 변동을 합계함으로써, 제철소 내의 총 수요 전력량 (제철소 전체의 전력 수요) 의 변동을 예측한다. 또, 기타 공장 (70) 의 수요 전력량의 변동은, 트랜드 예측 (예를 들어, 이동 평균법이면 직전의 평가 기간 등의 실적 전력량 평균값을 예측값으로 하고, 선형 회귀법이면 직전의 소정 기간의 선형 회귀식에 의한 예측을 예측값으로 하는 등) 에 의해 예측한다.The power control apparatus 10 adds up the fluctuation of the demanded electric power quantity of the hot rolling mill 60 from the time t to t + N · t calculated by the above formula (1) and the fluctuation of the demanded electric power quantity of the other factories 70 , And predicts the fluctuation of the total demand power amount in the steelworks (the electricity demand of the entire steelworks). The fluctuation of the demanded electric power quantity of the other factories 70 can be estimated by trend prediction (for example, in the case of the moving average method, assuming that the average value of the actual power amount in the immediately preceding evaluation period or the like is a predicted value, The predicted value is predicted by the predicted value).

(스텝 S3)(Step S3)

스텝 S3 에서는, 전력 제어 장치 (10) 의 전력 변동 분리부 (113) 가, 시각 t 부터 t＋N·Δt 까지의 제철소 내의 총 수요 전력량의 변동에 시각 t 부터 t＋N·Δt 까지의 매전량을 합계함으로써 목표 발전량을 산출하고, 산출된 목표 발전량을, 저주파 전력 변동과 고주파 전력 변동으로 분리한다. 또, 시각 t 부터 t＋N·Δt 까지의 각 시각 (t＋i·Δt ∼ t＋(i＋1)·Δt 의 사이) 의 매전량은, 매전량 적산값의 목표값에 (1/N·Δt) 를 곱한 일정값으로 한다.In step S3, the power fluctuation separation unit 113 of the power control apparatus 10 adds the total amount of electricity from time t to t + N · t to the fluctuation of the total demanded electric power amount in the steelworks from time t to t + N · t, The power generation amount is calculated, and the calculated target power generation amount is separated into low frequency power fluctuation and high frequency power fluctuation. The total amount of each time (from t + i? T to t + (i + 1)? T) from time t to t + N? T is a constant value obtained by multiplying the target value of the total amount integrated value by (1 / N? T) .

여기서, 저주파 전력 변동이란, 자가 발전 장치 (40) 에 의한 발전량의 증감에 따라 추종할 수 있는 전력 수요의 변동을 가리킨다. 자가 발전 장치 (40) 는, 일반적으로 전력 수요의 변동에 대한 응답성이 낮아, 급격한 전력 요구에 대하여 곧바로 전력을 공급할 수 없다. 상기한 저주파 전력 변동은, 이와 같은 자가 발전 장치 (40) 여도 전력 공급이 가능한, 완만한 전력 수요의 변동을 말한다.Here, the low-frequency power fluctuation refers to a fluctuation of the electric power demand that can be followed in accordance with the increase and decrease of the electric power generation amount by the self power generation device 40. The self-power generation device 40 generally has low responsiveness to variations in power demand, and can not supply power immediately to a sudden power demand. The low-frequency power fluctuation mentioned above refers to the fluctuation of the gentle power demand which can supply electric power even with the self-power generation device 40 as described above.

한편, 고주파 전력 변동이란, 자가 발전 장치 (40) 에 의한 발전량의 증감에 따라 추종할 수 없는 전력 수요의 변동을 가리킨다. 즉, 고주파 전력 변동은, 상기한 바와 같은 응답성이 낮은 자가 발전 장치 (40) 에서는 전력 공급이 불가능한, 급격한 전력 수요의 변동을 말한다.On the other hand, the high-frequency power fluctuation refers to a fluctuation of the electric power demand that can not be followed by the increase or decrease of the electric power generation amount by the self power generation device 40. That is, the high-frequency power fluctuation refers to a sudden fluctuation in the electric power demand in which the electric power generating apparatus 40 having low responsiveness as described above can not supply electric power.

또한, 고주파 전력 변동은, 축전 장치 (50) 에 의한 축전 또는 방전에 따라 추종할 수 있는 전력 수요의 변동이기도 하다. 축전 장치 (50) 는, 일반적으로 전력 수요의 변동에 대한 응답성이 높아 (예를 들어 msec 오더), 급격한 전력 요구에 대하여 곧바로 전력을 공급할 수 있다. 따라서, 자가 발전 장치 (40) 에서는 전력 공급이 불가능한 고주파 전력 변동이어도, 축전 장치 (50) 에서는 전력 공급이 가능하다.The high-frequency power fluctuation is also a fluctuation of the power demand that can be followed in accordance with the accumulation or discharge by the power storage device 50. [ The power storage device 50 is generally responsive to variation of power demand (for example, in order of msec), and can supply power immediately to a sudden power demand. Therefore, even in the high-frequency power fluctuation in which power can not be supplied in the self-power generation device 40, the power storage device 50 can supply power.

전력 변동 분리부 (113) 는, 예를 들어 자가 발전 장치 (40) 에 의해 추종할 수 있는, 최대 전력 변동의 주파수를 기준으로 하여, 당해 주파수 이하의 전력 변동을 저주파 전력 변동으로 하고, 당해 주파수를 초과하는 전력 변동을 고주파 전력 변동으로 함으로써, 고주파 전력 변동과 저주파 전력 변동을 분리한다.The power fluctuation separation section 113 sets the power fluctuation below the frequency as the low frequency power fluctuation based on the frequency of the maximum power fluctuation that can be followed by the self power generation device 40 for example, Frequency power fluctuation to the high-frequency power fluctuation and the low-frequency power fluctuation.

(스텝 S4) (Step S4)

스텝 S4 에서는, 전력 제어 장치 (10) 의 발전 축전 지시부 (114) 가, 저주파 전력 변동에 따른 발전량의 시계열 데이터로서의 지시량을 자가 발전 장치 (40) 에 송신한다. 그 결과, 자가 발전 장치 (40) 는, 수신된 발전량의 지시량에 따라 발전량을 변경한다.In step S4, the power generation and storage instruction unit 114 of the power control apparatus 10 transmits the instruction amount as the time series data of the power generation amount in accordance with the low-frequency power fluctuation to the self power generation apparatus 40. [ As a result, the self-power generation device 40 changes the power generation amount in accordance with the instruction amount of the received power generation amount.

또한, 발전 축전 지시부 (114) 는, 고주파 전력 변동에 따른 축전량/방전량의 지시량을 축전 장치 (50) 에 송신한다. 그 결과, 축전 장치 (50) 는, 수신된 축전량/방전량의 시계열 데이터로서의 지시량에 따라, 축전 장치 (50) 내부에 구비하는 제어 장치에 의해 msec 오더의 제어 주기로 축전량/방전량을 변경한다. 또, 축전 장치 (50) 의 충방전 지시로도 변동 흡수할 수 없는 더욱 고주기의 전력 변동은 (예를 들어, m 초 미만), 외부 전력 수급 장치 (90) 에 있는 조류 제어에 의해 흡수된다.Further, the power generation / discharge instruction unit 114 transmits to the power storage device 50 the instruction amount of the power storage amount / discharge amount in accordance with the high-frequency power fluctuation. As a result, the power storage device 50 calculates the amount of electric power storage / discharge in the control cycle of the msec order by the control device provided in the power storage device 50 in accordance with the instruction amount as the time series data of the received power storage amount / Change it. Further, the power fluctuation of a higher cycle that can not be absorbed by the charging / discharging instruction of the power storage device 50 (for example, less than m seconds) is absorbed by the algae control in the external power supply device 90 .

이상과 같은 구성을 구비하는 전력 시스템 (1) 에 따르면, 제조 계획 정보에 기초하여 예측된 전력 수요의 변동에 따라 자가 발전 장치 (40) 에 대하여 발전량의 변경을 지시함과 함께, 축전 장치 (50) 에 대하여 축전 및 방전을 지시한다. 즉, 제조 계획으로부터 예측된 장래의 전력 수요 변동 중, 자가 발전 장치 (40) 에 의한 발전에 의해 추종할 수 있는 완만한 변동분 (저주파 전력 변동) 에 대해서는, 당해 자가 발전 장치 (40) 에 의해 발전된 전력을 공급한다. 한편, 자가 발전 장치 (40) 에 의한 발전에 의해 추종할 수 없는 급격한 변동분 (고주파 전력 변동) 에 대해서는, 자가 발전 장치 (40) 보다 응답성이 높은 축전 장치 (50) 를 사용하여, 방전에 의해 전력을 공급, 혹은 전력이 남은 경우에는 축전을 행한다. 따라서, 전력 시스템 (1) 에 따르면, 잉여 전력을 외부 전력망에 매전할 때에, 전력 시스템 (1) 전체의 전력 수급을 고려하여, 당해 외부 전력망에 대한 매전량을 제어할 수 있다.According to the electric power system 1 having the above-described configuration, the self-power generation device 40 is instructed to change the power generation amount in accordance with the predicted fluctuation of the electric power demand based on the manufacturing plan information, To the storage and discharge. In other words, among the fluctuations in future demand for electric power predicted from the manufacturing plan, the gentle fluctuation (low-frequency power fluctuation) that can be followed by the power generation by the self-power generation device 40 is determined by the self- Power supply. On the other hand, with respect to a sudden change (high frequency power fluctuation) that can not be followed by the power generation by the self power generation device 40, the power storage device 50 having higher responsiveness than the self power generation device 40 is used, When electricity is supplied, or when electric power remains, electricity is stored. Therefore, according to the power system 1, when the surplus electric power is supplied to the external power network, the total electric power to the external electric power network can be controlled in consideration of the power supply and demand of the entire power system 1. [

실시예Example

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 도 4 에서는, 14：00 부터 16：00 까지의 2 시간에 있어서의 제철소 내의 총 수요 전력량, 자가 발전 장치 (40) 에 의한 발전량, 매전량, 축전 장치 (50) 에 의한 축전량의 변동을, 본 발명을 적용한 경우와 본 발명을 적용하지 않은 종래의 경우로 비교한 그래프이다.Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. 4 shows the total demand power amount in the steelworks for two hours from 14:00 to 16:00, the power generation amount by the self power generation device 40, the total power amount, and the variation of the power storage amount by the power storage device 50, The present invention is applied to the case where the present invention is not applied.

도 4 에 있어서, 저주파 전력 변동은 파선으로 나타내고, 고주파 전력 변동은 실선으로 나타내고 있다. 또한, 발전량은, 그래프 상방향이 증가 방향이고, 30 분간의 적산값으로 표시되고 (도면 중의 「공장 사용 30 분 적산」참조), 30 분마다 리셋된다. 또한, 매전량은, 그래프 하방향이 증가 방향이고, 30 분간의 적산값으로 표시되고 (도면 중의 「전력 소매 30 분 적산」참조), 30 분마다 리셋된다. 또한, 축전량은, 그래프 상방향이 증가 방향이고, 상방향으로 진행되면 축전되고, 하방향으로 진행되면 방전된다. 그리고, 매전 목표값은, 예를 들어 외부 전력 수급 장치 (90) 를 보유하는 전력 회사와의 약정에 따라 정해진 값으로, 30 분마다의 매전량의 적산값이다. 즉, 도 3 에 나타낸 제어 처리의 주기는, 이 실시예에서는 30 분으로 되어 있다.In Fig. 4, the low-frequency power fluctuation is indicated by a dashed line and the high-frequency power fluctuation is indicated by a solid line. In addition, the generation amount is indicated by an integrated value of 30 minutes (refer to " factory use 30 minute integration " in the figure) and is reset every 30 minutes. Further, the total amount of all the sheets is indicated by the integrated value of 30 minutes (see "30 minutes of power retailing" in the figure) and is reset every 30 minutes. The electric storage amount is stored when the direction of the graph is the increasing direction, when it is advanced in the upward direction, and when it is going in the downward direction. The target value for each time is a value determined in accordance with the agreement with the electric power company holding the external power supply & supply device 90, for example, and is an integrated value of every full amount every 30 minutes. That is, the period of the control processing shown in Fig. 3 is 30 minutes in this embodiment.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 종래 방법으로는 15：00, 16：00 에 있어서의 매전량이 매전 목표값을 초과하고 있다. 이는, 자가 발전 장치 (40) 가 고주파 전력 변동에 추종할 수 없어, 여분으로 전력을 발전해 버린 것을 나타내고 있다. 또한, 종래 방법으로는, 15：30 에 있어서의 매전량이 매전 목표값보다 부족하다. 이는, 자가 발전 장치 (40) 가 고주파 전력 변동에 추종할 수 없어, 발전할 수 없었던 것을 나타내고 있다. 이와 같이 종래 방법으로는, 매전량을 매전 목표값에 일치시키는 것이 곤란하다.As shown in Fig. 4, in the conventional method, the total amount of all the articles at 15:00 and 16:00 exceeds the pre-purchase target value. This shows that the self-power generation device 40 can not follow the high-frequency power fluctuation and has developed an extra power. Further, in the conventional method, the total amount of all the products at 15:30 is insufficient. This shows that the self power generation device 40 could not follow high frequency power fluctuation and could not generate electricity. As described above, in the conventional method, it is difficult to match the total amount to the target value every time.

한편, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 관련된 방법에서는, 축전 장치 (50) 에 의해 잉여 전력을 축전함으로써, 15：00, 15：30, 16：00 모두 매전량이 매전 목표값에 들어가 있다. 즉, 14：30 ∼ 15：00, 15：30 ∼ 16：00 에서는, 자가 발전 장치 (40) 에 의해 발전된 여분의 전력을 축전 장치 (50) 에 의해 축전하고, 15：00 ∼ 15：30 에서는, 자가 발전 장치 (40) 에 의한 발전만으로는 부족한 전력을, 축전 장치 (50) 에 의한 방전에 의해 공급하고 있다. 이들 처리는, 상기한 도 3 의 스텝 S4 에 나타내는 바와 같이, 전력 제어 장치 (10) 의 발전 축전 지시부 (114) 가 고주파 전력 변동에 따른 축전량/방전량의 지시량을 축전 장치 (50) 에 송신하여, 축전 장치 (50) 의 축전량/방전량을 변경시킴으로써 실현할 수 있다.On the other hand, as shown in Fig. 4, in the method related to the present invention, the surplus electric power is stored by the power storage device 50 so that the total amount of all the electric power is 15000, 15:30, 16:00 . That is, at 14:30 to 15:00 and 15:30 to 16:00, the extra power generated by the self-power generation device 40 is stored by the power storage device 50, and at 15:00 to 15:30 , And supplies power that is insufficient only by the power generation by the self power generation device 40 by discharging by the power storage device 50. As shown in step S4 of FIG. 3, the power generation and storage instruction unit 114 of the power control apparatus 10 supplies an instruction amount of the amount of power storage / discharge corresponding to the high-frequency power fluctuation to the power storage device 50 And changing the storage amount / discharge amount of the power storage device 50. [

또한, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 15：30 ∼ 16：00 에서는, 저주파 전력 변동에 따라 자가 발전 장치 (40) 의 발전량을 낮게 제어함으로써, 허비되는 발전을 억제하고 있다. 이 처리는, 상기한 도 3 의 스텝 S4 에 나타내는 바와 같이, 전력 제어 장치 (10) 의 발전 축전 지시부 (114) 가 저주파 전력 변동에 따른 발전량의 지시량을 자가 발전 장치 (40) 에 송신하여, 자가 발전 장치 (40) 의 발전량을 변경시킴으로써 실현할 수 있다.As shown in Fig. 4, at 15:30 to 16:00, the power generation amount of the self-power generation device 40 is controlled to be low according to the low-frequency power fluctuation, thereby suppressing wasteful power generation. 3, the power generation and storage instruction unit 114 of the power control apparatus 10 transmits the instruction amount of the power generation amount in accordance with the low-frequency power fluctuation to the self power generation apparatus 40, Can be realized by changing the amount of electric power generated by the self-generating device (40).

이상, 본 발명에 관련된 전력 시스템에 대해서, 발명을 실시하기 위한 형태 및 실시예에 의해 구체적으로 설명했는데, 본 발명의 취지는 이들 기재에 한정되는 것이 아니라, 특허 청구 범위의 기재를 토대로 넓게 해석되어야 한다. 또한, 이들 기재를 토대로 여러 가지로 변경, 개변하거나 한 것도 본 발명의 취지에 포함되는 것은 말할 필요도 없다.As described above, the power system according to the present invention has been specifically described by way of embodiments and examples, but the intention of the present invention is not limited to these embodiments, but should be broadly construed based on the description of the claims do. It is needless to say that various changes and modifications based on these descriptions are included in the purport of the present invention.

산업상 이용가능성Industrial availability

본 발명은, 시스템 전체의 전력 수요를 고려하여 매전량을 제어할 수 있기 때문에, 전력 시스템에 적용할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a power system because it is possible to control the total amount in consideration of the power demand of the entire system.

1：전력 시스템
10：전력 제어 장치
11：연산 처리부
111：제조 계획 취득부
112：전력 수요 예측부
113：전력 변동 분리부
114：발전 축전 지시부
12：ROM
121：전력 제어 프로그램
13：RAM
14：전송로
15：입출력 포트
20：데이터 베이스
30：송전선
40：자가 발전 장치
50：축전 장치
60：열연 공장
70：기타 공장
80：전송로
90：외부 전력 수급 장치
100：연결점1: Power system
10: Power control device
11:
111: Manufacturing plan acquisition unit
112: Power demand forecasting section
113: Power fluctuation separator
114:
12: ROM
121: Power control program
13: RAM
14: transmission path
15: I / O port
20: Database
30: Transmission line
40: Self-generating device
50: Power storage device
60: Hot rolling mill
70: Other factories
80: transmission path
90: External power supply device
100: Connection point

Claims

A power generation system comprising: a plant having a power demanding facility; an electric power generating device for supplying the generated electric power to the plant; and a transmission line for connecting the plant and the self power generating device, and supplying surplus electric power to the external power supplying device For every power system,
A power storage device connected to the power transmission line for storing power generated by the self power generation device and for supplying the stored power to the plant;
A database in which manufacturing plan information of the factory is stored,
Predicts a fluctuation in future demand for power in the plant based on the manufacturing plan information, instructs the self-power generation device to change the generation amount in accordance with the predicted future demand for power demand, And a power control device for instructing the device to perform power storage and discharge,
The power control device includes:
A manufacturing plan acquiring unit that acquires the manufacturing plan information from the database;
A power demand predicting unit for predicting future fluctuations of the electric power demand based on the manufacturing plan information;
Calculating a target power generation amount by adding a future power generation amount to the future power demand fluctuation and outputting the target power generation amount to the self power generation device based on the low frequency power fluctuation that is the power fluctuation that can be followed by the self power generation device, Frequency power fluctuation that can not be followed by the power storage device;
And an electric generation and storage instruction unit for instructing the self-generating device to generate electric power in accordance with the low-frequency electric power fluctuation and to instruct the electric storage device to charge or discharge the electric motor in accordance with the high-
And continuously controls the total amount of electricity to the pre-charge target value.

delete

The method according to claim 1,
Wherein said power storage device has a faster response speed to fluctuations in power demand than said self-generating device.

The method of claim 3,
Wherein the power storage device is a flywheel device, a secondary battery, or a capacitor.

The method according to any one of claims 1, 3, and 4,
A power system characterized by being a system within a steel mill.