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KR20090019079A - Generation control system of a tidal power station and method controlling thereof - Google Patents

Generation control system of a tidal power station and method controlling thereof Download PDF

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KR20090019079A
KR20090019079A KR1020070083228A KR20070083228A KR20090019079A KR 20090019079 A KR20090019079 A KR 20090019079A KR 1020070083228 A KR1020070083228 A KR 1020070083228A KR 20070083228 A KR20070083228 A KR 20070083228A KR 20090019079 A KR20090019079 A KR 20090019079A
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tidal
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time
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오민환
장경수
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주식회사 삼안
오민환
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Abstract

A system and a method thereof for controlling the optimum power simulation operation of a tidal power station for performing the optimum power generation are provided to minimize time for predicting the optimization according to a change of a power generation operating time(initiation and termination) and a power generation consumption amount. A measuring instrument unit measures a tide level and transmits measured tide level information. An optimum model simulation unit simulates the optimum power generation to determine the power generation initiation and finish time and outputs the prediction seawall level information of that time. A main monitoring control system compares and outputs information about the prediction seawall level with information about the measured prediction seawall. The optimum model simulation unit differentiates a change of the minimum power generation operating time and the power generation consumption amount according to a specified range. A range having the maximum power generation amount and the minimum power generation operating time is predicted in the specified range.

Description

조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어시스템 및 그 방법{Generation control system of a tidal power station and method controlling thereof}Generation control system of tidal power plant and its method {Generation control system of a tidal power station and method controlling}

본 발명은 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 시스템의 통합관리 기술로서 실시간 데이터와 예측 데이터를 통합하여 최적 발전을 수행하기 위한 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optimal power generation simulation operation control system and a method of tidal power plant, and in particular, as an integrated management technology of the system, an optimal power generation simulation operation control system for tidal power plants for performing optimal power generation by integrating real-time data and predictive data; It's about how.

일반적으로 석탄이나 석유 또는 원자력을 이용하여 전기를 생성하는 발전장치는 화력발전장치, 수력발전장치 및 원자력 발전장치 등이 대표적이다.In general, a power generator that generates electricity using coal, oil, or nuclear power is typically a thermal power plant, a hydroelectric generator, and a nuclear power plant.

화력발전장치는 화석 연료를 사용하는 것으로 화석 연료 자원이 고갈될 뿐 아니라, 공해의 유발로 환경에 끼치는 피해가 심각하며, 수력발전장치는 넓은 지역을 수몰시켜야 하므로, 지역주민 이주에 따른 사회적 문제와 자연생태계의 파손을 야기시키는 문제점이 있다. 그리고 원자력 발전장치는 핵연료의 사용에 따른 안전성에 문제가 있으며, 발전과정에서 발생되는 원자력의 폐기물 및 오염물질 등에 의해 환경을 오염시키게 되어 생명을 위협하는 심각한 문제로 대두되고 있다.Thermal power plants use fossil fuels, which not only deplete fossil fuel resources, but also cause serious damage to the environment due to pollution, and hydroelectric power plants must submerge large areas. There is a problem that causes damage to the natural ecosystem. In addition, the nuclear power plant has a problem in safety due to the use of nuclear fuel, and is contaminated with the environment by the waste and pollutants of nuclear power generated in the power generation process has emerged as a serious threat to life.

이와 같은 문제를 해소하기 위해 자연을 이용한 발전장치로는 태양열을 이용 한 발전장치, 풍력을 이용한 풍력발전장치 및 바다의 조수간만의 차를 이용한 조력발전장치가 있다.In order to solve such a problem, there are natural power generators such as solar power generators, wind power generators using wind power, and tidal power generators using only the difference between tides in the ocean.

우리나라의 서해안은 조력발전에 유리한 조건을 갖추고 있어 1929년 조선총독부시절부터 인천해역에 대한 조력발전소 타당성을 검토하기 시작하였으며, 최근에는 시화호에 시화조력발전소가 건설 중에 있고, 도교의정서에 의한 친환경에너지개발의 일환으로 인천만, 가로림만 등 조력발전사업의 적극적인 추진으로 타당성 및 실시설계가 이루어지고 있다.The west coast of Korea has favorable conditions for tidal power generation, and began to examine feasibility of tidal power plant for Incheon sea area in 1929 when the governor-general government began. In recent years, Sihwa tidal power plant is under construction in Sihwa Lake, and eco-friendly energy development under the Taoist Protocol As part of this project, feasibility and detailed design have been achieved through active promotion of tidal power projects such as Incheon Bay and Garorim Bay.

조력발전이란 해수면의 상승 하강에 의한 해수와 조지의 수위차를 이용하여 에너지를 생산하는 발전방식이다. 조력발전은 수력과 달리 해수의 발전사용 유통량에는 제한이 없는 것으로 가정하고 있으나 인공으로 조성된 조지의 저수량의 시설제한을 받게 된다. 일반적으로 하루 두번 발생하는 조석의 조위와 조지의 수위차를 이용하여 발전낙차를 얻게 되고 조지에 충수되고 배수되는 조지의 연속적 저수량관리를 효율적으로 운영하여 발전량 생산을 극대화한다. 조력발전 운영이란 매 조석 사이클에서 변화하는 조석의 크기, 조위와 수위, 유입량 및 파랑변화 상태를 고려하여 발전량을 최대로 확보할 수 있는 조력발전 모형을 시뮬레이션하고 최적 결과를 이용 발전개시시점 및 정지시점을 결정하는 문제는 여러 변수를 고려해야하는 시스템의 최적설계문제로 매우 어렵다. 현재까지 최적 기동정지방법으로는 최적화법, 산술연산법, 참조모델법, 동적 계획법이 조력발전소에 응용한 연구가 있었다.Tidal power generation is a power generation method that produces energy by using sea level and George water level difference caused by rising and falling sea level. Unlike hydropower, tidal power generation assumes that there is no restriction on the amount of power used for seawater generation, but it is subject to artificially low George's facilities. In general, power generation falls by using tidal tide and George's water level difference that occurs twice a day, and maximizes the production of power generation by efficiently managing the continuous low water management of George filled and drained. The tidal power generation operation simulates a tidal power generation model that maximizes the amount of power generated by considering tidal size, tidal and water level, inflow and wave changes in each tidal cycle, and starts and stops power generation using optimal results. The problem of deciding this problem is very difficult because of the optimal design of the system that takes into account several variables. To date, the optimal start and stop methods have been applied to tidal power plants by optimization, arithmetic, reference model, and dynamic planning.

조력발전소의 발전이론은 수력과 동일하나 시스템 구성상에서는 많은 차이를 보이고 있다. 특히 대규모 방조제를 설치 인공 조지를 형성하여 조석 간만의 차에 의한 조지의 충수와 배수를 통한 조력발전을 수행함으로 조력발전시설과 갑문의 시설이 시스템적으로 대규모화하고, 조력발전의 주 에너지원인 해양의 조석과 조위를 예측할 수 있어, 조지의 저수량의 효율적인 활용이라는 측면에서 매 조석당 조력발전량의 최대 생산이라는 목표를 갖고 운영을 해야 하는 문제가 있다.The development theory of tidal power plant is the same as that of hydropower, but there are many differences in system configuration. In particular, large-scale tidal thrombstones are formed with artificial tides to carry out tidal power generation by supplementing and draining the tidal currents due to tidal tides. Tidal and tidal currents can be predicted, and there is a problem in that it is necessary to operate with the goal of maximizing tidal power generation per tidal phase in terms of efficient use of George's water storage.

최근 컴퓨터 및 데이터통신시스템의 급속한 발전은 컴퓨터의 H/W 가격하락으로 전력계통, 수력발전소 및 조력발전소의 대규모 시스템에 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)시스템이 도입되고, 에너지관리, 발전운영계획, 설비감시제어, 데이터 로깅을 수행하고, 컴퓨터의 연산기능과 데이터베이스를 이용한 플랜트의 시스템적 최적운영계산을 수행 최적 의사결정지원을 수행하고 있으나, 설비감시 및 제어시스템은 약 1초 간격의 실시간으로 운영되고 최적운영계산에 의한 의사결정지원문제는 약 15초간의 연산시간이 소용되어 두 시스템간의 시간동기를 맞추기 매우 어려운 문제로 현재까지는 두 시스템이 각기 온 라인(On-Line)과 오프 라인(Off-Line)시스템으로 따로 운영되고 있다.Recently, the rapid development of computer and data communication system is caused by the decrease of H / W price of computer, and supervisory control and data acquisition (SCADA) system is introduced in large-scale systems of power system, hydro power plant and tidal power plant, energy management, power generation operation plan, Facility monitoring control and data logging are performed, and system optimal operation calculation of the plant using computer operation function and database is performed. Optimal decision support is performed, but facility monitoring and control system is operated in real time at about 1 second intervals. The decision support problem by the optimal operation calculation is about 15 seconds of computation time and it is very difficult to synchronize the time synchronization between the two systems. So far, the two systems are on-line and off-line. Line) system is operated separately.

조력발전운전방식은 조석의 이용횟수에 따라 단류식 발전과 복류식 발전으로 나누고 단류식의 경우 이용방향에 따라 창조식과 낙조식으로 구분된다. 우리나라의 서해안의 조력발전소 지점의 타당성 조사시 단류식 발전소가 주를 이루고 있으며, 국내 최초로 시공되고 있는 시화호조력발전소의 발전운전방식은 단류식, 창조식 방식을 사용하고 있다.  Tidal power operation is divided into single-flow and double-flow generation according to the number of tides. In the feasibility study of tidal power plant branch on the west coast of Korea, a single-flow power plant is mainly used. The power generation operation method of Sihwa tidal power plant, which is being constructed for the first time in Korea, uses a single-flow and creative method.

창조식 발전방식은 낙조시 수문과 수차를 개방하여 조지수위를 간조위까지 낮추어 창조시에 발전하는 방식이며, 발전대기→발전→배수대기→배수의 싸이클이 연속하여 반복하는 발전방식이다. 발전 모드는 창조시에 최적발전 수두차 발생시부터 수차발전기를 가동하여, 발전가능 최저수두차 발생시점까지 연속발전하게 된다. 배수 모드는 낙조시에 내수위와 외조위가 같아지는 시점부터 다음 창조시 내수위와 외조위가 같아지는 시점까지 수차 수문을 개방하여 조지내의 저수량을 외해로 배수하여 조지의 내수위를 낮춘어 발전낙차를 증가를 도모한다. 도 1에 조력발전 운전방식 사이클을 나타내었다.The creative development method is a method of developing at the time of creation by lowering the George's water level to low tide level by opening the hydrology and aberration at the time of fall, and the cycle of development standby → development → drainage waiting → drainage is repeated. In the generation mode, the generator generates a continuous generator from the time of occurrence of the optimum power generation head to the aberration generator. In the drainage mode, the water level is opened from the time when the internal water level and the outer tide are the same at the time of fall, and the water level is the same at the time of the next creation. We plan to increase. 1 shows a tidal cycle.

도 1에서 1개의 조석에 대한 외조위와 저수지수위를 나타내고 발전을 위한 낙차는 외조위와 내수위차를 발전 수두차로 한다. 발전개시 시점의 최적개시 수두차와 발전종료시점의 최소발전가능 수두차의 결정은 조력발전소의 설비 제약조건하에서 변화하는 조석과 조위를 예측하고, 조지의 수위변화와 터빈의 특성을 고려하여 제 변수를 감안 계산해야하므로 어려운 문제이고, 조석에 대한 최대발전량 생산량을 위한 수차터빈의 기동과 정지시점이 발전량의 증감에 영향을 미치는 중요한 변수로서 최적시뮬레이션의 설계가 이루어져야한다.In FIG. 1, the tide level and the reservoir level for one tidal phase are shown, and the drop for power generation uses the tide level and the water level difference. Determination of the optimum start water head difference at the start of power generation and the minimum power generation head difference at the end of power generation predicts tidal and tide changes under the facility constraints of tidal power plants, and takes into account the parameters of the water level change and turbine characteristics. This is a difficult problem because it is necessary to calculate it, and the optimal simulation should be designed as an important variable that affects the increase and decrease of the generation of turbines for the maximum output of tides.

조력발전의 발전이론은 수력발전이론과 같으며, 수력발전은 발전사용수량이 증감되지만, 조력발전은 발전낙차가 증감된다. 따라서 조력발전은 외조위와 조지의 저수지수위 차인 발전낙차(H)와 수차터빈을 통과한 발전사용수량(Q)와의 함수관계에 있고 터빈발전기 제작사의 제작특성곡선(Hill Chart)에 의한 터빈효율과 발전기효율을 적용한 식은 다음과 같다. The development theory of tidal power generation is the same as the theory of hydropower generation, while hydropower generation increases or decreases the quantity of power used, but tidal power generation increases or decreases. Therefore, tidal power is a function of power generation fall (H), which is the difference between the outer tide level and George's reservoir level, and the quantity of water used (Q) passed through the water turbine, and the turbine efficiency and the generator according to the manufacturer's production chart (Hill Chart) The equation applying the efficiency is as follows.

Figure 112007059784206-PAT00001
Figure 112007059784206-PAT00001

여기서, E : 발전량(kW), Q: 터빈 사용수량(m3/sec), H : 조위와 -조지간 수위차(m),

Figure 112007059784206-PAT00002
: 수차효율(%),
Figure 112007059784206-PAT00003
: 발전기효율(%)Where E is the amount of power generated (kW), Q is the amount of turbine use (m 3 / sec), H is the level difference between the tide and -George (m),
Figure 112007059784206-PAT00002
: Aberration efficiency (%),
Figure 112007059784206-PAT00003
Generator efficiency (%)

발전계산을 위한 입력자료로는 조석자료, 수위별 조지면적, 수차발전기 및 수문의 대수, 수차발전기 및 수문의 통과 유량 특성, 수차발전기 특성계수, 그리고 수차발전기의 수두와 발전량 및 수두와 통과 유량관계식 등이 요구된다.Input data for power generation calculation include tidal data, surface area by water level, number of aberration generators and floodgates, flow rate characteristics of aberration generators and floodgates, aberration generator characteristic coefficients, and head and power generation and head and passage flow relations of aberration generators Etc. are required.

발전계산의 결과는 계산된 조석수, 조석의 시작과 끝나는 시간에 대한 분할시간, 발전개시 및 종료 시점의 조위예측 시각, 발전개시 및 종료 시점의 외조위, 조지수위, 외조위와 조지수위차인 수두차, 조석당 발전량, 발전량 누가량, 발전시간별 발전사용수량, 배수시 시간별 수차 및 수문배수량이 계산된 결과를 출력한다.The results of power generation calculation are calculated tides, tide time for start and end of tides, tide forecasting time at the start and end of power generation, external tide at the start and end of power generation, tide level, tide head which is difference between tide level and tide level, Outputs the results of tidal power generation, power generation nougat, power generation usage by power generation time, water aberration and hydrologic drainage by time of drainage.

조력발전량의 계산은 조력발전운전방식의 공정의 연속성의 표현으로 도 2와 같이 연속되는 조석과 조석의 크기에 따라 발전대기→발전→배수대기→배수의 단조지 창조시 발전방식을 나타낸 것이다. 발전낙차를 결정하는 외조위는 결정된 예측값이 주어진다.The calculation of tidal power generation is an expression of the continuity of the process of the tidal power generation operation method and shows the power generation method in the generation of forged land of power generation atmosphere → power generation → drainage atmosphere → drainage according to the tidal and tidal sizes as shown in FIG. 2. The tide level that determines the generation fall is given the determined forecast value.

또한 이와 같은 조력 발전에 관한 기술의 일례가 하기 문헌 1 및 2에 개시되어 있다.In addition, an example of the technique related to such tidal power generation is disclosed in Documents 1 and 2 below.

[문헌 1] 대한민국 특허 특허공보 제2007-0061488호 (2007.06.13 공개)[Document 1] Korean Patent Patent Publication No. 2007-0061488 (published on June 13, 2007)

[문헌 2] 대한민국 특허 특허공보 제2007-0023186호 (2007.02.28 공개)[Patent 2] Korean Patent Patent Publication No. 2007-0023186 (published Feb. 28, 2007)

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술에 있어서는 조위 정보에 의한 예측 데이터를 이용하여 조력 발전소의 최대 발전량 조건을 예측함에 있어 발전 제어 시스템에서 그 예측을 위해 처리하는 시간이 길어진다는 문제가 있었다.However, in the conventional technology as described above, there is a problem in that the generation control system takes longer to process the prediction in estimating the maximum power generation condition of the tidal power plant using prediction data based on the tide information.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 과거의 조위 정보들로부터 최대 발전량 조건을 산출하기 위하여 발전가동시간(개시 및 종료)과 발전 사용수량의 변화에 따른 최적화를 예측하기 위한 시간을 최소화할 수 있는 조력발전소의 최적 발전모의 운영제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the problems described above, and to predict the optimization according to the change in the power generation run time (start and end) and the amount of power used in order to calculate the maximum power generation conditions from the past tide information It is to provide an operation control system and method for an optimal power generation simulation of tidal power plants that can minimize the time required for the operation.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어시스템은 실시간 데이터를 기준으로 조력발전소의 최적 발전을 제어하는 시스템으로서, 조위를 측정하여 측정된 조위 정보를 전송하는 계측 장치부, 상기 계측 장치부로부터 상기 조위 정보를 입력받아 조석시작과 종료기간에 최소한의 발전 가동시간과 최대한 발전량 생산을 목적으로 하는 최적 발전을 모의 운영하여 발전 개시 및 종료 시각을 결정하고 그 때의 예측 조지수위 정보를 출력하는 최적모형 시뮬레이션부와 상기 계측 장치부로부터 상기 조지수위 정보를 입력받고, 상기 최적모형 시뮬레이션부로부터 상기 예측 조지수위 정보를 입력받아 발전 개시 및 종 료 시점을 판단하여 발전 개시 및 종료 명령을 수행하며, 상기 조력발전소의 각종 설비를 제어 및 감시하고, 상기 예측 조지수위에 대한 정보와 실측된 조지수위에 대한 정보를 비교하여 출력하는 주 감시제어 시스템을 포함하며, 상기 최적모형 시뮬레이션부는 최소한의 발전 가동시간과 발전 사용수량의 변화를 일정 범위별로 미분하고, 그 일정 범위 중에서 최대한의 발전량 및 최소 발전가동시간을 갖는 범위를 예측하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the optimal power generation simulation operation control system of the tidal power plant according to the present invention is a system for controlling the optimal power generation of the tidal power plant on the basis of real-time data, and a measurement device unit for measuring the tide level and transmitting measured tide information. And receiving the tide information from the measuring device unit, simulating and operating the optimal power generation for the purpose of producing the minimum power generation time and the maximum power generation during the tidal start and end periods to determine the start and end time of the power generation, and then predict George The power generation start and end by determining the power generation start and end time by receiving the information on the level of the George level from the optimum model simulation unit and the measurement device unit for outputting the water level information, and receiving the predicted level of the George water level from the optimum model simulation unit Command and control and control various facilities of the tidal power plant And a main monitoring and control system for comparing and outputting the information on the predicted George level and the information on the measured George level, wherein the optimum model simulation unit has a range of changes in the minimum generation uptime and the quantity of power used. It is characterized by differentiating and predicting a range having the maximum generation amount and the minimum generation operating time among the predetermined ranges.

또, 본 발명에 따른 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어시스템에 있어서, 상기 최적모형 시뮬레이션부는 상기 계측 장치부로부터 입력되는 조지수위 정보중 일정기간의 정보를 저장하는 조지수위 데이터베이스부, 상기 조지수위 데이터베이스부에 저장된 상기 정보에 의해 조지수위를 예측하는 조지수위 예측부와 상기 조지수위 예측부에서 예측된 조지수위에 의해 최대 발전 가능한 발전 개시 및 종료 조지수위를 예측하는 최적 발전 시뮬레이션부를 포함하고, 상기 최적 발전 시뮬레이션부는 상기 일정 범위별로의 미분을 반복 실행하여 최대 발전량 및 최소 발전가동시간을 갖는 범위를 예측하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the optimal power generation simulation operation control system of the tidal power plant according to the present invention, the optimum model simulation unit is a water level database unit for storing a predetermined period of information of the water level information input from the measuring device unit, the water level database And an optimal power generation simulation unit for predicting the maximum power generation start and end possible George level by the George water level predicted by the George water level predictor, and predicting the George water level by the information stored in the unit. The power generation simulation unit repeatedly executes the derivatives for each predetermined range, and predicts a range having a maximum power generation amount and a minimum power generation operating time.

또, 본 발명에 따른 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어시스템에 있어서, 상기 조지수위는 상기 조위정보와 조지의 제약 조건들로부터 산출된 데이터에 의해 예측되고, 이 예측된 조지수위 정보는 발전, 수문의 개폐 등 조지운영의 기준이 되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the optimal power generation simulation operation control system of the tidal power plant according to the present invention, the level of the george is predicted by the data calculated from the tide information and the constraints of the george, the predicted george level information is generated, the number It is characterized by being the standard for George's operations such as opening and closing of doors.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어 방법은 발전가동시간과 발전 사용수량의 변화를 일정 범위별로 미분 하고, 그 일정 범위 중에서 최대 발전량을 갖는 범위를 예측하는 예측단계, 상기 예측단계에서 예측된 범위를 다시 미분하여 최대 발전량 및 최소 발전가동시간을 갖는 범위를 좁혀 실가동에서 필요한 범위까지 반복 예측하는 반복예측단계, 상기 반복예측단계에서 예측된 최대 발전량 및 최소 발전가동시간을 판단하는 단계, 상기 최대 발전량 및 최소 발전가동시간이 되는 경우에 있어서의 조위를 발전 개시 및 종료 조지수위로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the optimal power generation simulation operation control method of the tidal power plant according to the present invention differentiates the change in power generation operation time and the quantity of use of power by a certain range, and predicts a range having the maximum generation amount from the predetermined range. Prediction step, repetition prediction step of re-differentiating the range predicted in the prediction step to narrow down the range having the maximum generation amount and minimum generation operating time, and repeatedly predicting to the required range from the actual operation, the maximum generation amount and minimum predicted in the iteration prediction step Determining the power generation operating time, and determining the tidal power in the case where the maximum power generation amount and the minimum power generation operating time are the power generation start and end george levels.

또 본 발명에 따른 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어 방법에 있어서, 상기 발전소의 시설제약 조건으로서 실시간 데이터를 얻기 위하여 바다의 조위를 측정하는 단계, 과거 일정 주기별 조위 데이터를 얻기 위하여 상기 실시간 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하고, 상기 예측단계는 상기 저장 단계에서 저장된 과거의 조위 데이터로부터 조지수위를 예측하고 미분하여 발전가능한 조지수위를 예측하는 것을 특징으로 한다.In the optimal power generation simulation operation control method of the tidal power plant according to the present invention, the step of measuring the sea tide in order to obtain real-time data as the facility constraint conditions of the power plant, the real-time data to obtain the tide data for each predetermined period in the past The method may further include storing the data, and the predicting step may predict the level of the tide level from the previous tide data stored in the storing step and predict the differential level to generate power.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 조력발전소의 최적 발전 모의 운영제어 시스템 및 그 방법에 의하면, 실가동에서 필요한 범위까지 반복 예측하는 방법에 의해 발전제어시스템의 최대 발전량과 최소 발전가동시간 예측처리 시간을 최소화할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the optimal power generation simulation operation control system and the method of the tidal power plant according to the present invention, the maximum power generation amount and the minimum power generation operating time prediction processing time of the power generation control system by the method of repeatedly predicting the actual operation to the required range The effect that can be minimized is obtained.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 구성을 도면에 따라서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated according to drawing.

먼저 본 발명의 개념에 대해 설명한다.First, the concept of the present invention will be described.

본 발명에서는 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) 시스템의 계측제어장치를 이용한 실시간 설비상태감시 및 제어기능과 컴퓨터의 연산기능을 이용한 시스템적 최적운영계산 결과에 의한 의사결정지원문제가 SCADA시스템의 계층적 구조 안에서 운영될 수 있도록 실시간감시/제어 및 의사결정지원을 통합운영 할 수 있는 시간차를 이용한 인터럽터(Interrupter) 방법의 시간 동기방안을 제시하고, 예측된 조위에서 매조석마다 최대조력발전량을 생산할 수 있도록 조력발전 최적시뮬레이션을 수행하고, 그 최적값의 기동시점과 정지시점을 조력발전기의 기동과 정지명령을 수행할 수 있도록 최적기동 정지시점을 결정하는 최적화 방법을 제시한다.In the present invention, real-time facility status monitoring and control function using the supervisory control and data acquisition system of SCADA system and the decision support problem based on the system optimal operation calculation result using the computational function of the computer are hierarchical of SCADA system. To present the time synchronization method of the interrupter method using the time difference to integrate the real-time monitoring / control and decision support to be operated in the structure, and to produce the maximum tidal power generation for each tidal stone at the predicted tidal level. This paper presents an optimization method to determine the optimal start and stop times for performing tidal power generation simulation and performing start and stop commands of tidal generators.

본 발명에 따른 조력발전소 최적운영방안에서는 조위 예측과 조력발전의 최대발전량생산을 SCADA에서 구현할 수 있도록 계측제어의 2 계층 구조를 설계하고 실시간계측과 시뮬레이션의 시간차를 이용한 인터럽터 방법의 시간 동기방안을 설계하여 SCADA시스템에서 적용할 수 있도록 발전모형계산과 발전설비기동정지 명령을 자동제어할 수 있도록 상, 하위계층으로 구분 2 계층 구조로 설계하였다.In the optimal operation plan of tidal power plant according to the present invention, two-layer structure of measurement control is designed to implement tidal prediction and maximum generation of tidal power generation in SCADA and design time synchronization method of interrupter method using time difference of real-time measurement and simulation. In order to be applied in SCADA system, it was designed in two-layer structure divided into upper and lower layers to automatically control power generation model calculation and power plant start stop command.

본 발명의 유용성 검증을 위하여 현재 건설 중에 있는 시화호 조력발전소의 제원을 이용하여 그 계산 결과를 제시하였다. 본 발명에서 제시한 조력발전소 최적운영방안의 SCADA의 계측제어 및 최적운영시뮬레이션 의한 발전기 기동정지가 SCADA시스템 도입의 기본모델로 적극 적용하기를 바라고, 최적운영시뮬레이션의 계산의 정확성과 계산 속도를 개선할 수 있도록 산술연산법(Full Optimization Method)를 이용하여 시화호 조력발전소에 적용하여 그 결과를 제시하였다. 조위예측은 해양 발명원에서 시화 작은가리섬 해상 조위를 예측한 데이터 중 2일간 데이터 496개를 취하였다. 조력발전소 최적운영을 위하여 2계층 구조의 SCADA설계와 최대발전량생산에 따른 발전기 기동/정지 시각을 계산한 결과에서 실제운영과 거의 일치하는 것을 알 수 있었다.In order to verify the usefulness of the present invention, the calculation results were presented using the specifications of Sihwaho tidal power plant currently under construction. It is hoped that the generator start and stop by the measurement control and optimal operation simulation of the SCADA of the optimal operation plan of the tidal power plant proposed in the present invention will be actively applied as the basic model of the introduction of the SCADA system, and the accuracy and calculation speed of the calculation of the optimal operation simulation will be improved. The results were applied to Sihwaho tidal power plant using the full optimization method. The tide prediction took 496 data for two days from the data of predicting the sea tide of Sihwa small island in the marine institute. For optimal operation of tidal power plant, the two-stage SCADA design and the generator start / stop time according to the maximum generation yield were found to be in close agreement with the actual operation.

발전사용유입량과 수문배수량 조절에 의한 조지의 수위조절로 터빈발전기 설정치 수위와 실제수위와의 차이는 유량조절회로 PI의 유량 설정치 Q값의 변화로 나타난다. 여기서 Q값의 변화는 발전사용수량과 수문방류량의 합계이다. The difference between the turbine generator set point level and the actual level is shown by the change in the flow rate setpoint Q value of the flow control circuit PI, by adjusting George's water level by controlling the power usage and the hydrological drainage. The change in Q is the sum of the amount of power used and the number of hydrological discharges.

유량 설정치는 유량제어에 의해 유닛(Unit)별 유량이 각 배분된다. 만약 유량설정치가 유닛별 사용수량보다 높으면 수문 방류량 제어에서 수문방류량에 배분한다. 조지의 수위를 변화하게 하는 것은 유입량의 상태변화와 유량제어에서 사용수량의 변화이다.The flow rate set value is distributed to each unit flow rate by flow control. If the flow rate setting is higher than the water used per unit, the hydrostatic discharge control will be distributed to the hydrologic discharge. It is the change in the state of inflow and the amount of water used in the flow control that causes the level of George to change.

조지의 유입량과 방류량의 차이가 있을 경우 유량의 상관관계를 조지의 수위변화로 시간적으로 설명하는 상태방정식은 식 2와 같다.If there is a difference between George's inflow and discharge, the state equation that explains the correlation between the flow rates in terms of George's water level changes is shown in Equation 2.

Figure 112007059784206-PAT00004
Figure 112007059784206-PAT00004

여기서, Yt :실제 headwater 레벨, Y0: 수학모형 계산시작을 위한 초기값 수위, S0: 초기 저수량, Q IN : 유입되는 유량(저수지상류에서 유입되는 유입량), Q U: 해측에서 발전기를 통해서 들어오는 량, QG : 수문을 통해서 방류되는 수문의량, QUG : 발전기를 통해서 방류되는 배수량, Qa : 저수지에서의 증발유량 Where Y t is the actual headwater level, Y 0 is the initial level for starting the mathematical model calculation, S 0 is the initial reservoir, Q IN is the inflow (inflow from the reservoir), and Q U is the generator on the sea side. Inflow through, Q G : Hydrostatic discharge through the hydrology, Q UG : Discharge discharged through the generator, Q a : Evaporation flow in the reservoir

상기 식 2에 의해 수차발전기의 운전상태감시와 자동제어방식은 수차발전기 설비 전체를 최적의 조건하에서 자동으로 운전함으로 발전용량을 극대화하고 최대출력 운전을 위해 병렬운전방식(Joint Control)을 도입하고 있다. 병렬운전의 세트 포인트(Set point)는 파랑이나 유속 및 낙차에 따른 변수에 능동적으로 대응 전체부하에 대하여 전체발전기가 발전기 1대를 운영하는 것과 같이 발전출력 또는 발전사용수량이 자동제어된다. According to Equation 2, the operation state monitoring and the automatic control method of the aberration generator are automatically operated under optimum conditions for the entire aberration generator equipment to maximize the generation capacity and introduce a parallel control method (Joint Control) for maximum output operation. . Set point of parallel operation actively responds to the wave, flow velocity and falling variables. The generation output or the quantity of use is automatically controlled as if the whole generator operates one generator for the total load.

그러므로 병렬운전방식을 위한 설정값은 식(3)과 같이 "개별운전 모드”로 운전 중인 모든 발전기의 실제 값의 합을 더한 종합 설정치가 된다.Therefore, the set value for the parallel operation method is the total set value plus the sum of the actual values of all generators operating in the "individual operation mode" as shown in equation (3).

Figure 112007059784206-PAT00005
Figure 112007059784206-PAT00005

여기서 : S J : 각 발전기에 배분되어야할 설정값. S G : 발전소 전체를 위한 종합 설정값, O i : 개별운전 모드로 운전중인 발전기들의 실제값, O t : 정지 중인 발전기의 실제 값 배분되어야할 설정값Where: S J : The setpoint to be distributed to each generator. S G : Total setpoint for the entire plant, O i : Actual value of generators operating in individual operation mode, O t : Actual value of the stationary generator Setpoint to be distributed

다음에 발전기 기동정지결정을 위한 최적발전시뮬레이션에 대해 설명한다.Next, the optimal generation simulation for generator start stop determination will be described.

조력발전은 최대 출력 및 최대발전량을 매조석마다 계산해야 한다. 최대발전량계산을 위해서는 수차발전기의 기동/정지 시점 결정이 중요하다. 조석의 크기에 따른 수차발전기의 기동과 정지 시점을 결정하는 방법으로 최적화법, 산술연산법, 참조모델법, 동적계획법이 조력발전소에 응용한 바가 있다. 본 발명에서는 이론이 간단하고 계산이 정확하며 계산속도가 빠른 "Time Advance Method"과 "Full Optimization Method" 의 2가지 방법을 도 3과 같이 나타내고, 본 발명에서 적용한 "Full Optimization Method"의 계산과정을 도 4에 나타내었다.Tidal power generation should calculate the maximum power and maximum power generation for each tidal stone. In order to calculate the maximum power generation, it is important to determine the start / stop time of the generator. Optimization, arithmetic, reference model, and dynamic planning methods have been applied to tidal power plants to determine the start and stop times of aberration generators according to tidal size. In the present invention, two methods, "Time Advance Method" and "Full Optimization Method", which are simple in theory, accurate in calculation, and fast in calculation, are shown in FIG. 3, and the calculation process of "Full Optimization Method" applied in the present invention is shown. 4 is shown.

도 3(a)의 "Time Advance Method"는 조지를 조성 조지의 잔여 용적과 특정수두 차에서의 수차발전을 고려하여 발전시간을 산정한 후 시간 진행 값(Time Advanced Value)를 조정하여 최대발전량이 발생하는 수두차를 결정한다.The "Time Advance Method" of FIG. 3 (a) shows the maximum generation amount by adjusting the time advanced value after calculating the generation time in consideration of the residual volume of George and the aberration generation at a specific head of the head. Determine the head difference that occurs.

도 3(b)의 "Full Optimization Method"는 매 조석마다 발전가능 최저 수두차에서 정격 수두차까지 0.1m씩 변화시키면서 최대낙차까지 발전량을 산정하여 최대발전량이 발생하는 수두차를 결정한다."Full Optimization Method" of FIG. 3 (b) is to calculate the amount of power generation up to the maximum drop while varying by 0.1m from the lowest possible head pore difference to the rated head difference for each tidal phase to determine the head generation at which the maximum generation amount occurs.

조력발전소는 동일한 규모의 여러 대의 수차발전기 및 수문을 통하여 조지에 충수하고 배수함으로 대규모설비를 운전 감시해야하므로 원격제어시스템(SCADA)의 도입이 일반화되고 있다. 본 발명에 따른 모델에서는 SCADA 시스템에서 계측과 제어장치 및 컴퓨터의 연산기능에 의한 실시간 최적연계운영에 효율적으로 이용할 수 있도록 계산속도가 우수한 "Full Optimization Method"를 이용하였다. 계산과정은 도 4의 a , b, c 과정과 같다.Since tidal power plants must operate and monitor large-scale facilities by flooding and draining George through several aberration generators and sluices of the same size, the introduction of a remote control system (SCADA) is becoming common. In the model according to the present invention, the "Full Optimization Method" with excellent calculation speed was used to efficiently use the real-time optimal linkage operation by the computational function of the measurement and control device and the computer in the SCADA system. The calculation process is the same as the process of a, b, c of FIG.

또 최적발전량 시뮬레이션은 y축의 조위와 조지수위차인 낙차의 변화와 x축의 시간에 대하여

Figure 112007059784206-PAT00006
로 미분한 시간 간격을 y축의 낙차를 0.1m 증가시켜 반복계 산에 의해 최대발전량이 생산되는 시점과 종점을 결정하는 것으로 수차를 통과하는 유량특성은 외조위와 내수위의 수두차와 발전사용수량에 대한 함수로 최대발전량의 수학식은 다음 식4와 같다.In addition, the optimal power generation simulation is based on the variation of freefall, which is the difference between the y-axis tide and the tide level, and the time on the x-axis.
Figure 112007059784206-PAT00006
The differential time interval is increased by 0.1m from the y-axis to determine the start point and end point of the maximum power generation by repeated calculation. Equation 4 of the maximum power generation as a function of

Figure 112007059784206-PAT00007
Figure 112007059784206-PAT00007

여기서, Pmax: 최대발전량. Pi : i시간대의 출력, Qi : i시간대의 발전사용수량, Hi : i시간대의 발전낙차,

Figure 112007059784206-PAT00008
: i시간대의 수차 및 발전기 효율Where P max : maximum power generation amount. P i: the output of the time zone i, Q i: i developed using amount of time, H i: the development of free fall time i,
Figure 112007059784206-PAT00008
: Aberration and Generator Efficiency in i-time

일반적으로 대규모시스템에서 SCADA시스템의 제어계층구조는 하기 표1과 같이 4 계층의 제어계층을 구성하고 있다. 4 계층의 SCADA시스템을 조력발전소에 도입할 경우 4 계층의 "Dispatch Control Level"은 발전소와 외부와의 연계운영 즉, 전력거래소에서 전체전력계통의 부하를 발전소별로 분담하는 발전량의 급전지령계층으로 볼 수 있으나, 조력발전소의 경우는 화력발전소처럼 연료비를 절감하는 경제적 급전운영이 어렵다.In general, the control layer structure of the SCADA system in a large-scale system comprises a control layer of four layers as shown in Table 1 below. In case of introducing 4th level SCADA system to tidal power plant, 4th level "Dispatch Control Level" refers to the linkage operation between power plant and the outside, that is, the power supply dispatch level of power generation that divides the load of the entire power system by power plant in the power exchange. However, in the case of tidal power plants, it is difficult to operate the economical power supply to reduce fuel costs like thermal power plants.

조력의 자연현상인 해양의 조석에너지에 의거 운영되어야 하므로 전력계통의 부하조정과 분리하여 조력발전운영계획에 의한 조위 예측에 의한 조지의 "Rule Curve"를 개발 운영하여야 할 것이다. 따라서 최상위계층의 4 레벨의 "Dispatch Control Level"은 조력발전소의 특성인 조석과 조위예측과 조지의 저수지운영 룰커브(Rule Curve)에 의한 최대화발전량생산의 댐 및 발전소 통합운영 레벨로 정의할 수 있다.Since it should be operated based on the tidal energy of the ocean, which is a natural phenomenon of tidal power, it should be developed and operated by George's "Rule Curve" by tidal prediction based on tidal power generation operation plan separately from load adjustment of electric power system. Therefore, the 4th level "Dispatch Control Level" of the top level can be defined as the integrated operation level of dam and power plant production of maximal generation output by tidal and tidal prediction and George's reservoir curve rule. .

3 레벨의 발전소(power station)는 발전설비의 통합제어 계층으로 SCADA시스템의 HMI, 네트워크 관리, RDBS의 데이터 액세스에 의한 운전분석 , D/B의 데이터 액세스에 의한 보고 및 운영의 기본기능과 발전소 전체출력이나 사용수량에 의한 경영상의 최대발전량 생산을 위한 저수지운영 룰 커브의 트랙킹(Tracking) 제어로 발전소 통합운영제어를 수행한다. The three-level power station is an integrated control layer of the power plant. The basic functions of HMI, network management, operation analysis by data access of RDBS, reporting and operation by data access of D / B, and the whole plant Power plant integrated operation control is performed by tracking the reservoir operation rule curve for the production of the maximum power generation in management by the output or the quantity used.

2 레벨에서는 발전소 전체의 "global setting" 값을 발전가능한 발전기를 대상으로 부하분담을 하게 되고 제작사의 필 차트(Fill Chart)곡선에 의한 최대효율 트랙킹 제어로 최대출력운전을 한다.At level 2, the load sharing is applied to generators capable of generating the "global setting" value of the entire plant, and the maximum output operation is performed by the maximum efficiency tracking control by the manufacturer's fill chart curve.

1 레벨은 각각의 레벨로 자동제어계층이 되겠다. Level 1 will be an automatic control layer for each level.

제어 계층(Control Hierarchy)Control Hierarchy 레 벨 level 제 어Control 조력발전소의 적용 레벨 Application level of tidal power plant S/WS / W 비 고Remarks 4 레벨4 levels Dispatch ControlDispatch Control 댐 및 발전소 통합 운영LevelDam and power plant integrated operation level Power Management & Decision makerPower Management & Decision maker 해양조위 및 조지 저수지 & 조력발전설비 급전 통합운영 Integrated operation of ocean tide and George reservoir & tidal power generation facilities 3 레벨3 levels Station ControStation contro 발전소 통합 운전LevelPower plant integrated operation level Joint Control & Optimization Schedule OperationJoint Control & Optimization Schedule Operation 조력발전기 및 수문연계통합운전Tidal Generator and Hydrological Linkage Operation 2 레벨2 levels Local ControlLocal Control 수차·발전기 운전LevelAberration / Generator Operation Level Remote Control & Supervisory of GeneratorRemote Control & Supervisory of Generator 수차발전기 및 보조설비 연계 감시제어Supervisory control linked to aberration generator and auxiliary equipment 1 레벨1 level Individual Control Individual Control 자동제어장치 제어LevelAutomatic controller control level Automation Control AVR 및 Gov 자동 제어(PID Control )Automation Control AVR and Gov Automatic Control (PID Control) 자동제어Automatic control

또한, 도 5에는 일반적인 SCADA 시스템의 구성도를 보여주고 있다. SCADA 시스템의 조력발전소 도입과 적용에 있어서는 기본적인 기능으로는 조력발전설비의 운전 상태를 원격 감시 제어하는 시스템으로 컴퓨터의 연산과 제어기능을 계층적으로 구성하고 있다. 일반적으로는 3 계층을 구성적용하고 있다. In addition, Figure 5 shows the configuration of a typical SCADA system. In the introduction and application of the tidal power plant of the SCADA system, the basic function is a system that remotely monitors and controls the operation status of the tidal power plant. In general, three layers are applied.

하위의 1 계층은 로컬 제어수준으로 계측과 제어장치를 구성하고, 2 계층은 스테이션 제어수준으로 그룹별 감시와 제어를 수행하며 , 상부의 3 계층은 감시제어와 정보시스템 수준으로 컴퓨터를 기반으로 한 전체시설의 원격감시를 수행하며, 시스템의 설계, 최적시뮬레이션의 수행을 수행한다. The lower tier consists of instrumentation and control at the local control level, the second tier performs monitoring and control by group at the station control level, and the upper tier 3 is based on the computer at the supervisory control and information system level. Remote monitoring of the entire facility is carried out and system design and optimal simulation are performed.

도 5에서 외부기관으로는 수리수문정보, 해양 및 수질정보를 인터페이스하고, 조위예측과 발전모형 시뮬레이션은 발전소 최적운영시스템으로 발전량 극대화계산 및 발전기 기동정지 시점을 제공하고 있다. 조지의 홍수운영 및 조위의 파랑정보를 통해 발전기운전을 보호한다.In FIG. 5, the hydrological information, ocean and water quality interface are interfaced to external organizations, and the tide prediction and power generation model simulation provide the maximum power generation calculation and the generator start and stop time as the optimal operation system of the power plant. Protect generator operation through George's flood operation and tidal wave information.

전력설비 및 건축 관재설비는 원격감시제어대상에 포함하고 수차발전기는 조인트 컨트롤(Joint Control)에서 다수의 수차 조속기를 전체부하와 연계하여 1대를 운영하는 것처럼 발전출력을 일정하게 운전하도록 한다. 각 단위 수차터빈에서는 개별 부하에 안내날개와 런너의 각도를 조절 개별 출력을 자동제어 한다. Electric power facilities and building facilities are included in the remote monitoring control object, and the aberration generator is designed to operate the power generation in a constant manner as if a plurality of aberration governors are operated in conjunction with the total load in joint control. In each unit aberration turbine, it adjusts angle of guide vane and runner to individual load and automatically controls individual output.

다음에 조위계측 데이터 이원화 활용방법의 설계에 대해 설명한다.Next, the design of the method for utilizing tide measurement data dualization will be described.

조력발전소의 최적운영문제는 조석과 조위예측에 의한 최적발전계획의 수립과 설비의 상태감시 및 발전기의 자동기동정지이다. 본 설계방법에서는 조위관측 데이터의 이용방법을 실시간의 계측제어로의 데이터 활용과 최적발전운영계획에서의 입력데이터로의 활용방법을 스테이션 수준에서 도 6과 같이 2 레벨 방법으로 설계한다. 즉, 1개의 측정값은 수차발전기의 실시간 운전감시제어를 수행하고 또 다른 1개의 측정값은 최적발전운영계획계산의 입력 값으로 제공되며 최적운영계획의 결과값을 일정 시간마다 SCADA 주제어부에 전송 수차발전기의 기동정지를 실시간으로 수행하도록 한다. The optimal operational problems of tidal power plants are the establishment of an optimal power generation plan based on tidal and tidal forecasting, the monitoring of the condition of the facilities, and the automatic shutdown of the generator. In this design method, the method of using tide observation data is designed as a two-level method at the station level as shown in FIG. 6 at the station level. That is, one measurement value performs real-time operation monitoring control of the aberration generator, and another measurement value is provided as an input value of the optimal power generation operation plan calculation, and the result of the optimal operation plan is transmitted to the SCADA main controller at regular intervals. Start of the generator is stopped in real time.

다음에 감시제어시스템의 분석에 대해 설명한다.Next, the analysis of the monitoring control system will be described.

조력발전소의 원방감시 제어시스템은 수차발전기의 자동제어설비와 계측제어장치 및 제어 패널과 보조를 맞추어 실시간으로 감시제어하고 전력거래소로부터 발전계획을 접수 발전소의 급전관리를 담당한다. SCADA의 감시제어구조는 두가지 기능분배를 근간으로 로컬제어수준과 스테이션 제어수준으로 각 수준에서 계층적 독립성을 유지하고, 또 한편으로는 한 개의 기능체계를 갖춘 수준에서 장애 발생시 운전이 지속 될 수 있도록 한다. 제어시스템을 구성하는 장비들은 백업이 되고 광섬유기술에 기반한 산업용 통신망을 통해 상호 정보를 주고받는다.The remote supervisory control system of tidal power plant is in charge of power supply management of power plant by keeping supervision and control in real time by keeping pace with automatic control equipment, measurement control device and control panel of water turbine generator. SCADA's supervisory control structure maintains hierarchical independence at each level, based on two function distributions, at the local control level and the station control level. do. The devices that make up the control system are backed up and exchange information with each other through an industrial communication network based on fiber optic technology.

감시제어시스템은 영상처리 및 HMI시스템을 근간으로 실시간 데이터베이스에서 데이터검색 과거의 평균값과 관측값 및 예측값을 그래픽상에서 비교하므로 의사결정지원을 할 수 있도록 한다. 이러한 감시제어 시스템의 분석은 도 7과 같다.Surveillance control system is based on image processing and HMI system, and provides graphical support for comparing the average and observed and predicted values of data retrieval from real-time database. The analysis of such a supervisory control system is shown in FIG. 7.

다음에 조력발전소 SCADA구성의 설계에 대해 설명한다.Next, the design of the tidal power plant SCADA configuration will be described.

본 설계방법에서는 조위관측 데이터의 이용방법으로 계층적 2 레벨 방법에 이용한다. 운영은 2원화(1 레벨 : 총괄운영, 2 레벨 : 감시제어)하고 감시제어는 1원화 방안으로 1개 시스템에서 집중감시제어 한다This design method uses hierarchical observation data as a hierarchical two-level method. The operation is divided into two (one level: general operation, two levels: supervisory control), and the supervisory control is centralized supervision and control in one system.

도 8은 계층제어 구조 분석도를 나타낸다. 8 shows a hierarchical control structure analysis diagram.

다음에 본 발명에 따른 최적발전운영계획의 적용사례에 대해 설명한다.Next, application examples of the optimal power generation operation plan according to the present invention will be described.

본 발명에 따른 적용개요는 다음과 같다.The application overview according to the present invention is as follows.

세계최대규모의 조력발전소를 건설중에 있는 시화호 조력발전소는 단조지 단류발전소(창조식)로 수차용량은 25.4MW x 10대이고, 배수수문(B15.3m x H12.0m)은 8대이며, 수차중심수위는 EL(-)13.0m로 발전소 설계현황은 도 9와 같다.Sihwa Lake Tidal Power Plant, which is building the world's largest tidal power plant, is a forged-flow single-flow power plant (creation type) with aberration capacity of 25.4MW x 10 units and drainage gate (B15.3m x H12.0m) with 8 units. The center water level is EL (-) 13.0m and the design status of the power plant is as shown in FIG. 9.

또한, 조사 자료는 다음과 같다.In addition, the survey data are as follows.

조석은 일반적으로 18.6년, 1년 및 1개월을 주기로 나타내는 것으로 조사되었으며, 본 모델에서는 시화 작은가리섬의 조석자료를 해양발명원에서 예측된 2002.7.1-2003.6. 30 자료 중 2일(6분간 단위 497개)간의 자료를 이용하였다.The tides are generally represented at 18.6 years, 1 year, and 1 month period. In this model, tidal data of Sihwa small island were estimated from the Marine Invention 2002.7.1-2003.6. Two days (497 units of 6 minutes) of 30 data were used.

이 조위 예측은 도 10과 같다.This tide prediction is shown in FIG.

초기용적 Vi 에 대한 조지수위는 도 11의 내용적 곡선에 의해 Zi로 나타내고, 다음 단계 조지용적 Vi+1에 대해 조지수위는 Zi+1로 계산된다.The george level for the initial volume V i is represented by Zi by the content curve of FIG. 11, and the george level is calculated as Z i + 1 for the next step George volume V i + 1 .

수차유량의 특성곡선은 도 12에 도시된 바와 같으며, 발전시는 수문을 닫으므로 수차를 통과하는 유량만 산정하게 된다. 통과하는 유량 Qt 는 제작사의 필 차트(Fill Chart)를 커브 피팅(Curve -fitting) 방법을 이용 수두차 및 효율에 의한 출력을 다항식으로 표시한 식은 5와 같다.The characteristic curve of the aberration flow rate is as shown in FIG. 12, and only the flow rate passing through the aberration is calculated since the water gate is closed during power generation. The flow rate Q t passing through the manufacturer's fill chart (Curve-fitting) using the curve fitting (Curve-fitting) method to express the output by the head difference and efficiency in polynomial is equal to 5.

Qt=(k6*Hg 6+k5*Hg 5+ … +k1*Hg+k0)*Nt Q t = (k 6 * H g 6 + k 5 * H g 5 +… + k 1 * H g + k 0 ) * N t

η=k6*Hg 6+k5*Hg 5+ … +k1*Hg+k0 eta = k 6 * H g 6 + k 5 * H g 5 +... + k 1 * H g + k 0

여기서,: Qt : 발전시 수차통과유량(m3/s), η : 수차효율(%), Nt : 수차설치대수(10대), Hg : gross head(m), k0~k6 :수차특성곡선으로부터 도출된 계수Where: Q t : Aberration flow rate in power generation (m 3 / s), η: Aberration efficiency (%), N t : Number of aberration installation units (10 units), H g : gross head (m), k 0 ~ k 6 : coefficient derived from aberration characteristic curve

단, 유량특성곡선식은 정격수두 HR 를 기준으로 2개의 식으로 표현한다. However, the flow characteristic curve expression is expressed by two equations based on the rated head H R.

또한, 수문유량의 특성 곡선은 다음과 같다.In addition, the characteristic curve of the hydrologic flow rate is as follows.

수문은 B16.3m x H12.0m x 8대로 수문유량특성 식은 6과 같다.The hydrologic flow rate is B16.3m x H12.0m x 8, and the hydrologic flow characteristic is expressed as 6

Qng = Nng * a * ΔHb Q ng = N ng * a * ΔH b

여기서 Nng : 신규배수갑문 설치대수(대), a :모형실험에서 도출된 계수, ΔH : 수두차 gross head(m)Where N ng : number of new drainage locks installed (large), a: coefficient derived from model test, ΔH: head difference gross head (m)

또, 터빈 배수유량의 특성 곡선은 식 7과 같다,The characteristic curve of the turbine drainage flow is shown in Equation 7,

Qtr=(k6*Hg 6+k5*Hg 5+ … +k1*Hg+k0)*Nt Q tr = (k 6 * H g 6 + k 5 * H g 5 +… + k 1 * H g + k 0 ) * N t

여기서 Qtr : 배수시 수차통과유량(m3/s), Nt : 수차설치대수(10대)Where Q tr : Aberration flow rate in drainage (m 3 / s), N t : Number of aberration installations (10 units)

본 발명에 따른 최적계산의 방법은 다음과 같다.The method of optimal calculation according to the present invention is as follows.

조력발전은 조지용량이 한정되어 있다. 시설제약 조건하에서 발전량을 최대화할 수 있는 방안으로 도 13과 같이 발전량계산 흐름도를 나타내었다. Tidal power has a limited capacity. As a method for maximizing power generation under facility constraint conditions, a power generation calculation flowchart is shown in FIG. 13.

발전가능 최소낙차를 초기값으로 주고 조석곡선의 등간격i는 i=i0+1로 최대조위까지 반복해서 계산하며 조지의 수위Xi가 시설제약조건인 최종 수위 Xi=XL에 도달하면 계산을 마친다.The minimum possible fall of the power generation is set as an initial value, and the equal interval i of the tidal curve is i = i 0 +1, which is calculated repeatedly up to the maximum tide level.When George level X i reaches the final level X i = X L , Finish the calculation.

이러한 운전절차의 계산결과는 다음과 같다.The calculation result of this operation procedure is as follows.

도 14는 시간 분할(DT)를 6분간으로 하고, 2일(496개)간 데이터를 계산결과에서 매 조석에 의한 배수->발전대기->발전->배수대기의 과정을 순환적으로 잘 나타내 주고 있다.FIG. 14 shows the cycle of drainage-> power generation-> power generation-> water drain by the tides in the result of calculating the time division (DT) for 6 minutes and calculating data for 2 days (496). Giving.

최적기동 및 정지 시점 계산 결과 도 15에서 조석의 크기에 따라 기동시점 및 발전시간이 다르게 나타나고, 정지시점은 일정 운영수위에 잘 접근됨을 잘 나타내 주고 있다. As a result of calculating the optimum starting and stopping time, the starting time and the generating time are different according to the size of the tides in FIG. 15, and the stopping time is well represented by approaching a certain operating level.

즉, 본 발명에 따른 조력발전소의 최적 발전제어 시스템은 실시간 데이터를 기준으로 조력발전소의 최적 발전을 제어하는 시스템으로서, 도 8에 도시된 바와 같이 크게 조위를 측정하여 측정된 조위 정보를 전송하는 계측 장치부, 계측 장치부로부터 조위 정보를 입력받아 최적 발전을 위한 발전 개시 및 종료 조위를 결정한 예측 조위 정보를 출력하는 최적모형 시뮬레이션부와 계측 장치부로부터 조위 정보를 입력받고, 최적모형 시뮬레이션부로부터 상기 예측 조위 정보를 입력받아 발전 개시 및 종료 시점을 판단하여 발전 개시 및 종료 명령을 수행하며, 조력발전소의 각종 설비를 제어 및 감시하고, 예측 조위에 대한 정보와 실측된 상기 조위에 대한 정보를 비교하여 출력하는 주 감시제어 시스템을 포함하는 구성을 구비한다. 또한 도 8에 도시된 그 밖의 구성 요소는 본 발명의 발명자가 출원한 대한민국 특허 공개공보 제 2006-0116344호에 기재되어 있는 구성을 사용할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다. That is, the optimal power generation control system of the tidal power plant according to the present invention is a system for controlling the optimal power generation of the tidal power plant on the basis of real time data, as shown in FIG. The optimum model simulation unit which receives the tide information from the device unit and the measuring unit unit and outputs the predicted tide information for determining the start and end tidal power generation for optimal power generation, and receives the tide information from the measuring unit unit. It receives the predicted tide information, determines the start and end time of power generation, executes power generation start and end commands, controls and monitors various facilities of the tidal power plant, and compares the information about the predicted tide with the measured tide. It is provided with the structure containing the main supervisory control system which outputs. In addition, since other components shown in FIG. 8 may use the configuration described in Korean Patent Publication No. 2006-0116344 filed by the inventor of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 주요 특징은 조력발전 모의운영 모델이 탑재된 최적모형 시뮬레이션부가 발전가동시간과 발전 사용수량의 변화를 일정 범위별로 미분하여 그 일정 범위 중에서 최대 발전량 및 최소 발전가동시간을 갖는 범위를 예측하는 것이다.The main feature of the present invention is that the optimal model simulation unit equipped with the tidal power generation simulation operation model differentiates the change in the generation uptime and the quantity of use of the power generation by a certain range to predict a range having the maximum generation amount and the minimum generation uptime among the range. will be.

또한, 본 발명에 따른 최적모형 시뮬레이션부는 계측 장치부로부터 입력되는 조위 정보중 일정기간의 정보를 저장하는 조위 데이터베이스부, 조위 데이터베이스부에 저장된 상기 정보에 의해 조위를 예측하는 조위 예측부와 조위 예측부에서 예측된 조위에 의해 최대 발전 가능한 발전 개시 및 종료 조지수위를 예측하는 최적 발전 시뮬레이션부를 포함하는 구성이며, 최적 발전 시뮬레이션부가 일정 범위별로의 미분을 반복 실행하여 최대 발전량 및 최소 발전가동시간을 갖는 범위를 예측하는 것이다.In addition, the best model simulation unit according to the present invention, the tide database unit for storing a predetermined period of the tide information input from the measurement device unit, the tide prediction unit and the tide prediction unit for predicting the tide by the information stored in the tide database unit It is a configuration that includes an optimal power generation simulation unit for predicting the maximum power generation start and end level of power generation by the tidal power predicted by the power generator, and the optimal power generation simulation unit repeatedly executes the derivative for each range to have the maximum power generation and the minimum power generation run time. To predict.

즉, 본 발명에 따른 조력발전소의 최적 발전제어 시스템은 과거의 조위 정보 및 조지수위 정보들로부터 최대 발전량 조건을 산출하기 위하여 발전가동시간(개시 및 종료)과 발전 사용수량의 변화에 따른 최적화를 이루기 위하여 발전가동시간과 발전 사용수량의 변화를 일정 범위(가동 시간 및 사용 수량) 별로 미분하여 그 일정 범위 중에서 최대 발전량 및 최소 발전가동시간을 갖는 범위를 예측하고, 그 예측된 범위를 다시 미분하여 최대 발전량을 갖는 범위를 좁혀 실가동에서 필요한 범위까지 반복 예측하는 방법에 의해 발전제어시스템의 최대 발전량 및 최소 발전가 동시간 예측처리 시간을 최소화하는 것이다.That is, the optimal power generation control system of the tidal power plant according to the present invention achieves optimization according to the change of power generation run time (starting and ending) and the quantity of use of power generation in order to calculate the maximum power generation condition from past tidal information and tidal level information. In order to differentiate the change in generation operation time and the quantity of use of power generation by a certain range (operation time and quantity of use), it predicts the range with the maximum generation amount and the minimum generation operation time among the predetermined ranges, and differentiates the predicted range again to maximize By minimizing the range of power generation and repeatedly predicting the actual operation to the required range, the maximum generation amount and minimum generation time of the power generation control system are minimized.

다음에 조력발전소의 최적 발전제어 시스템에 따른 제어 방법에 대해 도 16에 따라 설명한다.Next, a control method according to the optimum power generation control system of the tidal power plant will be described with reference to FIG.

도 16은 본 발명에 따른 조력발전소의 최적 발전제어 시스템에 따른 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.16 is a flowchart illustrating a control method according to the optimal power generation control system of the tidal power plant according to the present invention.

먼저 발전소의 시설제약 조건으로서 실시간 데이터를 얻기 위하여 조위측정 센서를 이용하여 바다의 조위를 측정하고, 과거 일정 주기별 조위 데이터를 얻기 위하여 실시간 데이터를 저장하여 조위 정보를 수집하고, 조위 정보들로부터 조지에 유입되는 수량과 조지에서 유출되는 수량 등을 종합하여 조지의 제약 조건들로부터 산출된 데이터(조지 수위 정보)를 저장 및 수집한다(S10).First, we measure the tide of the sea using the tide measurement sensor to obtain real time data as the facility constraint condition of the power plant, collect the tide information by storing the real time data to obtain the tide data at a certain period in the past, and from the tide information The amount of water flowing in and the amount of water flowing out of George are combined to store and collect data (Georgian water level information) calculated from George's constraints (S10).

다음에 최적모형 시뮬에이션부에 조력발전 모의운영 모델을 탑재시킨다(S20).Next, the tidal power generation simulation operating model is mounted on the optimum model simulation unit (S20).

다음에 최적모형 시뮬레이션부에서 발전가동시간과 발전 사용수량의 변화를 일정 범위별로 미분하고, 그 일정 범위 중에서 최대 발전량을 갖는 범위를 예측한다(S30). Next, the optimum model simulation unit differentiates the change in the power generation operating time and the quantity of use of the power generation by a certain range, and predicts a range having the maximum generation amount from the predetermined range (S30).

최적발전 시뮬레이션부는 단계S30에서 예측된 범위가 최대 발전량을 갖는 범위인지 판단한다(S40).The optimal generation simulation unit determines whether the range predicted in step S30 is a range having the maximum generation amount (S40).

단계S40에서 최대 발전량을 갖는 범위가 아닌 것으로 판단한 경우에는 단계30으로 진행하여 최대 발전량을 갖는 범위를 다시 예측한다.If it is determined in step S40 that the range is not the maximum generation amount, the flow advances to step 30 to predict the range having the maximum generation amount again.

다음에 단계S40에서 최대 발전량을 갖는 범위인 것으로 판단한 경우에는 예 측된 범위가 최소 발전가동시간을 갖는 범위인지 판단한다(S50).Next, when it is determined in step S40 that the range has the maximum amount of power generation, it is determined whether the predicted range is the range having the minimum power generation operating time (S50).

단계S50에서 최소 발전가동시간을 갖는 범위가 아닌 것으로 판단한 경우에는 단계30으로 진행하여 최대 발전량을 갖는 범위 및 최소 발전가동시간을 다시 예측한다.If it is determined in step S50 that it is not the range having the minimum power generation operating time, the flow advances to step 30 to predict the range having the maximum power generation amount and the minimum power generation operating time again.

이 최적모형 시뮬레이션부는 상기 단계S30에서 예측된 범위를 다시 미분하여 최대 발전량 및 최소 발전가동시간을 갖는 범위를 좁혀 실가동에서 필요한 범위까지 반복 예측한다(S30). 이러한 반복예측단계S30는 최대 발전량을 갖는 범위로 판정될 때까지 반복된다.The optimum model simulation unit re-differentiates the range predicted in the step S30 to narrow down the range having the maximum generation amount and the minimum generation operating time, and repeatedly predicts the actual range from the actual operation to the required range (S30). This iteration prediction step S30 is repeated until it determines with the range which has the largest generation amount.

다음에 단계S50에서 최소 발전가동시간을 갖는 범위인 것으로 판단한 경우에는 발전개시 및 발전정지 시각과 그 시각에 대한 조지수위를 예측하고, 발전가동중에 사용수량을 예측하고(S60), 단계S60에서 예측된 정보는 도 8에 도시된 주감시제어부로 전송되어 주감시 제어부가 발전기, 송수전설비, 수문설비 등을 제어하게 된다.Next, if it is determined in step S50 that the range has the minimum power generation operating time, the generation start time and the generation stop time and the George water level for the time are predicted, and the quantity used during the generation operation is predicted (S60), and the prediction is made in step S60. The information is transmitted to the main monitoring control unit shown in FIG. 8 so that the main monitoring control unit controls the generator, the transmission and reception facility, the hydrological facility, and the like.

다음에 최적모형 시뮬레이션부는 최대 발전량 및 최소 발전가동시간의 예측을 종료한다(S70). Next, the optimum model simulation unit ends the prediction of the maximum generation amount and the minimum generation operating time (S70).

이와 같은 방법에 의한 발전의 개시 및 종료의 상태를 도 17에 나타내었다.The state of the start and end of power generation by this method is shown in FIG.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.As mentioned above, although the invention made by this inventor was demonstrated concretely according to the said Example, this invention is not limited to the said Example and can be variously changed in the range which does not deviate from the summary.

본 발명에 따른 조력발전소의 최적 발전제어 시스템 및 그 방법은 조력발전량 극대화를 위한 조력 발전소에서 최적화 발전 운영에 적용된다.The optimal power generation control system and method of the tidal power plant according to the present invention is applied to the optimized power generation operation in tidal power plant for maximizing tidal power generation.

도 1은 조력발전 운전방식 사이클을 나타내는 도면,1 is a view showing a tidal cycle operation mode,

도 2는 조력발전량을 계산하기 위한 흐름도,2 is a flowchart for calculating tidal power generation amount;

도 3 및 도 4는 발전기 기동정지결정을 위한 최적발전시뮬레이션을 설명하는 도면,3 and 4 are diagrams for explaining an optimal power generation simulation for generator start stop determination;

도 5는 일반적인 SCADA 시스템의 구성도,5 is a configuration diagram of a typical SCADA system,

도 6은 조지수위 예측 및 최적 모형을 구축하기 위한 흐름도,6 is a flow chart for constructing the George's water level prediction and the optimal model;

도 7은 감시제어 시스템의 분석도,7 is an analysis diagram of the monitoring control system;

도 8은 계층제어 구조 분석도,8 is a hierarchical control structure analysis diagram;

도 9는 발전소 설계현황을 나타내는 도면,9 is a view showing the design status of the power plant,

도 10은 조위 예측을 나타내는 그래프,10 is a graph showing tide prediction;

도 11은 조지의 내용적 곡선을 나타내는 도면,11 is a diagram showing a content curve of George;

도 12는 수차유량의 특성곡선도,12 is a characteristic curve of aberration flow rate,

도 13은 발전량을 계산하기 위한 흐름도,13 is a flowchart for calculating an amount of power generation;

도 14는 운전절차의 계산결과를 나타내는 그래프,14 is a graph showing a calculation result of an operating procedure;

도 15는 최적기동 및 정지 시점 계산 결과를 나타내는 도면,15 is a view showing a result of calculating the optimum starting and stopping time;

도 16은 본 발명에 따른 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어시스템에 따른 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도,16 is a flowchart illustrating a control method according to the optimal power generation simulation operation control system of the tidal power plant according to the present invention;

도 17은 도 16에 도시된 방법에 따라 발전의 개시 및 종료의 상태를 나타내는 그래프.FIG. 17 is a graph showing states of start and end of power generation according to the method shown in FIG. 16; FIG.

Claims (5)

실시간 데이터를 기준으로 조력발전소의 최적 발전을 제어하는 시스템으로서,As a system to control the optimal power generation of tidal power plant based on real time data, 조위를 측정하여 측정된 조위 정보를 전송하는 계측 장치부,A measurement device unit for measuring the tide and transmitting the measured tide information; 상기 계측 장치부로부터 상기 조위 정보를 입력받아 조석시작과 종료기간에 최소한의 발전 가동시간과 최대한 발전량 생산을 목적으로 하는 최적 발전을 모의 운영하여 발전 개시 및 종료 시각을 결정하고 그 때의 예측 조지수위 정보를 출력하는 최적모형 시뮬레이션부와Receives the tide information from the measuring device unit, simulates and operates the optimal power generation for the purpose of producing the minimum power generation time and maximum power generation during tidal start and end periods to determine the start and end time of power generation, and then predict the george level at that time. Optimal model simulation unit for outputting information 상기 계측 장치부로부터 상기 조지수위 정보를 입력받고, 상기 최적모형 시뮬레이션부로부터 상기 예측 조지수위 정보를 입력받아 발전 개시 및 종료 시점을 판단하여 발전 개시 및 종료 명령을 수행하며, 상기 조력발전소의 각종 설비를 제어 및 감시하고, 상기 예측 조지수위에 대한 정보와 실측된 조지수위에 대한 정보를 비교하여 출력하는 주 감시제어 시스템을 포함하며,Receives the george level information from the measuring device unit, receives the predicted george level information from the optimal model simulation unit to determine the start and end time of power generation, and to perform power generation start and end commands, and various facilities of the tidal power plant. It includes a main monitoring and control system for controlling and monitoring the output, and compares the information on the predicted George level with the information on the measured George level, and outputs, 상기 최적모형 시뮬레이션부는 최소한의 발전 가동시간과 발전 사용수량의 변화를 일정 범위별로 미분하고, 그 일정 범위 중에서 최대한의 발전량 및 최소 발전가동시간을 갖는 범위를 예측하는 것을 특징으로 하는 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어시스템.The optimum model simulation unit differentiates the minimum generation uptime and the change in the quantity of use of the power generation by a certain range, and predicts the range having the maximum generation amount and the minimum generation operating time among the predetermined ranges. Simulation operation control system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 최적모형 시뮬레이션부는 상기 계측 장치부로부터 입력되는 조지수위 정보중 일정기간의 정보를 저장하는 조지수위 데이터베이스부,The optimal model simulation unit is a water level database unit for storing information of a predetermined period of the water level information input from the measuring device unit, 상기 조지수위 데이터베이스부에 저장된 상기 정보에 의해 조지수위를 예측하는 조지수위 예측부와A george level predictor for predicting george level based on the information stored in the george level database unit; 상기 조지수위 예측부에서 예측된 조지수위에 의해 최대 발전 가능한 발전 개시 및 종료 조지수위를 예측하는 최적 발전 시뮬레이션부를 포함하고,An optimum power generation simulation unit for predicting the maximum power generation start and end power generation level possible by the level of the George predicted by the level controller; 상기 최적 발전 시뮬레이션부는 상기 일정 범위별로의 미분을 반복 실행하여 최대 발전량 및 최소 발전가동시간을 갖는 범위를 예측하는 것을 특징으로 하는 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어시스템.The optimum power generation simulation unit repeatedly executes the derivatives for each predetermined range to predict the range having the maximum power generation amount and the minimum power generation operating time. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 조지수위는 상기 조위정보와 조지의 제약 조건들로부터 산출된 데이터에 의해 예측되고, 이 예측된 조지수위 정보는 발전, 수문의 개폐 등 조지운영의 기준이 되는 것을 특징으로 하는 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어시스템.The tidal level is predicted by the tide information and the data calculated from the constraints of the tidal level, and the predicted tidal level information is the optimal power generation for tidal power plants, which is a standard of the George's operation such as power generation and opening / closing of the floodgate. Simulation operation control system. 발전가동시간과 발전 사용수량의 변화를 일정 범위별로 미분하고, 그 일정 범위 중에서 최대 발전량을 갖는 범위를 예측하는 예측단계,Prediction step of differentiating the change of generation operation time and the quantity of use of power generation by a certain range, and predicting the range having the maximum generation amount among the predetermined ranges, 상기 예측단계에서 예측된 범위를 다시 미분하여 최대 발전량 및 최소 발전가동시간을 갖는 범위를 좁혀 실가동에서 필요한 범위까지 반복 예측하는 반복예측단계,An iterative prediction step of re-differentiating the range predicted in the prediction step to narrow down the range having the maximum generation amount and the minimum generation operation time and repeatedly predicting the actual range from the actual operation to the required range; 상기 반복예측단계에서 예측된 최대 발전량 및 최소 발전가동시간을 판단하는 단계,Determining the maximum generation amount and the minimum generation operation time predicted in the iterative prediction step, 상기 최대 발전량 및 최소 발전가동시간이 되는 경우에 있어서의 조위를 발전 개시 및 종료 조지수위로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어 방법.And determining the tidal level in the case where the maximum power generation amount and the minimum power generation operating time are the power generation start and end tidal water levels. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 발전소의 시설제약 조건으로서 실시간 데이터를 얻기 위하여 바다의 조위를 측정하는 단계,Measuring the tide of the sea to obtain real-time data as the facility constraint condition of the power plant; 과거 일정 주기별 조위 데이터를 얻기 위하여 상기 실시간 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하고,Storing the real time data in order to obtain historical tide data at a certain period; 상기 예측단계는 상기 저장 단계에서 저장된 과거의 조위 데이터로부터 조지수위를 예측하고 미분하여 발전가능한 조지수위를 예측하는 것을 특징으로 하는 조력발전소의 최적 발전 모의운영 제어 방법.The predicting step is a method for optimal generation simulation operation control of tidal power plant, characterized in that to predict the level of the water level possible by predicting the differential level from the previous tide data stored in the storage step.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012177636A3 (en) * 2011-06-20 2013-03-21 The Aes Corporation Method and apparatus for controlling energy services based on market data
KR20140035112A (en) * 2012-09-13 2014-03-21 한국전력공사 Apparatus for calculating power generating available time and method for operating thereof
KR101512931B1 (en) * 2014-02-21 2015-04-16 동의대학교 산학협력단 Simulation apparatus for Electric Generating by the Water Pathway of Dual Breakwaters
WO2017065463A1 (en) * 2015-10-14 2017-04-20 한국수자원공사 Method for forecasting optimal operation of innovative single-action-type tidal power generation
KR20180049020A (en) * 2015-09-07 2018-05-10 쇼어라인 에이에스 Simulation method and system
CN114186640A (en) * 2021-12-14 2022-03-15 国家电网公司华中分部 Prediction method for overall power generation capacity of regional hydropower

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001211694A (en) 2000-01-21 2001-08-03 Toshiba Eng Co Ltd Governor control system for water-wheel generator
JP2004180378A (en) 2002-11-26 2004-06-24 Mitsubishi Electric Corp Hydraulic power generator facilities
KR100559085B1 (en) * 2003-04-03 2006-03-10 계병식 A tidal power plant
KR100681662B1 (en) * 2005-05-09 2007-02-09 주식회사 삼안 Generation control system of a tidal power station and method controlling thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012177636A3 (en) * 2011-06-20 2013-03-21 The Aes Corporation Method and apparatus for controlling energy services based on market data
US9020800B2 (en) 2011-06-20 2015-04-28 The Aes Corporation Method and apparatus for controlling energy services based on market data
KR20140035112A (en) * 2012-09-13 2014-03-21 한국전력공사 Apparatus for calculating power generating available time and method for operating thereof
KR101512931B1 (en) * 2014-02-21 2015-04-16 동의대학교 산학협력단 Simulation apparatus for Electric Generating by the Water Pathway of Dual Breakwaters
KR20180049020A (en) * 2015-09-07 2018-05-10 쇼어라인 에이에스 Simulation method and system
WO2017065463A1 (en) * 2015-10-14 2017-04-20 한국수자원공사 Method for forecasting optimal operation of innovative single-action-type tidal power generation
GB2560122A (en) * 2015-10-14 2018-08-29 Korea Water Resources Corp Method for forecasting optimal operation of innovative single-action-type tidal power generation
GB2560122B (en) * 2015-10-14 2020-12-30 Korea Water Resources Corp Method for forecasting optimal operation of single-action-type flood generation
CN114186640A (en) * 2021-12-14 2022-03-15 国家电网公司华中分部 Prediction method for overall power generation capacity of regional hydropower

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