정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 (KIISE Transactions on Computing Practices)
Current Result Document :
| 한글제목(Korean Title) |
하수처리장 유입 펌프 운영을 위한 지능형 통합 스케줄링 방법 |
| 영문제목(English Title) |
A Smart Joint Coordination Scheme for Operating Pumps in a Wastewater Treatment Plant |
| 저자(Author) |
서기업
윤승욱
김용휘
문창호
황의석
Giup Seo
Seungwook Yoon
Yonghwi Kim
Changho Mun
Euiseok Hwang
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| 원문수록처(Citation) |
VOL 26 NO. 08 PP. 0378 ~ 0383 (2020. 08) |
한글내용
(Korean Abstract) |
본 논문은 하수처리장 펌프 시스템의 효율적인 운영을 위하여 계시별 요금제(time of use, ToU)와 운영 조건위반 페널티를 동시에 고려하는 지능형 통합 스케줄링 방법을 제안한다. 하수처리장에서 유입 펌프의 소비전력은 하수처리공정 전체소비전력량의 큰 비중을 차지한다. 이에 따라, 유입 펌프의 소비전력 및 전력비를 줄이고 운영효율을 높이기 위한 연구들이 진행되어왔다. 특히, 전력비 절감의 경우 운영 스케줄링 시 ToU 요금제를 고려하여 전기요금이 저렴한 시간에 주로 펌프 운영을 계획했다. 하지만, 이러한 방법은 실제 현장에 바로 적용될 경우, 펌프 시스템의 성능 저하 및 손상과 같은 문제들을 유발할 수 있다. 따라서, 스케줄링 시 사전에 운영조건 위반으로 인한 펌프정 범람과 펌프의 공동현상으로부터 안전성을 확보해야 한다. 제안된 방법은 하수처리장 실측 데이터에 기반한 시뮬레이션을 통해 기존 운영방법들과 비교하여 펌프 시스템 운영비 및 운영 안전성 측면에서 더 효과적임을 보인다
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영문내용
(English Abstract) |
In this paper, a smart joint coordination scheme for pump systems in a wastewater treatment plant is proposed, where time-of-use (ToU) tariffs and constraint violation penalties are jointly accounted for the cost-efficient operations. The power consumption of the pumps in the wastewater treatment plant occupies a large portion of the total power consumption in the wastewater treatment process. Accordingly, there have been some studies to reduce the power consumption and the electricity cost of the pumps while increasing the operation efficiency. In particular, in terms of electricity cost reduction, the pump operation is mainly planned at a period when electricity prices are at low cost, considering ToU tariffs. However, if this strategy is applied to an actual site, it can cause problems such as the degradation of the pump and the violation of constraints. Thus, it is necessary before scheduling the pump operation to ensure safety from overflow and cavitation which occur by constraint violation. Through the simulation based on the ground truth data, the proposed method showed the effect of improving the pump system operation cost reduction and constraint violation, compared with existing strategies.
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| 키워드(Keyword) |
하수처리시스템
유입 펌프 운영 스케줄링
혼합정수계획법
에너지 유연성
운영비 효율성 분석
wastewater treatment system
pump operation scheduling
mixed integer linear programming
energy flexibility
operation cost-efficiency analysis
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