하수처리장 유입 펌프 운영을 위한 지능형 통합 스케줄링 방법

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.