KR101263375B1 - 전력 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력 제어에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전력 제어 장치는 부하단의 상태를 감지하는 부하 상태 감지 모듈 및 상기 감지된 부하단 상태에 관한 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 생성하여 전송하고, 상기 전송된 제1 메시지에 대응하는 제2 메시지를 수신하는 통신 및 제어 모듈을 포함하며, 상기 제2 메시지는 상기 부하단을 제어하기 위한 제2 정보를 포함하고, 상기 통신 및 제어 모듈은 상기 제2 정보를 기초로 상기 부하단을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for power control}
본 발명은 전력 제어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부하단의 상태를 감지하고, 상기 감지된 상태에 대응하여 상기 부하단을 제어하는 장치, 방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근 경제적인 발전과 도시기능의 확대로 인하여 신축 건축물은 대부분 첨단화, 고층화, 대형화를 지향하고 있으며, 건물의 설비는 유지 관리의 편의성을 강조하고 사무기기의 증가와 안정성을 고려하여 비교적 에너지를 많이 소비하는 형태의 건축이 이루어지고 있다.
한편, 건물에서 소비되는 에너지를 절감하기 위하여 많은 연구가 진행되었는데, 예컨대 공조, 전력, 조명용 시스템이 각각 별개로 구축되고 이를 바탕으로 에너지 관리 시스템이 운영되고 있다.
특히, 에너지 관리 효율을 향상시키기 위하여 많은 연구가 진행되어 왔으며 그 예로 공조 설비 성능 진단, 제어 및 관리 기술에 대한 연구, 및 IT 기술을 기반으로 하여 건물에 공급되는 에너지 소비 상황에 대한 분석 등이 있다.
그러나 기존의 연구들은 같은 종류의 설비에 대한 에너지 관리 효율에 대한 연구로서, 건물에서 운전되고 있는 공조, 전력, 조명제어 시스템의 에너지 소비를 종합적으로 분석하고 관리하여 에너지 절약 효과를 극대화 할 수 있는 기술에 대해서는 아직 개발되고 있지 않다.
또한, 전기 에너지의 대부분을 사용하는 객체들을 살펴보면, 사무환경에 있어서는 주로 콘센트 부하인데 콘센트에 무엇을 연결하여 사용할지 알 수 없고, 전력 계통에 있어서의 모터 제어 센터(Motor Control Center; MCC)의 동력 부분을 사용하는 것들은 대부분이 모터 부하에 의한 것들로서 인덕터(코일)에 의하여 역률에 악영향을 미치게 되고, 이것에 의한 무효 전력의 증가로 실제 사용하는 유효 전력의 감소를 야기하게 된다.
실제로 수배전반에서 전체 역률을 개선하여 각각의 분전반과 MCC에 전력을 공급한다고 하여도 각각의 분전반이나 MCC에서 사용되는 부하에 따라 역률이 달라질 수 있다.
특히 모터 부하를 많이 사용하는 곳에서는 여러 MCC를 통하여 각 모터에 전력을 공급하게 될 것이고, 하나의 모터에 의한 역률 악화가 전체 시스템에 영향을 주게 된다.
따라서 건물을 구성하고 있는 공조, 전력, 조명용 시스템에 대한 각각의 부하 상태를 각 부하단별로 감지하고, 부하 상태에 따라 개별적인 제어가 가능할 뿐만 아니라, 모든 부하들의 상태를 종합적으로 관리할 필요가 방법이 요구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 각각의 부하 상태에 대한 감시 및 특정 부하 상태에 대한 개별적인 제어가 가능하도록 함으로써 건물을 구성하는 모든 부하단의 상태에 대한 관리가 가능하도록 하는 장치, 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전력 제어 장치는 부하단의 상태를 감지하는 부하 상태 감지 모듈 및 상기 감지된 부하단 상태에 관한 제1 정보를 포함하는 제1 메시지를 생성하여 전송하고, 상기 전송된 제1 메시지에 대응하는 제2 메시지를 수신하는 통신 및 제어 모듈을 포함하며, 상기 제2 메시지는 상기 부하단을 제어하기 위한 제2 정보를 포함하고, 상기 통신 및 제어 모듈은 상기 제2 정보를 기초로 상기 부하단을 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전력 제어 장치는 부하단의 상태를 감지하는 부하 상태 감지 모듈 및 상기 감지된 부하단 상태에 대응하는 제어를 수행하는 통신 및 제어 모듈을 포함하고, 상기 통신 및 제어 모듈은 상기 수행한 제어 결과에 대한 정보를 전송하며, 상기 부하단은 전력 계통 상의 모터 제어 센터(Motor Control Center; MCC)와 연결되는 모터이거나 전력 계통 상의 분전반과 연결되는 콘센트 부하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전력 제어 방법은 부하단의 상태를 감지하는 단계와, 상기 감지된 부하단 상태에 관한 정보를 포함하는 제1 메시지를 생성하여 전송하는 단계와, 상기 부하단을 제어하기 위한 제어 정보를 포함하는 제2 메시지를 수신하는 단계 및 상기 수신한 제2 메시지를 기초로 상기 부하단을 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전력 제어 방법은 부하단의 상태를 감지하는 단계와, 상기 감지된 부하 상태에 대응하는 제어를 수행하는 단계 및 상기 수행한 제어 결과에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 부하단은 전력 계통 상의 모터 제어 센터(Motor Control Center; MCC)와 연결되는 모터이거나 전력 계통 상의 분전반과 연결되는 콘센트 부하이며, 상기 감지된 부하단 상태는 상기 부하단에 흐르는 전류값의 상태를 나타내고, 상기 제어는 상기 전류값이 기설정된 값보다 높거나, 기설정된 값보다 낮은 경우에 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 건물을 구성하고 있는 공조, 전력, 조명용 시스템 등에 대한 각각의 부하 상태를 각 부하단별로 관리하고 제어할 수 있으므로 결국 건물에서 소비되는 에너지를 보다 효율적으로 절약할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 에너지 관리 시스템이 도시된 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 시스템 서버의 기능과 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 통합 시스템 서버와 전력 제어 장치와의 제어 구성도를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 통합 시스템 서버와 전력 제어 장치와의 제어 구성도를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 센터(Motor Control Center; MCC)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분전반의 구성을 나타내는 블록도이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 에너지 관리 시스템이 도시된 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 건물 에너지 관리 시스템은 통합 시스템 서버(110a, 110b), 감지 및 제어 장치(120a, 120b, 120c, 120d), 전력 제어 장치(130a, 130b), 게이트웨이(140a, 140b, 140c), 메인 네트워크(150) 및 서브 네트워크(160)를 포함한다.
통합 시스템 서버(110a, 110b)는 본 발명에 따른 건물 에너지 관리 시스템을 운용하는 서버로서, 평상시 메인 네트워크(150)를 통하여 들어오는 데이터를 분석 처리하여 데이터베이스에 저장한 후 제어 알고리즘에 의한 프로세스로 전체 시스템을 제어하는 제1 통합 시스템 서버(110a)와 제1 통합 시스템 서버(110a)에 문제가 발생할 경우 제어 권한을 넘겨 받아 전체 시스템을 관리하는 제2 통합 시스템 서버(110b)를 구비할 수 있다.
감지 및 제어 장치(120a, 120b, 120c, 120d)는 건물을 구성하는 각각의 설비 그룹별로 각 설비 그룹을 구성하는 요소들에 대한 정보를 수집하거나, 상기 요소들에 대한 제어를 수행하는 기능을 제공한다.
*이러한 설비 그룹의 예로서, 도 1에서는 기계 설비, 전력 수배전 설비, 분전반, MCC, 조명 설비 등이 도시되고 있다.
기계 설비 감지 및 제어 장치(120a)는 기존의 기계 설비에 대한 정보를 수집하고 수집된 정보를 메인 네트워크(150)를 통하여 통합 시스템 서버(110a)에 보고하거나, 통합 시스템 서버(110a)의 제어를 받는다. 기계 설비 감지 및 제어 장치(120a)는 각각의 기계 설비로부터 수집된 정보와 주변의 연동 설비에 대한 정보를 활용하여 자체 알고리즘을 통한 직접 분산 제어를 수행할 수도 있다.
전력 수배전 설비 감지 및 제어 장치(120b)는 수배전 설비에 대한 정보를 수집하고 수집된 정보를 메인 네트워크(150)를 통하여 통합 시스템 서버(110a)에 보고하거나, 통합 시스템 서버(110a)의 제어를 받는다. 전력 수배전 설비 감지 및 제어 장치(120b)는 각각의 수배전 설비로부터 수집된 정보와 주변의 연동 설비에 대한 정보를 활용하여 자체 알고리즘을 통한 직접 분산 제어를 수행할 수도 있다.
분전반 및 MCC 감지 및 제어 장치(120c)는 분전반 및 MCC에 대한 정보를 수집하고 수집된 정보를 메인 네트워크(150)를 통하여 통합 시스템 서버(110a)에 보고하거나, 통합 시스템 서버(110a)의 제어를 받는다. 분전반 및 MCC 감지 및 제어 장치(120c)는 각각의 분전반 혹은 MCC로부터 수집된 정보와 주변의 연동 설비에 대한 정보를 활용하여 자체 알고리즘을 통한 직접 분산 제어를 수행할 수도 있다.
조명 설비 감지 및 제어 장치(120d)는 기존의 조명 설비에 대한 정보를 수집하고 수집된 정보를 메인 네트워크(150)를 통하여 통합 시스템 서버(110a)에 보고하거나, 통합 시스템 서버(110a)의 제어를 받는다. 조명 설비 감지 및 제어 장치(120d)는 각각의 조명 설비로부터 수집된 정보를 기초로 자체 알고리즘을 구비하여 직접 분산 제어를 수행할 수도 있다.
전력 제어 장치(130a, 130b)는 각각의 부하단과 직접 연결되고, 연결된 부하단의 상태 정보(예컨대, on/off 정보, 전류 정보, 전압 정보, 전력 정보 등)를 감지 및 제어 장치로 제공하는 기능을 수행한다.
도 1에서는 전력 제어 장치(130a, 130b)가 분전반 및 MCC 감지 및 제어 장치(120c)에 속하는 것으로 도시되고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 각각의 감지 및 제어 장치마다 적어도 1 이상의 전력 제어 장치를 포함할 수 있다.
게이트웨이(140a, 140b, 140c)는 별도의 플랫폼이 사용되는 기존 시스템의 통신 프로토콜과 메인 네트워크(150)에서 사용되는 프로토콜 간의 프로토콜 변환을 수행한다.
메인 네트워크(150)는 통합 시스템 서버와 감지 및 제어 장치들간에 통신이 이루어지도록 하는 네트워크 기능을 제공하고, 서브 네트워크(160)는 감지 및 제어 장치와 전력 제어 장치들간에 통신이 이루어지도록 하는 네트워크 기능을 제공한다.
메인 네트워크(150)의 예로서 BACnet/IP 프로토콜을 사용하는 네트워크가 있으며, 서브 네트워크의 예로서 MODbus 프로토콜을 이용하는 네트워크가 있다.
한편, 도 1에서는 주로 유선망으로 구성되는 시스템이 도시되고 있으나, 주위 환경에 따라 무선 네트워크를 형성할 필요성이 있는 곳에서는 감지 및 제어 장치에 대응하는 무선 장치를 적용할 수 있으며, 예컨대 IEEE802.15.4와 같은 프로토콜을 이용하여 복수의 무선 장치들간에 센서 네트워크를 형성할 수 있다.
IEEE802.15.4프로토콜을 적용하는 예로서, 온도, 습도, 조도, 이산화탄소 농도 등과 같은 실내 환경 감지를 위하여 이러한 실내 환경을 감지하는 센서들로부터 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 게이트웨이(140c)를 통하여 통합 시스템 서버(110a)로 전달할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 시스템 서버의 기능과 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 통합 시스템 서버는 에너지 사용량 및 관리를 위한 DB(210)를 구비하고 있으며, 별도의 DB 알고리즘들을 이용하여 각각의 설비들로부터 수집된 데이터를 저장한다. 또한, 에너지 관리 및 제어를 위한 DB 분석 알리고즘(215)을 구비하여 다양한 데이터들을 저장하고, 이러한 분석 알고리즘을 통하여 DB에 저장된 데이터들을 효율적으로 리포트 혹은 디스플레이할 수 있도록 한다.
또한, 통합 시스템 서버는 에너지 관리를 위한 전력설비 제어 및 시스템 연동 알고리즘(220)을 구비하고, 이러한 알고리즘을 통하여 실내 환경 감지장치 및 전력(수배전반, MCC, 분전반), 조명 설비로부터 수집된 정보를 통합 연동한다. 또한, 에너지 관리를 위한 기계 등 기타설비 제어 알고리즘(225)을 구비하고, 이러한 알고리즘을 이용하여 실내 환경 감지장치 및 기계 등 기타 설비로부터 수집된 정보를 최적의 상태로 통합 연동한다.
또한, 통합 시스템 서버는 에너지 상황 및 DB 디스플레이 시스템(230)을 구비하여 DB 의 내용과 DB 분석 알고리즘의 수행 결과 및 수집된 상황 정보들을 검토 분석하여 최종 결과를 도출하도록 하며, 자가진단 시스템(235)을 구비함으로써 통합 시스템 서버 스스로 자신의 상태를 진단하고 이상 발생시 사용자에게 알려주게 된다.
그리고, 통합 시스템 서버는 시스템 입출력 장치(240) 및 시스템 코어(250)를 구비함으로써 통합 시스템 서버의 기본 구성을 이루게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 통합 시스템 서버와 전력 제어 장치와의 제어 구성도를 나타내는 블록도로서, 메인 네트워크(150)는 BACnet/IP 프로토콜을 사용하고, 서브 네트워크(160)는 Modbus 프로토콜을 이용하고 있다. 메인 네트워크(150)와 서브 네트워크(160)에 적용되는 통신 프로토콜은 여기에 한정되지는 않는다.
도 3을 참조하면, 전력 제어 장치(330)가 분전반 혹은 MCC에 해당하는 경우 전압, 전류 등을 계측하고 릴레이(relay)를 통하여 전력을 온/오프(on/off)시키는 기능을 수행할 수 있다.
이 때, 감지 및 제어 장치(320)는 Modbus 프로토콜을 통하여 수신한 데이터를 기초로 각종 전력 모니터링에 필요한 정보를 분석 및 생성하고, BACnet/IP 프로토콜을 통하여 통신을 수행하여 통합 시스템 서버(310)와 접속하게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 통합 시스템 서버와 전력 제어 장치와의 제어 구성도를 나타내는 블록도로서, 메인 네트워크(150)는 BACnet/IP 프로토콜을 사용하고, 서브 네트워크(160)는 IEEE802.15.4 프로토콜을 이용하고 있다. 메인 네트워크(150)와 서브 네트워크(160)에 적용되는 통신 프로토콜은 여기에 한정되지는 않는다.
도 4를 참조하면, 전력 제어 장치(440)가 분전반 혹은 MCC에 해당하는 경우 전압, 전류 등을 계측하고 릴레이(relay)를 통하여 전력을 온/오프(on/off)시키는 기능을 수행할 수 있다.
이 때, 감지 및 제어 장치(430)는 IEEE802.15.4 프로토콜을 지원하는 무선 모듈로 구성될 수 있는데, 감지 및 제어 장치(430)는 Modbus 프로토콜을 통하여 수신한 데이터를 기초로 각종 전력 모니터링에 필요한 정보를 분석 및 생성하고, IEEE802.15.4 통신을 통하여 게이트웨이에 접속하게 된다.
게이트웨이(420)는 감지 및 제어 장치(430)를 통하여 수집된 정보를 IEEE802.15.4 프로토콜을 통하여 수신하고 통합 시스템 서버(410)와는 BACnet/IP 프로토콜을 통하여 통신을 수행한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도로서, 본 발명에 따른 전력 제어 장치(500)는 통신 및 제어 모듈(510)과 부하 상태 감지 모듈(520)을 포함한다.
부하 상태 감지 모듈(520)은 부하단의 상태를 감지한다. 이 때, 부하단의 상태는 부하의 연결 여부, 과부하가 걸리는지 여부(예컨대, 기설정된 값 이상의 전류가 흐르는지 여부), 부하의 연결은 감지되었으나 실제로 부하가 동작하는지 여부 등을 감지함으로써 파악될 수 있다.
예컨대, 과부하가 걸리는 경우에는 즉시 부하에 공급되는 전기 에너지를 차단할 필요가 있으므로 과부하 여부를 감지할 필요가 있다. 또한, 콘센트에 TV 플러그를 연결시켰으나 실제로 사용자가 TV를 온(on)시키지 않은 경우에도 미세한 전류의 흐름으로 인하여 전기 에너지가 낭비될 수 있다. 따라서, 이러한 전기 에너지 낭비를 방지하기 위하여 TV 플러그로 들어가는 전류의 흐름을 차단할 필요가 있으므로 기설정된 값 이하의 전류가 흐르는 지 여부를 감지할 필요가 있는 것이다. 이 경우 기설정된 값은 연결되는 부하의 종류에 따라 달라질 수 있으며 시스템 관리자에 의해 미리 설정되거나 변경될 수도 있다.
통신 및 제어 모듈(510)은 상기 감지된 부하 상태에 관한 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 감지 및 제어 장치로 전송하고, 감시 및 제어 장치는 수신한 메시지에 포함된 정보들을 통합 시스템 서버로 전송한다.
이 때, 통신 및 제어 모듈(510)이 생성한 메시지에는 부하 상태에 관한 정보와 전력 제어 장치(500)를 식별할 수 있는 장치 식별 정보가 포함될 수 있으며, 전력 제어 장치(500)가 생성된 메시지를 전송하는 방법(예컨대, 멀티캐스트 전송 방식, 유니캐스트 전송 방식, 브로드캐스트 전송 방식)에 따라 목적지를 식별하는 식별 정보가 적어도 1이상 더 포함될 수 있다.
통합 시스템 서버는 감지 및 제어 장치로부터 수신한 정보들을 기초로 부하단 제어를 위한 정보가 포함된 메시지를 생성하고, 감지 및 제어 장치를 경유하여 전력 제어 장치(500)로 전송한다. 이 때, 전력 제어 장치(500)는 감지 및 제어 장치를 경유하여 수신한 정보들을 기초로 부하단을 제어하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 제어 센터(Motor Control Center; MCC)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 에너지 제어용 계전기(610)는 전력 제어 장치(500)의 일 실시예이고, 전류계(620)는 부하 상태 감지 모듈(520)에 대응하며, ON/OFF(630)는 통신 및 제어 모듈(510)에 대응하는 것으로 이해될 수 있다.
이 때, ON/OFF(630)는 차단기를 동작시켜 모터의 온/오프(on/off)를 제어하는 기능을 수행하며 감지 및 제어 장치(640)와의 통신 기능을 수행하게 된다.
또한, 에너지 제어용 계전기(610)는 통신 기능을 수행하고, 전류계(620)의 전류 감지 결과에 따라 능동적으로 동작하는 지능화된 릴레이 기능을 수행할 수도 있다. 따라서, 에너지 제어용 계전기(610)는 전류계(610)의 감지 결과를 감지 및 제어 장치(640)로 전송하고, 감지 및 제어 장치(640) 또는 통합 시스템 서버(650)에 의한 제어에 의해 부하단을 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 에너지 제어용 계전기(610) 자체의 동작에 의해 부하단을 제어한 후 단지 제어 결과만을 감지 및 제어 장치(640)와 통합 시스템 서버(650)로 전송할 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 에너지 제어용 계전기(610)는 서브 네트워크, 즉 Modbus 프로토콜의 네트워크를 통하여 감지 및 제어 장치(640)와의 통신을 수행하고, 감지 및 제어 장치(640)는 BACnet/IP 프로토콜을 이용하여 통합 시스템 서버(650)와의 통신을 수행하게 된다.
감지 및 제어 장치(640)는 앞서 설명한 것과 같이 Modbus 프로토콜을 통하여 부하단의 정보를 수집하고, 다른 시스템(기계 및 기타 시스템)과 연동하여 분산 제어를 수행하는 능력을 갖을 뿐만 아니라, 통합 시스템 서버(650)와의 통신을 통하여 제어를 수행하는 능력을 갖는다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분전반의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 에너지 제어용 계전기(710)는 전력 제어 장치(500)의 일 실시예이고, 전류계(720)는 부하 상태 감지 모듈(520)에 대응하며, ON/OFF(730)는 통신 및 제어 모듈(510)에 대응한다.
분전반의 기본적인 구성은 도 6에 도시된 MCC반과 거의 동일하며, 단상이라는 점에 차이가 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 에너지 제어용 계전기(710)는 서브 네트워크, 즉 Modbus 프로토콜의 네트워크를 통하여 감지 및 제어 장치(740)와의 통신을 수행하고, 감지 및 제어 장치(740)는 BACnet/IP 프로토콜을 이용하여 통합 시스템 서버(750)와의 통신을 수행하게 된다. 마찬가지로, 감지 및 제어장치(740)는 Modbus 프로토콜을 통하여 에너지 제어용 계전기(710)로부터 정보를 수집하고 다른 시스템(기계 및 기타 시스템)과 연동하여 분산 제어를 수행하는 능력을 갖으며, 통합 시스템 서버(750)와의 통신을 통하여 제어 수행 능력을 갖는다.
또한, 도 6 및 도 7에 도시된 각각의 전류계에서 감지된 전류와 각각 도시된 전압계에 의해 측정된 전압을 기초로, 감지 및 제어 장치는 MCC반 또는 분전반에 대한 전력 모니터링을 수행할 수 있고, 이러한 전력 모니터링을 통하여 전력 품질을 측정할 수 있다. 또한, 전력 품질에 대한 측정 결과를 통합 시스템 서버로 전송하고, 통합 시스템 서버는 가공된 제어 신호를 수배전반의 역률 제어 장치(미도시)로 보내서 역률을 개선할 수도 있다.
한편, 본 실시예에서 사용되는 구성요소 또는 '모듈'은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(field-programmable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소 또는 '모듈'은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (4)

  1. 통합 시스템 서버;
    감지 및 제어 장치; 및
    전력 계통에서의 모터 제어 센터(Motor Control Center; MCC)에 설치되고, 상기 통합 시스템 서버와 분리되어 구현된 에너지 제어용 계전기를 포함하는 전력 제어 장치를 포함하되,
    상기 전력 제어 장치는,
    부하단의 상태를 감지하기 위한 전류계를 포함하는 부하 상태 감지 모듈과,
    상기 부하 상태 감지 모듈의 감지 결과, 상기 부하단에 흐르는 부하 전류의 값이 기설정된 값보다 낮으면 상기 부하단에 의한 전기 에너지 낭비를 막기 위해 상기 전력 제어 장치를 식별하는 식별 정보를 포함하는 제1 정보가 포함된 제1 메시지를 생성하여 이를 통합 시스템 서버에 전송하고, 상기 통합 시스템 서버로부터 상기 전송된 제1 메시지에 대응하는 제2 메시지를 수신하는 통신 및 제어 모듈을 포함하고,
    상기 제2 메시지는 상기 부하단을 제어하기 위한 제2 정보를 포함하고,
    상기 통신 및 제어 모듈은 상기 제2 정보를 기초로 상기 부하단을 제어하고,
    상기 통신 및 제어 모듈이 상기 제1 메시지를 제1 프로토콜을 이용하여 상기 감지 및 제어 장치에 전송하면 상기 감지 및 제어 장치는 상기 제1 프로토콜과 다른 제2 프로토콜을 이용하여 상기 제1 메시지를 상기 통합 시스템 서버에 전송하고,
    상기 에너지 제어용 계전기는 상기 전류계의 전류 감지 결과에 따라 능동적으로 동작하는 지능화된 릴레이 기능을 수행함으로써 상기 부하단을 제어한 후 단지 제어 결과만을 상기 감지 및 제어 장치와 상기 통합 시스템 서버로 전송하고,
    상기 통합 시스템 서버는, 상기 부하단의 에너지 사용량 및 관리를 위한 DB와, 상기 DB에 저장된 데이터들을 리포트 하기 위한 DB 분석 알리고즘과, 상기 DB의 내용과 상기 DB 분석 알고리즘의 수행 결과와 상기 부하 상태 감지 모듈로부터 수집된 상황 정보들을 검토 분석하여 최종 결과를 도출하는 에너지 상황 및 DB 디스플레이 시스템과, 상기 통합 시스템 서버의 상태를 진단하고 이상 발생 시 사용자에게 알려주는 자가진단 시스템을 포함하는 건물 에너지 관리 시스템.
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