KR101643824B1 - 전력 제어 장치 및 그를 이용하여 전력을 공급하는 방법 - Google Patents

전력 제어 장치 및 그를 이용하여 전력을 공급하는 방법 Download PDF

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Abstract

전력 제어 장치 및 그를 이용하여 전력을 공급하는 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 장치가 전력 공급을 제어하는 방법은 (a) 복수의 계층으로 구분된 전력 소비 기기들의 전력 소비 패턴과 발전 설비들의 전력 생산 패턴을 예측하는 단계, (b) 상기 전력 소비 패턴과 전력 생산 패턴에 대한 예측에 기반하여 전력 저장 장치의 타겟 밸런스 비율을 조절하는 단계 및 (c) 상기 조절된 타겟 밸런스 비율에 따라서 전력 공급원을 통해 상기 전력 소비 기기로 전력을 공급하는 단계를 포함하되, 상기 전력 공급원은 상시 전원, 상기 발전 설비 및 전력 저장 장치 중 하나 이상을 포함하며, 적어도 하나의 상기 전력 공급원이 각 계층 별로 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력 제어 장치 및 그를 이용하여 전력을 공급하는 방법{POWER CONTROL APPRATUS AND METHOD FOR SUPPLYING POWER USING THEREOF}
본 발명은 전력 제어 장치 및 그를 이용하여 전력을 공급하는 방법에 관한 것이다.
최근의 환경에 대한 관심이 고조되면서, 환경 오염의 주범으로 지목되는 석탄, 원류 등의 화석 연료를 대체하는 무공해 에너지원으로서의 새로운 대체 에너지에 대한 관심이 날로 증가되고 있고, 그 연구 개발 또한 활발히 진행 중에 있다.
그 중에서 태양광과 풍력을 이용한 발전 방법이 있는데, 태양광 발전 및 풍력 발전은 그 자원이 무한하고 연료 비용이 들지 않으며, 무엇보다도 환경 친화적인 청정성을 지니고 있어 그 이용 가치가 높게 평가되고 있다.
뿐만 아니라, 설치의 용이성으로 인해 선로 설치에 따른 비용 부담이 크거나 기술적으로 상용 계통의 전력을 공급받기 어려운 원격 도서, 벽오지, 군 시설 등에 전력을 공급하기 위한 분산 전원으로서 도입 및 실용화되고 있다.
그러나, 태양광 발전의 경우는 태양의 일사량에 따라 전력 발생량이 좌우되며, 태양광이 없는 날씨에는 발전이 불가능하여 상시 부하에 대한 안정적인 전력 공급원으로서 전력 공급이 불가능한 문제점이 있다.
그리고 풍력 발전은 바람의 방향과 속도가 일정치 않고, 풍속이 충분치 않은 한국의 지리적 조건 상 보급되기 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 상기 태양광 발전 장치와 풍력 발전 장치를 함께 사용하여 전력을 제공하는 하이브리드 발전 시스템이 제안되고 있다.
그러나 이러한 하이브리드 발전 시스템으로도 전력 생산과 전력 소비의 시차로 인하여 전력 공급이 불가능한 때가 존재하는 문제가 있다.
또한, 이러한 전력 생산과 전력 소비의 시차를 해소하기 위해 축전지와 같은 전력 저장 장치에 생산된 전력을 저장한다 하더라도 축전지의 저장 밀도는 한계가 있으며, 만약의 사태에 대비하기 위해 전력 저장 장치의 전력 저장 비율을 항상 100%로 유지하는 경우 이를 유지하는데 소모되는 전력 존재하는 문제도 있다.
이에, 전력 소비 패턴과 전력 생산 패턴을 고려하여 전력 저장 장치에 대한 효율적인 충전/방전 스케줄링을 제공하는 방안이 요구되고 있다.
한국공개특허공보 제10-2014-0067654호
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전력 소비 패턴과 전력 생산 패턴을 고려하여 전력 저장 장치에 대한 효율적인 충전/방전 스케줄링 및 해당 스케줄링에 따른 전력 공급 방안을 제공 하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 장치가 전력 공급을 제어하는 방법은 (a) 복수의 계층으로 구분된 전력 소비 기기들의 전력 소비 패턴과 발전 설비들의 전력 생산 패턴을 예측하는 단계, (b) 상기 전력 소비 패턴과 전력 생산 패턴에 대한 예측에 기반하여 전력 저장 장치의 타겟 밸런스 비율을 조절하는 단계 및 (c) 상기 조절된 타겟 밸런스 비율에 따라서 전력 공급원을 통해 상기 전력 소비 기기로 전력을 공급하는 단계를 포함하되, 상기 전력 공급원은 상시 전원, 상기 발전 설비 및 전력 저장 장치 중 하나 이상을 포함하며, 적어도 하나의 상기 전력 공급원이 각 계층 별로 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급을 제어하는 전력 제어 장치는, 복수의 계층으로 구분된 전력 소비 기기들의 전력 소비 패턴을 예측하는 전력 소비 패턴 예측부, 발전 설비들의 전력 생산 패턴을 예측하는 전력 생산 패턴 예측부, 상기 예측된 전력 소비 패턴과 전력 생산 패턴에 기반하여 전력 저장 장치의 타겟 밸런스 비율을 조절하는 타겟 밸런스 비율 조절부 및 상기 조절된 타겟 밸런스 비율에 따라서 전력 공급원을 통해 상기 전력 소비 기기로 전력을 공급하는 전력 공급 제어부를 포함하되, 상기 전력 공급원은 상시 전원, 상기 발전 설비 및 전력 저장 장치 중 하나 이상을 포함하며, 적어도 하나의 상기 전력 공급원이 각 계층 별로 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전력 소비 및 생산 패턴 예측이 가능하여 안정적인 전력 공급이 가능하다.
또한, 발전 설비를 통해 생산된 전력을 높은 우선 순위로 전력 저장 장치에 저장함으로서 전력 요금을 감소시킬 수 있다.
또한, 전력 저장 장치의 전력 저장 밸런스 비율을 적절히 조정함으로써 과충전 또는 과방전을 방지하여 전력 저장 장치의 수명을 극대화 할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 과정을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 시스템을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력 공급 시스템(100)은 전력 제어 장치(110), 전력 소비 기기(120) 및 전력 공급원(130)을 포함할 수 있으며, 전력 공급원(130)은 전력 저장 장치(131), 발전 설비(132) 및 상시 전원(133)을 포함할 수 있다.
도 1의 전력 공급 시스템(100)을 간략히 설명하면, 전력 제어 장치(110)는 복수의 계층으로 구분된 전력 소비 기기(120)들의 전력 소비 패턴을 예측할 수 있으며, 발전 설비(132)들의 전력 생산 패턴을 예측할 수 있다.
또한, 전력 제어 장치(110)는 전력 소비 기기(120)들의 전력 소비 패턴과 발전 설비(132)들의 전력 생산 패턴에 기반하여 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율을 조절할 수 있다.
여기서 ‘타겟 밸런스 비율’은 전력 저장 장치(131)의 ‘목표 충전률’을 의미할 수 있으며, 평소에는 100% 미만(예를 들어 60~70% 등)으로 유지되어 충전률을 유지하기 위한 전력량을 절약할 수 있고, 전력 사용량의 피크치를 미리 대비함으로써 전력 저장 장치(131)의 효율을 높이기 위한 것이다.
또한, 전력 제어 장치(110)는 상기 조절된 타겟 밸런스 비율에 따라서 전력 저장 장치(131), 발전 설비(132) 및 상시 전원(133) 등을 통해 전력 소비 기기(120)들로 전력을 공급할 수 있다.
이때, 전력 제어 장치(110)는 발전 설비(132), 전력 저장 장치(131) 및 상시 전원(133)의 전력 공급 우선 순위에 따라서 각 전력 소비 기기(120)로 전력을 공급할 수 있다.
참고로, 전력 소비 기기(120)들은 복수의 계층에 각각 속할 수 있는데, 복수의 계층은 제 1 기기 계층, 제 2 기기 계층 및 제 3 기기 계층을 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 기기 계층에 속한 전력 소비 기기는 의료 장비, 보안 장비, 냉장고 등 상시 전원이 공급되어야 하는 기기들을 포함할 수 있다.
제 2 기기 계층에 속한 전력 소비 기기는 사용 빈도가 제 1 기기 계층에 속한 전력 소비 기기보다 낮으며 사용 시간의 변경이 불가능한 전력 소비 기기를 포함할 수 있다.
제 3 기기 계층에 속한 전력 소비 기기는 사용 빈도가 상기 제 2 기기 계층에 속한 전력 소비 기기보다 낮으며 사용 시간의 변경이 가능한 전력 소비 기기를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 장치(110)는 전력 소비 패턴 예측부(111), 전력 생산 패턴 예측부(112), 타겟 밸런스 비율 조절부(113) 및 전력 공급 제어부(114)를 포함할 수 있다.
각 구성 요소를 설명하면, 전력 소비 패턴 예측부(111)는 복수의 계층으로 구분된 전력 소비 기기(120)들의 전력 소비 패턴을 예측할 수 있다.
일 실시예로서, 전력 소비 패턴 예측부(111)는 하루 24시간을 1시간씩 24구간으로 나누고 일주일 동안 각 전력 소비 기기(120)의 사용 시작 시간과 종료 시간, 전력 사용량 및 소비 전력 중 하나 이상을 저장할 수 있다.
이때, 전력 소비 패턴 예측부(111)는 각 전력 소비 기기(120)에 공급되는 각 전력 공급원(130)의 공급 비율도 함께 저장할 수 있다.
전력 소비 패턴 예측부(111)는 이러한 전력 소비 패턴을 일주일간 학습한 내용에 기반하여 평균치를 산출하고 기존의 전력 소비 패턴을 주기적으로 갱신할 수 있다.
한편, 전력 생산 패턴 예측부(112)는 발전 설비(132)들의 전력 생산 패턴을 예측할 수 있다.
여기서 발전 설비(132)들은 신 재생 에너지를 생성하는 설비들로서 태양광/태양열, 풍력, 지열 등을 이용하여 전력을 생성하는 설비들을 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 전력 생산 패턴 예측부(112)는 태양광/태양열을 이용하는 발전 설비의 경우 일사량과 시간에 따른 전력 생산 정보를, 풍력을 이용하는 발전 설비의 경우 풍량과 시간에 따른 전력 생산 정보를, 그리고 지열을 이용하는 발전 설비의 경우 시간에 따른 전력 생산 정보를 저장하고, 이에 기반하여 특정 기간(예를 들어, 하루 동안) 동안의 전력 생산 패턴을 예측할 수 있다.
한편, 타겟 밸런스 비율 조절부(113)는 전력 생산 패턴 예측부(112)를 통해 예측된 전력 소비 패턴과 전력 생산 패턴에 기반하여 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율을 조절할 수 있다.
일 실시예로서, 전력 소비량이 전력 생산량보다 많은 것으로 예측되면, 타겟 밸런스 비율 조절부(113)는 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율보다 높은 전력 저장량을 유지하도록 하고, 전력 소비량이 전력 생산량보다 적은 것으로 예측되면 타겟 밸런스 비율을 기준으로 특정 범위 내에서 전력 저장량을 유지하도록 할 수 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 타겟 밸런스 비율 조절부(113)는 평소 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율(예를 들어, 70%)을 적절히 유지할 수 있다.
전력 소비 기기(120)에 전원이 인가되면 타겟 밸런스 비율 조절부(113)는 이를 인식하고 과거 해당 전력 소비 기기(120)의 전력 소비 패턴을 통해 예측된 전력 소비량을 확인할 수 있다.
그리고 24개 구간에 따라서 각 전력 소비 기기(120)의 예측 전력 소비량 실제 전력 사용량과 비교하면서 각 구간의 전력 소비량 정보를 업데이트할 수 있다.
이러한 과정을 각 전력 소비 기기(120)에 적용하고, 전체 전력 소비 기기(120)에 대하여 예측된 전력 소비량이 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율의 전력량 미만인 경우, 타겟 밸런스 비율 조절부(113)는 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율을 특정 범위 내에서 감소시킬 수 있다.
또한, 전체 전력 소비 기기(120)에 대하여 예측된 전력 소비량이 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율의 전력량을 초과하는 경우, 타겟 밸런스 비율 조절부(113)는 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율을 특정 범위 내에서 증가시킬 수 있다.
일 실시예로서, 발전 설비(132)들을 통해 생성된 전력이 전체 전력 소비 기기(120)에 대한 예측 전력 소비량을 커버할 수 있는 경우, 타겟 밸런스 비율 조절부(113)는 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율을 미리 설정된 최저 비율(예를 들어, 10%)로 조절할 수 있다.
다른 실시예로서, 발전 설비(132)들을 통해 생성된 전력이 전체 전력 소비 기기(120)에 대한 예측 전력 소비량을 커버할 수 없는 경우, 타겟 밸런스 비율 조절부(113)는 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율을 최대치(100%)로 조절하여 전력 생산과 전력 소비의 시차로 인하여 전력 공급이 불가능한 상황을 사전에 방지할 수 있다.
한편, 전력 공급 제어부(114)는 타겟 밸런스 비율 조절부(113)에 의해 조절된 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율에 따라서 전력 공급원(130), 즉 전력 저장 장치(131), 발전 설비(132) 및 상시 전원(133) 중 하나 이상을 통해 각 전력 소비 기기(120)로 전력을 공급할 수 있다.
이때, 각 계층 별로 적어도 하나의 전력 공급원(130)을 통해 전력이 공급될 수 있다.
일 실시예로서, 전력 공급 제어부(114)는 상시 전원(133)을 통해 제 1 기기 계층에 속한 전력 소비 기기(120)로 전력을 공급하고, 상시 전원(133), 발전 설비(132) 및 전력 저장 장치(131) 중 하나 이상을 통해 제 2 기기 계층에 속한 전력 소비 기기(120)로 전력을 공급하며, 발전 설비(132) 및 전력 저장 장치(131) 중 하나 이상을 통해 제 3 기기 계층에 속한 전력 소비 기기(120)로 전력을 공급할 수 있다.
또한, 전력 공급 제어부(114)는 타겟 밸런스 비율 조절부(113)에 의해 조절된 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율에 따라서 전력 공급원(130)을 통해 각 전력 소비 기기(120)로 전력을 공급 시, 전력 공급원(130)의 전력 공급 우선 순위에 따라서 전력을 공급할 수 있다.
여기서, ‘전력 공급 우선 순위’는 발전 설비, 전력 저장 장치 및 상시 전원 순서일 수 있다.
일 실시예로서, 전력 공급 제어부(114)는 발전 설비(132)들을 통해 생성된 전력이 전체 전력 소비 기기(120)에 대한 예측 전력 소비량을 커버할 수 있는지를 먼저 확인한 후, 커버할 수 있다면 발전 설비(132)들을 통해 전체 전력 소비 기기(120)로 전력을 공급할 수 있다.
이때, 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율은 타겟 밸런스 비율 조절부(113)에 의해 미리 설정된 최저 비율(예를 들어, 10%)로 조절될 수 있다.
다른 실시예로서, 발전 설비(132)들을 통해 생성된 전력이 전체 전력 소비 기기(120)에 대한 예측 전력 소비량을 커버할 수 없는 경우, 전력 공급 제어부(114)는 발전 설비(132)들과 전력 저장 장치(131)를 통해 전체 전력 소비 기기(120)로 전력을 공급할 수 있다.
이때, 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율은 타겟 밸런스 비율 조절부(113)에 의해 최대치(100%)로 조절될 수 있다.
또 다른 실시예로서, 발전 설비(132)들을 통해 생성된 전력과 전력 저장 장치(131)로도 전체 전력 소비 기기(120)에 대한 예측 전력 소비량을 커버할 수 없는 경우, 전력 공급 제어부(114)는 발전 설비(132)들과 전력 저장 장치(131), 그리고 상시 전원(133)을 통해 전체 전력 소비 기기(120)로 전력을 공급할 수 있다.
또한, 전력 공급 제어부(114)는 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율이 50% 이하로 감소하거나 운영자가 설정한 특정 비율 이하로 감소하는 경우, 제 3 기기 계층에 속한 전력 소비 기기(120)로의 전력 공급을 자동 또는 수동으로 차단하거나, 사용 시간대를 다른 시간대로 변경하도록 유도(예를 들어, 미리 등록된 전력 소비 기기의 운영자 또는 사용자의 핸드폰 등으로 알림 메시지를 전송)할 수 있다.
또한, 전력 공급 제어부(114)는 전력 저장 장치(131)의 전력 저장 비율이 미리 설정된 최소 비율 이하로 감소하거나 운영자가 설정한 특정 비율 이하로 감소하는 경우, 제 2 기기 계층에 속한 전력 소비 기기(120)로의 전력 공급을 자동 또는 수동으로 차단할 수 있다.
이는 제 2 기기 계층에 속한 전력 소비 기기(120)는 사용 시간의 변경이 불가능하기 때문이다.
즉, 중요도가 낮은 기기 계층에 속한 전력 소비 기기(120)부터 사용 시간대를 옮기도록 유도하거나 자동 또는 수동으로 전력 공급을 차단함으로써 상시 전원이 공급되어야 하는 전력 소비 기기(120)의 동작을 보증하고 효율적으로 전력 공급이 이루어질 수 있도록 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 제어 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3의 흐름도는 전력 제어 장치(110)가 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율을 조절하는 방법이다.
먼저, 전력 제어 장치(110)는 복수의 계층으로 구분된 전력 소비 기기(120)들의 전력 소비 패턴과 발전 설비(132)들의 전력 생산 패턴을 예측한다(S301).
예를 들어, 전력 소비 기기(120)에 전원이 인가되면 전력 제어 장치(110)는 이를 인식하고, 해당 전력 소비 기기(120)의 과거 전력 소비 패턴에 기반하여 예상되는 전력 소비량을 산출할 수 있다.
그리고, 24시간을 1시간씩 나눈 24개 구간에 따라 각 전력 소비 기기(120)의 예상 전력 소비량을 실제 전력 사용량과 비교하면서 각 구간(총 24 구간)의 전력 소비량을 업데이트함으로써 특정 기간(예를 들어, 하루 동안) 동안 전력 소비 기기(120)들의 전력 소비 패턴을 예측할 수 있다.
또한, 태양광/태양열을 이용하는 발전 설비의 경우 일사량과 시간에 따른 전력 생산 정보를, 풍력을 이용하는 발전 설비의 경우 풍량과 시간에 따른 전력 생산 정보를, 그리고 지열을 이용하는 발전 설비의 경우 시간에 따른 전력 생산 정보를 저장하고, 이에 기반하여 특정 기간(예를 들어, 하루 동안) 동안의 전력 생산 패턴을 예측할 수 있다.
S301 후, 전력 제어 장치(110)는 S301에서 예측된 전력 소비 패턴과 전력 생산 패턴에 기반하여 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율을 결정한다(S302).
예를 들어, 0시가 되면 오늘 하루 동안의 각 전력 소비 기기(120)의 예상 전력 소비량과, 이 소비량들을 합한 전체 전력 소비 기기(120)의 소비량, 그리고 예상 전력 생산량을 통해 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율이 결정될 수 있다.
즉, 태양광의 경우 날씨가 맑다면 예상 전력 생산량이 많아 상당한 량의 전력 소비량에 대비할 수 있을 것이므로 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율을 30%로 유지해도 전력을 원할하게 공급할 수 있을 것이다.
그 반대로, 날씨가 맑지 않아 예상 전력 생산량이 현저히 떨어진다면, 전력 저장 장치(131)의 타겟 밸런스 비율을 100% 유지한 상태로 전력을 공급해야만 전력 생산과 전력 소비의 시차로 인하여 전력 공급이 불가능한 상황을 사전에 방지할 수 있을 것이다.
S302 후, 전력 제어 장치(110)는 발전 설비(132)들을 통해 생성된 전력이 전체 전력 소비 기기(120)에 대한 예측 전력 소비량을 커버할 수 있는지를 먼저 확인한 후, 커버할 수 있다면 발전 설비(132)들을 통해 전체 전력 소비 기기(120)로 전력을 공급한다(S303).
만일 S302 후, 발전 설비(132)들을 통해 생성된 전력이 전체 전력 소비 기기(120)에 대한 예측 전력 소비량을 커버할 수 없는 경우, 전력 제어 장치(110)는 발전 설비(132)들과 전력 저장 장치(131)를 통해 전체 전력 소비 기기(120)로 전력을 공급한다(S304).
만일 S302 후, 발전 설비(132)들을 통해 생성된 전력과 전력 저장 장치(131)로도 전체 전력 소비 기기(120)에 대한 예측 전력 소비량을 커버할 수 없는 경우, 전력 제어 장치(110)는 발전 설비(132)들과 전력 저장 장치(131), 그리고 상시 전원(133)을 통해 전체 전력 소비 기기(120)로 전력을 공급한다(S305).
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 전력 공급 시스템
110 : 전력 제어 장치
111 : 전력 소비 패턴 예측부
112 : 전력 생산 패턴 예측부
113 : 타겟 밸런스 비율 조절부
114 : 전력 공급 제어부
120 : 전력 소비 기기
130 : 전력 공급원
131 : 전력 저장 장치
132 : 발전 설비
133 : 상시 전원

Claims (5)

  1. 전력 제어 장치가 전력 공급을 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 복수의 계층으로 구분된 전력 소비 기기들의 전력 소비 패턴과 발전 설비들의 전력 생산 패턴을 예측하는 단계;
    (b) 상기 전력 소비 패턴과 전력 생산 패턴에 대한 예측에 기반하여 전력 저장 장치의 타겟 밸런스 비율을 조절하는 단계; 및
    (c) 상기 조절된 타겟 밸런스 비율에 따라서 전력 공급원을 통해 상기 전력 소비 기기로 전력을 공급하는 단계를 포함하되,
    상기 전력 공급원은 상시 전원, 상기 발전 설비 및 전력 저장 장치 중 하나 이상을 포함하며, 적어도 하나의 상기 전력 공급원이 각 계층 별로 전력을 공급하고,
    상기 (a) 단계는,
    미리 정해진 기간 동안 상기 각 계층별 전력 소비 기기의 전력 소비 정보와 상기 각 전력 공급원의 공급 비율을 저장하는 단계; 및
    상기 저장된 전력 소비 정보와 상기 공급 비율을 상기 미리 정해진 기간 동안 새롭게 저장된 상기 전력 소비 정보와 공급 비율을 합산한 값의 평균 값에 기반하여 상기 전력 소비 패턴을 예측하는 단계를 포함하되,
    상기 전력 소비 정보는 사용 시작 시간과 종료 시간, 전력 사용량 및 소비 전력 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    전력 소비량이 전력 생산량보다 많은 것으로 예측되면 상기 타겟 밸런스 비율보다 높은 전력 저장량을 유지하는 단계;
    상기 전력 소비량이 상기 전력 생산량보다 적은 것으로 예측되면 상기 타겟 밸런스 비율을 기준으로 특정 범위 내에서 전력 저장량을 유지하는 단계; 및
    상기 전력 저장량의 잔여 비율에 따라서 상기 전력 소비 기기의 계층별로 전력 공급을 조절하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    태양 광/열을 이용하는 발전 설비의 경우 일사량과 시간에 따른 전력 생산 정보를, 풍력을 이용하는 발전 설비의 경우 풍량과 시간에 따른 전력 생산 정보를, 지열을 이용하는 발전 설비의 경우 시간에 따른 전력 생산 정보를 저장하는 단계; 및
    상기 저장된 정보에 기반하여 상기 발전 설비의 전력 생산 패턴을 예측하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 공급 제어 방법.
  5. 전력 공급을 제어하는 전력 제어 장치에 있어서,
    복수의 계층으로 구분된 전력 소비 기기들의 전력 소비 패턴을 예측하는 전력 소비 패턴 예측부;
    발전 설비들의 전력 생산 패턴을 예측하는 전력 생산 패턴 예측부;
    상기 예측된 전력 소비 패턴과 전력 생산 패턴에 기반하여 전력 저장 장치의 타겟 밸런스 비율을 조절하는 타겟 밸런스 비율 조절부; 및
    상기 조절된 타겟 밸런스 비율에 따라서 전력 공급원을 통해 상기 전력 소비 기기로 전력을 공급하는 전력 공급 제어부를 포함하되,
    상기 전력 공급원은 상시 전원, 상기 발전 설비 및 전력 저장 장치 중 하나 이상을 포함하며, 적어도 하나의 상기 전력 공급원이 각 계층 별로 전력을 공급하고,
    상기 전력 소비 패턴 예측부는 미리 정해진 기간 동안 상기 각 계층별 전력 소비 기기의 전력 소비 정보와 상기 각 전력 공급원의 공급 비율을 저장하고, 상기 저장된 전력 소비 정보와 상기 공급 비율을 상기 미리 정해진 기간 동안 새롭게 저장된 상기 전력 소비 정보와 공급 비율을 합산한 값의 평균 값에 기반하여 상기 전력 소비 패턴을 예측하고, 상기 전력 소비 정보는 사용 시작 시간과 종료 시간, 전력 사용량 및 소비 전력 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 장치.
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KR102527860B1 (ko) * 2021-09-30 2023-05-02 주식회사 코아칩스 에너지 하베스팅 발전량 분석 방법 및 장치

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101500304B1 (ko) * 2011-12-26 2015-03-11 주식회사 케이티 에너지 저장장치의 충방전 제어 방법 및 시스템
KR101305584B1 (ko) * 2011-12-30 2013-09-09 주식회사 포스코아이씨티 에너지 발전량 예측 시스템 및 방법
KR20140057746A (ko) * 2012-11-02 2014-05-14 그린산업 주식회사 차등적 전력 차단 및 공급을 위한 에너지 관리 시스템 및 스마트 미터
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