KR101719954B1 - 전력 모니터링 시스템 - Google Patents

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최화영
노희태
유영규
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

본 발명은 전력 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홈서버로부터 전력량을 수신함으로써 통신 비용을 절감하기 위한 전력 모니터링 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템은 외부 전원 및 재생 에너지 발전 장치를 통해 전력을 공급받는 하나 이상의 부하를 포함하는 전력시스템, 상기 하나 이상의 부하가 소비하는 전력량인 제1 전력량, 상기 외부 전원으로부터 상기 전력 시스템에 공급되는 제2 전력량 및 상기 재생 에너지 발전 장치로부터 상기 전력 시스템에 공급되는 제3 전력량 정보를 수신하는 홈서버 및 상기 홈서버로부터 수신한 상기 전력 시스템이 소비하는 소비 전력량 및 상기 전력 시스템으로 공급되는 공급 전력량 정보로부터 상기 제2 전력량 또는 제3 전력량을 계산하거나 결정하는 전력량 모니터링 서버를 포함한다.

Description

전력 모니터링 시스템{System for monitoring electric energy}
본 발명은 전력 모니터링 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홈 서버로부터 전력량을 수신함으로써 통신 비용을 절감하기 위한 전력 모니터링 시스템에 관한 것이다.
전력 모니터링 시스템이란 원격 검침, 전력 공급자와 수요자 간의 양방향 통신 및 시간대별 계량이 가능한 시스템을 의미한다. 전력 모니터링 시스템은 15분 단위로 검침을 함으로써 한 달에 한번 검침을 하던 기존의 원격검침보다 자주 에너지 사용 정보를 제공한다.
그러나, 전력 모니터링 시스템이 제공하는 정보만으로는 에너지를 절감하는데 한계가 있다. 즉, 종래의 전력 모니터링 시스템의 경우 가정의 전체 전력 소비량만을 알 수 있을 뿐, 가정 내의 각각의 전자기기마다의 전력 소비량을 알 수 없다. 따라서, 사용자는 전력 소비 절약을 위해 어떤 전자기기의 사용을 관리해야 하는지 알 수 없는 경우가 대부분이다. 또한, 각 전자기기의 전력 소비량을 알기 위해 전자기기별로 전력량계를 부착하는 것은 경제적으로 비 효율적일 수 있다.
도 1은 종래의 전력 모니터링 시스템을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 전력 모니터링 시스템은 각 부하(40)들로부터 공급되는 전체 전력을 모니터링할 수 있다. 이때, 전력을 공급받는 부하(40)는 가정에서 사용하는 가전 제품일 수 있다.
그러나, 상술한 바와 같이 종래의 전력 모니터링 시스템은 가정의 전체 전력 소비량만을 알 수 있을 뿐, 가정 내 각 전자기기마다의 전력 소비량을 알 수 없는 문제점이 있다. 또한, 종래의 전력 모니터링 시스템은 외부로부터 공급되는 전력량을 수신하거나 측정할 수 없고, 이를 수신하거나 측정하기 위한 추가적인 장치가 필요하다는 문제점이 있다. 즉, 종래의 전력 모니터링 시스템은 외부로부터 공급되는 전력량을 수신하기 위하여 추가적인 통신 장치가 필요함에 따라 통신 비용이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 종래의 전력 모니터링 시스템은 외부로부터 공급되는 전력량을 측정하기 위하여 추가적인 측정 장치를 장착함에 따라 시스템 구축 비용이 증가한다는 문제점이 있다.
본 발명은 홈 서버로부터 전력량을 수신함으로써 통신 비용을 절감하기 위한 전력 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 모니터링부가 외부 전원 또는 재생 에너지 발전 장치의 공급 전력량을 결정함으로써 시스템 구축 비용을 절감하기 위한 전력 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 부하가 소비하는 전체 전력량에서 재생 에너지 발전 장치로부터 전력 시스템에 공급되는 전력량을 감산하여 외부 전원으로부터 전력 시스템에 공급되는 전력량을 계산함으로써 통신 장치의 고장 시에도 전력량을 제공하기 위한 전력 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 부하가 소비하는 전체 전력량에서 외부 전원으로부터 전력 시스템에 공급되는 전력량을 감산하여 재생 에너지 발전 장치로부터 전력 시스템에 공급되는 전력량을 계산함으로써 통신 장치의 고장 시에도 전력량을 제공하기 위한 전력 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하나 이상의 부하가 소비하는 전체 전력량을 수신하여 하나 이상의 부하가 소비하는 각각의 전력량을 계산함으로써 부하가 소비하는 각각의 전력량을 제공하기 위한 전력 모니터링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템은 외부 전원 및 재생 에너지 발전 장치를 통해 전력을 공급받는 하나 이상의 부하를 포함하는 전력시스템, 상기 하나 이상의 부하가 소비하는 전력량인 제1 전력량, 상기 외부 전원으로부터 상기 전력 시스템에 공급되는 제2 전력량 및 상기 재생 에너지 발전 장치로부터 상기 전력 시스템에 공급되는 제3 전력량 정보를 수신하는 홈서버 및 상기 홈서버로부터 수신한 상기 전력 시스템이 소비하는 소비 전력량 및 상기 전력 시스템으로 공급되는 공급 전력량 정보로부터 상기 제2 전력량 또는 제3 전력량을 계산하거나 결정하는 전력량 모니터링 서버를 포함한다.
또한, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템은 외부 전원 및 재생 에너지 발전 장치를 통해 전력을 공급받는 하나 이상의 부하를 포함하는 전력 시스템, 상기 하나 이상의 부하가 소비하는 전력량인 제1 전력량, 상기 외부 전원으로부터 상기 전력 시스템에 공급되는 제2 전력량 및 상기 재생 에너지 발전 장치로부터 상기 전력 시스템에 공급되는 제3 전력량 정보를 수신하는 홈서버 및 상기 홈서버로부터 상기 하나 이상의 부하가 소비하는 전체 전력량을 수신하여 상기 하나 이상의 부하가 소비하는 각각의 전력량을 계산하는 전력량 모니터링 서버를 포함한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 홈 서버로부터 전력량을 수신함으로써 통신 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 모니터링부가 외부 전원 또는 재생 에너지 발전 장치의 공급 전력량을 결정함으로써 시스템 구축 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 부하가 소비하는 전체 전력량에서 재생 에너지 발전 장치로부터 전력 시스템에 공급되는 전력량을 감산하여 외부 전원으로부터 전력 시스템에 공급되는 전력량을 계산함으로써 통신 장치의 고장 시에도 전력량을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 부하가 소비하는 전체 전력량에서 외부 전원으로부터 전력 시스템에 공급되는 전력량을 감산하여 재생 에너지 발전 장치로부터 전력 시스템에 공급되는 전력량을 계산함으로써 통신 장치의 고장 시에도 전력량을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 하나 이상의 부하가 소비하는 전체 전력량을 수신하여 하나 이상의 부하가 소비하는 각각의 전력량을 계산함으로써 부하가 소비하는 각각의 전력량을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 전력 모니터링 시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량 모니터링 서버를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템을 도시한 도면.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템은 전력시스템, 홈서버 및 전력량 모니터링 서버를 포함하여 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 전력 모니터링 시스템은 일 실시예에 따른 것이고, 그 구성요소들이 도 2에 도시된 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 구성요소가 부가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력량 모니터링 서버를 도시한 도면이다. 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템을 설명하도록 한다.
전력시스템은 외부 전원(300) 및 재생 에너지 발전 장치(200)를 통해 전력을 공급받는 하나 이상의 부하(600)를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 부하(600)는 가정 내에 설치된 전자기기일 수 있고, 외부 전원(300)은 전력을 생산하여 전력 시스템에 공급하는 발전소 또는 변전소일 수 있다. 전력 시스템은 가정 내의 계량기, 전자기기 등으로 이루어진 집합체를 의미한다.
한편, 재생 에너지는 화석연료와 원자력을 대체할 수 있는 무공해 에너지로서, 태양 에너지, 풍력, 수력, 바이오 에너지 등이 있다. 재생 에너지 발전 장치(200)는 재생 에너지를 생산할 수 있는 장치이고, 전력 시스템의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
홈서버는 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 전력량인 제1 전력량을 수신할 수 있다. 또한, 홈서버는 외부 전원(300)으로부터 전력 시스템에 공급되는 제2 전력량 및 재생 에너지 발전 장치(200)로부터 전력 시스템에 공급되는 제3 전력량을 수신할 수 있다.
홈 서버는 비디오, 전화, 웹,　전자 우편, 팩스 등 가정에 있는 각종 미디어의 정보들을 저장, 통합, 분배하는 일종의 컴퓨터 장치이다. 홈 서버는 방송, 전화,　인터넷을 통하여 가정으로 들어오는 외부　콘텐츠를 저장 및 재분배하는 기능을 할 수 있다. 또한, 홈 서버는 디지털 영상이나 음악을 저장하는 장치로 사용될 수도 있고,　가정의 정보 제어 센터 역할을 수행할 수도 있다.
일 실시예로,　홈 서버는 제1 전력량은 분전반(700)으로부터 수신하고, 제2 전력량은 외부 전원 계량기(400)로부터 수신하고, 제3 전력량은 재생 에너지 계량기(500)로부터 수신할 수 있다. 이때, 외부 전원 계량기(400)는 외부 전원(300)으로부터 전력 시스템에 공급되는 제2 전력량을 측정하는 스마트 미터일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 홈 서버는 제1 전력량, 제2 전력량 및 제3 전력량을 수신함으로써 통신 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
전력량 모니터링 서버(100)는 홈서버로부터 수신한 전력 시스템이 소비하는 소비 전력량 및 전력 시스템으로 공급되는 공급 전력량 정보로부터 제2 전력량 또는 제3 전력량을 계산하거나 결정할 수 있다. 홈서버로부터 수신한 전력 시스템이 소비하는 소비 전력량은 하나 이상의 부하가 소비하는 전력량인 제1 전력량일 수 있다. 한편, 전력 시스템으로 공급되는 공급 전력량 정보는 제2 전력량 및 제3 전력량의 합일 수 있다.
일 실시예로 전력량 모니터링 서버는 수신부, 모니터링부 및 출력부를 포함할 수 있고, 수신부는 홈서버로부터 소비 전력량 및 공급 전력량 정보를 수신할 수 있다. 모니터링부는 제1 전력량 및 제2 전력량을 이용하여 제1 추정 공급 전력량을 계산할 수 있다. 그 다음, 제1 추정 공급 전력량 및 제3 전력량 중 적어도 하나를 재생 에너지 발전 장치(200)의 공급 전력량으로 결정할 수 있다. 제1 추정 공급 전력량은 제3 전력량과 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 추정 공급 전력량 및 제3 전력량 중 적어도 하나를 재생 에너지 발전 장치(200)의 공급 전력량으로 결정함으로써 정확한 공급 전력량을 산출할 수 있는 장점이 있다.
일 실시예로, 모니터링부(120)는 제1 전력량에서 제2 전력량을 감산하여 제1 추정 공급 전력량을 계산할 수 있다. 제1 전력량은 각 부하(600)에서 소비되는 전력량이고 제2 전력량은 외부 전원(300)에서 공급되는 전력량이고 제3 전력량은 재생 에너지 발전 장치(200)에서 공급되는 전력량이다. 따라서, 제2 전력량 및 제3 전력량의 합은 제1 전력량과 동일하고, 제1 추정 공급 전력량과 제3 전력량은 동일할 수 있다. 상술한 과정을 정리하면 하기의 <수학식 1>과 같다.
<수학식 1>
Figure 112016013808753-pat00001
여기서, PA1은 제1 추정 공급 전력량, P1은 제1 전력량, P2는 제2 전력량, P3은 제3 전력량이다.
한편, 모니터링부(120)는 제1 전력량에서 제3 전력량을 감산하여 제2 전력량을 계산할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 전력량이 수신되지 않으면 제1 전력량에서 제3 전력량을 감산하여 제2 전력량을 계산함으로써 통신 장치의 고장 시에도 전력량을 제공할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예로 제1 전력량은 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 전체 전력량일 수 있고, 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 각각의 전력량일 수도 있다. 또한, 모니터링부(120)는 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 전체 전력량을 수신하여 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 각각의 전력량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 모니터링부(120)는 비간섭 부하 모니터링(NILM, non-intrusive load monitoring)방법을 이용하여 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 각각의 전력량을 계산할 수 있다. 비간섭 부하 모니터링은 전체적인 전압과 전류 공급을 측정하여 가정 내 개별 부하(600)에 대한 전력 소모량 및 전기 발전 운전 스케줄을 예측하는 기술이다.
보다 구체적으로 모니터링부(120)는 수신부(110)에 의해 측정된 전기적 특성의 변화를 분석하고, 분석 결과에 기초하여 전력 소비 주체로서의 가전 기기를 식별할 수 있다. 또한, 모니터링부(120)는 식별된 해당 가전 기기의 소비 전력을 예측할 수 있다. 이를 위해 모니터링부(120)는 데이터 수집부, 데이터 처리부, 이벤트 검출부, 특징 추출부, 장치 식별부, 전력 판단부를 포함할 수 있다.
데이터 수집부는 수신부(110)로부터 수신한 로우 데이터(Raw Data)를 캡처한다. 데이터 처리부는 데이터 수집부에 의해 캡처된 로우 데이터를 대상으로 하여, 전류 신호를 전압 신호에 정렬시켜서 적절한 위상 관계를 확보한다. 또한, 표준화를 위해 데이터를 일반화하고, 하모닉스 특징(예를 들면 전류 하모닉 전력(Current Harmonic Power, CHP))을 추출하기 위한 필터링을 수행한다. 특히, 제1 전력량의 피상 전력량과 유효 전력량을 구하고, 피상 전력량과 유효 전력량으로부터 역률(力率, Power Factor)을 산출한다.
이벤트 검출부는 데이터 처리부로부터 제공되는 역률의 변화(가전 기기의 온/오프 전환 또는 동작 상태의 전환 등에 기인하는)에 기초하여 가전 기기에서 일어나는 이벤트를 검출한다.
특징 추출부는 이벤트 검출부에서 검출된 이벤트로부터 가전 기기의 온/오프 시점 및 가전 기기의 전력 소비 패턴을 추출한다. 예를 들면, 세탁기는 회전조가 회전할 때와 회전하지 않을 때의 전력 소비 패턴이 크게 차이가 있다. 또한, 세탁 행정과 탈수 행정에서의 회전조의 회전 속도가 크게 차이가 있으므로 이때의 전력 소비 패턴 역시 크게 차이가 있다. 그러나 텔레비전은 파워 온 상태에서는 큰 변화 없이 거의 일정한 전력 소비 패턴을 나타내기 때문에, 앞서 언급한 세탁기와는 그 전력 소비 패턴이 크게 다르다. 특징 추출부는 이벤트 검출부의 이벤트 검출 결과로부터 이와 같은 가전 기기의 전력 소비 패턴의 고유의 특징을 추출한다.
장치 식별부는 특징 추출부에서 추출한 전력 소비 패턴과 레퍼런스 데이터를 비교 분석하여 두 데이터의 일치 여부를 통해 해당 가전 기기의 종류 및 동작 상태를 판단한다. 특히 장치 식별부는 데이터 수집부 및 데이터 처리부에 의해 확보되는 전류 하모닉 전력(CHP)의 계수를 이용하여 복수의 가전 기기가 동시에 사용될 때 복수의 가전 기기가 무엇인지를 식별할 수 있다.
전력 판단부는 장치 식별부에서 식별한 가전 기기의 종류 및 동작 상태를 이용하여 해당 가전기기의 개별 전력량을 산출할 수 있다.
출력부(130)는 제1 전력량, 제2 전력량, 제3 전력량 및 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 각각의 전력량 중 하나 이상을 출력할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 전력량, 제2 전력량, 제3 전력량 및 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 각각의 전력량 중 하나 이상을 출력함으로써 사용자는 각각의 전력량을 한 번에 파악할 수 있다.
다시, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템을 설명하면, 전력량 모니터링 서버는 수신부, 모니터링부 및 출력부를 포함할 수 있고, 수신부는 홈서버로부터 소비 전력량 및 공급 전력량 정보를 수신할 수 있다. 모니터링부는 제1 전력량 및 제3 전력량을 이용하여 제2 추정 공급 전력량을 계산할 수 있다. 그 다음, 제2 추정 공급 전력량 및 제2 전력량 중 적어도 하나를 외부 전원의 공급 전력량으로 결정할 수 있다. 제2 추정 공급 전력량은 제2 전력량과 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 추정 공급 전력량 및 제2 전력량 중 적어도 하나를 외부 전원의 공급 전력량으로 결정함으로써 정확한 공급 전력량을 산출할 수 있는 장점이 있다.
일 실시예로, 모니터링부(120)는 제1 전력량에서 제3 전력량을 감산하여 제2 추정 공급 전력량을 계산할 수 있다. 제1 전력량은 각 부하(600)에서 소비되는 전력량이고 제2 전력량은 외부 전원(300)에서 공급되는 전력량이고 제3 전력량은 재생 에너지 발전 장치(200)에서 공급되는 전력량이다. 따라서, 제2 전력량 및 제3 전력량의 합은 제1 전력량과 동일하고, 제2 추정 공급 전력량과 제2 전력량은 동일할 수 있다. 상술한 과정을 정리하면 하기의 <수학식 2>와 같다.
<수학식 2>
Figure 112016013808753-pat00002
여기서, PA2는 제2 추정 공급 전력량, P1은 제1 전력량, P2는 제2 전력량, P3은 제3 전력량이다.
한편, 모니터링부(120)는 제1 전력량에서 제2 전력량을 감산하여 제3 전력량을 계산할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 전력량이 수신되지 않으면 제1 전력량에서 제2 전력량을 감산하여 제3 전력량을 계산함으로써 통신 장치의 고장 시에도 전력량을 제공할 수 있는 효과가 있다.
일 실시예로 제1 전력량은 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 전체 전력량일 수 있고, 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 각각의 전력량일 수도 있다. 또한, 모니터링부(120)는 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 전체 전력량을 수신하여 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 각각의 전력량을 계산할 수 있다. 모니터링부가 하나 이상의 부하가 소비하는 전체 전력량을 수신하여 하나 이상의 부하가 소비하는 각각의 전력량을 계산하는 방법은 상술한 실시예에서 설명한 방법과 동일할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 모니터링 시스템을 도시한 도면이다. 이하 도 4 및 도 5를 참조하여 전력 모니터링 시스템을 설명하도록 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전력량 모니터링 서버는 제1 서버 및 제2 서버를 포함할 수 있다. 제1 서버는 홈서버로부터 소비 전력량 및 공급 전력량 정보 중 어느 하나를 수신할 수 있다. 제2 서버는 홈서버로부터 소비 전력량 및 공급 전력량 정보 중 제1 서버가 수신하지 아니한 나머지 하나의 정보를 수신하며 제1 서버가 수신한 전력량 정보를 제1 서버로부터 수신하여 제2 전력량 또는 제3 전력량을 계산하거나 결정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 소비 전력량이 홈서버로부터 제1 서버를 거쳐 제2 서버로 전송되고, 공급 전력량이 홈서버로부터 제2 서버로 전송된다. 도 5를 참조하면, 소비 전력량이 홈서버로부터 제2 서버로 전송되고, 공급 전력량이 홈서버로부터 제1 서버를 거쳐 제2 서버로 전송된다.
일 실시예로, 제2 서버는 제1 전력량에서 제2 전력량을 감산하여 제3 전력량을 계산하거나, 제1 전력량에서 제3 전력량을 감산하여 제2 전력량을 계산할 수 있다. 제3 전력량 또는 제2 전력량을 계산하는 방법은 도 2 및 도 3에서 설명한 방법과 동일할 수 있다.
한편, 제1 전력량은 하나 이상의 부하가 소비하는 전체 전력량을 포함할 수 있다. 또한, 제2 서버는 하나 이상의 부하가 소비하는 전체 전력량을 기초로 하나 이상의 부하가 소비하는 각각의 전력량을 계산할 수 있다. 예를 들어, 제2 서버는 비간섭 부하 모니터링(NILM, non-intrusive load monitoring)방법을 이용하여 하나 이상의 부하(600)가 소비하는 각각의 전력량을 계산할 수 있다. 비간섭 부하 모니터링은 전체적인 전압과 전류 공급을 측정하여 가정 내 개별 부하(600)에 대한 전력 소모량 및 전기 발전 운전 스케줄을 예측하는 기술이다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 홈 서버로부터 전력량을 수신함으로써 통신 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 의하면 모니터링부가 외부 전원 또는 재생 에너지 발전 장치의 공급 전력량을 결정함으로써 시스템 구축 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 부하가 소비하는 전체 전력량에서 재생 에너지 발전 장치로부터 전력 시스템에 공급되는 전력량을 감산하여 외부 전원으로부터 전력 시스템에 공급되는 전력량을 계산함으로써 통신 장치의 고장 시에도 전력량을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 부하가 소비하는 전체 전력량에서 외부 전원으로부터 전력 시스템에 공급되는 전력량을 감산하여 재생 에너지 발전 장치로부터 전력 시스템에 공급되는 전력량을 계산함으로써 통신 장치의 고장 시에도 전력량을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 하나 이상의 부하가 소비하는 전체 전력량을 수신하여 하나 이상의 부하가 소비하는 각각의 전력량을 계산함으로써 부하가 소비하는 각각의 전력량을 제공할 수 있는 효과가 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (15)

  1. 외부 전원 및 재생 에너지 발전 장치를 통해 전력을 공급받는 하나 이상의 부하를 포함하는 전력시스템;
    상기 하나 이상의 부하가 소비하는 전력량인 제1 전력량, 상기 외부 전원으로부터 상기 전력 시스템에 공급되는 제2 전력량 및 상기 재생 에너지 발전 장치로부터 상기 전력 시스템에 공급되는 제3 전력량 정보를 수신하는 홈서버; 및
    상기 홈서버로부터 수신한 상기 제1 전력량을 기초로 상기 제2 전력량 또는 상기 제3 전력량을 계산하거나 결정하고, 비간섭 부하 모니터링 방법을 이용하여 상기 하나 이상의 부하가 소비하는 각각의 전력량을 계산하는 전력량 모니터링 서버를 포함하고,
    상기 홈서버는 상기 하나 이상의 부하와 연결된 분전반, 상기 외부 전원과 연결된 외부 전원 계량기 및 상기 재생 에너지 발전 장치와 연결된 재생 에너지 계량기에 연결되며, 상기 분전반으로부터 상기 제1 전력량을 수신하고, 상기 외부 전원 계량기로부터 상기 제2 전력량을 수신하며, 상기 재생 에너지 계량기로부터 상기 제3 전력량을 수신하고,
    상기 전력량 모니터링 서버는 상기 제1 전력량에 대응한 역률의 변화에 기초하여 각 부하에 대응하는 이벤트를 검출하는 이벤트 검출부, 상기 검출된 이벤트로부터 각 부하의 전력 소비 패턴을 추출하는 특징 추출부, 상기 각 부하의 전력 소비 패턴과 레퍼런스 데이터에 기초하여 각 부하의 종류 및 동작 상태를 판단하는 장치 식별부를 포함하며,
    상기 전력량 모니터링 서버는 상기 제1 전력량과 상기 제2 전력량을 이용하여 제1 추정 공급 전력량을 계산하고, 상기 제1 추정 공급 전력량 및 상기 제3 전력량 중 어느 하나를 상기 재생 에너지 발전 장치의 공급 전력량으로 결정하거나, 또는 상기 전력량 모니터링 서버는 상기 제1 전력량과 상기 제3 전력량을 이용하여 제2 추정 공급 전력량을 계산하고, 상기 제2 추정 공급 전력량 및 상기 제2 전력량 중 어느 하나를 상기 외부 전원의 공급 전력량으로 결정하며,
    상기 전력량 모니터링 서버는 상기 홈서버로부터 상기 제2 전력량이 수신되지 않으면 상기 제1 전력량에서 상기 제3 전력량을 감산하여 상기 제2 전력량을 계산하거나, 또는 상기 전력량 모니터링 서버는 상기 홈서버로부터 상기 제3 전력량이 수신되지 않으면 상기 제1 전력량에서 상기 제2 전력량을 감산하여 상기 제3 전력량을 계산하는 전력 모니터링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력량 모니터링 서버는,
    상기 홈서버로부터 상기 제1 전력량을 수신하고, 상기 홈서버로부터 상기 제2 전력량 및 상기 제3 전력량 중 적어도 하나를 수신하는 수신부; 및
    상기 제1 추정 공급 전력량을 계산하고, 상기 제1 추정 공급 전력량 및 상기 제3 전력량 중 적어도 하나를 상기 재생 에너지 발전 장치의 공급 전력량으로 결정하는 모니터링부를
    포함하는 전력 모니터링 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전력량 모니터링 서버는,
    상기 홈서버로부터 상기 제1 전력량을 수신하고, 상기 홈서버로부터 상기 제2 전력량 및 상기 제3 전력량 중 적어도 하나를 수신하는 수신부; 및
    상기 제2 추정 공급 전력량을 계산하고, 상기 제2 추정 공급 전력량 및 상기 제2 전력량 중 적어도 하나를 상기 외부 전원의 공급 전력량으로 결정하는 모니터링부를
    포함하는 전력 모니터링 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전력량 모니터링 서버는
    상기 홈서버로부터 상기 제1 전력량을 수신하고, 상기 홈서버로부터 상기 제2 전력량 및 상기 제3 전력량 중 어느 하나를 수신하는 제1 서버와;
    상기 제2 전력량 및 상기 제3 전력량 중 다른 나머지 하나를 수신하고, 상기 제1 서버가 수신한 전력량 정보를 제1 서버로부터 수신하여 상기 제2 전력량 또는 상기 제3 전력량을 계산하거나 결정하는 제2 서버를
    포함하는 전력 모니터링 시스템.
  5. 삭제
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 전력량은
    상기 하나 이상의 부하가 소비하는 전체 전력량 및 상기 하나 이상의 부하가 소비하는 각각의 전력량을 포함하는 전력 모니터링 시스템.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 모니터링부는
    상기 하나 이상의 부하가 소비하는 전체 전력량을 기초로 상기 하나 이상의 부하가 소비하는 각각의 전력량을 계산하는 전력 모니터링 시스템.
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 전력량 모니터링 서버는
    상기 제1 전력량, 상기 제2 전력량, 상기 제3 전력량 및 상기 하나 이상의 부하가 소비하는 각각의 전력량 중 하나 이상을 출력하는 출력부를 더 포함하는 전력 모니터링 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 모니터링부는
    상기 제1 전력량에서 상기 제2 전력량을 감산하여 상기 제1 추정 공급 전력량을 계산하는 전력 모니터링 시스템.
  10. 삭제
  11. 제3항에 있어서,
    상기 모니터링부는
    상기 제1 전력량에서 상기 제3 전력량을 감산하여 상기 제2 추정 공급 전력량을 계산하는 전력 모니터링 시스템.
  12. 삭제
  13. 제4항에 있어서,
    상기 제2 서버는
    상기 제1 전력량에서 상기 제2 전력량을 감산하여 상기 제3 전력량을 계산하거나, 상기 제1 전력량에서 상기 제3 전력량을 감산하여 상기 제2 전력량을 계산하는 전력 모니터링 시스템.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 제1 전력량은 상기 하나 이상의 부하가 소비하는 전체 전력량을 포함하고,
    상기 제2 서버는 상기 하나 이상의 부하가 소비하는 전체 전력량을 기초로 상기 하나 이상의 부하가 소비하는 각각의 전력량을 계산하는 전력 모니터링 시스템.
  15. 삭제
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