KR102608280B1 - 도시형 건물 환경의 정전 감지 및 절체 시스템 - Google Patents

도시형 건물 환경의 정전 감지 및 절체 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102608280B1
KR102608280B1 KR1020210165872A KR20210165872A KR102608280B1 KR 102608280 B1 KR102608280 B1 KR 102608280B1 KR 1020210165872 A KR1020210165872 A KR 1020210165872A KR 20210165872 A KR20210165872 A KR 20210165872A KR 102608280 B1 KR102608280 B1 KR 102608280B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
load
unit
source
monitoring result
Prior art date
Application number
KR1020210165872A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230078265A (ko
Inventor
박혜린
김지효
김주현
손병일
김영훈
박남규
이상윤
Original Assignee
옴니시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 옴니시스템 주식회사 filed Critical 옴니시스템 주식회사
Priority to KR1020210165872A priority Critical patent/KR102608280B1/ko
Priority to PCT/KR2021/017768 priority patent/WO2023095977A1/ko
Publication of KR20230078265A publication Critical patent/KR20230078265A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102608280B1 publication Critical patent/KR102608280B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/062Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems for AC powered loads
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/001Methods to deal with contingencies, e.g. abnormalities, faults or failures
    • H02J3/0012Contingency detection
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H02J3/144Demand-response operation of the power transmission or distribution network
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12The local stationary network supplying a household or a building
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/62The condition being non-electrical, e.g. temperature
    • H02J2310/64The condition being economic, e.g. tariff based load management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Abstract

감지 장치가 제공된다. 상기 감지 장치는 상 전원으로부터 부하로 공급되는 제1 전력의 제1 감시 결과를 획득하는 제1 획득부; 상기 상 전원과 구분되는 발전 소스로부터 상기 부하로 공급되는 제2 전력의 제2 감시 결과를 획득하는 제2 획득부;를 포함할 수 있다.

Description

도시형 건물 환경의 정전 감지 및 절체 시스템{Systems for detecting and switching power outages in urban building environments}
본 발명은 설정 지역에 대한 정전을 감지하고, 정전에 따른 절체 동작을 자동 수행하는 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.
정전시 비상 기동을 위한 발전 소스가 마련될 수 있다.
발전 용량과 별개로 발전 과금 등의 정책적 문제로 인해 발전 소스는 아파트 단지 등과 같이 일정 구역 단위로 마련될 수 있다.
발전 소스의 보급화를 위해서, 발전 소스를 제공하는 공급자자 측에서 요금을 산정할 수 있는 명확한 자료가 생성될 필요가 있다.
한국공개특허공보 제10-2009-0033296호에는 지능형 정전 감지 회로를 이용하는 오프라인 방식의 무정전 전원공급 기술이 나타나 있다.
한국공개특허공보 제10-2009-0033296호
본 발명은 설정 지역에 대한 정전을 감지하고, 정전에 따른 절체 동작을 자동 수행하거나, 상 전력량과 비상 전력량을 구분해서 적산하는 감지 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 감지 장치는 상 전원으로부터 부하로 공급되는 제1 전력의 제1 감시 결과를 획득하는 제1 획득부; 상기 상 전원과 구분되는 발전 소스로부터 상기 부하로 공급되는 제2 전력의 제2 감시 결과를 획득하는 제2 획득부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 감지 방법은 상 전원으로부터 부하로 공급되는 제1 전력의 제1 감시 결과를 획득하고, 발전 소스로부터 상기 부하로 공급되는 제2 전력의 제2 감시 결과를 획득하는 획득 단계; 상기 제1 감시 결과와 상기 제2 감시 결과를 이용하여 상기 부하로 공급되는 전력이 상기 제1 전력인지 상기 제2 전력인지 구분하는 구분 단계; 상기 구분부의 구분 결과를 이용하여 상기 부하가 사용한 전력량을 상기 제1 전력량과 상기 제2 전력량으로 구분해서 적산하는 적산 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 감지 장치는 부하에 대해 상 전원으로부터 제공되는 제1 전력을 감지하고, 부하에 대해 발전 소스로부터 제공되는 제2 전력을 각각 감지할 수 있다.
감지 장치에 의해 감지된 제1 전력의 제1 감시 결과와 제2 전력의 감시 결과는 다양한 용도, 예를 들어 전력 공급자 절체와 전력 소모량 구분 적산 등에 사용될 수 있다.
전력 공급자 절체는 부하에 제공되는 전력을 어느 공급자로 정할 수 있는 스위칭을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 감시 결과의 분석에 따라 제1 전력이 존재하는 것으로 판단되면, 감지 장치는 부하에 대한 전력 공급자로 상 전원을 자동 선택할 수 있다. 구체적으로, 감지 장치는 부하와 상 전원을 전기적으로 연결시키고, 부하와 나머지 소스, 예를 들어 발전 소스 간의 전기적 연결을 차단할 수 있다.
다른 예로, 제1 감시 결과 및 제2 감시 결과의 분석에 따라 제1 전력이 중단되고 제2 전력이 존재하는 것으로 판단되면, 감지 장치는 부하에 대한 전력 공급자로 발전 소스를 자동 선택할 수 있다. 구체적으로, 감지 장치는 부하와 발전 소스를 전기적으로 연결시키고, 부하와 상 전원 간의 전기적 연결을 단절시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 감지 장치에 따르면, 복수의 전력 공급자가 존재하는 상황에서 특정 부하에 대해 일 시점에 어느 하나의 전력 공급자가 분명하게 선택될 수 있다. 이 경우, 해당 시점과 해당 전력 공급자의 식별 정보만 파악하면, 해당 시점의 과금이 해당 전력 공급자에게 제공되는 시스템이 구현될 수 있다. 결과적으로, 제1 감시 결과와 제2 감시 결과를 이용하면, 특정 부하를 대상으로 공급되는 전력 소모량이 전력 공급자별로 구분되어 적산되는 환경이 마련될 수 있다.
다른 관점에서 살펴보면, 감지 장치에 의해, 각 부하에서 사용하는 전력을 제공한 소스가 구분될 수 있다. 이에 따르면, 각 소스에 대한 과금이 가능해지므로, 복수의 전력 공급자가 등장할 수 있는 환경이 마련될 수 있다.
또한, 사용자가 다양한 전력 공급자에서 제공하는 서비스에 따라 적절한 공급자를 선택할 수 있는 환경이 마련될 수 있다.
도 1은 본 발명의 감지 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 제1 감시기와 제2 감시기가 적용된 전력망을 나타낸 개략도이다.
도 3은 비교 실시예의 전력망을 나타낸 개략도이다.
도 4는 제1 실시예의 구분부의 동작을 나타낸 개략도이다.
도 5는 제1 실시예의 적산부의 적산 결과를 나타낸 도표이다.
도 6은 제2 실시예의 구분부의 동작을 나타낸 개략도이다.
도 7은 제2 실시예의 적산부의 적산 결과를 나타낸 도표이다.
도 8은 본 발명의 감지 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.
또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.
본 발명의 도시형 건물 환경의 정전 감지 및 절체 시스템은 설정 구역의 정전을 감지하고, 감지 결과를 이용하여 절체를 수행할 수 있다. 또한, 정전 감지 및 절체 시스템은 정전의 감지 결과를 이용하여 부하(90)의 전력 소모량을 구분해서 적산할 수 있다. 본 발명의 정전 감지 및 절체 시스템은 정전 관련 정보의 감지를 기반으로 하므로, 감지 장치로 명명되어도 무방하다. 또한, 부하(90)와 상 전원(19) 사이의 절체, 부하(90)와 발전 소스(29) 사이의 절체를 수행하는 것을 근거로 절체 장치로 명명되어도 무방하다.
도 1은 본 발명의 감지 장치를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 감지 장치는 제1 획득부(110), 제2 획득부(120), 절체 유니트(31, 32), 구분부(130), 적산부(150)를 포함할 수 있다. 감지 장치는 전기 계량기(100) 또는 서버(200)에 탑재될 수 있다.
제1 획득부(110)는 상 전원(19)으로부터 부하(90)로 공급되는 제1 전력의 제1 감시 결과를 획득할 수 있다. 제1 전력은 상 전력, 상용 전력에 해당될 수 있다. 제1 전력은 예를 들어 한국전력 등의 국가 기관과 같은 전력 공급자에 의해 공급될 수 있다.
제1 획득부(110)에 마련된 제1 감시기(10)를 통하여 제1 감시 결과가 획득될 수 있다. 또는, 제1 획득부(110)는 제1 감시기(10)와 유무선으로 통신하는 통신 모듈을 통해 제1 감시 결과를 수신할 수 있다. 다시 말해, 제1 획득부(110)는 제1 감시기(10)로부터 제1 감시 결과를 획득할 수 있다.
제2 획득부(120)는 상 전원(19)과 구분되는 발전 소스(29)로부터 부하(90)로 공급되는 제2 전력의 제2 감시 결과를 획득할 수 있다. 제2 전력은 특정 구역을 커버할 목적으로 마련되거나, 개인 사업자에 의해 마련된 발전기에서 생성될 수 있다. 일 예로, 제2 전력은 태양광 발전, 풍력 발전 등의 신재생 에너지를 이용해 생성될 수 있다.
제2 획득부(120)에 마련된 제2 감시기(20)를 통하여 제2 감시 결과가 획득될 수 있다. 또는, 제2 획득부(120)는 제2 감시기(20)와 유무선으로 통신하는 통신 모듈을 통해 제2 감시 결과를 수신할 수 있다. 다시 말해, 제2 획득부(120)는 제2 감시기(20)로부터 제2 감시 결과를 획득할 수 있다.
도 2는 제1 감시기(10)와 제2 감시기(20)가 적용된 전력망을 나타낸 개략도이다.
상 전원(19)과 부하(90)의 메인 입력단을 연결하는 제1 라인에서 제1 전력을 감시하는 제1 감시기(10)가 마련될 수 있다.
비상 전원(80)과 메인 입력단을 연결하는 제2 라인에서 제2 전력을 감시하는 제2 감시기(20)가 마련될 수 있다.
예를 들어, 제1 감시기(10)와 제2 감시기(20)는 전력량을 측정하는 일종의 계량기를 포함할 수 있다.
제1 감시기(10)는 제1 라인에 전력이 흐르면 제1 전력의 공급 사실이 포함된 제1 감시 결과를 출력할 수 있다.
제2 감시기(20)는 제2 라인에 전력이 흐르면 제2 전력의 공급 사실이 포함된 제2 감시 결과를 출력할 수 있다.
한편, 부하(90) 'LOAD'보다 우선적으로 제1 전력 또는 제2 전력을 공급받는 비상 전원(80)이 마련될 수 있다.
비상 전원(80)은 엘리베이터, 비상등과 같이 정전 여부에 상관없이 항상 동작해야 하는 각종 안전 설비에 전력을 제공하는 소스로 기능할 수 있다. 다른 관점에서 살펴보면, 본 명세서에 기재된 '비상 전원'은 궁극적으로, 일반 부하(90)보다 전력 공급 우선도가 높은 안전 설비, 긴급 설비를 의미하는 것으로 해석되어도 무방하다.
비상 전원(80)은 제1 감시기(10)에 의해 감시되는 제1 라인 및 제2 감시기(20)에 의해 감시되는 제2 라인과 구분되는 별도의 라인을 통해 상 전원(19) 및 발전 소스(29)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 감시 결과와 제2 감시 결과를 이용하여 부하(90)에 대한 제1 전력의 공급과 부하(90)에 대한 제2 전력의 공급을 절체하는 절체 유니트가 마련될 수 있다.
절체 유니트에 의해 이루어지는 절체는 부하(90), 상 전원(19), 발전 소스(29) 사이의 연결 회선, 연결 라인을 변경하는 것을 의미할 수 있다.
절체 유니트에는 제1 절체부(31), 제2 절체부(32)가 마련될 수 있다.
제1 절체부(31)는 부하(90) 'LOAD'의 메인 입력단(도면에서 제1 절체부(31)의 위치와 동일)에 설치될 수 있다. 제2 절체부(32)는 부하(90) 'LOAD'보다 우선적으로 제1 전력 또는 제2 전력이 공급되는 비상 전원(80)의 비상 입력단(도면에서 제2 절체부(32)의 위치와 동일)에 설치될 수 있다.
제1 절체부(31)는 상 전원(19)과 발전 소스(29) 중 어느 하나가 부하(90)에 연결되도록 제1 스위칭될 수 있다.
제2 절체부(32)는 상 전원(19)과 발전 소스(29) 중 어느 하나가 비상 전원(80)에 연결되도록 제2 스위칭될 수 있다.
제1 스위칭 및 제2 스위칭은 제1 감시 결과와 제2 감시 결과 중 적어도 하나를 이용하여 수행될 수 있다. 다시 말해, 제1 절체부(31)와 제2 절체부(32)는 제1 감시 결과와 제2 감시 결과를 근거로 동작할 수 있다.
제1 모드, 제2 모드, 제3 모드, 제4 모드가 정의될 수 있다.
제1 모드는 상 전원(19)과 부하(90)가 연결되도록 제1 절체부(31)가 스위칭되고, 상 전원(19)과 비상 진원이 연결되도록 제2 절체부(32)가 스위칭되는 동작 모드일 수 있다.
제2 모드는 상 전원(19)과 부하(90)가 연결되도록 제1 절체부(31)가 스위칭되고, 발전 소스(29)와 비상 전원(80)이 연결되도록 제2 절체부(32)가 스위칭되는 동작 모드일 수 있다.
제3 모드는 발전 소스(29)와 부하(90)가 연결되도록 제1 절체부(31)가 스위칭되고, 발전 소스(29)와 비상 전원(80)이 연결되도록 제2 절체부(32)가 스위칭되는 동작 모드일 수 있다.
제4 모드는 발전 소스(29)와 부하(90)가 연결되도록 제1 절체부(31)가 스위칭되고, 상 전원(19)과 비상 전원(80)이 연결되도록 제2 절체부(32)가 스위칭되는 동작 모드일 수 있다. 본 발명에서는 제4 모드가 사용되지 않을 수 있다.
상 전원(19)이 정상적으로 공급되는 기본 상태에서 제1 절체부(31)와 제2 절체부(32)는 제1 모드로 동작할 수 있다.
상 전원(19)으로부터 공급되는 제1 전력이 중단되는 정전이 감지되면, 제1 모드로 동작 중이던 제1 절체부(31)와 제2 절체부(32)는 우선 제2 모드로 동작할 수 있다.
정전이 감지된 상태에서, 제2 전력 중에 비상 전원(80)에 공급되고 남는 잉여 전력이 존재하면, 제1 절체부(31)와 제2 절체부(32)는 비상 전원(80)에 제2 전력이 공급되는 상태를 유지하면서, 제3 모드로 동작할 수 있다. 제3 모드에 따르면, 비상 전원(80)뿐만 아니라 부하(90) 역시 상 전원(19)의 정전시에 제2 전력을 제공받을 수 있다.
제1 절체부(31)와 제2 절체부(32)는 제1 감시 결과 및 제2 감시 결과의 분석을 통해 제1 전력의 공급 재개가 감지되면, 제1 모드로 자동 복귀할 수 있다.
도 3은 비교 실시예의 전력망을 나타낸 개략도이다.
비교 실시예에 따르면, 상 전원(19)과 발전 소스(29)의 사이에 단일의 절체기(39)가 배치되고 있다. 절체기(39)에는 비상 전원(80)이 연결되고 있다.
부하(90) 및 부하(90)의 전력 소모량을 측정하는 계량 모듈(70)은 상 전원(19)과 절체기(39)의 사이에 연결되고 있다. 부하(90) 및 계량 모듈(70)은 절체기(39)의 동작에 상관없이 상 전원(19)에 고정적으로 연결된 상태일 수 있다.
단일의 절체기(39)는 비상 전원(80)을 상 전원(19)에 연결시키거나 비상 전원(80)을 발전 소스(29)에 연결시킬 수 있다.
비교 실시예에 따르면, 절체기(39)는 제1 전력이 정상적으로 공급되는 평소에 비상 전원(80)과 상 전원(19)을 연결시킬 수 있다. 이에 따르면, 제1 전력은 부하(90) 및 비상 전원(80)으로 공급될 수 있다. 제1 전력의 공급이 중단되면, 절체기(39)는 발전 소스(29)와 비상 전원(80)을 연결시킬 수 있다.
발전 소스(29)의 제2 전력이 상 전원(19) 측으로 역류하는 역전 현상을 방지하기 위해, 절체기(39)는 상 전원(19)과 발전 소스(29)가 전기적으로 연결되는 상황이 제한되도록 스위칭 동작할 수 있다.
단일의 절체기(39)를 이용하여 역전 현상을 방지하면서, 제1 전력과 제2 전력을 관리하기 위해, 비상 전원(80)에 공급되고 남은 제2 전력의 잉여 전력이 부하(90)로 공급될 수 있는 길이 차단될 수 있다.
또한, 비교 실시예에 따르면, 부하(90)로 공급된 전력이 제1 전력인지 제2 전력인지 판단할 수 있는 수단이 없다. 따라서, 부하(90)에 제1 전력과 제2 전력이 혼용해서 공급된다면 전기 요금 체계가 흐트러지는 문제가 있다.
따라서, 역전 현상의 방지 및 요금 체계의 유지를 위해 현실적으로 단일의 절체기(39)를 갖는 비교 실시예가 현장에 적용되고 있다. 결과적으로, 현실적인 문제로 인해, 부하(90)는 상 전원(19) 기준의 정전이 발생한 경우, 발전 소스(29)의 제2 전력을 이용하기 어렵다.
본 발명의 절체 유니트는 상 전원(19), 발전 소스(29), 부하(90)의 사이에 배치되며, 상 전원(19)과 발전 소스(29) 간의 전기적 연결을 항상 차단할 수 있다. 부하(90)에 대해 상 전원(19)과 발전 소스(29)를 선택적으로 연결시키면서, 상 전원(19)과 발전 소스(29)를 항상 단절된 상태로 유지시기키 위해 제1 절체부(31) 및 제2 절체부(32) 2개가 마련될 수 있다.
절체 유니트는 상 전원(19)으로부터 제1 전력이 공급되면, 상 전원(19)과 부하(90)를 전기적으로 연결시키고 발전 소스(29)와 부하(90)를 전기적으로 단절시키는 제1 모드로 스위칭될 수 있다.
절체 유니트는 상 전원(19)을 통해 이루어지던 제1 전력의 공급이 중단되면, 발전 소스(29)와 부하(90)를 전기적으로 연결시키고 상 전원(19)과 부하(90)를 전기적으로 단절시키는 제3 모드로 스위칭될 수 있다.
절체 유니트는 부하(90)에 대한 제1 전력의 공급이 중단되었다가 다시 재개되면, 제1 감시 결과 및 제2 감시 결과를 통해 제1 전력의 재 공급을 파악할 수 있다.
절체 유니트는 제1 전력의 재 공급이 파악되면, 자동으로 제3 모드에서 제1 모드로 스위칭될 수 있다.
이상의 제1 획득부(110), 제2 획득부(120), 절체 유니트에 따르면, 하드웨어적으로 부하(90)에 제2 전력을 공급할 수 있는 환경이 마련될 수 있다. 정책적으로 부하(90)에 제2 전력을 공급할 수 있는 환경을 제공하기 위해, 구분부(130) 및 적산부(150)가 이용될 수 있다.
제1 획득부(110), 제2 획득부(120), 구분부(130) 및 적산부(150)는 제1 감시기(10), 제2 감시기(20), 전기 계량기(100), 절체 유니트, DCU(60)(Data Collection, 데이터 수집 유니트, 데이터 집중 유니트), 서버(200) 중 하나에 설비될 수 있다. 바람직하게, 전기 계량기(100)나 서버(200)에 마련되는 것이 좋다. DCU(60)는 설정 구역의 메인 입력단에 마련될 수 있다. 각 부하(90)의 서브 입력단은 메인 입력단에 전기적으로 연결될 수 있다. 서브 입력단마다 전기 계량기(100)가 마련될 수 있다.
제1 획득부(110), 제2 획득부(120), 구분부(130) 및 적산부(150)가 서버(200)에 마련되면, 기존 전기 계량기(100) 등을 그대로 사용하면서 본 발명의 감지 장치가 적용될 수 있다.
제1 획득부(110), 제2 획득부(120), 구분부(130) 및 적산부(150)가 전기 계량기(100)에 마련되면, 감지 장치가 탑재된 새로운 전기 계량기(100)가 필요하지만 서버(200)의 부하(90)가 대폭 경감될 수 있다.
구분부(130)는 제1 감시 결과와 제2 감시 결과를 이용하여 부하(90)로 공급되는 전력이 제1 전력인지 제2 전력인지 구분할 수 있다. 구분부(130)의 구분 결과는 부하(90)로 공급되는 전력의 정체, 예를 들어 제1 전력인지 제2 전력인지 파악하는데 사용될 수 있다. 또는, 구분부(130)는 부하(90)로 공급된 제1 전력의 제1 전력량, 부하(90)로 공급된 제2 전력의 제2 전력량을 구분할 수 있다.
적산부(150)는 구분부(130)의 구분 결과를 이용하여 부하(90)가 사용한 전력량을 제1 전력량과 제2 전력량으로 구분해서 적산할 수 있다. 구분부(130)와 적산부(150)는 동일한 부재에 탑재되거나 서로 다른 부재에 탑재될 수 있다.
도 4는 제1 실시예의 구분부(130)의 동작을 나타낸 개략도이다. 도 5는 제1 실시예의 적산부(150)의 적산 결과를 나타낸 도표이다.
일 예로, 구분부(130)는 시간별 구분 결과를 서버(200)로 제공할 수 있다. 서버(200)는 각 부하(90)의 전력 소모량을 관리할 수 있다. 서버(200)는 각 부하(90)의 전력 소모량을 이용하여 각 부하(90)에 대한 전기 요금을 책정할 수 있다. 또한, 서버(200)는 전기 요금을 받아갈 대상을 분석할 수 있다.
서버(200)는 특정 부하(90)의 전력 소모량을 측정하는 전기 계량기(100)(EM, Electric Meter)로부터 특정 부하(90)의 시간별 전력 소모량을 입수할 수 있다.
서버(200)는 시간별 전력 소모량과 시간별 구분 결과를 이용하여 특정 부하(90)에서 소모한 제1 전력량과 제2 전력량을 구분해서 적산할 수 있다.
도면에서, 제1 감시기(10)에 해당하는 상 전원(19) 감시기는 제1 감시 결과를 서버(200)로 전송할 수 있다. 제2 감시기(20)에 해당하는 발전원 감시기는 제2 감시 결과를 서버(200)로 전송할 수 있다. 서버(200)는 제1 감시 결과와 제2 감시 결과, 전기 계량기(100)로부터 입수한 시간별 전력량을 이용하여 특정 부하(90)에 대한 제1 전력량과 제2 전력량을 구분하고 적산할 수 있다. 서버(200)는 적산 결과를 전기 계량기(100)에 제공하고, 전기 계량기(100)는 서버(200)로부터 수신된 적산 결과를 업데이트할 수 있다.
또는, 서버(200)는 제1 감시 결과와 제2 감시 결과를 전기 계량기(100)로 전송할 수 있다. 이 경우, 서버(200)는 제1 감시 결과와 제2 감시 결과를 감지 장치가 탑재된 전기 계량기(100)에 전달하는 중계 역할을 수행할 수 있다. 제1 감시기(10)와 제2 감시기(20)는 부하(90) 단위가 아니라 서버(200) 단위로 설치되는 것이 바람직하며, 이 경우 각 감시기는 부하(90)가 아니라 서버(200)와 통신하도록 형성될 수 있다. 따라서, 각 감시기의 감시 결과는 서버(200)로 입수되고, 서버(200)는 통신 가능하게 형성된 전기 계량기(100)에 해당 감시 결과를 전달할 수 있다. 전기 계량기(100)는 구분 및 적산된 결과를 서버(200)로 전송하거나 별도의 과금 수단에 전송할 수 있다.
도 5에서 이벤트 시작은 부하(90)에 대한 제1 전력의 공급이 중단된 정전을 나타낼 수 있다. 이벤트 종료는 부하(90)에 대한 정전이 종료되고, 제1 전력의 공급이 재개된 것을 나타낼 수 있다.
통신 부하(90)를 절감하기 위해, 제2 전력량의 정보는 이벤트 시작시부터 이벤트 종료시까지의 구간에 포함된 정보로만 한정될 수 있다.
구분부(130)는 서버(200)에 탑재되거나 별도의 부재에 탑재될 수 있다.
도 6은 제2 실시예의 구분부(130)의 동작을 나타낸 개략도이다. 도 7은 제2 실시예의 적산부(150)의 적산 결과를 나타낸 도표이다.
구분부(130)는 시간별 구분 결과를 특정 부하(90)의 전력 소모량을 측정하는 전기 계량기(100)(EM)로 전달할 수 있다.
전기 계량기(100)는 시간별 전력 소모량과 시간별 구분 결과를 이용하여 특정 부하(90)의 제1 전력량과 제2 전력량을 구분해서 적산할 수 있다.
적산 결과는 전기 요금을 과금하는 과금 수단에 제공될 수 있다. 구분하여 적산된 제1 전력량과 제2 전력량을 이용하면, 과금의 혜택을 받을 전기 공급자가 명확하게 특정될 수 있다.
도 6에서 제1 감시기(10)와 제2 감시기(20)의 감시 결과는 전기 계량기(100)로 제공될 수 있다. 전기 계량기(100)에 감지 장치가 탑재된 경우, 전기 계량기(100)는 구분 및 적산 결과를 서버(200) 또는 과금 수단에 전송할 수 있다. 만약, 감지 장치가 서버(200)에 탑재된 경우라면, 전기 계량기(100)는 감시 결과가 서버(200)로 전달되도록 중계할 수 있다.
감지 장치가 전기 계량기(100)에 탑재된 경우, 제1 전력량과 제2 전력량이 구분되어 적산되고, 시간별 적산 결과는 전기 계량기(100)에 저장될 수 있다. 전기 계량기(100)에 저장된 시간별 적산 결과는 서버(200) 또는 과금 수단에 제공될 수 있다.
도 8은 본 발명의 감지 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8의 감지 방법은 도 1에 도시된 감지 장치에 의해 수행될 수 있다.
감지 장치는 획득 단계(S 510), 구분 단계(S 520), 적산 단계(S 530)를 포함할 수 있다.
획득 단계(S 510)는 상 전원(19)으로부터 부하(90)로 공급되는 제1 전력의 제1 감시 결과를 획득하고, 발전 소스(29)로부터 부하(90)로 공급되는 제2 전력의 제2 감시 결과를 획득할 수 있다. 획득 단계(S 510)는 획득부에 의해 수행될 수 있다.
구분 단계(S 520)는 제1 감시 결과와 제2 감시 결과를 이용하여 부하(90)로 공급되는 전력이 제1 전력인지 제2 전력인지 구분할 수 있다. 구분 단계(S 520)는 구분부(130)에 의해 수행될 수 있다.
적산 단계(S 530)는 구분부(130)의 구분 결과를 이용하여 부하(90)가 사용한 전력량을 제1 전력량과 제2 전력량으로 구분해서 적산할 수 있다. 적산 단계(S 540)는 적산부(150)에 의해 수행될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 9의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 장치(예, 감지 장치 등) 일 수 있다.
도 9의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.
메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10...제1 감시기 19...상 전원
20...제2 감시기 29...발전 소스
31...제1 절체부 32...제2 절체부
39...절체기 60...DCU
70...계량 모듈 80...비상 전원
90...부하 100...전기 계량기
110...제1 획득부 120...제2 획득부
130...구분부 150...적산부
200...서버

Claims (12)

  1. 상 전원으로부터 부하로 공급되는 제1 전력의 제1 감시 결과를 획득하는 제1 획득부;
    상기 상 전원과 구분되는 발전 소스로부터 상기 부하로 공급되는 제2 전력의 제2 감시 결과를 획득하는 제2 획득부;를 포함하고,
    상기 상 전원과 상기 부하의 메인 입력단을 연결하는 제1 라인에서 상기 제1 전력을 감시하는 제1 감시기가 마련되고,
    상기 발전 소스와 상기 메인 입력단을 연결하는 제2 라인에서 상기 제2 전력을 감시하는 제2 감시기가 마련되며,
    상기 제1 획득부는 상기 제1 감시기로부터 상기 제1 감시 결과를 획득하고,
    상기 제2 획득부는 상기 제2 감시기로부터 상기 제2 감시 결과를 획득하며,
    상기 부하보다 우선적으로 상기 제1 전력 또는 상기 제2 전력을 공급받는 설비가 마련될 때,
    상기 제1 감시기에 의해 감시되는 상기 제1 라인 및 상기 제2 감시기에 의해 감시되는 상기 제2 라인과 분되구는 별도의 라인이 마련되고,
    상기 별도의 라인을 통해 상기 설비가 상기 상 전원 및 상기 발전 소스에 연결되며,
    상기 부하의 메인 입력단에 설치되는 제1 절체부, 상기 설비의 비상 입력단에 설치되는 제2 절체부가 마련되고,
    상기 제1 절체부는 상기 상 전원과 상기 발전 소스 중 어느 하나가 상기 부하에 연결되도록 제1 스위칭되며,
    상기 제2 절체부는 상기 상 전원과 상기 발전 소스 중 어느 하나가 상기 설비에 연결되도록 제2 스위칭되고,
    상기 제1 스위칭 및 상기 제2 스위칭은 상기 제1 감시 결과와 상기 제2 감시 결과 중 적어도 하나를 이용하여 수행되는 감지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상 전원과 상기 부하가 연결되도록 상기 제1 절체부가 스위칭되고, 상기 상 전원과 상기 설비가 연결되도록 상기 제2 절체부가 스위칭되는 제1 모드가 정의되고,
    상기 상 전원과 상기 부하가 연결되도록 상기 제1 절체부가 스위칭되고, 상기 발전 소스와 상기 설비가 연결되도록 상기 제2 절체부가 스위칭되는 제2 모드가 정의되며,
    상기 발전 소스와 상기 부하가 연결되도록 상기 제1 절체부가 스위칭되고, 상기 발전 소스와 상기 설비가 연결되도록 상기 제2 절체부가 스위칭되는 제3 모드가 정의될 때,
    상기 상 전원으로부터 공급되는 상기 제1 전력이 중단되는 정전이 감지되면, 상기 제1 모드로 동작 중이던 상기 제1 절체부와 상기 제2 절체부는 우선 상기 제2 모드로 동작하고,
    상기 정전이 감지된 상태에서, 상기 제2 전력 중에 상기 설비에 공급되고 남는 잉여 전력이 존재하면, 상기 제1 절체부와 상기 제2 절체부는 상기 설비에 상기 제2 전력이 공급되는 상태를 유지하면서, 상기 제3 모드로 동작하는 감지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 절체부와 상기 제2 절체부는 상기 제1 감시 결과 및 상기 제2 감시 결과의 분석을 통해 상기 제1 전력의 공급 재개가 감지되면, 상기 제1 모드로 자동 복귀하는 감지 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 감시 결과와 상기 제2 감시 결과를 이용하여 상기 부하로 공급되는 전력이 상기 제1 전력인지 상기 제2 전력인지 구분하는 구분부가 마련된 감지 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구분부는 시간별 구분 결과를 서버로 제공하고,
    상기 서버는 특정 부하의 전력 소모량을 측정하는 전기 계량기로부터 시간별 전력 소모량을 입수하며,
    상기 서버는 상기 시간별 전력 소모량과 상기 시간별 구분 결과를 이용하여 상기 특정 부하에서 소모한 제1 전력량과 제2 전력량을 구분해서 적산하는 감지 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 구분부는 시간별 구분 결과를 특정 부하의 전력 소모량을 측정하는 전기 계량기로 전달하고,
    상기 전기 계량기는 시간별 전력 소모량과 시간별 구분 결과를 이용하여 상기 특정 부하의 제1 전력량과 제2 전력량을 구분해서 적산하는 감지 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 부하로 공급된 제1 전력의 제1 전력량, 상기 부하로 공급된 제2 전력의 제2 전력량을 구분하는 구분부가 마련되고,
    상기 구분부의 구분 결과를 이용하여 상기 부하가 사용한 전력량을 상기 제1 전력량과 상기 제2 전력량으로 구분해서 적산하는 적산부가 마련된 감지 장치.
  12. 삭제
KR1020210165872A 2021-11-26 2021-11-26 도시형 건물 환경의 정전 감지 및 절체 시스템 KR102608280B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210165872A KR102608280B1 (ko) 2021-11-26 2021-11-26 도시형 건물 환경의 정전 감지 및 절체 시스템
PCT/KR2021/017768 WO2023095977A1 (ko) 2021-11-26 2021-11-29 도시형 건물 환경의 정전 감지 및 절체 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210165872A KR102608280B1 (ko) 2021-11-26 2021-11-26 도시형 건물 환경의 정전 감지 및 절체 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230078265A KR20230078265A (ko) 2023-06-02
KR102608280B1 true KR102608280B1 (ko) 2023-11-30

Family

ID=86539702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210165872A KR102608280B1 (ko) 2021-11-26 2021-11-26 도시형 건물 환경의 정전 감지 및 절체 시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102608280B1 (ko)
WO (1) WO2023095977A1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012195049A (ja) * 2010-09-30 2012-10-11 Toshiba Corp 情報処理装置及び電源制御方法
KR101719954B1 (ko) * 2016-02-11 2017-04-04 엘에스산전 주식회사 전력 모니터링 시스템
KR101861053B1 (ko) * 2018-01-25 2018-05-24 정정심 비상전원 자동 절체장치

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4636404B2 (ja) * 2004-11-29 2011-02-23 西芝電機株式会社 自家用発電設備の制御装置
KR20090033296A (ko) 2007-09-29 2009-04-02 (주)엡스코어 지능형 정전 감지 회로를 이용한 오프라인 무정전전원공급장치 및 방법
KR200454645Y1 (ko) * 2009-05-21 2011-07-19 서울기연(주) 전원의 자동 절체 시스템
KR101075958B1 (ko) * 2009-11-16 2011-10-21 일진전기 주식회사 분산전원의 전력 거래 시스템 및 거래 방법
US9077208B2 (en) * 2011-12-30 2015-07-07 Schneider Electric USA, Inc. Method of detecting instability in islanded electrical systems
KR101717853B1 (ko) * 2015-09-02 2017-03-27 엘에스산전 주식회사 전력 모니터링 시스템 및 그의 전력 모니터링 방법
KR20210142569A (ko) * 2021-11-08 2021-11-25 박주현 에너지 저장시스템(ess),무정전 전원공급 장치(ups) 전환 태양광 발전 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012195049A (ja) * 2010-09-30 2012-10-11 Toshiba Corp 情報処理装置及び電源制御方法
KR101719954B1 (ko) * 2016-02-11 2017-04-04 엘에스산전 주식회사 전력 모니터링 시스템
KR101861053B1 (ko) * 2018-01-25 2018-05-24 정정심 비상전원 자동 절체장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230078265A (ko) 2023-06-02
WO2023095977A1 (ko) 2023-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100403622C (zh) 智能配电管理中心
CN102687362B (zh) 优化配电单元中电力负载的***与方法
US10003200B2 (en) Decentralized module-based DC data center
KR101336162B1 (ko) 전력 공급 자동 제어 및 전력 분배 자동화를 위한 가구별 배전 관리 시스템
US20120166008A1 (en) Smart grid power controller and power control method for the same
EP3133715B1 (en) Resource management system
US20120306271A1 (en) Storage battery system
US10886748B1 (en) Metering and communications for distributed energy resource devices
US11145012B2 (en) Using cyber-physical system-enabled microgrid system for optimal power utilization and supply strategy
KR101318891B1 (ko) 전력 관리 시스템 및 그 운용 방법
CN105915398A (zh) 基于农村电网故障快速检测及复电***及其集中器检测方法
JP2015186388A (ja) 自動検針システム用電力量計および停電監視システム
EP3771060B1 (en) Power information management system, management method, program, power information management server, communication terminal, and power system
US11646602B2 (en) Topology and phase detection for electrical supply network
CN111446718A (zh) 供电方法、***、电源设备和存储介质
CN105954578A (zh) 一种具有数据完整响应及时信息安全的抄表***
EP3352327A1 (fr) Procédé et système pour gérer un réseau électrique d'un réseau ferroviaire
KR20180003516A (ko) 전력 수요 관리 기능을 갖는 서버, 통신 기기 및 서버, 및 그것의 전력 사용 관리 방법
CN111433996A (zh) 分级电力控制***
CN115134682A (zh) 基于物联网的能源监测数据采集方法和***
JP7377193B2 (ja) 複合建築物における太陽エネルギーの制御配給のためのビハインド・ザ・メーター・システム及び方法
KR20160143455A (ko) 전력 수요 관리 기능을 갖는 서버, 통신 기기 및 서버, 및 그것의 전력 사용 관리 방법
CN108957066A (zh) 一种虚拟电表***
KR102608280B1 (ko) 도시형 건물 환경의 정전 감지 및 절체 시스템
WO2019211826A1 (en) System and method for managing a hierarchic power distribution grid

Legal Events

Date Code Title Description
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant