WO2011059253A2 - 전력 제어 기기 및 이를 활용한 전력 제어방법 - Google Patents

전력 제어 기기 및 이를 활용한 전력 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2011059253A2
WO2011059253A2 PCT/KR2010/007983 KR2010007983W WO2011059253A2 WO 2011059253 A2 WO2011059253 A2 WO 2011059253A2 KR 2010007983 W KR2010007983 W KR 2010007983W WO 2011059253 A2 WO2011059253 A2 WO 2011059253A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
power
amount
rate
comparing
stored
Prior art date
Application number
PCT/KR2010/007983
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2011059253A3 (ko
Inventor
박종수
허성근
류성남
Original Assignee
엘지전자 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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to CN201080051522.4A priority Critical patent/CN102640390B/zh
Priority to US13/509,134 priority patent/US20120226572A1/en
Priority to EP10830185.4A priority patent/EP2501019A4/en
Publication of WO2011059253A2 publication Critical patent/WO2011059253A2/ko
Publication of WO2011059253A3 publication Critical patent/WO2011059253A3/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit 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
    • H02J3/144—Demand-response operation of the power transmission or distribution network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56—The 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
    • H02J2310/58—The condition being electrical
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving

Definitions

  • the present invention relates to a power control device that enables power control in a power supply network based on bidirectional communication between a supplier and a consumer, and a power control method using the same.
  • the power grid of our country is a centralized, centralized network of producers controlled.
  • voltage and time-based rate systems are added to it, and a progressive system is applied to the residential use.
  • a midnight power system is in operation to disperse power demand concentrated at specific times.
  • the global system of preventing global warming, lack of countermeasures for rising energy raw material prices, suppression of energy consumption and stable supply of power cannot be solved under such a power system.
  • the present invention is to provide a method of selecting a power source that can minimize the cost among a plurality of power sources.
  • the present invention is to provide a method for selecting a power supply source that can increase the energy efficiency among the plurality of power sources.
  • the present invention is to provide a power control device and a control method for efficiently managing the power through the load shed according to the demand of the consumer.
  • the present invention is to provide a power control device and a control method for efficiently utilizing the power by selling (or reverse transmission) the surplus surplus amount of power according to the demand of the consumer.
  • the power control method of the present invention receiving the charge information of the supply power, the first charge comparison step of comparing the power supply charge and the predetermined reference rate and the power supply charge and the predetermined lowest Comprising a second rate comparison step of comparing the rate, the rate comparison step, the first power amount comparing step of checking the storage power amount in the power storage unit, and comparing the storage power amount and the predetermined reference power amount and the storage power amount and the pre- An external supply power or an internal storage power as the power used within the customer through a power amount comparison step including a second power amount comparison step for comparing the set demand power amount, and at least one of the at least a fee comparison step and a power amount comparison step.
  • the storage power amount is based on the first and second power amount comparison steps.
  • the amount of electricity is lower than the amount of power and demand, the external power supply is selected as the power available in the household.
  • the first and second power amount comparison steps may be performed.
  • the amount of stored power is higher than the reference amount of electricity or higher than the demanded amount of electricity, the stored power is selected as the available power within the customer.
  • the power control method receiving the charge information of the supply power, the first charge comparison step of comparing the power supply charge and the predetermined reference rate and the power supply charge and the predetermined lowest Comprising a second rate comparison step of comparing the rate, the rate comparison step, the first power amount comparing step of checking the storage power amount in the power storage unit, and comparing the storage power amount and the predetermined reference power amount and the storage power amount and the pre- Executing any one of the load shedding and the load return in the customer through a power comparing step and a comparing step of any one of the at least a fee comparing step and a comparing power step, including a second comparing power amount comparing the set demand power amount; The step of executing a load control process.
  • the load return process for executing the load recovery interrupted in the customer's capacity is executed, and the first and second power amounts
  • the comparing step when the stored power amount is lower than the reference power amount and the demand power amount, it is characterized in that to perform a load blocking process for cutting off at least one load in the customer.
  • the power control method receiving the charge information of the supply power, the first charge comparison step of comparing the power supply charge and the predetermined reference rate and the power supply charge and the predetermined lowest
  • a charge comparison step including a second charge comparison step of comparing charges, a power amount comparison step of checking a stored power amount in the power storage unit, comparing the stored power amount with a preset reference power amount, the at least charge comparison step, and Through a comparison step of any one of the power amount comparison step, a control step of selling the free storage power in the customer to the outside.
  • the storage power amount is based If the amount is higher than the amount of power, the amount of extra power exceeding the reference power of the stored power is characterized in that sold outside.
  • the power control method receiving the charge information of the supply power, the first charge comparison step of comparing the power supply charge and the predetermined reference rate and the power supply charge and the predetermined lowest Comprising a second rate comparison step of comparing the rate, the rate comparison step, the first power amount comparing step of checking the storage power amount in the power storage unit, and comparing the storage power amount and the predetermined reference power amount and the storage power amount and the pre- Among the external power or internal storage power as the power used within the customer through the comparison of the power amount comparing step, and the at least one of the charge comparison step and the power amount comparing step, comprising a second power amount comparing step of comparing the set demand power amount
  • the power selection process to select either, load shedding and load return It performing characterized by including a load control process (process), and optionally execute the power control method comprising: at least one of processes (process) of a storage margin in the power suyongga power sales process (process) to sell to outside.
  • a communication unit capable of bidirectional communication through the power information network network, receives the charge information of the supply power supplied in the customer, and also receives the storage power amount information in the customer; Set a reference fee, the lowest fee, the reference power amount and the demand power amount, and compares the set reference value with the charge information and the stored power amount information of the supply power received through the communication unit, respectively, comparing the power supply charge and the reference charge and the Comparing the information comparison unit and the information comparison unit, including a charge comparison unit for comparing the supply power rate and the lowest charge, and the power amount comparison unit for comparing the stored power amount and the reference power amount and the stored power amount and the demand power amount According to the result, either the external supply power or the internal storage power And a controller for selecting one, wherein the controller is external when the supply power rate is lower than the reference rate or the storage power amount is lower than the reference power amount and the demand power amount when the supply power rate is higher than the reference rate.
  • the supply power is selected as the available power in the house, and the control unit, when the power supply charge is higher than the reference rate, the storage power is stored as the use power in the house when the amount of stored power is higher than the reference power or higher than the demanded power It is characterized by selecting.
  • a communication unit capable of bidirectional communication through the power information network network, receives the charge information of the supply power supplied in the customer, and also receives the storage power amount information in the customer; Set a reference fee, the lowest fee, the reference power amount and the demand power amount, and compares the set reference value with the charge information and the stored power amount information of the supply power received through the communication unit, respectively, comparing the supply power charge and the reference charge and the Comparing the information comparison unit and the information comparison unit, including a charge comparison unit for comparing the supply power rate and the lowest charge, and the power amount comparison unit for comparing the stored power amount and the reference power amount and the stored power amount and the demand power amount Depending on the result, a load control process isolating or returning at least one load in the customer.
  • control unit that executes a switch, wherein the control unit executes a load return process of returning at least one blocked load blocked within a capacity when the supply power rate is lower than the reference rate and the lowest rate.
  • the controller may be configured to execute a load shedding process to cut off at least one load in the customer when the amount of stored power is lower than the reference power amount and the demand power amount.
  • a communication unit capable of bidirectional communication through the power information network network, receives the charge information of the supply power supplied in the customer, and also receives the storage power amount information in the customer; Set a reference fee, the lowest fee, the reference power amount and the demand power amount, and compares the set reference value with the charge information and the storage power information of the supply power received through the communication unit, respectively, comparing the supply power charge and the reference charge and the Comparing results of the information comparison unit and the information comparison unit, including a charge comparison unit for comparing the supply power rate and the lowest charge, and a power amount comparison unit for comparing the stored power amount and the reference power amount and the stored power amount and demand power amount
  • the control unit for selling the available storage power in the outside to the outside, The fisherman stores the supply power in the power storage unit when the supply power rate is lower than the reference rate and the lowest rate, and when the storage power amount is higher than the reference power amount, the fisherman externally provides the amount of extra power exceeding the
  • a communication unit capable of bidirectional communication through the power information network network, receives the charge information of the supply power supplied in the customer, and also receives the storage power amount information in the customer;
  • An information comparison unit for setting a reference charge, a lowest charge, a reference power amount, and a demand power amount, and comparing the set reference value with the charge information and the storage power amount information of the supply power received through the communication unit, and the comparison result of the information comparison unit.
  • a power selection processor which selects either an external supply power or an internal storage power as a power consumption within the customer, a load control processor that executes any one of load interruption and load return in the customer, and At least one of the electricity sales process that sells the extra storage power to the outside Characterized in that a control unit for performing control such that.
  • the present invention provides a power control device for managing power distribution in an intelligent power supply network including a plurality of power sources, receiving supply power information from at least one of the plurality of power sources and A power distribution manager which receives demand power information from power consumption units and determines a power consumption mode by performing power distribution based on the supply power information and the demand power information; And a load management unit configured to determine whether to shut off the power consumption units according to a predetermined load shedding priority when the power is consumed according to the power consumption mode, wherein the supply power information includes a real-time charge and supply of supply power. And a possible limit power amount, wherein the demand power information includes a limit power amount set by the consumer, a limit fee set by the consumer, and a minimum fee set by the consumer.
  • the power distribution management unit the first real-time rate comparison unit for comparing the real-time rate of the power supply and the limit rate set by the consumer, when 100% power is not stored in the energy storage unit;
  • a supply power selection unit for identifying whether the currently supplied power is a main power, an auxiliary power, or a power stored in an energy storage unit when the real-time rate is higher than the limit rate;
  • a supply power amount comparing unit comparing the amount of power stored in the energy storage unit with a limit power set by the consumer when the currently supplied power is the main power;
  • a second real-time rate comparison unit configured to determine a power consumption mode by comparing the real-time rate of the main power with the lowest rate set by the consumer when the amount of power stored in the energy storage is less than the threshold power amount.
  • the power consumption mode the first power consumption mode for storing the main power supplied to the energy storage unit, the second power consumption mode for selling the main power supplied to another consumer and the energy And at least one of a third power consumption mode in which power is consumed until the amount of power stored in the storage is a preset remaining amount of power.
  • the main power represents the power supplied from the power plant of the plurality of power sources
  • the auxiliary power represents at least one of a renewable fuel cell, a solar cell, a fuel cell in an electric vehicle, the energy
  • the power stored in the storage is indicative of power stored by at least one of the primary power and the auxiliary power.
  • the power distribution management unit the first real-time rate comparison unit for comparing the real-time rate of the power supply and the limit rate set by the consumer, when 100% power is not stored in the energy storage unit;
  • a power supply selection unit for identifying whether the current power is stored in the main power, auxiliary power or energy storage of the plurality of power supply;
  • a main power source a supply power amount comparing unit comparing the amount of power stored in the energy storage unit with a limit power set by the consumer; And converting the main power into the power stored in the energy storage, and comparing the amount of power stored in the energy storage with the demand power consumed by the consumer when the amount of power stored in the energy storage is greater than the limit power.
  • the power distribution management unit the first real-time rate comparison unit for comparing the real-time rate of the power supply and the limit rate set by the consumer, when 100% power is not stored in the energy storage unit;
  • a supply power selection unit for identifying whether the currently supplied power is a main power, an auxiliary power, or a power stored in an energy storage unit when the real-time rate is higher than the limit rate;
  • a supply power amount comparing unit comparing the amount of power stored in the energy storage unit with a limit power set by the consumer when the currently supplied power is power stored in the energy storage unit; And when the amount of power stored in the energy storage unit is greater than the threshold power amount, the power consumption stored in the energy storage unit and the amount of power consumed by the consumer to compare the amount of demand power to determine whether to consume power characterized in that it comprises a; .
  • the load management unit further includes a load return unit for returning the interrupted load in accordance with a preset return mode
  • the predetermined return mode includes a priority return mode and a sequential return mode
  • the priority The priority return mode indicates a mode of returning in reverse with the order of receiving the interruption command
  • the sequential return mode indicates a mode of returning in the order of receiving the interruption order
  • the preset load interruption priority is the power consumption of the power consumption units. It is characterized in that it is set based on a characteristic.
  • the present invention enables more efficient power management within an intelligent power supply network by selecting a power source to minimize cost, meet consumer demand, or both. Consumers can perform power distribution based on real-time power information and power information set by the consumer, thereby minimizing costs and using power more efficiently. In addition, adaptive power consumption can be achieved by storing the remaining power by selecting a power consumption mode that suits the needs of the consumer, or by retransmitting or reselling to another consumer or supplier.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an intelligent power supply network as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 illustrates a schematic structure of a power control device 134 as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG 3 illustrates an internal block diagram of the power distribution manager 240 as an embodiment to which the present invention is applied.
  • 4 to 6 are flowcharts illustrating a power distribution management method performed by the power distribution manager 240 as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 7 illustrates an internal block diagram of the load shedding control unit 252 as an embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG 8 and 9 show an overall configuration including the power control device 710 as another embodiment to which the present invention is applied.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an intelligent power supply network as an embodiment to which the present invention is applied.
  • the intelligent power supply network 100 may be configured of at least one local area network or global area network.
  • the local area network include a power network 110 for a power plant that can share power information between power plants, a home power network 130 that can share power information between electric appliances in a home, and an electric appliance in an office.
  • the office power network 130 that can share the power information between them, or the central control network 120 that can control the power information between the local area, and the like.
  • the global area network may mean a network including at least two local area networks, and may be understood as a relative concept corresponding to a local area network.
  • bidirectional communication is possible between local area networks or between units within a local area network, and bidirectional communication between a unit in one local area network and a unit in another local area network is also possible.
  • bi-directional communication is possible between the power network 110 for the power plant 110 and the home power network 130, and bi-directional communication between the units in the home power network 130 is also possible.
  • bidirectional communication between units in the power network 110 for the power plant and units in the home power network 130 is also possible.
  • the unit means one component constituting the network.
  • the unit may be a power plant, an electric company, a distributed power supply, an energy management system, an energy measurement system, a power control device, or an energy consuming device. It may include.
  • the unit may be a power plant, an electric company, a distributed power supply, an energy management system, an energy measurement system, a power control device, or an energy consuming device. It may include.
  • the intelligent power supply network 100 may include a power network 110 for a power plant 110, a central control network 120, and power for home / office.
  • Network 130 wherein the power network 110 for the power plant 110, the central control network 120, and the home / office power network 130 are each at least within the intelligent power supply network 100. There may be more than one.
  • the power network 110 for a power plant may include a power plant that generates power through thermal power generation, nuclear power generation or hydroelectric power generation, and a solar power plant using wind or wind power as renewable energy.
  • Power generated from thermal, nuclear, or hydropower plants is sent to substations via transmission lines, and the substations change the nature of voltages and currents, distributing power to demand in home and office power networks.
  • electric power produced by renewable energy is also sent to substations and distributed to each customer.
  • the central control network 120 controls power supply, power consumption, power distribution and management between local area networks in the intelligent power supply network 100, and provides a global energy management system 121 and an energy measurement system ( 122).
  • the global energy management system 121 serves to control local energy management systems.
  • the global energy management system 121 receives the energy-related information from the local energy management system in the power network 110 for the power plant and the local energy management system in the home / office power network 130 and receives the intelligent power. Enable overall energy management of supply network 100.
  • the energy management system refers to a system for managing an energy control device using an energy management program.
  • the energy control device include an automatic temperature control device, a cable set-top box, an intelligent display device, or an automatic equalization control device.
  • the energy management system may manage the power of each demand source in real time through communication with the energy control device, and may also be able to predict the required power based on the accumulated data.
  • the energy management system may be set up for each demand source or supply source, or may be set up for each local area network or each global area network. For example, a real-time price signal of the electric power market is relayed through a local energy management system installed in each home, and the local energy management system communicates with and controls each electric device so that the user can use the local energy management system.
  • an energy metering system 122 refers to a system for measuring energy usage from power control devices and collecting and analyzing information on energy usage. Examples of the measuring device may include an electricity meter, a gas meter, a water meter, and the like.
  • the energy measurement system 122 receives information on power supply from the power network 110 for the power plant and receives information on demand power from the home / office power network 130, and compares and analyzes the power. Enable distribution.
  • the energy management system and the energy metering system enable consumers to efficiently use electricity, and provide power providers with the ability to detect problems on the system and operate the system efficiently.
  • the residential power network 130 corresponds to a local area network in the intelligent power supply network, and generates and consumes electricity by itself through fuel cells mounted in solar power or a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV). The remaining electricity may be supplied or sold to other local area networks.
  • the home power network 130 may bi-directionally communicate with other local area networks in the intelligent power supply network, and may independently supply energy, consume, store, survey, manage, and communicate with each other.
  • the home power network 130 may be largely composed of a local energy management system 131, an energy supply unit 132, an energy consumption unit 133, and a power control device 134.
  • Information for general management of the component unit 130 may be received.
  • the information that can be received through the over-the-air channel includes unit identifier information, current rate information, relative level information of the current rate (eg, high, medium, low), usage information (eg, , Residential, commercial), and error checking information (eg, CRC information).
  • the broadcast receiving module for receiving the airwave channel may include: Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial (DMB-T), Digital Multimedia Broadcasting-Satellite (DMB-S), Media Forward Link Only (MediaFLO), and Digital Digital Broadcasting (DVB-H) Video Broadcast-Handheld), ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial), and the like.
  • DMB-T Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial
  • DMB-S Digital Multimedia Broadcasting-Satellite
  • MediaFLO Media Forward Link Only
  • DVD-H Digital Digital Broadcasting
  • VB-H Digital Broadcasting-Handheld
  • ISDB-T Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial
  • the energy supply unit 132 serves to supply power to all units in the home power network 130, and may include a distributed power source, a hybrid electric vehicle, a solar fuel cell, a load control device, and an energy storage.
  • Distributed power may refer to power provided from other power sources, such as other local area networks or self-powered sources (hybrid electric vehicles, solar fuel cells) other than power provided from existing power plants.
  • the distributed power supplies, hybrid electric vehicles, solar fuel cells, etc. may generate and store electricity on their own, and may also provide electricity to other local area networks.
  • the load control device serves to control devices consuming power in the home power network 130.
  • the energy store may store energy provided from an external power source or a self-powered source, and may distribute energy to units in the home power network 130 or supply or sell to other networks or units in another network as needed. have.
  • the energy consumption unit 133 consumes the energy provided from the energy supply unit 132 based on a command transmitted from the local energy management system 131, and includes a home appliance, an air conditioning facility, an automatic temperature control device, and a cable. Set top boxes, automatic equalization controls, and the like.
  • the power control device 134 is connected to the energy supply unit 132 or the energy consumption unit 133 to measure energy usage and collect and analyze information on energy use, and includes an electric meter, a gas meter, and a water meter. And the like.
  • the power control device 134 receives the information on the supply power from the power network 110 for the power plant and receives the information on the demand power from the home / office power network 130, compares and analyzes the efficient power Enable distribution.
  • the information obtained from the power control device 134 is transmitted to the energy measurement system 122 of the central control network 120 to enable efficient power distribution of the entire intelligent power supply network 100.
  • the power control device 134 in the home / office power network 130 and the energy measurement system 122 of the central control network 120 perform a similar function, hereinafter referred to as The power control device 134 will be described mainly, but the power control device 134 is not limited to the components in the home / office power network 130, but the energy measurement system 122 of the central control network 120. ) Can also be substituted. That is, FIG. 1 illustrates only one embodiment of an intelligent power supply network and may be configured differently according to the function of each unit.
  • FIG. 2 a configuration of the power control device will be described with reference to FIG. 2, and a power distribution management method that can be implemented by the power control device will be described with reference to FIGS. 3 and 4 to 6, and FIG. Let's take a look at the load shedding control method that can be implemented by the device.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a power control device 134 as an embodiment to which the present invention is applied.
  • Electrical devices that use electricity in an intelligent power supply network may be powered from a power source within that local network or a power source within another local network.
  • a relatively large amount of stable and good power is referred to as the main power, and for example, power supplied from a power network for a power plant can be regarded as the main power.
  • Power provided from a power supply other than the main power supply 210 that provides the main power will be referred to as auxiliary power.
  • the electric devices in the home power network may receive auxiliary power from the auxiliary power supply 220 in addition to the main power.
  • auxiliary power include self-produced power from fuel cells mounted in renewable fuel cells, photovoltaic cells or electric vehicles (PHEVs) in homes, or other local area networks ( For example, power provided from another home power network, an office power network) may be mentioned.
  • PHEVs photovoltaic cells or electric vehicles
  • the consumer can select the power source most suitable for the user by monitoring real-time power information of each power source through the power control device 134.
  • the power control device 134 may include a power distribution manager 240, a load manager 250, and a communicator 270.
  • the load manager 250 may include a load shedding priority controller 251.
  • the load shedding control unit 252 may be included.
  • the power distribution management unit 240 receives information on the supply power from the external main power supply unit 210, the auxiliary power supply unit 220 or the energy storage unit 230 through the communication unit 270, the energy consumption unit From 280, the communication unit 270 may receive information regarding demand power of a home appliance, an air conditioning facility, a cable set-top box, an automatic equalization control device, and the like. Comparing and analyzing the received information about the supply power and the information about the demand power to enable adaptive power distribution.
  • the information regarding the power supply power supply information, real-time power bill information, power quality information, or supply time information may be provided.
  • the power consumption information currently consumed by the consumer the power consumption information or the estimated power consumption information required by the consumer, real-time power charge information of power consumption, power quality information of power consumption, Time information for which power consumption is desired, limit power amount information set by the consumer, or limit rate information set by the consumer, and the like.
  • the charge information may include various charge information. For example, there may be a real-time rate, hourly power rate, power rate for a certain period, power consumption rate, accumulated power consumption rate, power rate by quality class, and the like. Can be.
  • the load manager 250 synchronizes power consumption units necessary in the process of distributing power to power consumption units in the network, and blocks unnecessary power consumption units.
  • the load shedding priority control unit 251 may control the priority among the power consumption units to shed the load.
  • the load shedding priority may be set in advance based on the power consumption characteristics of the power consuming units. If you need to reliably consume power for a long time, such as a refrigerator, a computer, or a lighting fixture, it can be a lower priority than the load shedding priority, and temporarily consume power only when you want, such as an air conditioner, washing machine, oven, or dryer. The unit being shut off may be preferentially blocked.
  • the load manager 250 may control a method of restoring the blocked load.
  • the priority return mode means to return in the reverse order of receiving the blocking command. That is, a refrigerator that needs to consume power for a long time may receive a shut down order as a lower priority, in which case the refrigerator may return first. Conversely, the most interrupted load will return last.
  • This priority may be set based on the power consumption characteristics of the power consumption units as described above, based on the amount of power currently available, or based on the expected consumption rate of the power consumption unit, or set by the user. Can be.
  • the sequential return mode means to return in the order in which the blocking command is received. For example, if the blocking command is received in the order of the dryer, the air conditioner, the washing machine, and the refrigerator, the return order is the same as the dryer, the air conditioner, the washing machine, and the refrigerator.
  • the load may be automatically cut off or restored by the two modes, the user may select the load directly to cut off or restore the load.
  • the communication unit 270 may be configured to be wired or wireless.
  • the communication unit 270 may receive information on supply power from an external main power supply unit 210, an auxiliary power supply unit 220, or an energy storage unit 230, and may receive an energy consumption unit ( 280 receives the information on the demand power, such as home appliances, air conditioning equipment, cable set-top box or automatic equalization control device to transmit to the power distribution management unit 240.
  • the load management unit 250 serves to transmit a load shedding or load return command to each unit of the energy consumption unit 280.
  • the power control device 134 may be configured as a separate device or system in the local area network, or may be provided in the form of a portable terminal.
  • the portable terminal include a mobile phone, a smart phone, a notebook computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), navigation, and the like.
  • PDA personal digital assistant
  • PMP portable multimedia player
  • long-range or short-range communication technology may be applied to the power control device 134. Examples of short-range communication technology include Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), infrared data association (IrDA), and UWB ( Ultra Wideband), ZigBee and the like can be used.
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA infrared data association
  • UWB Ultra Wideband
  • 3 and 4 to 6 illustrate an internal block diagram of the power distribution manager 240 and a flowchart illustrating a power distribution management method performed by the power distribution manager 240 as an embodiment to which the present invention is applied. .
  • the power distribution manager 240 may include a priority determiner 241, a first real-time rate comparison unit 242, a supply power selector 243, a supply power amount comparer 244, a demand power amount comparer 245, and 2 may include a real-time rate comparison unit 246.
  • the priority determiner 241 may determine whether the power of the main power supply 210, the auxiliary power supply 220, and the energy storage 230 of FIG. 2 should be consumed first. For example, first (A) it may be checked whether 100% power is stored in the energy storage unit 230 (S410). (A1) If 100% power is stored in the energy storage unit 230, the power stored in the energy storage unit 230 may be preferentially consumed (S411).
  • the amount of power stored in the energy storage unit 230 may be compared with the amount of power demanded by the consumer through the demand power amount comparing unit 245 (S510). As a result of the comparison, if the amount of power demanded by the user (X1) is to be consumed larger, the load may be blocked because it cannot be satisfied by the power stored in the energy storage unit 230 (S520). On the other hand (X2) if the amount of power stored in the energy storage unit 230 is greater, it is possible to determine whether the (Y) blocked load (S530). If there is a (Y1) blocked load, power is consumed after the blocked load is restored (S540), and (Y2) if there is no blocked load, power is immediately consumed (S550).
  • (A2) if 100% power is not stored in the energy storage unit 230 according to the priority determiner 241, it is provided from the main power supply unit 210 or the auxiliary power supply unit 220 At least one of main power or auxiliary power, or power stored in the energy storage 230 may be selected and consumed.
  • the first real-time rate comparison unit 242 may select a power supply source by comparing the real-time rate of the power supplied with the limit rate set by the consumer. For example, if the current power supply is the main power, (B1) comparing the real-time rate of the main power and the consumer set limit rate, if the real-time rate is less than the consumer set limit rate (S420), The power can continue to be used (S430). In this case, the load may be cut off or returned based on whether the synchronization signal is received through the load shedding control unit 252.
  • the supply power selector 243 determines whether the power currently supplied is main power or other power (power of auxiliary power or energy storage). Identify (S440).
  • the supply power amount comparing unit 244 may compare the amount of power stored in the energy storage unit 230 with the limit power set by the consumer. It may be (S450).
  • the amount of limit power set by the consumer is a main power amount (or auxiliary power) that can be used for a certain period of time since the charge of the main power (or auxiliary power) tends to be higher than the charge of the power stored in the energy storage 230. It means that the limit value of power amount) is set.
  • the consumer may switch the power supply source to the energy storage unit 230 (S470).
  • the amount of power stored in the energy storage unit 230 may be compared with the amount of power demanded by the consumer through the demand power amount comparing unit 245 (S471).
  • the load is cut off and the power is not consumed (S460).
  • the supply power amount comparing unit 244 is the limit power amount set by the consumer and the energy storage unit ( The amount of power stored in 230 may be compared (S441) (S610). As a result of the comparison, when the amount of power stored in the energy storage unit 230 is greater than the threshold power amount, the consumer consumes the amount of power stored in the energy storage unit 230 through the demand power amount comparing unit 245 again. The process of FIG. 5 may be repeated by comparing with the amount of power demanded (S620).
  • the second real-time rate comparison unit 246 compares the real-time rate of the main power and the lowest rate set by the consumer In operation S630, the power consumption mode may be determined.
  • the lowest fee set by the consumer may mean the lowest fee set to sell power stored in the energy storage 230 to another consumer.
  • the real-time rate of the main power (E1) is lower than the lowest rate set by the consumer, one of two power consumption modes may be selected.
  • the first power consumption mode MODE1 since the main power is much cheaper, the power supply is switched back to the main power supply 210, and the energy storage unit (1) is not consumed without consuming the main power supplied therefrom.
  • the second power consumption mode MODE2 represents a mode in which the main power supplied is resold to another consumer (S650).
  • the third power consumption mode (MODE3) can be selected, which is the limit set amount of power stored in the energy storage unit 230 Indicates a mode that only consumes up to.
  • (F) it may be determined whether to cut off the load according to whether the amount of remaining power stored in the energy storage unit 230 reaches 10% (S660). That is, until (F2) the remaining power amount reaches 10%, the power is continuously consumed in the energy storage unit 230 (S680), and (F1) when the remaining power amount reaches 10%, the load is cut off. (S670). Through the above process, efficient power distribution may be possible.
  • FIG. 7 illustrates an internal block diagram of the load shedding control unit 252 as an embodiment to which the present invention is applied.
  • the load cutoff control unit 252 may include a synchronization signal receiver 252-1, a cutoff load identification unit 252-2, a load return unit 252-3, a demand power amount comparing unit 252-4, and a supply power amount comparing unit ( 252-5) and a load shedding determining unit 252-6.
  • the synchronization signal receiver 252-1 receives a synchronization signal for synchronizing a plurality of power consumption units.
  • the blocking load identification unit 252-2 identifies whether there is a blocked load. If there is a blocked load, the load return unit 252-3 returns the blocked load.
  • the demand power amount comparing unit 252-4 may measure the current power consumption and compare the power consumption with the limit power amount that the consumer wants to consume.
  • the supply power amount comparing unit 252-5 may compare the predicted amount of power to be consumed with the main amount of power that can be supplied. As a result of the comparison, when the predicted power amount is greater than the main power amount, the load shedding determination unit 252-6 cuts the load. When the predicted power amount is less than the main power amount, the load blocking determination unit 252-6 continuously checks whether the synchronization signal is received while consuming power. On the other hand, if the amount of power consumed is less than the limit of the power that the consumer wants to consume, while continuously consuming power to check whether the synchronization signal received.
  • FIGS. 8 to 11 a configuration and control operation of a power control device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 11. However, it can be seen as a modified use example within the same range that can be inferred from the power control device 134 and the control operation of FIGS. 3 to 7 described above.
  • FIG. 8 and 9 show an overall configuration diagram including a power control device 710 as another embodiment to which the present invention is applied.
  • the main power supply unit 400 means power supplied from the outside, and substantially the same as the main power supply unit 210 described above with reference to FIG. 2.
  • the auxiliary power supply unit 300 refers to the power generated by the distributed power source using solar heat, wind power, etc. except for the main power, and has substantially the same meaning as the auxiliary power supply unit 220 described above with reference to FIG. 2.
  • the auxiliary power supply unit 300 may be included in the customer 700 to be described later.
  • the power storage unit 500 refers to a kind of battery for storing the main power and the auxiliary power, and has the same function as that of the energy storage unit 23 described above with reference to FIG. 2.
  • the power storage unit 500 may also be configured to be included in the customer 700 to be described later.
  • the switching means 600 has a switching function of transmitting power to the customer 700 without storing main power in the power storage unit 500 or directly in the power storage unit under the control of the power control device 710. .
  • the control operation of the switching means 600 will be described later.
  • the customer 700 is composed of various load electronic devices 720 including a power control device 710 and a power consumption unit.
  • the load electronic devices 720 may be connected to a network capable of communicating with the power control device 710 to transmit and receive information such as current power usage information and estimated power demand information.
  • FIG. 9 a detailed configuration of the power control device 710 will be described with reference to a flowchart of a power control method according to another exemplary embodiment of the present invention illustrated in FIGS. 10 and 11.
  • the power control device 710 includes a communication unit 711, an information comparing unit 712, and a control unit 713.
  • the communication unit 7110 is capable of bidirectional communication through a power information network network, and in particular, receives charge information of supply power supplied through the main power supply unit 400, and also receives information on the amount of stored power in the power storage unit 500.
  • the communication unit 711 may receive various power amount information through communication with the load electronic devices 720.
  • the information comparing unit 712 sets at least a reference fee, a lowest fee, a reference power amount, and a demand power amount from the load electronic devices 720, and supplies the set reference value received through the communication unit 711.
  • the charge information of the electric power and the amount of stored power are compared with each other.
  • the information comparison unit 712 includes a charge comparison unit 7122 comparing the supply power rate with the reference rate and comparing the supply power rate with the lowest rate, and the storage power amount ('battery').
  • a power amount comparison unit 7121 comparing the reference power amount and comparing the stored power amount with the demanded power amount.
  • the base rate means the allowable power rate set by the user or system in the customer 700.
  • the lowest rate means a power rate that is a power storage and power sales standard set by a user or a system in the customer 700.
  • the base rate generally has a higher power rate than the lowest rate.
  • the reference power amount is the amount of power available to all the power devices in the customer 700 at the maximum power consumption, and means the maximum amount of sufficient power set by the user or the system. Therefore, the amount of power exceeding the reference amount of power is classified as the surplus marginal amount of power.
  • the demand power amount means a minimum power amount for the operation of the load electronic devices 720 set by the user or the system in the customer 700.
  • control unit 713 according to the comparison result of the information comparing unit 712, a power consumption selection processor (processor, 7131), which selects either the external power supply or the internal storage power to the power used in the customer, the customer It includes a load control processor (7132) for executing any one of the load interruption and load recovery in the inside, and a power sales processor (7133) for selling the available storage power in the customer to the outside.
  • a power consumption selection processor (processor, 7131)
  • load control processor (7132) for executing any one of the load interruption and load recovery in the inside
  • power sales processor (7133) for selling the available storage power in the customer to the outside.
  • the communication unit 711 receives the power information from the outside (S310), the power information may be, for example, power bill information. However, for the same purpose, it is also possible to substitute power demand information with the power rate information.
  • the communication unit 711 checks the information on the amount of power stored in the power storage unit 500 described above (S320). This information is referred to as power amount information. In general, information about the confirmed power amount stored in the corresponding power storage unit is received through a short range communication device attached to one side of the power storage unit 500.
  • the information comparison unit 712 compares the received power information (for example, power charge information) and the power amount information with a predetermined reference charge, lowest charge, reference power amount, and demand power amount as described above.
  • the comparison process S330 is performed.
  • the control unit 713 performs the power selection control process performed by the above-described power use processor (processor) 7131 according to the result of the information comparing process (S330) by the information comparing unit 712 (S340). Or perform a load shedding process or a load return process performed by the load control processor 7132, or perform a power storage process and a power sale process performed by the power selling processor 7133. It is made (S360).
  • the S340 to S360 processes may be performed simultaneously or sequentially connected to each other, and the results of the S340 to S360 processes may be fed back to the information comparing unit 712 to compare the information of the information comparing process S330. It has interoperable behaviors that affect the subject.
  • FIG. 11 illustrates an overall process of an information comparison process S330 performed by the information comparing unit 712 and processes S340 to S360 constituting the control process.
  • the information comparison process (S330), receiving the charge information of the supply power, a first charge comparison step (S410) for comparing the power supply charge and the predetermined reference rate and comparing the power supply charge and the predetermined minimum charge
  • a second charge comparison step S420 is included.
  • the steps S410 and S420 may be collectively referred to as a fee comparison step.
  • the method may further include a first power amount comparing step S440 for checking the stored power amount and comparing the stored power amount with a preset reference power amount, and a second power amount comparing step S450 for comparing the stored power amount with a predetermined demand power amount. .
  • the steps S430 and S440 may be collectively referred to as a power amount comparison step.
  • the above-described power consumption selection process S340 based on the information comparison process S330 will be described below. That is, in the first rate comparison step (S420), when the supply power rate is lower than the reference rate, the external supply power is selected as the available power within the customer (S470). In addition, when the supply power rate is higher than the reference rate, the external power supply may be changed even when the storage power amount is lower than the reference power amount and the demand power amount through the first power amount comparing step S440 and the second power amount comparing step S450. It is selected as the power consumption in the household (S520). In this case, the above-described used power selection processor 7131 controls the power supplied from the main power supply unit 400 to be transferred to the customer 700 in order to control the aforementioned switching means 600.
  • the first power amount comparing step (S440) compares whether the storage power is higher than the reference power, if the storage power amount If it is determined that the reference power is higher than the amount of stored power stored in the battery 700 is selected as the power used in the customer (S500). In addition, when the stored power amount is lower than the reference power amount through the first power amount comparing step (S440) but the stored power amount is higher than the demanded power amount through the second power amount comparing step (S450), the stored power stored in the battery. It is to be selected as a power consumption within the customer (700) (S460).
  • the storage power in the battery selected by the step S460 is fed back to the step S450 (that is, the feedback to the information comparison process S330) to continuously determine whether the corresponding battery power falls below the capacity of the received power (lower). If it is confirmed, if the battery power is lower than the power demand, then the power used is converted to the supply power (S520).
  • the above-described used power selection processor 7131 controls the above-described switching means 600 to control the power supplied from the main power supply unit 400 without being transferred to the customer 700.
  • the load control process S350 is divided into a load shedding execution process S510 and a load return executing process S480 for returning the blocked load.
  • the load shedding execution process (S510) may include at least one in a customer, when the amount of stored battery power is lower than both a reference amount of power and a demanded amount of power in the first electric power comparing step S440 and the second electric power comparing step S450.
  • a load shedding process is executed to cut off the load.
  • a specific execution method of the load shedding execution process S510 may be performed, for example, as described above with reference to FIG. 7.
  • the power sales process S360 described above based on the information comparison process S330 will be described below.
  • the power sales process S360 is divided into a supply power storage process S430 and a spare power sales process S490.
  • the supply power storage process S430 may include the supply power within the customer 700 when the supply power rate is lower than the base rate and the lowest price in the first rate comparison step S410 and the second rate comparison step S420.
  • the power selling processor 7133 controls the aforementioned switching means 600 to control the power supplied from the main power supply unit 400 to be stored in the power storage unit 500.
  • the extra power selling process of selling the amount of extra power that exceeds the reference power of the stored power to the outside S490.
  • the above-described power selling processor 7133 controls to sell the power stored in the power storage unit 500 to the outside.
  • a function of controlling to provide power sales information to the user through a display means formed on the exterior of the power control device 710 is also performed.
  • the present invention is configured to execute the control processes (S430, S460, S470, S480, S490, S500, S510 and S520) and information comparison steps (S410, S420, S440, S450) for convenience of description.
  • a power amount comparison unit 7121 and a rate comparison unit 7122 in the information comparison unit 712 are configured, and the control unit 713 is the power selection processor 7131 and the load control processor 7132.
  • a separate power selling processor 7133 the present invention is not limited thereto, and all of the above processes and steps may be processed in one programmed CPU. Will do.
  • the power control method and the power distribution management method applied to the present invention can be stored in a computer-readable recording medium produced by a program to be executed in a computer.
  • the computer readable recording medium includes all kinds of storage devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, and may also be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). Include.
  • the bitstream generated by the power control method and power distribution management method to which the present invention is applied may be stored in a computer-readable recording medium or transmitted using a wired / wireless communication network.
  • the present invention is applicable to a power control device requiring efficient power management and a power system including the same.
  • the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations will be possible within the equivalent scope of the claims to be described.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은, 전력 제어 방법 및 전력 제어 기기를 제공한다. 본 발명의 전력 제어 방법은 공급전력의 요금 정보를 수신하여, 상기 공급전력 요금과 기설정된 기준요금을 비교하는 제1 요금 비교 단계 및 상기 공급전력 요금과 기설정 최저요금을 비교하는 제2 요금 비교 단계를 포함한다. 또한, 전력 저장부내의 저장 전력량을 확인하고, 상기 저장 전력량과 기설정된 기준 전력량을 비교하는 제1 전력량 비교 단계 및 상기 저장 전력량과 기설정된 수요 전력량을 비교하는 제2 전력량 비교 단계를 포함한다. 또한, 상기 적어도 요금 비교 단계 및 전력량 비교 단계중 어느 하나의 비교 단계를 통해, 수용가내의 사용전력으로 외부 공급전력 또는 내부 저장 전력중 어느 하나를 선택하는 제어단계를 포함한다. 특히, 상기 제1 요금 비교 단계에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 낮은 경우이거나, 또는 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 높은 경우 상기 제1 및 제2 전력량 비교 단계를 통해, 상기 저장 전력량이 기준 전력량 및 수요 전력량보다 낮은 경우, 외부 공급전력을 수용가내 사용전력으로 선택하고, 상기 제1 요금 비교 단계에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 높은 경우, 상기 제1 및 제2 전력량 비교 단계를 통해, 상기 저장 전력량이 기준 전력량 보다 높거나 또는 수요 전력량보다 높은 경우, 상기 저장 전력을 수용가내 사용전력으로 선택하는 것을 특징으로 한다.

Description

전력 제어 기기 및 이를 활용한 전력 제어방법
본 발명은 공급자와 수요자 간의 양방향 통신에 기초한 전력 공급 네트워크에서 전력 제어를 가능하게 하는 전력 제어 기기 및 이를 활용한 전력 제어 방법에 에 관한 것이다.
우리 나라의 전력망은 중앙에 집중되고 생산자가 통제하는 수직적이고 중앙 집중적인 네트워크 체제로 되어 있다. 그리고, 전기 요금 체계로 용도별 요금 체계를 기본으로 하고, 여기에 전압별, 시간대별 요금 체계를 추가하고 있으며 주택용에 대해서는 누진제를 적용하고 있는 실정이다. 또한, 특정 시간대에 집중되는 전력 수요를 분산시키기 위하여 심야 전력 제도도 운영하고 있다. 그러나, 이러한 전력 시스템 하에서는 지구 온난화 방지라는 글로벌 과제, 에너지 원자재 가격 상승의 대처 방안 부재, 에너지 과소비 억제 문제 및 전력의 안정적 공급 문제를 해결할 수 없다.
따라서, 현재의 전력 시스템으로부터 탈피하여 소비자와 공급자 간의 양방향 정보 전달 체제의 구축을 통한 전력 산업의 효율성을 제고하기 위해서는 지능형 전력 시스템의 개발의 필요하며, 이러한 지능형 전력 시스템은 소비자의 모든 전기 기기, 전력 저장 장치 및 분산된 전원이 네트워크로 연결되어 소비자와 공급자 간의 상호 작용을 가능하게 할 수 있다. 나아가, 소비자들로 하여금 자신의 전력 수요를 조절할 수 있도록 지능형 전력 시스템의 구축이 필요하며, 이러한 시스템과의 양방향 통신이 가능한 지능형 기기들의 개발이 필요하다.
본 발명의 목적은 지능형 전력 공급 네트워크에서 보다 효율적으로 전력(또는 에너지)를 관리할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 복수개의 전력 공급원들 중에서 비용을 최소화시킬 수 있는 전력 공급원을 선택하는 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 복수개의 전력 공급원들 중에서 에너지 효용을 가장 높일 수 있는 전력 공급원을 선택하는 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 수요자 요구에 적합하도록 전력 분배를 관리하는 전력 제어 기기 및 제어 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 수요자 요구에 따른 부하 차단을 통해 전력을 효율적으로 관리하는 전력 제어 기기 및 제어 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 수요자 요구에 따른 잉여 여유 전력량을 외부에 판매(또는 역전송)하여 전력을 효율적으로 활용하는 전력 제어 기기 및 제어 방법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 전력 제어 방법은, 공급전력의 요금 정보를 수신하여, 상기 공급전력 요금과 기설정된 기준요금을 비교하는 제1 요금 비교 단계 및 상기 공급전력 요금과 기설정 최저요금을 비교하는 제2 요금 비교 단계를 포함하는, 요금비교 단계와, 전력 저장부내의 저장 전력량을 확인하고, 상기 저장 전력량과 기설정된 기준 전력량을 비교하는 제1 전력량 비교 단계 및 상기 저장 전력량과 기설정된 수요 전력량을 비교하는 제2 전력량 비교 단계를 포함하는, 전력량 비교 단계와, 상기 적어도 요금 비교 단계 및 전력량 비교 단계중 어느 하나의 비교 단계를 통해, 수용가내의 사용전력으로 외부 공급전력 또는 내부 저장 전력중 어느 하나를 선택하는 제어단계를 포함한다. 또한, 상기 제1 요금 비교 단계에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 낮은 경우이거나, 또는 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 높은 경우 상기 제1 및 제2 전력량 비교 단계를 통해, 상기 저장 전력량이 기준 전력량 및 수요 전력량보다 낮은 경우, 외부 공급전력을 수용가내 사용전력으로 선택하고, 상기 제1 요금 비교 단계에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 높은 경우, 상기 제1 및 제2 전력량 비교 단계를 통해, 상기 저장 전력량이 기준 전력량 보다 높거나 또는 수요 전력량보다 높은 경우, 상기 저장 전력을 수용가내 사용전력으로 선택하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 제어 방법은, 공급전력의 요금 정보를 수신하여, 상기 공급전력 요금과 기설정된 기준요금을 비교하는 제1 요금 비교 단계 및 상기 공급전력 요금과 기설정 최저요금을 비교하는 제2 요금 비교 단계를 포함하는, 요금비교 단계와, 전력 저장부내의 저장 전력량을 확인하고, 상기 저장 전력량과 기설정된 기준 전력량을 비교하는 제1 전력량 비교 단계 및 상기 저장 전력량과 기설정된 수요 전력량을 비교하는 제2 전력량 비교 단계를 포함하는, 전력량 비교 단계와, 상기 적어도 요금 비교 단계 및 전력량 비교 단계중 어느 하나의 비교 단계를 통해, 수용가내의 부하 차단 및 부하 복귀 중 어느 하나를 실행하는 부하 제어 프로세스 실행단계를 포함한다. 또한, 상기 제1 및 제2 요금 비교 단계에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금 및 최저 요금보다 낮은 경우 수용가내 차단된 부하의 복귀를 실행하는 부하 복귀 프로세스를 실행하고, 상기 제1 및 제2 전력량 비교 단계에서, 상기 저장 전력량이 기준 전력량 및 수요 전력량보다 낮은 경우, 수용가내 적어도 하나의 부하를 차단하는 부하 차단 프로세스를 실행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 제어 방법은, 공급전력의 요금 정보를 수신하여, 상기 공급전력 요금과 기설정된 기준요금을 비교하는 제1 요금 비교 단계 및 상기 공급전력 요금과 기설정 최저요금을 비교하는 제2 요금 비교 단계를 포함하는, 요금비교 단계와, 전력 저장부내의 저장 전력량을 확인하고, 상기 저장 전력량과 기설정된 기준 전력량을 비교하는 전력량 비교 단계와, 상기 적어도 요금 비교 단계 및 전력량 비교 단계중 어느 하나의 비교 단계를 통해, 수용가내의 여유 저장 전력을 외부에 판매하는 제어단계를 포함한다. 관련하여, 상기 제1 및 제2 요금 비교 단계에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금 및 최저 요금보다 낮은 경우 공급전력을 수용가내 전력저장부에 저장하고, 상기 전력량 비교 단계에서, 상기 저장 전력량이 기준 전력량보다 높은 경우, 상기 저장 전력량중 기준전력량을 상회하는 여유 전력량을 외부에 판매하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 제어 방법은, 공급전력의 요금 정보를 수신하여, 상기 공급전력 요금과 기설정된 기준요금을 비교하는 제1 요금 비교 단계 및 상기 공급전력 요금과 기설정 최저요금을 비교하는 제2 요금 비교 단계를 포함하는, 요금비교 단계와, 전력 저장부내의 저장 전력량을 확인하고, 상기 저장 전력량과 기설정된 기준 전력량을 비교하는 제1 전력량 비교 단계 및 상기 저장 전력량과 기설정된 수요 전력량을 비교하는 제2 전력량 비교 단계를 포함하는, 전력량 비교 단계와, 상기 적어도 요금 비교 단계 및 전력량 비교 단계중 어느 하나의 비교를 통해, 수용가내의 사용전력으로 외부 공급전력 또는 내부 저장 전력중 어느 하나를 선택하는 사용전력 선택 프로세스(process), 수용가내의 부하 차단 및 부하 복귀 중 어느 하나를 실행하는 부하제어 프로세스(process) 및 수용가내의 여유 저장 전력을 외부에 판매하는 전력판매 프로세스(process) 중 적어도 어느 하나의 프로세스(process)를 선택적 실행하는 전력 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 제어 기기는, 전력정보망 네트워크을 통해 양방향 통신이 가능하고, 수용가내 공급되는 공급전력의 요금 정보를 수신하고, 또한 수용가내 저장 전력량 정보를 수신하는 통신부와, 기준 요금, 최저 요금, 기준 전력량 및 수요 전력량을 설정하고, 상기 설정된 기준치를 상기 통신부를 통해 수신된 공급전력의 요금 정보 및 저장 전력량 정보와 각각 비교하되, 상기 공급전력 요금과 상기 기준요금 비교 및 상기 공급전력 요금과 상기 최저요금을 비교하는 요금 비교부와, 상기 저장 전력량과 상기 기준 전력량 비교 및 상기 저장 전력량과 상기 수요 전력량을 비교하는 전력량 비교부를 포함하는, 정보비교부와, 상기 정보 비교부의 비교결과에 따라, 수용가내의 사용전력으로 외부 공급전력 또는 내부 저장 전력중 어느 하나를 선택하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 낮은 경우이거나, 또는 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 높은 경우 상기 저장 전력량이 기준 전력량 및 수요 전력량보다 낮은 경우, 외부 공급전력을 수용가내 사용전력으로 선택하고, 또한 상기 제어부는, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 높은 경우 상기 저장 전력량이 기준 전력량 보다 높거나 또는 수요 전력량보다 높은 경우 상기 저장 전력을 수용가내 사용전력으로 선택하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 제어 기기는, 전력정보망 네트워크을 통해 양방향 통신이 가능하고, 수용가내 공급되는 공급전력의 요금 정보를 수신하고, 또한 수용가내 저장 전력량 정보를 수신하는 통신부와, 기준 요금, 최저 요금, 기준전력량 및 수요전력량을 설정하고, 상기 설정된 기준치를 상기 통신부를 통해 수신된 공급전력의 요금 정보 및 저장 전력량 정보와 각각 비교하되, 상기 공급전력 요금과 상기 기준요금 비교 및 상기 공급전력 요금과 상기 최저요금을 비교하는 요금 비교부와, 상기 저장 전력량과 상기 기준 전력량 비교 및 상기 저장 전력량과 상기 수요 전력량을 비교하는 전력량 비교부를 포함하는, 정보비교부와, 상기 정보 비교부의 비교결과에 따라, 수용가내 적어도 하나의 부하를 차단또는 복귀하는 부하 제어 프로세스를 실행하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 공급전력 요금이 상기 기준 요금 및 최저 요금보다 낮은 경우 수용가내 차단된 적어도 하나 이상의 차단된 부하를 복귀하는 부하 복귀 프로세스를 실행하고, 또한, 상기 제어부는, 상기 저장 전력량이 기준 전력량 및 수요 전력량보다 낮은 경우, 수용가내 적어도 하나의 부하를 차단하는 부하 차단 프로세스를 실행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 제어 기기는, 전력정보망 네트워크을 통해 양방향 통신이 가능하고, 수용가내 공급되는 공급전력의 요금 정보를 수신하고, 또한 수용가내 저장 전력량 정보를 수신하는 통신부와, 기준 요금, 최저 요금, 기준전력량 및 수요전력량을 설정하고, 상기 설정된 기준치를 상기 통신부를 통해 수신된 공급전력의 요금 정보 및 저장전력량 정보와 각각 비교하되, 상기 공급전력 요금과 상기 기준요금 비교 및 상기 공급전력 요금과 상기 최저요금을 비교하는 요금 비교부와, 상기 저장 전력량과 상기 기준 전력량 비교 및 상기 저장 전력량과 수요 전력량을 비교하는 전력량 비교부를 포함하는, 정보비교부와, 상기 정보 비교부의 비교결과에 따라, 수용가내의 여유 저장 전력을 외부에 판매하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 공급전력 요금이 상기 기준 요금 및 최저 요금보다 낮은 경우 공급전력을 전력저장부에 저장하고, 상기 저장 전력량이 기준 전력량보다 높은 경우, 상기 저장 전력량중 기준 전력량을 상회하는 여유 전력량을 외부에 판매하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 제어 기기는, 전력정보망 네트워크을 통해 양방향 통신이 가능하고, 수용가내 공급되는 공급전력의 요금 정보를 수신하고, 또한 수용가내 저장 전력량 정보를 수신하는 통신부와, 기준 요금, 최저 요금, 기준전력량 및 수요전력량을 설정하고, 상기 설정된 기준치를 상기 통신부를 통해 수신된 공급전력의 요금 정보 및 저장전력량 정보와 각각 비교하는 정보비교부와, 상기 정보비교부의 비교 결과에 따라, 수용가내의 사용전력으로 외부 공급전력 또는 내부 저장 전력중 어느 하나를 선택하는 사용전력 선택 프로세서(processor), 수용가내의 부하 차단 및 부하 복귀 중 어느 하나를 실행하는 부하제어 프로세서(processor) 및 수용가내의 여유 저장전력을 외부에 판매하는 전력판매 프로세서(process)중 적어도 어느 하나가 수행되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 복수개의 전력 공급원을 포함하는 지능형 전력 공급 네트워크에서 전력 분배를 관리하는 전력 제어 기기에 있어서, 상기 복수개의 전력 공급원 중 적어도 하나로부터 공급 전력 정보를 수신하고 전력 소비 유닛들로부터 수요 전력 정보를 수신하며, 상기 공급 전력 정보 및 상기 수요 전력 정보에 기초하여 전력 분배를 수행함으로써 전력 소비 모드를 결정하는 전력 분배 관리부; 및 상기 전력 소비 모드에 따라 전력을 소비하게 되는 경우, 기설정된 부하 차단 우선 순위에 따라 상기 전력 소비 유닛들의 차단 여부를 결정하는 부하 관리부를 포함하되, 상기 공급 전력 정보는 공급 전력의 실시간 요금 및 공급 가능한 한계 전력량을 포함하고, 상기 수요 전력 정보는 수요자가 설정한 한계 전력량, 수요자가 설정한 한계 요금 및 수요자가 설정한 최저 요금을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 기기를 제공한다.
또한, 본 발명에서, 상기 전력 분배 관리부는, 에너지 저장부에 전력이 100% 저장되어 있지 않은 경우, 상기 공급 전력의 실시간 요금과 상기 수요자가 설정한 한계 요금을 비교하는 제 1 실시간 요금 비교부; 상기 실시간 요금이 상기 한계 요금보다 높은 경우, 현재 공급되는 전력이 상기 복수개의 전력 공급원 중 주요 전력, 보조 전력 또는 에너지 저장부에 저장된 전력인지 여부를 식별하는 공급 전력 선택부; 상기 현재 공급되는 전력이 주요 전력인 경우, 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량과 상기 수요자가 설정한 한계 전력량를 비교하는 공급 전력량 비교부; 및 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량이 상기 한계 전력량보다 적은 경우, 상기 주요 전력의 실시간 요금과 수요자가 설정한 최저 요금을 비교하여 전력 소비 모드를 결정하는 제 2 실시간 요금 비교부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 전력 소비 모드는, 상기 공급되는 주요 전력을 상기 에너지 저장부에 저장하는 제 1 전력 소비 모드, 상기 공급되는 주요 전력을 다른 수요자에게 판매하는 제 2 전력 소비 모드 및 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량이 기설정된 잔여 전력량이 될 때까지 전력을 소비하는 제 3 전력 소비 모드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 주요 전력은 상기 복수개의 전력 공급원 중 발전소로부터 공급되는 전력을 나타내고, 상기 보조 전력은 신재생 연료전지, 태양광 전지, 전기 자동차 내의 연료 전지 중 적어도 하나를 나타내며, 상기 에너지 저장소에 저장된 전력은 상기 주요 전력과 상기 보조 전력 중 적어도 하나에 의해 저장된 전력을 나타내는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 전력 분배 관리부는, 에너지 저장부에 전력이 100% 저장되어 있지 않은 경우, 상기 공급 전력의 실시간 요금과 상기 수요자가 설정한 한계 요금을 비교하는 제 1 실시간 요금 비교부; 상기 실시간 요금이 상기 한계 요금보다 높은 경우, 현재 공급되는 전력이 상기 복수개의 전력 공급원 중 주요 전력, 보조 전력 또는 에너지 저장부에 저장된 전력인지 여부를 식별하는 공급 전력 선택부;상기 현재 공급되는 전력이 주요 전력인 경우, 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량과 상기 수요자가 설정한 한계 전력량를 비교하는 공급 전력량 비교부; 및 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량이 상기 한계 전력량보다 많은 경우, 상기 주요 전력을 상기 에너지 저장부에 저장된 전력으로 전환하고, 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량과 수요자가 소비하고자 하는 수요 전력량을 비교함으로써 전력 소비 여부를 결정하는 수요 전력량 비교부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 전력 분배 관리부는, 에너지 저장부에 전력이 100% 저장되어 있지 않은 경우, 상기 공급 전력의 실시간 요금과 상기 수요자가 설정한 한계 요금을 비교하는 제 1 실시간 요금 비교부; 상기 실시간 요금이 상기 한계 요금보다 높은 경우, 현재 공급되는 전력이 상기 복수개의 전력 공급원 중 주요 전력, 보조 전력 또는 에너지 저장부에 저장된 전력인지 여부를 식별하는 공급 전력 선택부; 상기 현재 공급되는 전력이 에너지 저장부에 저장된 전력인 경우, 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량과 상기 수요자가 설정한 한계 전력량를 비교하는 공급 전력량 비교부; 및 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량이 상기 한계 전력량보다 많은 경우, 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량과 수요자가 소비하고자 하는 수요 전력량을 비교함으로써 전력 소비 여부를 결정하는 수요 전력량 비교부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서, 상기 부하 관리부는, 기설정된 복귀 모드에 따라 차단된 부하를 복귀시키는 부하 복귀부를 더 포함하되, 상기 기설정된 복귀 모드는 우선 순위 복귀 모드와 순차 복귀 모드를 포함하고, 상기 우선 순위 복귀 모드는 차단 명령을 받은 순서와 역으로 복귀하는 모드를 나타내고, 상기 순차 복귀 모드는 차단 명령을 받은 순서대로 복귀하는 모드를 나타내며, 상기 기설정된 부하 차단 우선 순위는 상기 전력 소비 유닛들의 전력 소비 특성에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 통하여 비용을 최소화시키거나, 수요자의 요구에 부응하거나, 또는 둘 다를 만족시킬 수 있도록 전력 공급원을 선택함으로써 지능형 전력 공급 네트워크 내에서 보다 효율적으로 전력을 관리할 수 있게 된다. 수요자들은 실시간 제공되는 전력 정보와 수요자에 의해 설정된 전력 정보에 기초하여 전력 분배를 수행함으로써 비용을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 전력을 보다 효율적으로 사용할 수 있게 된다. 또한, 수요자의 요구에 적합한 전력 소비 모드를 선택함으로써 잔여 전력을 저장하거나 다른 수요자 또는 공급자에게 역송전 또는 재판매함으로써 적응적인 전력 소비를 할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 지능형 전력 공급 네크워크의 개략적인 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 전력 제어 기기(134)의 개략적인 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 전력 분배 관리부(240)의 내부 블록도를 도시한 것이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 전력 분배 관리부(240)에서 수행되는 전력 분배 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명이 적용되는 일 실시예로서, 부하 차단 제어부(252)의 내부 블록도를 도시한 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명이 적용되는 다른 실시예로서, 전력 제어 기기(710)를 포함한 전체 구성을 도시한 것이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 제어 방법을 도시한 것이다.
상술한 목적 및 구성의 특징은 첨부된 도면과 관련하여 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들를 상세히 설명한다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우는 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 지능형 전력 공급 네크워크의 개략적인 구성도를 나타낸다.
상기 지능형 전력 공급 네트워크(100)는 적어도 하나 이상의 로컬 영역 네트워크(local area network) 또는 글로벌 영역 네트워크(global area network)로 구성될 수 있다. 상기 로컬 영역 네트워크의 예로는, 발전소들 간의 전력 정보를 공유할 수 있는 발전소용 전력 네트워크(110), 가정 내의 전기 기구들 간의 전력 정보를 공유할 수 있는 가정용 전력 네트워크(130), 사무실 내의 전기 기구들 간의 전력 정보를 공유할 수 있는 사무실용 전력 네트워크(130) 또는 로컬 영역 간의 전력 정보를 제어할 수 있는 중앙 제어 네트워크(120) 등을 들 수 있다. 상기 글로벌 영역 네트워크라 함은 적어도 2이상의 로컬 영역 네트워크를 포함하는 네트워크를 의미할 수 있으며, 로컬 영역 네트워크에 대응하는 상대적인 개념으로 이해할 수 있다.
또한, 로컬 영역 네트워크 사이 또는 로컬 영역 네트워크 내의 유닛들 사이에서 양방향 통신이 가능하며, 어느 하나의 로컬 영역 네트워크 내 유닛과 다른 하나의 로컬 영역 네트워크 내 유닛 사이의 양방향 통신도 가능하다. 예를 들어, 발전소용 전력 네트워크(110)와 가정용 전력 네트워크(130) 사이의 양방향 통신이 가능하며, 가정용 전력 네트워크(130) 내 유닛들 사이의 양방향 통신도 가능하다. 또는 발전소용 전력 네트워크(110) 내의 유닛과 가정용 전력 네트워크(130) 내의 유닛 사이의 양방향 통신도 가능하다. 여기서, 유닛이라 함은 네트워크를 구성하는 하나의 구성 요소를 의미하며, 예를 들어, 상기 유닛은 발전소, 전기 회사, 분산 전원, 에너지 관리 시스템, 에너지 계측 시스템, 전력 제어 기기 또는 에너지 소비 기기 등을 포함할 수 있다. 따라서, 각 유닛들 간의 양방향 통신을 통해 전력 소비 현황을 서로 모니터링함으로써 적응적인 전력 생산 및 전력 분배가 가능하게 된다.
상기 도 1을 살펴보면, 본 발명이 적용되는 지능형 전력 공급 네트워크(100)의 예로, 상기 지능형 전력 공급 네트워크(100)는 발전소용 전력 네트워크(110), 중앙 제어 네트워크(120) 및 가정용/사무실용 전력 네트워크(130)를 포함할 수 있으며, 상기 발전소용 전력 네트워크(110), 상기 중앙 제어 네트워크(120) 및 상기 가정용/사무실용 전력 네트워크(130)는 각각 상기 지능형 전력 공급 네트워크(100) 내에서 적어도 하나 이상 존재할 수 있다.
상기 발전소용 전력 네트워크(110)는 화력발전이나 원자력발전 또는 수력발전을 통하여 전력을 발생시키는 발전소와, 신재생 에너지인 태양광 또는 풍력을 이용한 태양광 발전소와 풍력 발전소를 포함할 수 있다. 화력발전소, 원자력발전소 또는 수력발전소에서 생산된 전력은 송전 선로를 통해 변전소로 보내지고, 변전소는 전압이나 전류의 성질을 바꾸어 가정용/사무실용 전력 네트워크 내의 수요처로 전력을 분배하게 된다. 또한, 신재생 에너지에 의하여 생산된 전력도 변전소로 보내져 각 수요처로 분배된다.
중앙 제어 네트워크(120)는 상기 지능형 전력 공급 네트워크(100) 내의 로컬 영역 네트워크 간의 전력 공급, 전력 소비, 전력 분배 및 관리 등을 제어하는 역할을 하며, 글로벌 에너지 관리 시스템(121)과 에너지 계측 시스템(122)을 포함한다.
글로벌 에너지 관리 시스템(121)은 로컬 에너지 관리 시스템들을 제어하는 역할을 한다. 예를 들어, 상기 글로벌 에너지 관리 시스템(121)은 발전소용 전력 네트워크(110) 내의 로컬 에너지 관리 시스템과 가정용/사무실용 전력 네트워크(130) 내의 로컬 에너지 관리 시스템으로부터 에너지 관련 정보들을 수신받아 상기 지능형 전력 공급 네트워크(100)의 전체적인 에너지 관리를 가능하게 한다.
여기서, 에너지 관리 시스템(EMS, Energy Management System)이라 함은, 에너지 관리 프로그램을 이용하여 에너지 제어 장치를 관리하는 시스템을 의미한다. 상기 에너지 제어 장치의 예로, 자동 온도 제어 장치, 케이블 셋톱 박스, 지능형 디스플레이 장치 또는 자동 등화 제어 장치 등을 들 수 있다. 상기 에너지 관리 시스템은 상기 에너지 제어 장치와의 통신을 통해서 각 수요처의 전력을 실시간으로 관리할 수 있으며, 축적된 데이터를 기반으로 소요 전력의 실시간 예측도 가능할 수 있다. 상기 에너지 관리 시스템은 각 수요처 또는 공급처마다 설정될 수 있고, 더 나아가 각 로컬 영역 네트워크 또는 각 글로벌 영역 네트워크마다 설정될 수도 있다. 예를 들어, 전력시장의 실시간 가격신호가 각 가정에 설치된 로컬 에너지 관리 시스템을 통하여 중계되며, 상기 로컬 에너지 관리 시스템은 각 전기 기기와 통신을 하고 이를 제어하므로 사용자는 상기 로컬 에너지 관리 시스템을 통해 각 전기 기기의 전력 정보를 인식하고 이를 기초로 전력량 한계 설정 또는 전기요금 한계 설정 등과 같은 전력 관리를 수행함으로써 에너지 및 비용을 절약할 수 있다.
그리고, 에너지 계측 시스템(energy metering system)(122)은 전력 제어 기기들로부터 에너지 사용량을 측정하고 에너지 사용에 관한 정보를 수집하고 분석하는 시스템을 의미한다. 상기 계측 기기의 예로, 전기 미터기(electricity meters), 가스 미터기(gas meters) 또는 수도 미터기(water meters) 등을 들 수 있다. 상기 에너지 계측 시스템(122)은 발전소용 전력 네트워크(110)로부터 공급 전력에 관한 정보를 수신하고 가정용/사무실용 전력 네트워크(130)로부터 수요 전력에 관한 정보를 수신하여, 이를 비교, 분석함으로써 효율적인 전력 분배를 가능하게 한다.
상기 에너지 관리 시스템과 상기 에너지 계측 시스템은 소비자로 하여금 전기를 효율적으로 사용하도록 하고, 전력 공급자에게는 시스템 상의 문제를 탐지하여 시스템을 효율적으로 운영할 수 있는 능력을 제공한다.
가정용 전력 네트워크(130)는 지능형 전력 공급 네트워크 내의 하나의 로컬 영역 네트워크에 해당되며, 태양광이나 하이브리드 전기자동차(PHEV, Plug in Hybrid Electric Vehicle)에 장착된 연료전지를 통하여 전기를 스스로 생산하여 소비할 수 있고, 남는 전기는 다른 로컬 영역 네트워크에 공급 또는 매매할 수도 있다. 상기 가정용 전력 네트워크(130)는 상기 지능형 전력 공급 네트워크 내의 다른 로컬 영역 네트워크와 양방향 통신이 가능하며, 독자적으로 에너지 공급, 소비, 저장, 측량, 관리 및 통신 등이 가능하다.
상기 가정용 전력 네트워크(130)는 크게 로컬 에너지 관리 시스템(131), 에너지 공급부(132), 에너지 소비부(133) 및 전력 제어 기기(134)로 구성될 수 있으며, 공중파 채널을 통해 상기 가정용 전력 네트워크(130) 내 구성 유닛의 일반적인 관리를 위한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 상기 공중파 채널을 통해 수신 가능한 정보로는 유닛 식별 정보(Unit Identifier), 현재 요금 정보, 현재 요금의 상대적 레벨 정보(예를 들어, 높음, 중간, 낮음), 용도 정보(예를 들어, 거주용, 상업용), 오류 확인 정보(예를 들어, CRC 정보) 등을 들 수 있다. 그리고, 상기 공중파 채널을 수신하기 위한 방송 수신 모듈로는, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등을 들 수 있다.
상기 에너지 공급부(132)는 가정용 전력 네트워크(130) 내의 모든 유닛에 전력을 공급하는 역할을 하며, 분산 전원, 하이브리드 전기 자동차, 태양광 연료 전지, 부하 제어 장치 및 에너지 저장소 등을 포함할 수 있다. 분산 전원은 기존의 발전소로부터 제공되는 전력을 제외한 다른 전력 공급원, 예를 들어, 다른 로컬 영역 네트워크 또는 자가 전력 공급원(하이브리드 전기 자동차, 태양광 연료 전지)으로부터 제공되는 전력을 의미할 수 있다. 상기 분산 전원, 하이브리드 전기 자동차 및 태양광 연료 전지 등은 자체적으로 전기를 생산 및 저장할 수 있으며, 나아가 다른 로컬 영역 네트워크에 전기를 제공할 수도 있다. 부하 제어 장치는 가정용 전력 네트워크(130) 내의 전력을 소비하는 장치들을 제어하는 역할을 한다. 그리고, 에너지 저장소는 외부의 전력 공급원 또는 자가 전력 공급원으로부터 제공되는 에너지를 저장하고, 필요시 가정용 전력 네트워크(130) 내 유닛들에 에너지를 분배하거나 다른 네트워크 또는 다른 네트워크 내 유닛에 공급 또는 매매할 수 있다.
에너지 소비부(133)는 상기 에너지 공급부(132)로부터 제공되는 에너지를 로컬 에너지 관리 시스템(131)으로부터 전달된 명령에 기초하여 에너지를 소비하게 되며, 가전 기기, 공조 설비, 자동 온도 제어 장치, 케이블 셋톱 박스, 자동 등화 제어 장치 등을 포함할 수 있다.
전력 제어 기기(134)는 상기 에너지 공급부(132) 또는 에너지 소비부(133)와 연결되어 에너지 사용량을 측정하고 에너지 사용에 관한 정보를 수집하고 분석하는 역할을 하며, 전기 미터기, 가스 미터기, 수도 미터기 등을 포함할 수 있다. 상기 전력 제어 기기(134)는 발전소용 전력 네트워크(110)로부터 공급 전력에 관한 정보를 수신하고 가정용/사무실용 전력 네트워크(130)로부터 수요 전력에 관한 정보를 수신하여, 이를 비교, 분석함으로써 효율적인 전력 분배를 가능하게 한다. 상기 전력 제어 기기(134)로부터 획득된 정보는 중앙 제어 네트워크(120)의 에너지 계측 시스템(122)으로 전송되어 지능형 전력 공급 네트워크(100) 전체의 효율적인 전력 분배를 가능하게 한다.
상기 가정용/사무실용 전력 네트워크(130) 내의 상기 전력 제어 기기(134)와 상기 중앙 제어 네트워크(120)의 에너지 계측 시스템(122)은 유사한 기능을 수행하며, 이하 본 명세서에서는 효율적인 전력 분배를 위해 상기 전력 제어 기기(134)를 중심으로 설명하나, 상기 전력 제어 기기(134)는 상기 가정용/사무실용 전력 네트워크(130) 내의 구성 요소에 한정되지 않고 상기 중앙 제어 네트워크(120)의 에너지 계측 시스템(122)을 대체할 수도 있다. 즉, 상기 도 1은 지능형 전력 공급 네트워크의 일실시예를 도시한 것일 뿐이며 각 유닛의 기능에 따라 다르게 구성될 수도 있다.
이하 도 2에서는 상기 전력 제어 기기의 구성에 대해서 살펴보고, 도 3 및 도 4 내지 도 6에서는 상기 전력 제어 기기에 의해 구현될 수 있는 전력 분배 관리 방법에 대해 살펴보도록 하며, 도 7에서는 상기 전력 제어 기기에 의해 구현될 수 있는 부하 차단 제어 방법에 대해 살펴보도록 한다.
도 2는 본 발명이 적용되는 실시예로서, 전력 제어 기기(134)의 개략적인 구조를 도시한 것이다.
지능형 전력 공급 네트워크 내에서 전기를 사용하는 전기 기기들은 해당 로컬 네트워크 내의 전력 공급원 또는 다른 로컬 네트워크 내의 전력 공급원으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 본 명세서에서는, 상대적으로 많은 양의 안정되고 품질이 좋은 전력을 주요 전력이라 표현하며, 예를 들어 통상 발전소용 전력 네트워크로부터 공급되는 전력을 주요 전력으로 볼 수 있다. 상기 주요 전력을 제공하는 주요 전력 공급부(210)가 아닌 다른 전력 공급부로부터 제공되는 전력을 보조 전력이라 표현하기로 한다.
상기 지능형 전력 공급 네트워크는 다양한 분산 전원을 보유하고 있기 때문에 상기 가정용 전력 네트워크 내의 전기 기기는 상기 주요 전력 외에 보조 전력 공급부(220)로부터 보조 전력을 공급받을 수 있다. 상기 보조 전력의 구체적 예로, 가정 내의 신재생 연료전지, 태양광 전지 또는 전기자동차(PHEV, Plug in Hybrid Electric Vehicle)에 장착된 연료전지로부터 자가 생산된 전력을 들 수 있으며, 또는 다른 로컬 영역 네트워크(예를 들어, 다른 가정용 전력 네트워크, 사무실용 전력 네트워크)로부터 제공된 전력을 들 수도 있다. 이처럼 상기 지능형 전력 공급 네트워크 내에는 다양한 전력 공급원이 존재하기 때문에 수요자는 전력 제어 기기(134)를 통하여 각 전력 공급원의 실시간 전력 정보를 모니터링하여 자신에게 가장 적합한 전력 공급원을 선택할 수 있다.
상기 전력 제어 기기(134)는 크게 전력 분배 관리부(240), 부하 관리부(250) 및 통신부(270)를 포함하여 구성될 수 있고, 상기 부하 관리부(250)는 부하 차단 우선 순위 제어부(251)와 부하 차단 제어부(252)를 포함할 수 있다.
먼저, 전력 분배 관리부(240)는 외부의 주요 전력 공급부(210), 보조 전력 공급부(220) 또는 에너지 저장부(230)로부터 공급 전력에 관한 정보를 통신부(270)를 통하여 수신하고, 에너지 소비부(280)로부터 가전 기기, 공조 설비, 케이블 셋톱 박스 또는 자동 등화 제어 장치 등의 수요 전력에 관한 정보를 통신부(270)를 통하여 수신할 수 있다. 상기 수신된 공급 전력에 관한 정보와 수요 전력에 관한 정보들을 비교 및 분석하여 적응적인 전력 분배를 가능하게 한다.
여기서, 상기 공급 전력에 관한 정보의 예로서, 공급 가능한 전력량 정보, 실시간 전력 요금 정보, 전력 품질 정보 또는 공급 가능한 시간 정보 등을 들 수 있다. 그리고, 상기 수요 전력에 관한 정보의 예로서, 수요자가 현재 소비하고 있는 소비 전력량 정보, 수요자가 필요로 하는 수요 전력량 정보 또는 예측 전력량 정보, 소비 전력의 실시간 전력 요금 정보, 소비 전력의 전력 품질 정보, 전력 소비를 원하는 시간 정보, 수요자가 설정한 한계 전력량 정보, 또는 수요자가 설정한 한계 요금 정보 등을 들 수 있다. 또한, 요금 정보라 함은 다양한 요금 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실시간 요금, 시간당 전력 요금, 일정 기간당 전력 요금, 소비 전력 요금, 누적된 소비 전력 요금, 품질 등급별 전력 요금 등이 있을 수 있으며, 본 명세서에서 쓰이는 요금 정보에는 이들 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
부하 관리부(250)는 네트워크 내 전력 소비 유닛에 전력을 분배하는 과정에서 필요한 전력 소비 유닛들을 동기화시키고 불필요한 전력 소비 유닛은 차단시키는 역할을 한다. 이 때, 부하 차단 우선 순위 제어부(251)는 부하를 차단하려는 전력 소비 유닛들 간의 우선 순위를 제어할 수 있다. 예를 들어, 부하 차단 우선 순위를 전력 소비 유닛들의 전력 소비 특성에 기초하여 미리 설정해 놓을 수 있다. 냉장고, 컴퓨터, 조명 기구와 같이 오랜 시간 안정적으로 전력 소비를 해야 하는 경우, 부하 차단 우선 순위에서 후순위가 될 수 있으며, 에어컨, 세탁기, 오븐, 드라이어와 같이 사용자가 원하는 경우에만 일시적으로 전력을 소비하게 되는 유닛은 우선적으로 차단될 수 있다.
또한, 상기 부하 관리부(250)는 차단된 부하를 복귀시키는 방법도 제어할 수 있다. 예를 들어, 우선 순위 복귀 모드와 순차 복귀 모드가 있을 수 있다. 여기서, 우선 순위 복귀 모드라 함은, 차단 명령을 받은 순서와 역으로 복귀하는 것을 의미한다. 즉, 오랜 시간 전력 소비를 해야 하는 냉장고가 차단 명령을 가장 후순위로 받을 수 있으며, 이 경우 냉장고가 가장 먼저 복귀하게 된다. 반대로, 가장 우선적으로 차단된 부하가 가장 나중에 복귀하게 된다. 이러한 우선 순위는 상기에서 설명한 바와 같이 전력 소비 유닛들의 전력 소비 특성에 기초하여 설정되거나, 현재 공급 가능한 전력량에 기초하여 설정되거나, 전력 소비 유닛의 예상 소비 요금에 기초하여 설정되거나 또는 사용자 임의대로 설정될 수 있다.
한편, 순차 복귀 모드는 차단 명령을 받은 순서대로 복귀하는 것을 의미한다. 예를 들어, 드라이어, 에어컨, 세탁기, 냉장고 순서로 차단 명령을 받았다면, 복귀 순서도 동일하게 드라이어, 에어컨, 세탁기, 냉장고 순서가 된다.
이처럼, 상기 두 가지 모드에 의해 자동으로 부하를 차단 또는 복귀시킬 수 있지만, 사용자가 직접 부하를 선택하여 차단 또는 복귀시킬 수도 있다.
통신부(270)는 유선 또는 무선으로 구성될 수 있으며, 외부의 주요 전력 공급부(210), 보조 전력 공급부(220) 또는 에너지 저장부(230)로부터 공급 전력에 관한 정보를 수신하고, 에너지 소비부(280)로부터 가전 기기, 공조 설비, 케이블 셋톱 박스 또는 자동 등화 제어 장치 등의 수요 전력에 관한 정보를 수신하여 전력 분배 관리부(240)로 전송하는 역할을 한다. 또한, 상기 부하 관리부(250)로부터 부하 차단 또는 부하 복귀 명령을 상기 에너지 소비부(280)의 각 유닛들로 전송하는 역할을 한다.
이처럼 상기 전력 제어 기기(134)는 로컬 영역 네트워크 내에서 별개의 장치 또는 시스템으로 구성될 수 있으며, 또는 휴대 단말기 형태로 제공될 수도 있다. 상기 휴대 단말기의 예로는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등을 들 수 있다. 그리고, 상기 전력 제어 기기(134)에 원거리 또는 근거리 통신 기술이 적용될 수 있으며, 근거리 통신 기술의 예로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
이하에서는, 상기 전력 분배 관리부(240)에서 수행될 수 있는 전력 분배 관리 방법에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 3 및 도 4 내지 도 6은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 전력 분배 관리부(240)의 내부 블록도와 전력 분배 관리부(240)에서 수행되는 전력 분배 관리 방법을 설명하기 위한 흐름도를 도시한 것이다.
전력 분배 관리부(240)는 우선 순위 결정부(241), 제 1 실시간 요금 비교부(242), 공급 전력 선택부(243), 공급 전력량 비교부(244), 수요 전력량 비교부(245) 및 제 2 실시간 요금 비교부(246)를 포함하여 이루어질 수 있다.
먼저, 우선 순위 결정부(241)에서는 상기 도 2의 주요 전력 공급부(210), 보조 전력 공급부(220) 및 에너지 저장부(230) 중 어느 곳의 전력을 먼저 소비할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 우선적으로 (A)상기 에너지 저장부(230)에 전력이 100% 저장되어 있는지 여부를 확인할 수 있다(S410). (A1)만약 상기 에너지 저장부(230)에 전력이 100% 저장되어 있다면, 상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력을 우선적으로 소비하도록 할 수 있다(S411).
이 때, (X)수요 전력량 비교부(245)를 통하여 상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력량이 수요자가 소비하고자 하는 수요 전력량과 비교할 수 있다(S510). 상기 비교 결과, (X1)수요자가 소비하고자 하는 수요 전력량이 더 크다면 상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력으로 충족시킬 수 없으므로 부하를 차단할 수 있다(S520). 반면, (X2)상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력량이 더 크다면, (Y)차단된 부하가 존재하는지 여부를 확인할 수 있다(S530). 만약, (Y1)차단된 부하가 존재한다면 차단된 부하를 복귀시킨 후 전력을 소비하고(S540), (Y2)차단된 부하가 존재하지 않는다면 바로 전력을 소비하게 된다(S550).
한편, (A2)상기 우선 순위 결정부(241)에 따라 상기 에너지 저장부(230)에 전력이 100% 저장되어 있지 않다면, 상기 주요 전력 공급부(210) 또는 상기 보조 전력 공급부(220)로부터 제공되는 주요 전력 또는 보조 전력, 또는 상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력 중 적어도 하나를 선택하여 소비할 수 있다.
(B)제 1 실시간 요금 비교부(242)에서는 공급되는 전력의 실시간 요금과 수요자가 설정한 한계 요금을 비교함으로써 전력 공급원을 선택할 수 있다. 예를 들어, 현재 제공되고 있는 전력 공급원이 주요 전력인 경우, (B1)주요 전력의 실시간 요금과 수요자 설정 한계 요금을 비교하여, 실시간 요금이 수요자 설정 한계 요금보다 저렴하다면(S420), 현재 공급되는 전력을 계속해서 사용할 수 있다(S430). 이때, 부하 차단 제어부(252)를 통해 동기화 신호 수신 여부에 따라 부하를 차단하거나 복귀시킬 수 있다.
반면, (B2)실시간 요금이 한계 요금보다 비싼 경우, (C)공급 전력 선택부(243)에서는 현재 공급되는 전력이 주요 전력인지, 아니면 그 이외의 전력(보조 전력 또는 에너지 저장소의 전력)인지 여부를 식별한다(S440).
(C1)만약, 현재 공급되는 전력이 (한계 요금보다 비싼) 주요 전력이라면, (D)공급 전력량 비교부(244)는 수요자가 설정한 한계 전력량과 상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력량을 비교할 수 있다(S450). 여기서, 수요자가 설정한 한계 전력량이라 함은 통상 주요 전력(또는 보조 전력)의 요금이 상기 에너지 저장소(230)에 저장된 전력의 요금보다 높은 경향이 있기 때문에 일정 기간동안 사용할 수 있는 주요 전력량(또는 보조 전력량)의 한계값을 설정해 놓은 것을 의미한다.
상기 비교 결과, (D1)상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력량이 상기 한계 전력량보다 많은 경우, 수요자는 전력 공급원을 상기 에너지 저장부(230)로 전환하여 사용할 수 있다(S470). 이때, 마찬가지로 상기 수요 전력량 비교부(245)를 통하여 상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력량을 수요자가 소비하고자 하는 수요 전력량과 비교하여 사용할 수 있다(S471). 그러나, (D2)상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력량이 상기 한계 전력량보다 적은 경우, 부하를 차단하고 전력을 소비하지 않도록 한다(S460).
반면, (C2)현재 공급되는 전력이 (한계 요금보다 비싼) 에너지 저장부(230)에 저장된 전력이라면, (D)공급 전력량 비교부(244)는 수요자가 설정한 한계 전력량과 상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력량을 비교할 수 있다(S441)(S610). 상기 비교 결과, (D1)상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력량이 상기 한계 전력량보다 많은 경우, 다시 상기 수요 전력량 비교부(245)를 통하여 상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력량을 수요자가 소비하고자 하는 수요 전력량과 비교함으로써 상기 도 5의 과정을 반복 수행할 수 있다(S620).
반면, (D2)상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력량이 상기 한계 전력량보다 적은 경우, (E)제 2 실시간 요금 비교부(246)에서는 주요 전력의 실시간 요금과 수요자가 설정한 최저 요금을 비교함으로써 전력 소비 모드를 결정할 수 있다(S630). 여기서, 수요자가 설정한 최저 요금이란 상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력을 다른 수요자에게 판매하기 위해 설정한 최저 요금을 의미할 수 있다.
상기 비교 결과, (E1)주요 전력의 실시간 요금이 수요자가 설정한 최저 요금보다 저렴한 경우, 2가지 전력 소비 모드 중 하나가 선택될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전력 소비 모드(MODE1)는 상기 주요 전력이 훨씬 저렴하므로, 전력 공급원을 다시 주요 전력 공급부(210)로 전환하고, 이로부터 공급되는 주요 전력을 소비하지 않고 상기 에너지 저장부(230)에 저장하는 모드를 나타내고(S640), 제 2 전력 소비 모드(MODE2)는 공급되는 주요 전력을 다른 수요자에게 재판매하는 모드를 나타낸다(S650).
반면, (E2)주요 전력의 실시간 요금이 수요자가 설정한 최저 요금보다 비싼 경우, 제 3 전력 소비 모드(MODE3)이 선택될 수 있고, 이는 상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력의 한계 설정량까지만 소비하도록 하는 모드를 나타낸다. 예를 들어, (F)상기 에너지 저장부(230)에 저장된 잔여 전력량이 10%에 도달했는지 여부에 따라 부하 차단 여부를 결정할 수 있다(S660). 즉, (F2)잔여 전력량이 10%에 도달하기 전까지는 계속하여 상기 에너지 저장부(230)에 저장된 전력을 소비하게 하고(S680), (F1)잔여 전력량이 10%에 도달하게 되면 부하를 차단하도록 한다(S670). 상기와 같은 과정을 통해, 효율적인 전력 분배가 가능할 수 있다.
도 7은 본 발명이 적용되는 실시예로서, 부하 차단 제어부(252)의 내부 블록도를 도시한 것이다.
부하 차단 제어부(252)는 동기화 신호 수신부(252-1), 차단 부하 식별부(252-2), 부하 복귀부(252-3), 수요전력량 비교부(252-4), 공급전력량 비교부(252-5) 및 부하 차단 결정부(252-6)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 동기화 신호 수신부(252-1)는 복수개의 전력 소비 유닛들을 동기화시키기 위한 동기화 신호를 수신한다.
상기 동기화 신호 수신부(252-1)로부터 동기화 신호가 수신되면, 차단 부하 식별부(252-2)는 차단된 부하가 존재하는지 여부를 식별하게 된다. 만약, 차단된 부하가 존재하는 경우, 부하 복귀부(252-3)는 차단된 부하를 복귀시키게 된다.
반면, 차단된 부하가 존재하지 않는 경우, 수요전력량 비교부(252-4)는 현재 소비하고 있는 소비 전력량을 측정하고, 상기 소비 전력량과 수요자가 소비하고자 하는 한계 전력량을 비교할 수 있다.
상기 비교 결과, 상기 소비 전력량이 수요자가 소비하고자 하는 한계 전력량보다 많은 경우, 공급전력량 비교부(252-5)는 향후 소비하게 될 예측 전력량과 공급 가능한 주요 전력량을 비교할 수 있다. 상기 비교 결과, 예측 전력량이 주요 전력량보다 많은 경우 부하 차단 결정부(252-6)는 부하를 차단하고, 예측 전력량이 주요 전력량보다 적은 경우 계속하여 전력을 소비하면서 동기화 신호 수신 여부를 체크한다. 반면, 상기 소비 전력량이 수요자가 소비하고자 하는 한계 전력량보다 적은 경우, 계속하여 전력을 소비하면서 동기화 신호 수신 여부를 체크한다.
이하, 도 8 ~ 도 11 을 통해, 본 발명의 다른 실시예에 의한 전력 제어 기기의 구성 및 제어 동작를 설명하면 다음과 같다. 단, 전술한 도 3 ~ 도7의 전력 제어 기기(134) 및 제어 동작으로부터 유추가능한 동일 범위내의 변형적 사용예로 볼 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명이 적용되는 다른 실시예로서, 전력 제어 기기(710)를 포함한 전체 구성도를 도시한 것이다.
우선, 주요전력 공급부(400)는 외부에서 공급되는 전력을 의미하며, 도 2에서 전술한 주요전력 공급부(210)와 실질적 의미가 동일하다. 또한, 보조전력 공급부(300)는 주요전력을 제외한 전력으로서 태양열, 풍력 등을 이용한 분산 전원에 의해 발생한 전력을 의미하며, 도 2에서 전술한 보조전력 공급부(220)와 실질적 의미가 동일하다. 관련하여, 상기 보조전력 공급부(300)는 후술할 수용가(700)내에 포함되어 구성되어 질 수도 있다.
또한, 전력저장부(500)는 상기 주요전력 및 보조전력을 저장하는 일종의 배터리(battery)를 의미하며, 도 2에서 전술한 에너지 저장부(23)와 동일 유사한 기능을 가진다. 관련하여, 전력저장부(500)도 후술할 수용가(700)내에 포함되어 구성되어 질 수도 있다.
스위칭 수단(600)는 전력 제어 기기(710)의 제어에 따라 주요전력을 상기 전력 저장부(500)내에 저장하거나 또는 전력 저장부내에 저장없이 바로 수용가(700)로 전력을 전송하는 절환 기능을 가진다. 상기 스위칭 수단(600)의 제어 동작에 대해서는 후술할 예정이다.
또한, 수용가(700)내에는 전력 제어 기기(710)와 전력 소비 유닛으로 이루어진 다양한 부하 전자 기기들(720)로 구성된다. 상기 부하 전자 기기들(720)은 전력 제어 기기(710)와 통신 가능한 네트워크으로 연결되어 현재 전력 사용량 정보 및 예측 전력 수요량 정보 등과 같은 정보를 송수신하게 된다.
이하, 도 9를 참조하여, 전력 제어 기기(710)내의 상세 구성을, 도 10 및 도 11에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 제어 방법 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.
도 9에 도시된, 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 제어 기기(710)는, 통신부(711), 정보비교부(712) 및 제어부(713)로 구성된다.
상기 통신부(7110는 전력정보망 네트워크을 통해 양방향 통신이 가능하고, 특히 주요전력 공급부(400)를 통해 공급되는 공급전력의 요금 정보를 수신함은 물론, 상기 전력 저장부(500)내의 저장 전력량 정보를 수신한다. 또한, 통신부(711)는 상기 부하 전자 기기들(720)과의 통신을 통해 다양한 전력량 정보를 수신할 수 있다.
또한, 상기 정보비교부(712)는, 상기 부하 전자 기기들(720)로부터 적어도 기준 요금, 최저 요금, 기준 전력량 및 수요 전력량을 설정하고, 상기 설정된 기준치를 상기 통신부(711)를 통해 수신된 공급전력의 요금 정보 및 저장 전력량 정보와 각각 비교하게 된다. 이를 구체적으로 설명하면, 상기 정보비교부(712)는, 상기 공급전력 요금과 상기 기준요금 비교 및 상기 공급전력 요금과 상기 최저요금을 비교하는 요금 비교부(7122)와, 상기 저장 전력량('배터리 전력량' 이라고도 한다)과 상기 기준 전력량 비교 및 상기 저장 전력량과 상기 수요 전력량을 비교하는 전력량 비교부(7121)를 포함할 수 있다.
관련하여, 상기 기준 요금은 수용가(700)내 사용자 또는 시스템에 의해 설정된 허용가능한 전력 요금을 의미한다. 또한, 상기 최저 요금이란, 수용가(700)내 사용자 또는 시스템에 의해 설정된 전력 저장 및 전력 판매 기준이 되는 전력 요금을 의미한다. 따라서, 일반적으로 기준 요금은 최저 요금보다 높은 전력 요금을 가지게 된다. 또한, 상기 기준 전력량은 수용가(700)내 모든 전력 기기들이 최대의 전력 소비시에도 충분히 사용가능한 전력량으로서, 사용자 또는 시스템에 의해 설정된 최대 충분 전력량을 의미한다. 따라서, 기준 전력량을 초과하는 전력량은 잉여의 여유 전력량으로 분류된다. 반면, 상기 수요 전력량 이란, 수용가(700)내 사용자 또는 시스템에 의해 설정된 부하 전자 기기들(720)의 가동을 위한 최소한의 전력량을 의미한다.
또한, 제어부(713)는, 상기 정보비교부(712)의 비교 결과에 따라, 수용가내의 사용전력으로 외부 공급전력 또는 내부 저장 전력중 어느 하나를 선택하는 사용전력 선택 프로세서(processor, 7131), 수용가내의 부하 차단 및 부하 복귀 중 어느 하나를 실행하는 부하제어 프로세서(processor, 7132) 및 수용가내의 여유 저장전력을 외부에 판매하는 전력판매 프로세서(processor, 7133)를 포함하여 구성된다.
또 10에 의하면, 상기 통신부(711)는 외부로부터 전력 정보를 수신하게 되는 바(S310), 상기 전력 정보는 예를 들어, 전력 요금 정보가 될 수 있다. 단, 동일한 목적으로 전력 수요 정보를 상기 전력 요금 정보에 대체하여 활용하는 것도 가능하다. 또한 상기 통신부(711)는 전술한 전력 저장부(500)에 저장된 전력량에 대한 정보를 확인한다(S320). 이를 전력량 정보라 하며, 일반적으로 상기 전력 저장부(500)의 일측에 부착된 근거리 통신장치를 통해 해당 전력 저장부내에 저장된 확인된 전력량에 대한 정보를 통보받게 된다.
이후 상기 정보비교부(712)는 수신된 전력 정보 (예를 들어, 전력 요금 정보) 및 상기 전력량 정보를, 전술한 바와 같이 기설정된 기준 요금, 최저 요금, 기준 전력량 및 수요 전력량과 각각 비교하는 정보비교 프로세스(S330)를 수행하게 된다.
상기 제어부(713)는 상기 정보비교부(712)에 의한 정보비교 프로세스(S330) 결과에 따라, 전술한 사용전력 선택 프로세서(processor, 7131)에 의해 수행하는 전력 선택 제어 프로세스를 수행하거나(S340), 또는 부하제어 프로세서(processor, 7132)에 의해 수행되는 부하 차단 프로세스 또는 부하 복귀 프로세스를 수행하거나(S350), 또는 전력판매 프로세서(processor, 7133)에 의해 수행되는 전력 저장 프로세스 및 전력 판매 프로세스를 수행하게 된다(S360). 상기 S340 ~ S360 프로세스는 동시에 또는 순차적으로 연결되어 진행되는 수행되는 것이 가능하며, 또한, 상기 S340 ~ S360 프로세스 결과는 정보비교부(712)로 피드백(feedback) 되어 정보비교 프로세스(S330)의 정보 비교 대상에 영향을 끼치는 상호 연동적인 동작을 가지게 된다.
이하, 도 11을 참조하여 이를 설명하면 다음과 같다. 도 11은 상기 정보비교부(712)에서 수행되는 정보비교 프로세스(S330)의 과정과, 상기 제어 프로세스를 구성하는 S340 ~ S360 의 과정을 전체적으로 도시한 것이다.
상기 정보비교 프로세스(S330)는, 공급전력의 요금 정보를 수신하여, 상기 공급전력 요금과 기설정된 기준요금을 비교하는 제1 요금 비교 단계(S410) 및 상기 공급전력 요금과 기설정 최저요금을 비교하는 제2 요금 비교 단계(S420)를 포함한다. 상기 S410 단계 및 S420 단계를 통칭하여, 요금비교 단계로 명명하기도 한다. 또한, 저장 전력량을 확인하고, 상기 저장 전력량과 기설정된 기준 전력량을 비교하는 제1 전력량 비교 단계(S440) 및 상기 저장 전력량과 기설정된 수요 전력량을 비교하는 제2 전력량 비교 단계(S450)를 포함한다. 상기 S430 단계 및 S440 단계를 통칭하여 전력량 비교 단계로 명명하기도 한다.
상기 정보비교 프로세스(S330)를 기반으로 한, 전술한 사용전력 선택 프로세스(S340)에 대하여 설명하면 다음과 같다. 즉, 상기 제1 요금 비교 단계(S420)에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 낮은 경우에는 외부 공급전력을 수용가내 사용전력으로 선택하게 된다(S470). 또한, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 높은 경우 상기 제1 전력량 비교 단계(S440) 및 제2 전력량 비교 단계(S450)를 통해, 상기 저장 전력량이 기준 전력량 및 수요 전력량보다 낮은 경우에도 외부 공급전력을 수용가내 사용전력으로 선택하게 된다(S520). 이 경우 전술한 사용전력 선택 프로세서(7131)는 전술한 스위칭 수단(600)을 제어하려 주요전력 공급부(400)에서 공급되는 전력이 수용가내(700)로 전달되도록 제어하게 된다.
반면, 상기 제1 요금 비교 단계(S410)에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 높은 경우, 상기 제1 전력량 비교 단계(S440)를 통해 상기 저장 전력량이 기준 전력량보다 높은 지를 비교하되, 만약 저장 전력량이 기준 전력량보다 더 높다고 판단되면 상기 배터리내 저장된 저장 전력을 수용가내(700) 사용전력으로 선택 하게된다(S500). 또한, 상기 제1 전력량 비교 단계(S440)를 통해, 상기 저장 전력량이 기준 전력량 보다 낮지만, 제2 전력량 비교 단계(S450)를 통해 상기 저장 전력량이 수요 전력량보다는 높은 경우에는 상기 배터리내 저장된 저장 전력을 수용가내(700) 사용전력으로 선택 하게된다(S460). 이후 상기 S460 단계에 의해 선택된 배터리내 저장 전력은 S450 단계에 피드백되어(즉, 정보비교 프로세스(S330)로 피드백되는 것에 해당됨) 해당 배터리 전력량이 수용 전력량 아래로 떨어지는 지(낮아지는 지)를 계속적으로 확인하게 되고, 만약 배터리 전력량이 수요 전력량보다 낮아 지게 되면, 이후 사용 전력은 공급전력으로 전환되어 진다(S520). 이 경우 전술한 사용전력 선택 프로세서(7131)는 전술한 스위칭 수단(600)을 제어하여 주요전력 공급부(400)에서 공급되는 전력이 수용가내(700)로 전달되지 않고 제어하게 된다.
또한, 상기 정보비교 프로세스(S330)를 기반으로 한, 전술한 부하제어 프로세스(S350)에 대하여 설명하면 다음과 같다. 관련하여 부하제어 프로세스(S350)는 부하 차단 실행 프로세스(S510)와 차단된 부하를 복귀하는 부하 복귀 실행 프로세스(S480)로 구분된다. 상기 부하 차단 실행 프로세스(S510)는, 상기 제1 전력량 비교 단계(S440) 및 상기 제2 전력량 비교 단계(S450)에서, 상기 배터리 저장 전력량이 기준 전력량 및 수요 전력량보다 모두 낮은 경우, 수용가내 적어도 하나의 부하를 차단하는 부하 차단 프로세스를 실행하게 된다. 관련하여, 상기 부하 차단 실행 프로세스(S510)의 구체적인 실행 방법은, 예를 들어, 전술한 도 7에서와 설명한 바와 같이 수행하는 것이 가능하다. 또한, 상기 부하 복귀 실행 프로세스(S480) 상기 제1 요금 비교 단계(S410) 및 제2 요금 비교 단계(S420)에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금 및 최저 요금보다 낮은 경우 수용가내 차단된 부하의 복귀를 실행하는 부하 복귀 프로세스를 실행하게 된다. 관련하여, 상기 부하 복귀 실행 프로세스(S480)의 구체적인 실행 방법은, 예를 들어, 전술한 도 7에서와 설명한 바와 같이 수행하는 것이 가능하다.
또한, 상기 정보비교 프로세스(S330)를 기반으로 한, 전술한 전력판매 프로세스(S360)에 대하여 설명하면 다음과 같다. 관련하여, 상기 전력판매 프로세스(S360)는 공급전력 저장 프로세스(S430)와 여유전력 판매 프로세스(S490)로 구분된다. 상기 공급전력 저장 프로세스(S430)는 상기 제1 요금 비교 단계(S410) 및 제2 요금 비교 단계(S420)에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금 및 최저 요금보다 낮은 경우 공급전력을 수용가내(700) 전력 저장부(500)에 저장하도록 제어하게 된다. 예를 들어, 상기 전력판매 프로세서(7133)는 전술한 스위칭 수단(600)을 제어하여 주요전력 공급부(400)로부터 공급되는 전력을 전력 저장부(500)내에도 저장되도록 제어하게 된다. 이후 제1 전력량 비교 단계(S440)을 통해 상기 전력 저장부에 저장된 전력량이 기준 전력량을 초과하게 되면(S440), 상기 저장 전력량중 기준 전력량을 상회 하는 여유 전력량을 외부에 판매하는 여유전력 판매 프로세스(S490)를 수행하게 된다. 상기 전력 판매를 위해서는, 전술한 전력판매 프로세서(7133)는 전력 저장부(500)내에 저장된 전력이 외부로 판매 되도록 제어하게 된다. 또한, 본 발명에서는 미도시 하였으나, 전력 제어 기기(710) 외관에 형성된 디스플레이수단을 통해 사용자에게 전력판매에 관한 정보를 제공하도록 제어하는 기능도 수행하게 된다. 특히 전력판매시에는 해당 저장된 여유전력을 전술한 주요전력 공급부(400)에 역전송 판매하는 것도 가능하며, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다.
관련하여, 도 11의 흐름도에서 알 수 있듯이, 복수의 다양한 제어 프로세스들(S430, S460, S470, S480, S490, S500, S510 및 S520)과 정보비교 단계들(S410, S420, S440, S450)은 상호 유기적으로 연동되어 있으며, 실시간으로 변동되는 상황 및/또는 조건에 따라 해당 프로세스의 수행도 함께 자동으로 변동되는 구조로 이루어 짐을 알 수 있다.
또한, 본 발명은 설명의 편의를 위해, 상기 제어 프로세스들(S430, S460, S470, S480, S490, S500, S510 및 S520)과 정보비교 단계들(S410, S420, S440, S450)을 실행하는 구성 블록으로서, 정보비교부(712)내 전력량 비교부(7121) 및 요금 비교부(7132)를 구성하고, 제어부(713)는 상기 사용전력 선택 프로세서(processor, 7131), 부하제어 프로세서(processor, 7132), 및 전력판매 프로세서(processor, 7133)를 별도 구비하는 것을 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 모든 프로세스들 및 단계들을 하나의 프로그램화된 중앙처리 장치(CPU)에서 처리하는 것도 가능하다 할 것이다.
또한, 본 발명에 적용되는 전력 제어 방법 및 전력 분배 관리 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 본 발명이 적용되는 전력 제어 방법 및 전력 분배 관리 방법에 의해 생성된 비트스트림은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장되거나, 유/무선 통신망을 이용해 전송될 수 있다.
본 발명은 효율적인 전력 관리가 필요한 전력 제어 기기 및 이를 포함하는 전력 시스템에 적용가능하다. 이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

Claims (15)

  1. 공급전력의 요금 정보를 수신하여, 상기 공급전력 요금과 기설정된 기준요금을 비교하는 제1 요금 비교 단계 및 상기 공급전력 요금과 기설정 최저요금을 비교하는 제2 요금 비교 단계를 포함하는, 요금비교 단계;
    전력 저장부내의 저장 전력량을 확인하고, 상기 저장 전력량과 기설정된 기준 전력량을 비교하는 제1 전력량 비교 단계 및 상기 저장 전력량과 기설정된 수요 전력량을 비교하는 제2 전력량 비교 단계를 포함하는, 전력량 비교 단계;
    상기 적어도 요금 비교 단계 및 전력량 비교 단계중 어느 하나의 비교 단계를 통해, 수용가내의 사용전력으로 외부 공급전력 또는 내부 저장 전력중 어느 하나를 선택하는 제어단계를 포함하되,
    상기 제1 요금 비교 단계에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 낮은 경우이거나, 또는 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 높은 경우 상기 제1 및 제2 전력량 비교 단계를 통해, 상기 저장 전력량이 기준 전력량 및 수요 전력량보다 낮은 경우, 외부 공급전력을 수용가내 사용전력으로 선택하고,
    상기 제1 요금 비교 단계에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 높은 경우, 상기 제1 및 제2 전력량 비교 단계를 통해, 상기 저장 전력량이 기준 전력량 보다 높거나 또는 수요 전력량보다 높은 경우, 상기 저장 전력을 수용가내 사용전력으로 선택하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  2. 공급전력의 요금 정보를 수신하여, 상기 공급전력 요금과 기설정된 기준요금을 비교하는 제1 요금 비교 단계 및 상기 공급전력 요금과 기설정 최저요금을 비교하는 제2 요금 비교 단계를 포함하는, 요금비교 단계;
    전력 저장부내의 저장 전력량을 확인하고, 상기 저장 전력량과 기설정된 기준 전력량을 비교하는 제1 전력량 비교 단계 및 상기 저장 전력량과 기설정된 수요 전력량을 비교하는 제2 전력량 비교 단계를 포함하는, 전력량 비교 단계;
    상기 적어도 요금 비교 단계 및 전력량 비교 단계중 어느 하나의 비교 단계를 통해, 수용가내의 부하 차단 및 부하 복귀 중 어느 하나를 실행하는 부하 제어 프로세스 실행단계를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 요금 비교 단계에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금 및 최저 요금보다 낮은 경우 수용가내 차단된 부하의 복귀를 실행하는 부하 복귀 프로세스를 실행하고,
    상기 제1 및 제2 전력량 비교 단계에서, 상기 저장 전력량이 기준 전력량 및 수요 전력량보다 낮은 경우, 수용가내 적어도 하나의 부하를 차단하는 부하 차단 프로세스를 실행하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  3. 공급전력의 요금 정보를 수신하여, 상기 공급전력 요금과 기설정된 기준요금을 비교하는 제1 요금 비교 단계 및 상기 공급전력 요금과 기설정 최저요금을 비교하는 제2 요금 비교 단계를 포함하는, 요금비교 단계;
    전력 저장부내의 저장 전력량을 확인하고, 상기 저장 전력량과 기설정된 기준 전력량을 비교하는 전력량 비교 단계;
    상기 적어도 요금 비교 단계 및 전력량 비교 단계중 어느 하나의 비교 단계를 통해, 수용가내의 여유 저장 전력을 외부에 판매하는 제어단계를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 요금 비교 단계에서, 상기 공급전력 요금이 기준 요금 및 최저 요금보다 낮은 경우 공급전력을 수용가내 전력저장부에 저장하고, 상기 전력량 비교 단계에서, 상기 저장 전력량이 기준 전력량보다 높은 경우, 상기 저장 전력량중 기준전력량을 상회하는 여유 전력량을 외부에 판매하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  4. 공급전력의 요금 정보를 수신하여, 상기 공급전력 요금과 기설정된 기준요금을 비교하는 제1 요금 비교 단계 및 상기 공급전력 요금과 기설정 최저요금을 비교하는 제2 요금 비교 단계를 포함하는, 요금비교 단계;
    전력 저장부내의 저장 전력량을 확인하고, 상기 저장 전력량과 기설정된 기준 전력량을 비교하는 제1 전력량 비교 단계 및 상기 저장 전력량과 기설정된 수요 전력량을 비교하는 제2 전력량 비교 단계를 포함하는, 전력량 비교 단계;
    상기 적어도 요금 비교 단계 및 전력량 비교 단계중 어느 하나의 비교를 통해, 수용가내의 사용전력으로 외부 공급전력 또는 내부 저장 전력중 어느 하나를 선택하는 사용전력 선택 프로세스(process), 수용가내의 부하 차단 및 부하 복귀 중 어느 하나를 실행하는 부하제어 프로세스(process) 및 수용가내의 여유 저장 전력을 외부에 판매하는 전력판매 프로세스(process) 중 적어도 어느 하나의 프로세스(process)를 선택적 실행하는 전력제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 방법.
  5. 전력정보망 네트워크을 통해 양방향 통신이 가능하고, 수용가내 공급되는 공급전력의 요금 정보를 수신하고, 또한 수용가내 저장 전력량 정보를 수신하는 통신부와,
    기준 요금, 최저 요금, 기준 전력량 및 수요 전력량을 설정하고, 상기 설정된 기준치를 상기 통신부를 통해 수신된 공급전력의 요금 정보 및 저장 전력량 정보와 각각 비교하되, 상기 공급전력 요금과 상기 기준요금 비교 및 상기 공급전력 요금과 상기 최저요금을 비교하는 요금 비교부와, 상기 저장 전력량과 상기 기준 전력량 비교 및 상기 저장 전력량과 상기 수요 전력량을 비교하는 전력량 비교부를 포함하는, 정보비교부와;
    상기 정보 비교부의 비교결과에 따라, 수용가내의 사용전력으로 외부 공급전력 또는 내부 저장 전력중 어느 하나를 선택하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 낮은 경우이거나, 또는 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 높은 경우 상기 저장 전력량이 기준 전력량 및 수요 전력량보다 낮은 경우, 외부 공급전력을 수용가내 사용전력으로 선택하고, 또한 상기 제어부는, 상기 공급전력 요금이 기준 요금보다 높은 경우 상기 저장 전력량이 기준 전력량 보다 높거나 또는 수요 전력량보다 높은 경우 상기 저장 전력을 수용가내 사용전력으로 선택하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 기기.
  6. 전력정보망 네트워크을 통해 양방향 통신이 가능하고, 수용가내 공급되는 공급전력의 요금 정보를 수신하고, 또한 수용가내 저장 전력량 정보를 수신하는 통신부와,
    기준 요금, 최저 요금, 기준전력량 및 수요전력량을 설정하고, 상기 설정된 기준치를 상기 통신부를 통해 수신된 공급전력의 요금 정보 및 저장 전력량 정보와 각각 비교하되, 상기 공급전력 요금과 상기 기준요금 비교 및 상기 공급전력 요금과 상기 최저요금을 비교하는 요금 비교부와, 상기 저장 전력량과 상기 기준 전력량 비교 및 상기 저장 전력량과 상기 수요 전력량을 비교하는 전력량 비교부를 포함하는, 정보비교부와;
    상기 정보 비교부의 비교결과에 따라, 수용가내 적어도 하나의 부하를 차단또는 복귀하는 부하 제어 프로세스를 실행하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 공급전력 요금이 상기 기준 요금 및 최저 요금보다 낮은 경우 수용가내 차단된 적어도 하나 이상의 차단된 부하를 복귀하는 부하 복귀 프로세스를 실행하고, 또한, 상기 제어부는, 상기 저장 전력량이 기준 전력량 및 수요 전력량보다 낮은 경우, 수용가내 적어도 하나의 부하를 차단하는 부하 차단 프로세스를 실행하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 기기.
  7. 전력정보망 네트워크을 통해 양방향 통신이 가능하고, 수용가내 공급되는 공급전력의 요금 정보를 수신하고, 또한 수용가내 저장 전력량 정보를 수신하는 통신부와,
    기준 요금, 최저 요금, 기준전력량 및 수요전력량을 설정하고, 상기 설정된 기준치를 상기 통신부를 통해 수신된 공급전력의 요금 정보 및 저장전력량 정보와 각각 비교하되, 상기 공급전력 요금과 상기 기준요금 비교 및 상기 공급전력 요금과 상기 최저요금을 비교하는 요금 비교부와, 상기 저장 전력량과 상기 기준 전력량 비교 및 상기 저장 전력량과 수요 전력량을 비교하는 전력량 비교부를 포함하는, 정보비교부와;
    상기 정보 비교부의 비교결과에 따라, 수용가내의 여유 저장 전력을 외부에 판매하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 공급전력 요금이 상기 기준 요금 및 최저 요금보다 낮은 경우 공급전력을 전력저장부에 저장하고, 상기 저장 전력량이 기준 전력량보다 높은 경우, 상기 저장 전력량중 기준 전력량을 상회하는 여유 전력량을 외부에 판매하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 기기.
  8. 전력정보망 네트워크을 통해 양방향 통신이 가능하고, 수용가내 공급되는 공급전력의 요금 정보를 수신하고, 또한 수용가내 저장 전력량 정보를 수신하는 통신부와,
    기준 요금, 최저 요금, 기준전력량 및 수요전력량을 설정하고, 상기 설정된 기준치를 상기 통신부를 통해 수신된 공급전력의 요금 정보 및 저장전력량 정보와 각각 비교하는 정보비교부와,
    상기 정보비교부의 비교 결과에 따라, 수용가내의 사용전력으로 외부 공급전력 또는 내부 저장 전력중 어느 하나를 선택하는 사용전력 선택 프로세서(processor), 수용가내의 부하 차단 및 부하 복귀 중 어느 하나를 실행하는 부하제어 프로세서(processor) 및 수용가내의 여유 저장전력을 외부에 판매하는 전력판매 프로세서(process)중 적어도 어느 하나가 수행되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 기기.
  9. 복수개의 전력 공급원을 포함하는 지능형 전력 공급 네트워크에서 전력 분배를 관리하는 전력 제어 기기에 있어서,
    상기 복수개의 전력 공급원 중 적어도 하나로부터 공급 전력 정보를 수신하고 전력 소비 유닛들로부터 수요 전력 정보를 수신하며, 상기 공급 전력 정보 및 상기 수요 전력 정보에 기초하여 전력 분배를 수행함으로써 전력 소비 모드를 결정하는 전력 분배 관리부; 및
    상기 전력 소비 모드에 따라 전력을 소비하게 되는 경우, 기설정된 부하 차단 우선 순위에 따라 상기 전력 소비 유닛들의 차단 여부를 결정하는 부하 관리부
    를 포함하되,
    상기 공급 전력 정보는 공급 전력의 실시간 요금 및 공급 가능한 한계 전력량을 포함하고, 상기 수요 전력 정보는 수요자가 설정한 한계 전력량, 수요자가 설정한 한계 요금 및 수요자가 설정한 최저 요금을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 기기.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 전력 분배 관리부는,
    에너지 저장부에 전력이 100% 저장되어 있지 않은 경우, 상기 공급 전력의 실시간 요금과 상기 수요자가 설정한 한계 요금을 비교하는 제 1 실시간 요금 비교부;
    상기 실시간 요금이 상기 한계 요금보다 높은 경우, 현재 공급되는 전력이 상기 복수개의 전력 공급원 중 주요 전력, 보조 전력 또는 에너지 저장부에 저장된 전력인지 여부를 식별하는 공급 전력 선택부;
    상기 현재 공급되는 전력이 주요 전력인 경우, 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량과 상기 수요자가 설정한 한계 전력량를 비교하는 공급 전력량 비교부; 및
    상기 에너지 저장부에 저장된 전력량이 상기 한계 전력량보다 적은 경우, 상기 주요 전력의 실시간 요금과 수요자가 설정한 최저 요금을 비교하여 전력 소비 모드를 결정하는 제 2 실시간 요금 비교부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 기기.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 전력 소비 모드는,
    상기 공급되는 주요 전력을 상기 에너지 저장부에 저장하는 제 1 전력 소비 모드, 상기 공급되는 주요 전력을 다른 수요자에게 판매하는 제 2 전력 소비 모드 및 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량이 기설정된 잔여 전력량이 될 때까지 전력을 소비하는 제 3 전력 소비 모드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 기기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 주요 전력은 상기 복수개의 전력 공급원 중 발전소로부터 공급되는 전력을 나타내고, 상기 보조 전력은 신재생 연료전지, 태양광 전지, 전기 자동차 내의 연료 전지 중 적어도 하나를 나타내며, 상기 에너지 저장소에 저장된 전력은 상기 주요 전력과 상기 보조 전력 중 적어도 하나에 의해 저장된 전력을 나타내는 것을 특징으로 하는 전력 제어 기기.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 전력 분배 관리부는,
    에너지 저장부에 전력이 100% 저장되어 있지 않은 경우, 상기 공급 전력의 실시간 요금과 상기 수요자가 설정한 한계 요금을 비교하는 제 1 실시간 요금 비교부;
    상기 실시간 요금이 상기 한계 요금보다 높은 경우, 현재 공급되는 전력이 상기 복수개의 전력 공급원 중 주요 전력, 보조 전력 또는 에너지 저장부에 저장된 전력인지 여부를 식별하는 공급 전력 선택부;
    상기 현재 공급되는 전력이 주요 전력인 경우, 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량과 상기 수요자가 설정한 한계 전력량를 비교하는 공급 전력량 비교부; 및
    상기 에너지 저장부에 저장된 전력량이 상기 한계 전력량보다 많은 경우, 상기 주요 전력을 상기 에너지 저장부에 저장된 전력으로 전환하고, 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량과 수요자가 소비하고자 하는 수요 전력량을 비교함으로써 전력 소비 여부를 결정하는 수요 전력량 비교부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 기기.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 전력 분배 관리부는,
    에너지 저장부에 전력이 100% 저장되어 있지 않은 경우, 상기 공급 전력의 실시간 요금과 상기 수요자가 설정한 한계 요금을 비교하는 제 1 실시간 요금 비교부;
    상기 실시간 요금이 상기 한계 요금보다 높은 경우, 현재 공급되는 전력이 상기 복수개의 전력 공급원 중 주요 전력, 보조 전력 또는 에너지 저장부에 저장된 전력인지 여부를 식별하는 공급 전력 선택부;
    상기 현재 공급되는 전력이 에너지 저장부에 저장된 전력인 경우, 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량과 상기 수요자가 설정한 한계 전력량를 비교하는 공급 전력량 비교부; 및
    상기 에너지 저장부에 저장된 전력량이 상기 한계 전력량보다 많은 경우, 상기 에너지 저장부에 저장된 전력량과 수요자가 소비하고자 하는 수요 전력량을 비교함으로써 전력 소비 여부를 결정하는 수요 전력량 비교부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 제어 기기.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 부하 관리부는,
    기설정된 복귀 모드에 따라 차단된 부하를 복귀시키는 부하 복귀부를 더 포함하되,
    상기 기설정된 복귀 모드는 우선 순위 복귀 모드와 순차 복귀 모드를 포함하고, 상기 우선 순위 복귀 모드는 차단 명령을 받은 순서와 역으로 복귀하는 모드를 나타내고, 상기 순차 복귀 모드는 차단 명령을 받은 순서대로 복귀하는 모드를 나타내며,
    상기 기설정된 부하 차단 우선 순위는 상기 전력 소비 유닛들의 전력 소비 특성에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 전력 제어 기기.
PCT/KR2010/007983 2009-11-13 2010-11-12 전력 제어 기기 및 이를 활용한 전력 제어방법 WO2011059253A2 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201080051522.4A CN102640390B (zh) 2009-11-13 2010-11-12 电力控制装置以及使用电力控制装置的电力控制方法
US13/509,134 US20120226572A1 (en) 2009-11-13 2010-11-12 Power control apparatus and power control method using same
EP10830185.4A EP2501019A4 (en) 2009-11-13 2010-11-12 POWER CONTROL DEVICE AND POWER CONTROL METHOD USING THE SAME

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090109752A KR101611287B1 (ko) 2009-11-13 2009-11-13 지능형 계측 기기
KR10-2009-0109752 2009-11-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011059253A2 true WO2011059253A2 (ko) 2011-05-19
WO2011059253A3 WO2011059253A3 (ko) 2011-09-22

Family

ID=43992231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2010/007983 WO2011059253A2 (ko) 2009-11-13 2010-11-12 전력 제어 기기 및 이를 활용한 전력 제어방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120226572A1 (ko)
EP (1) EP2501019A4 (ko)
KR (1) KR101611287B1 (ko)
CN (1) CN102640390B (ko)
WO (1) WO2011059253A2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102624093A (zh) * 2012-04-01 2012-08-01 国网信息通信有限公司 一种电力管理***
WO2013147545A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Electricity storage apparatus for controlling power consumption and method therefor

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8674543B2 (en) * 2010-12-22 2014-03-18 Lg Electronics Inc. Electronic device for controlling consumption power and method of operating the same
JP5480216B2 (ja) * 2011-09-09 2014-04-23 株式会社東芝 蓄電池貸出容量決定装置および蓄電池貸出容量決定方法
CN103814495B (zh) * 2011-09-22 2016-07-06 松下知识产权经营株式会社 电力调整装置以及电力调整方法
JP5776487B2 (ja) * 2011-10-13 2015-09-09 ソニー株式会社 電力制御装置およびプログラム
KR101255007B1 (ko) * 2011-10-14 2013-04-16 박정배 녹색 스마트그리드 원격제어 배전반
US9090253B2 (en) * 2012-01-30 2015-07-28 Enow, Inc. Method and apparatus for vehicular energy management
JP6168459B2 (ja) * 2012-04-19 2017-07-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 生活行動推定装置、プログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP5696110B2 (ja) * 2012-09-19 2015-04-08 株式会社東芝 電源システム、電源制御装置およびプログラム
JP5472413B2 (ja) * 2012-09-20 2014-04-16 ダイキン工業株式会社 デマンド制御装置
TWI488404B (zh) * 2013-04-02 2015-06-11 yu fan Fu 太陽能複合供電系統
CN103701208B (zh) * 2013-11-27 2017-01-04 国家电网公司 一种电力移动智能巡检终端
WO2015136839A1 (ja) * 2014-03-11 2015-09-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 生活行動推定装置、およびプログラム
US10263424B2 (en) * 2014-04-02 2019-04-16 Leddynamics, Inc. Energy management system for controlling energy to a load powered by a thermoelectric module
KR20150128126A (ko) * 2014-05-08 2015-11-18 엘에스산전 주식회사 전력 공급 제어 장치
CN105279601A (zh) * 2014-06-27 2016-01-27 因诺奈特有限公司 利用有无线网络的电力需求管理的负荷电力管理装置
KR102072421B1 (ko) * 2014-07-30 2020-02-03 삼성전자 주식회사 기기 전력 정보와 요금제에 기반하여 기기를 운용하는 방법 및 장치
US9887542B2 (en) * 2014-08-04 2018-02-06 Honeywell International Inc. Power broker module
US20160190822A1 (en) * 2014-12-30 2016-06-30 Lg Cns Co., Ltd. Microgrid energy management system and power storage method for energy storage system
TWI631530B (zh) * 2015-07-09 2018-08-01 關隆股份有限公司 Energy management method
KR101697015B1 (ko) * 2015-08-19 2017-01-16 엘에스산전 주식회사 전력 모니터링 시스템
EP3133374A1 (en) * 2015-08-19 2017-02-22 LSIS Co., Ltd. Power monitoring system
DE102016112249A1 (de) 2016-07-05 2018-01-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Verteilung von Energie in einem Hausenergieversorgungssystem
DE102016123424A1 (de) 2016-12-05 2018-06-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zur Verteilung von Energie in einem Hausenergieversorgungssystem
DE102018100627B4 (de) * 2018-01-12 2019-10-10 Krohne Messtechnik Gmbh Elektrisches Gerät mit einer abgesicherten und einer ungesicherten Funktionseinrichtung
US10742242B1 (en) 2019-06-05 2020-08-11 Silicon Laboratories Inc. Apparatus for improving the effective performance of a power source and associated methods
CN112653238A (zh) * 2020-04-27 2021-04-13 蒋知秋 一种基于mcu控制模块的智能化通信和供电方法
CN113291190A (zh) * 2021-06-29 2021-08-24 广东省万谷能源技术有限公司 一种电动车智能充电方法及***
ES2957661A1 (es) * 2022-06-03 2024-01-23 Univ Nacional De Educacion A Distancia Uned Sistema de alimentacion electrica para una estacion desalinizadora y planta de alimentacion electrica que lo comprende
CN116523606A (zh) * 2023-06-28 2023-08-01 北京新源恒远科技发展有限公司 充电桩充电订单数据同步方法、装置、设备、***及介质

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3238696B2 (ja) * 2000-03-10 2001-12-17 株式会社マーク・テック 電気料金管理装置およびその記録媒体
JP3935386B2 (ja) * 2002-03-28 2007-06-20 大阪瓦斯株式会社 エネルギー需給方法、及びエネルギー需給システム
JP2005267333A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Toshiba Corp 店舗設備制御装置
KR20060029736A (ko) * 2004-10-01 2006-04-07 한정수 실시간 사용전력량 무선 디스플레이 시스템
JP4622496B2 (ja) * 2004-12-08 2011-02-02 株式会社デンソー 電気系の電源制御装置
JP4269324B2 (ja) * 2005-04-14 2009-05-27 三菱電機株式会社 熱機器装置の配置方法、空調装置、熱機器装置及びその運転方法、空調・照明装置及びその運転方法、照明装置及びその運転方法
CN1968004A (zh) * 2005-11-18 2007-05-23 乐金电子(天津)电器有限公司 可进行电力控制的发电***及其电力控制方法
US8103389B2 (en) * 2006-05-18 2012-01-24 Gridpoint, Inc. Modular energy control system
KR20070113900A (ko) * 2006-05-26 2007-11-29 주식회사 대우일렉트로닉스 공기조화기의 절전용 송수신장치
WO2008143653A2 (en) * 2006-12-11 2008-11-27 V2Green, Inc. Transaction management in a power aggregation system for distributed electric resources
US20090094173A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Adaptive Logic Control, Llc Intelligent Power Unit, and Applications Thereof
US7898219B2 (en) * 2008-02-25 2011-03-01 Jimmie Doyle Felps On-board battery supervisor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None
See also references of EP2501019A4

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013147545A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Electricity storage apparatus for controlling power consumption and method therefor
CN102624093A (zh) * 2012-04-01 2012-08-01 国网信息通信有限公司 一种电力管理***

Also Published As

Publication number Publication date
EP2501019A2 (en) 2012-09-19
KR20110052981A (ko) 2011-05-19
WO2011059253A3 (ko) 2011-09-22
KR101611287B1 (ko) 2016-04-11
CN102640390B (zh) 2014-12-17
EP2501019A4 (en) 2016-04-06
CN102640390A (zh) 2012-08-15
US20120226572A1 (en) 2012-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2011059253A2 (ko) 전력 제어 기기 및 이를 활용한 전력 제어방법
CN108075324B (zh) 智能插座
WO2011065733A2 (en) Network system and method of controlling network system
WO2011055975A2 (en) Network system and method of controlling the same
JP5578524B2 (ja) 電力入出力管理システムとそのためのサーバ装置および分電盤
US10432019B2 (en) Power connection control system and method
WO2011052958A2 (en) Method of controlling network system
US9356444B2 (en) Power control device
KR101623785B1 (ko) 지능형 전력 공급 네트워크에서의 에너지 관리 방법 및 장치
WO2011052957A2 (en) Method of controlling network system
WO2012060478A1 (ko) 전력제어장치 및 전력제어방법
JP2015195726A (ja) 電力管理装置、電力管理システム、蓄電池、電力管理方法
KR20110057559A (ko) 지능형 전력 공급 네트워크에서의 에너지 관리 방법 및 장치
WO2011049383A2 (en) Network system and method of controlling the same
WO2011049358A1 (en) Method of controlling network system
JP6903867B2 (ja) 電力供給経路制御システム、電力供給経路制御方法および電力供給経路制御プログラム
WO2017145458A1 (ja) 電力供給制御システム、電力供給制御方法および電力供給制御プログラム
JP7513529B2 (ja) 電力制御システムおよび電力制御方法
WO2019211826A1 (en) System and method for managing a hierarchic power distribution grid
WO2012081750A1 (en) Power control apparatus and power control method
KR101486472B1 (ko) 스마트 그리드 시스템에서 정전 발생시 에너지의 우선 공급을 제어하는 에너지 관리 시스템 및 에너지 관리 방법
KR20110058418A (ko) 전력 관리 가능한 전기 제품
KR101549023B1 (ko) 전력 관리 가능한 전기 제품
JP7495392B2 (ja) 電力制御システムおよび電力制御方法
WO2020195524A1 (ja) 蓄電制御システムおよび蓄電制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080051522.4

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13509134

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2010830185

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010830185

Country of ref document: EP