KR102579770B1 - Electric energy automatic control system and method for reducing electricity bills - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템은 부하(Load)와 차단기(ELB) 사이에 설치되고, 상기 부하에 공급되는 메인 전원을 스위칭 제어하는 부하 제어 장치; 상기 부하 제어 장치와의 통신을 통해 상기 부하 제어 장치에 상기 메인 전원의 스위칭 제어를 위한 제어 명령을 전달하여, 상기 부하 제어 장치를 통해 상기 메인 전원이 상기 부하에 공급되는 시간을 원격 제어하는 모니터링 서버; 및 상기 부하 제어 장치와 상기 모니터링 서버 사이에 배치되어 상기 부하 제어 장치와 상기 모니터링 서버 간의 통신을 중계하는 게이트웨이를 포함한다.An automatic electric energy control system for reducing electricity bills according to an embodiment of the present invention includes a load control device installed between a load and a circuit breaker (ELB) and controlling switching of main power supplied to the load; A monitoring server that transmits control commands for switching control of the main power to the load control device through communication with the load control device, and remotely controls the time at which the main power is supplied to the load through the load control device. ; and a gateway disposed between the load control device and the monitoring server to relay communication between the load control device and the monitoring server.

Description

전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템 및 방법{ELECTRIC ENERGY AUTOMATIC CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR REDUCING ELECTRICITY BILLS}Automatic electric energy control system and method for reducing electricity bills {ELECTRIC ENERGY AUTOMATIC CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR REDUCING ELECTRICITY BILLS}

본 발명의 실시예들은 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to an automatic electric energy control system and method for reducing electricity bills.

우리나라의 전기에너지 소비는 1970년대부터 생활 수준의 향상, 편리성의 추구 및 중간재 생산 위주 에너지 다소비형 산업 구조화로 꾸준한 증가세를 나타내고 있다. 1차 에너지인 유류 가격은 지속적으로 상승하여 발전 비용은 증가하는 데 비해, 이를 가공하여 생산되는 2차 에너지인 전기 판매 단가는 최근에만 인상되었을 뿐 정부의 지속적인 동결로 가스, 유류 등에 비해 상대적으로 저렴한 상황이 지속되어 왔다.Electrical energy consumption in Korea has been steadily increasing since the 1970s due to the improvement of living standards, the pursuit of convenience, and the structure of energy-consuming industries centered on the production of intermediate goods. While the price of oil, a primary energy source, continues to rise and the cost of power generation increases, the selling price of electricity, a secondary energy product produced by processing it, has only recently increased and is relatively cheaper than gas and oil due to the government's continuous freeze. The situation has persisted.

한편, 실제 에너지 가격을 반영하지 못하는 전기 요금으로 인해 나타나는 에너지 상대 가격의 불균형은 각 경제 주체들의 소비와 투자에 있어 왜곡된 신호를 주며 부작용을 낳고 있다. 예컨대, 국내 제조업에서는 전기 요금의 상대적인 저렴함으로 인해 에너지 다소비 산업을 중심으로 과잉 설비 투자가 발생하고 있다. 또한, 일반 건물에는 전기 냉난방의 사용이 급증하고 있는데, 최근에는 가스나 유류를 사용하던 건물 난방이 점차 전기로 대체되는 에너지 전환 수요도 급증하고 있다.Meanwhile, the imbalance in relative energy prices resulting from electricity rates that do not reflect actual energy prices is causing side effects by giving distorted signals to the consumption and investment of each economic entity. For example, in the domestic manufacturing industry, excessive facility investment is occurring, especially in energy-consuming industries, due to the relative low cost of electricity. In addition, the use of electric heating and cooling is rapidly increasing in general buildings, and recently, the demand for energy conversion, in which building heating that used to use gas or oil is gradually replaced with electricity, is also rapidly increasing.

이에 따라, 전력 수요는 매년 최고치를 갱신하여, 발전소를 계속 건설하여야 하는 악순환이 나타나고 있다. 그러나, 최근 일본 원전 사태 이후 원전에 대한 우리나라 국민의 불안감과 부품 비리 등의 국내외적인 사건들로 인해, 대용량 발전소의 건설은 매우 어려운 실정이다. 더 큰 문제는 전력 계통이 성장함에 따라 전기를 전송하는 데 필수적인 송전 선로 및 변전소 등의 건설이 환경 문제와 지역적 민원 문제 등으로 큰 어려움을 겪고 있다는 사실이다.Accordingly, the demand for electricity reaches its highest level every year, creating a vicious cycle in which power plants must continue to be built. However, due to domestic and international incidents such as parts corruption and Korean people's anxiety about nuclear power plants following the recent nuclear power plant incident in Japan, the construction of large-capacity power plants is very difficult. The bigger problem is that as the power system grows, the construction of transmission lines and substations, which are essential for transmitting electricity, is experiencing great difficulties due to environmental issues and local civil complaints.

따라서, 최근에는 전력 공급측의 확충으로는 늘어나는 전력 수요를 감당하기가 어려워 전력 수요측의 전력 수요 조절로 전력 수급 문제를 해결하는 방안이 대두되고 있다. 이에 따라, 전력 수요 관리가 점차 중요한 해결 수단으로 각광받고 있다. 한편, 이러한 전력 수요 관리에서는 전력 수요처의 최대 수요 전력량을 이용하여 기본 요금을 산정하고, 산정된 기본 요금을 바탕으로 전기 요금을 산정하고 있다.Therefore, recently, it has been difficult to cover the increasing power demand by expanding the power supply side, so a solution to the power supply and demand problem by adjusting the power demand on the power demand side has been emerging. Accordingly, power demand management is increasingly receiving attention as an important solution. Meanwhile, in this power demand management, the base rate is calculated using the maximum amount of power demanded by the power consumer, and the electricity rate is calculated based on the calculated base rate.

그러나, 현재 이러한 전력 수요 관리에서는 전력 수요처의 최대 수요 전력량을 예측할 수 없으므로, 전력 수요처의 사용 전력량이 최대 수요 전력량을 초과하는 경우가 매월 발생하고 있고, 이는 전기 요금의 지속적으로 증가를 의미한다. 따라서, 전기 요금 절감을 위한 개선된 시스템의 개발이 지속적으로 요구되고 있다.However, since the current power demand management cannot predict the maximum amount of electricity demanded by the power demand source, there are cases where the amount of power used by the power demand source exceeds the maximum demand amount every month, which means a continuous increase in electricity bills. Therefore, the development of improved systems for reducing electricity bills is continuously required.

관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0047990호(발명의 명칭: 전기요금 절감 시스템 및 그 방법, 공개일자: 2016.05.03.)가 있다.Related prior art includes Republic of Korea Patent Publication No. 10-2016-0047990 (Title of invention: Electricity bill reduction system and method, Publication date: 2016.05.03.).

본 발명의 일 실시예는 모니터링 서버와의 연동에 기반한 부하 제어 장치의 스위칭 제어를 통해 메인 전원이 부하에 공급되는 시간을 원격 제어함으로써 전기요금을 절감할 수 있도록 하는 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템을 제공한다.One embodiment of the present invention is automatic electric energy for saving electricity bills by remotely controlling the time when main power is supplied to the load through switching control of a load control device based on interworking with a monitoring server. Provides a control system.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problem(s) mentioned above, and other problem(s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템은 부하(Load)와 차단기(ELB) 사이에 설치되고, 상기 부하에 공급되는 메인 전원을 스위칭 제어하는 부하 제어 장치; 상기 부하 제어 장치와의 통신을 통해 상기 부하 제어 장치에 상기 메인 전원의 스위칭 제어를 위한 제어 명령을 전달하여, 상기 부하 제어 장치를 통해 상기 메인 전원이 상기 부하에 공급되는 시간을 원격 제어하는 모니터링 서버; 및 상기 부하 제어 장치와 상기 모니터링 서버 사이에 배치되어 상기 부하 제어 장치와 상기 모니터링 서버 간의 통신을 중계하는 게이트웨이를 포함한다.An automatic electric energy control system for reducing electricity bills according to an embodiment of the present invention includes a load control device installed between a load and a circuit breaker (ELB) and controlling switching of main power supplied to the load; A monitoring server that transmits control commands for switching control of the main power to the load control device through communication with the load control device, and remotely controls the time at which the main power is supplied to the load through the load control device. ; and a gateway disposed between the load control device and the monitoring server to relay communication between the load control device and the monitoring server.

상기 제어 명령은 계절 및 시간대에 따른 요금제를 고려하여 상기 메인 전원의 스위칭을 제어하는 신호를 포함할 수 있다.The control command may include a signal that controls switching of the main power source in consideration of the rate plan according to season and time zone.

상기 모니터링 서버는 상기 제어 명령에 기초하여, 계절별 경부하 시간대에는 상기 부하 제어 장치의 스위치를 온(ON)시켜서 상기 메인 전원을 상기 부하에 공급하고, 상기 계절별 경부하 시간대 외에는 상기 부하 제어 장치의 스위치를 오프(OFF)시켜서 상기 메인 전원의 공급을 차단할 수 있다.Based on the control command, the monitoring server turns on the switch of the load control device during seasonal light load times to supply the main power to the load, and switches the load control device on other than the seasonal light load times. The supply of the main power can be blocked by turning it OFF.

상기 모니터링 서버는 상기 부하 제어 장치에 상기 부하와 연결된 전원 케이블이 플러그 인(Plug-in)되는 경우, 초기 일정 시간 동안 충전을 포함한 전원 공급이 정상적으로 이루어지는지를 체크한 후, 상기 제어 명령에 따라 상기 부하 제어 장치의 스위칭을 제어할 수 있다.When the power cable connected to the load is plugged into the load control device, the monitoring server checks whether power supply, including charging, is normal for an initial certain period of time, and then checks whether the power supply, including charging, is normal, and then checks whether the power supply, including charging, is normally performed, and then checks whether the power supply, including charging, is normally performed to the load according to the control command. The switching of the control device can be controlled.

상기 부하 제어 장치는 상기 메인 전원을 제어함과 동시에 상기 메인 전원을 계측하고, 상기 모니터링 서버는 상기 부하 제어 장치를 통해 계측된 값이 상기 차단기를 통해 차단되지 않는 과전류인지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 과전류인 경우 상기 부하 제어 장치의 스위치를 오프시켜서 상기 메인 전원의 공급을 차단하고 경보를 발생할 수 있다.The load control device controls the main power and measures the main power at the same time, and the monitoring server determines whether the value measured through the load control device is an overcurrent that is not blocked through the breaker, and makes the determination. If the result is overcurrent, the switch of the load control device can be turned off to cut off the supply of the main power and generate an alarm.

상기 부하 제어 장치는 상기 모니터링 서버와의 통신이 끊어져도 미리 설정된 스케줄러에 따른 작동이 가능하도록 RTC(Real Time Clock) 기능을 구비하고, 상기 모니터링 서버와의 통신이 재개되면 상기 모니터링 서버의 제어 명령에 따라 작동할 수 있다.The load control device is equipped with an RTC (Real Time Clock) function to enable operation according to a preset scheduler even if communication with the monitoring server is interrupted, and when communication with the monitoring server is resumed, according to a control command of the monitoring server. It can work.

상기 부하는 충전을 위해 상기 메인 전원을 공급받는 골프장 카트, 및 골프장 내 건물 용수 탱크에 물을 보충하기 위한 급수 펌프 장치를 포함할 수 있다.The load may include a golf course cart supplied with the main power for charging, and a water pump device for replenishing water in a building water tank within the golf course.

상기 부하 제어 장치는 전원 콘센트에 접속하여 상기 차단기의 후단에 직결 장착되는 복수의 입력 단자; 상기 입력 단자를 통해 공급되는 전류 값을 측정하기 위한 전류 CT(Current Transformer); 상기 입력 단자를 통해 공급되는 전류에 해당하는 상기 메인 전원의 스위칭을 제어하기 위한 래치 릴레이(Latch Relay : 일반 릴레이에 전원을 상시 공급하는 방식을 포함); 상기 입력 단자와 연결되어 안정적인 전류를 공급하는 AC/DC 파워 서플라이; 상기 전류 CT 및 상기 래치 릴레이와 연결되고 상기 게이트웨이에 의한 무선 통신을 통해 상기 모니터링 서버로부터 상기 제어 명령을 수신하고, 상기 수신된 제어 명령에 응답하여 상기 메인 전원의 스위칭 제어를 위한 동작을 수행함과 동시에 상기 전류 CT를 통한 전류 값 계측을 수행하는 제어/계측 모듈; 및 상기 부하에 연결되도록 상기 입력 단자에 대응되게 형성되고, 상기 래치 릴레이 및 상기 제어/계측 모듈의 출력 값을 상기 부하에 출력하는 복수의 출력 단자를 포함할 수 있다.The load control device includes a plurality of input terminals connected to a power outlet and directly connected to a rear end of the circuit breaker. A current transformer (CT) for measuring the current value supplied through the input terminal; A latch relay for controlling switching of the main power supply corresponding to the current supplied through the input terminal (Latch Relay: including a method of constantly supplying power to a general relay); An AC/DC power supply connected to the input terminal to supply stable current; It is connected to the current CT and the latch relay, receives the control command from the monitoring server through wireless communication by the gateway, and performs an operation for switching control of the main power in response to the received control command. A control/measurement module that performs current value measurement through the current CT; and a plurality of output terminals formed to correspond to the input terminals to be connected to the load and outputting output values of the latch relay and the control/measurement module to the load.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 방법은 상기 모니터링 서버가 부하(Load)에 공급되는 메인 전원의 스위칭 제어를 위한 제어 명령을 생성하는 단계; 상기 모니터링 서버가 상기 게이트웨이를 통해 상기 부하 제어 장치와 통신하여 상기 제어 명령을 상기 부하 제어 장치에 전달하는 단계; 및 상기 부하 제어 장치가 상기 제어 명령에 따른 스위칭 제어를 통해 상기 메인 전원이 상기 부하에 공급되는 시간을 제어하는 단계를 포함한다.A method of automatically controlling electric energy to reduce electricity bills according to an embodiment of the present invention includes the steps of the monitoring server generating a control command for controlling switching of main power supplied to a load; the monitoring server communicating with the load control device through the gateway and transmitting the control command to the load control device; And a step of the load control device controlling the time at which the main power is supplied to the load through switching control according to the control command.

상기 제어 명령은 계절 및 시간대에 따른 요금제를 고려하여 상기 메인 전원의 스위칭을 제어하는 신호를 포함하고, 상기 메인 전원이 상기 부하에 공급되는 시간을 제어하는 단계는 상기 제어 명령에 기초하여, 계절별 경부하 시간대에는 상기 부하 제어 장치의 스위치를 온(ON)시켜서 상기 메인 전원을 상기 부하에 공급하는 단계; 및 상기 제어 명령에 기초하여, 상기 계절별 경부하 시간대 외에는 상기 부하 제어 장치의 스위치를 오프(OFF)시켜서 상기 메인 전원의 공급을 차단하는 단계를 포함할 수 있다.The control command includes a signal for controlling switching of the main power in consideration of the rate plan according to season and time zone, and the step of controlling the time at which the main power is supplied to the load is based on the control command, Supplying the main power to the load by turning on a switch of the load control device during low hours; And based on the control command, it may include blocking the supply of the main power by turning off the switch of the load control device other than the seasonal light load time.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 모니터링 서버와의 연동에 기반한 부하 제어 장치의 스위칭 제어를 통해 메인 전원이 부하에 공급되는 시간을 원격 제어함으로써 전기요금을 절감할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, electricity bills can be reduced by remotely controlling the time when main power is supplied to the load through switching control of a load control device based on interworking with a monitoring server.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템을 설명하기 위해 도시한 네트워크 구성도이다.
도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 타임 시프트 및 피크 억제에 의한 절감 효과를 입증하기 위한 그래프를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1의 부하 제어 장치의 외부 구성을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1의 부하 제어 장치의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.1 is a network configuration diagram illustrating an automatic electric energy control system for reducing electricity costs according to an embodiment of the present invention.
Figures 2 to 6 are graphs showing the savings effect by time shifting and peak suppression according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing the external configuration of the load control device of FIG. 1.
FIG. 8 is a diagram showing the internal configuration of the load control device of FIG. 1.
Figure 9 is a flowchart illustrating a method of automatically controlling electric energy to reduce electricity bills according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.The advantages and/or features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms, but the present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and are within the scope of common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능 구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성 요소와 본 발명을 위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.In addition, the preferred embodiments of the present invention to be implemented below are provided in each system function configuration in order to efficiently explain the technical components constituting the present invention, or system functions commonly provided in the technical field to which the present invention pertains. The configuration will be omitted whenever possible, and the description will focus on the functional configuration that must be additionally provided for the present invention. If a person has ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains, he or she will be able to easily understand the functions of conventionally used components among the functional configurations not shown and omitted below, as well as the omitted configurations as described above. The relationships between elements and components added for the present invention will also be clearly understood.

또한, 이하의 설명에 있어서, 신호 또는 정보의 "전송", "통신", "송신", "수신" 기타 이와 유사한 의미의 용어는 일 구성요소에서 다른 구성요소로 신호 또는 정보가 직접 전달되는 것뿐만이 아니라 다른 구성요소를 거쳐 전달되는 것도 포함한다. 특히 신호 또는 정보를 일 구성요소로 "전송" 또는 "송신"한다는 것은 그 신호 또는 정보의 최종 목적지를 지시하는 것이고 직접적인 목적지를 의미하는 것이 아니다. 이는 신호 또는 정보의 "수신"에 있어서도 동일하다.In addition, in the following description, "transmission", "communication", "transmission", "reception" and other similar terms of signals or information refer to the direct transmission of signals or information from one component to another component. In addition, it also includes those transmitted through other components. In particular, “transmitting” or “transmitting” a signal or information as a component indicates the final destination of the signal or information and does not mean the direct destination. This is the same for “receiving” signals or information.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템을 설명하기 위해 도시한 네트워크 구성도이다.1 is a network configuration diagram illustrating an automatic electric energy control system for reducing electricity costs according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템(100)은 모니터링 서버(110), 부하(Load)(102)와 차단기(ELB)(101) 사이에 설치되는 부하 제어 장치(120), 및 상기 모니터링 서버(110)와 상기 부하 제어 장치(120)를 통신 중계하는 게이트웨이(130)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the automatic electric energy control system 100 for reducing electricity bills according to an embodiment of the present invention is between the monitoring server 110, the load 102, and the circuit breaker (ELB) 101. It may be configured to include a load control device 120 installed in and a gateway 130 that relays communication between the monitoring server 110 and the load control device 120.

상기 모니터링 서버(110)는 상기 게이트웨이(130)의 통신 중계 기능을 통해 상기 부하 제어 장치(120)와 통신을 수행할 수 있다. 이때, 상기 모니터링 서버(110)는 상기 부하 제어 장치(120)와 무선 또는 유선으로 통신 연결이 될 수 있다.The monitoring server 110 may communicate with the load control device 120 through the communication relay function of the gateway 130. At this time, the monitoring server 110 may be connected to the load control device 120 wirelessly or wired.

상기 모니터링 서버(110)는 상기 부하 제어 장치(120)와의 통신 연결을 통해 상기 부하 제어 장치(120)에 제어 명령을 전달할 수 있다. 여기서, 상기 제어 명령은 상기 부하(102)에 공급되는 메인 전원에 대하여 스위칭 제어를 하는 신호를 포함할 수 있다.The monitoring server 110 may transmit a control command to the load control device 120 through a communication connection with the load control device 120. Here, the control command may include a signal for controlling switching of the main power supplied to the load 102.

예를 들면, 상기 제어 명령은 계절 및 시간대에 따른 요금제를 고려하여 상기 메인 전원의 스위칭을 제어하는 신호를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 모니터링 서버(110)는 상기 제어 명령에 따른 상기 부하 제어 장치(120)의 스위칭 제어 동작을 통해 상기 메인 전원이 상기 부하(102)에 공급되는 시간을 원격 제어할 수 있다.For example, the control command may include a signal that controls switching of the main power source in consideration of the rate plan according to season and time zone. Accordingly, the monitoring server 110 can remotely control the time at which the main power is supplied to the load 102 through a switching control operation of the load control device 120 according to the control command.

구체적으로, 상기 모니터링 서버(110)는 상기 제어 명령에 기초하여, 계절별 경부하 시간대에는 상기 부하 제어 장치(120)의 스위치를 온(ON)시켜서 상기 메인 전원을 상기 부하(102)에 공급할 수 있다. 반면에, 상기 모니터링 서버(110)는 상기 제어 명령에 기초하여, 상기 계절별 경부하 시간대 외에는 상기 부하 제어 장치(120)의 스위치를 오프(OFF)시켜서 상기 메인 전원의 공급을 차단할 수 있다.Specifically, based on the control command, the monitoring server 110 may supply the main power to the load 102 by turning on the switch of the load control device 120 during seasonal light load times. . On the other hand, based on the control command, the monitoring server 110 may block the supply of the main power by turning off the switch of the load control device 120 except during seasonal light load times.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템(100)이 골프장에 사용되어 골프장 카트 등의 충전에 소비되는 전기요금을 절감하는 경우에 대해서 예시적으로 설명한다.Below, an exemplary description will be given of a case where the automatic electric energy control system 100 for reducing electricity costs according to an embodiment of the present invention is used on a golf course to reduce electricity costs consumed for charging golf course carts, etc. .

참고로, 골프장에서는 전기요금(전기사용요금)은 계약 기간 동안 월간 사용량을 기준으로 아래의 표 1(2021년 한전고시 전기요금)과 같이 계절별, 시간대별 전기요금 단가를 적용하여 산출될 수 있다. 표 1을 참조하면 각 계절별, 시간대별로 전기요금 단가가 다르게 적용되지만 가장 저렴한 요금 구간은 계절과 상관없이 경부하 시간인 것을 확인할 수 있다.For reference, the electricity bill (electricity usage fee) at a golf course can be calculated by applying the unit price of electricity by season and time as shown in Table 1 below (2021 KEPCO announced electricity fee) based on monthly usage during the contract period. Referring to Table 1, you can see that although the unit price of electricity is applied differently for each season and time zone, the cheapest rate range is during light load time regardless of the season.

[표 1][Table 1]

따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 부하(102)와 상기 차단기(101) 사이에 상기 부하 제어 장치(120)를 설치하고, 상기 모니터링 서버(110)에서 상기 부하 제어 장치(120)로 제어 명령을 전달하여 상기 부하 제어 장치(120)의 스위칭을 제어함으로써 가장 저렴한 요금 구간인 경부하 시간대에만 전기 에너지를 공급(충전)할 수 있도록 하며, 이를 통해 골프장, 모든 건물 및 산업현장에서 전기 에너지의 사용에 따른 전기요금을 절감할 수 있다.Therefore, in one embodiment of the present invention, the load control device 120 is installed between the load 102 and the breaker 101, and a control command is sent from the monitoring server 110 to the load control device 120. By transmitting and controlling the switching of the load control device 120, electric energy can be supplied (charged) only during light load hours, which is the cheapest rate range, and this allows the use of electric energy in golf courses, all buildings and industrial sites. You can save on electricity bills.

한편, 상기 모니터링 서버(110)는 상기 부하 제어 장치(120)에 상기 부하(102)와 연결된 전원 케이블(상기 메인 전원을 공급하는 케이블)이 플러그 인(Plug-in)되는 경우, 초기 일정 시간 동안(예: 1 ~ 2분이내) 충전을 포함한 전원 공급이 정상적으로 이루어지는지를 먼저 체크할 수 있다.Meanwhile, when the power cable (cable supplying the main power) connected to the load 102 is plugged in to the load control device 120, the monitoring server 110 operates for an initial certain period of time. (Example: within 1 to 2 minutes) You can first check whether power supply, including charging, is normal.

이후, 상기 전원 공급이 정상적으로 이루어지는 것으로 확인되면, 상기 모니터링 서버(110)는 상기 제어 명령을 상기 부하 제어 장치(120)에 전송하여 상기 부하 제어 장치(120)의 스위칭을 제어함으로써, 상기 메인 전원이 상기 부하(102)에 공급되는 시간을 원격 제어할 수 있다.Afterwards, when it is confirmed that the power supply is normal, the monitoring server 110 transmits the control command to the load control device 120 to control the switching of the load control device 120, so that the main power is turned on. The time supplied to the load 102 can be remotely controlled.

여기서, 상기 부하(102)는 충전을 위해 상기 메인 전원을 공급받는 골프장 카트, 및 골프장 내 건물 용수 탱크에 물을 보충하기 위한 급수 펌프 장치를 포함할 수 있다.Here, the load 102 may include a golf course cart supplied with the main power for charging, and a water pump device for replenishing water in a building water tank within the golf course.

상기 부하 제어 장치(120)는 상기 부하(102)와 상기 차단기(101) 사이에 설치되고, 상기 부하(102)에 공급되는 메인 전원을 스위칭 제어할 수 있다. 이때, 상기 부하 제어 장치(120)는 상기 메인 전원을 제어함과 동시에 상기 메인 전원을 계측할 수도 있다.The load control device 120 is installed between the load 102 and the circuit breaker 101 and can control switching of the main power supplied to the load 102. At this time, the load control device 120 may control the main power and measure the main power at the same time.

이에 따라, 상기 모니터링 서버(110)는 상기 부하 제어 장치(120)를 통해 계측된 값이 상기 차단기(101)를 통해 차단되지 않는 과전류인지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 과전류인 경우 상기 부하 제어 장치(120)의 제어 스위치(125)를 오프시켜서 상기 메인 전원의 공급을 차단하고 경보를 발생할 수 있다.Accordingly, the monitoring server 110 determines whether the value measured through the load control device 120 is an overcurrent that is not blocked through the breaker 101, and if the determination result is an overcurrent, the load control device By turning off the control switch 125 of 120, the supply of the main power can be cut off and an alarm can be generated.

한편, 상기 부하 제어 장치(120)는 상기 모니터링 서버(110)와의 통신이 끊어져도 미리 설정된 스케줄러에 따른 작동이 가능하도록 RTC(Real Time Clock) 기능을 구비할 수 있다. 이후, 상기 부하 제어 장치(120)는 상기 모니터링 서버(110)와의 통신이 재개되면, 상기 모니터링 서버(110)의 제어 명령에 따라 작동할 수 있다.Meanwhile, the load control device 120 may be equipped with a Real Time Clock (RTC) function to enable operation according to a preset scheduler even if communication with the monitoring server 110 is lost. Thereafter, when communication with the monitoring server 110 is resumed, the load control device 120 may operate according to the control command of the monitoring server 110.

다시 말해, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 부하 제어 장치(120)와 상기 모니터링 서버(110) 간의 통신이 두절되면, 상기 부하 제어 장치(120) 자체적으로 상기 RTC 기능을 이용해서, 상기 부하(102)에 공급되는 메인 전원의 스위칭 제어를 위해 미리 설정된 스케줄러를 작동시키고, 이후 통신이 재개되면 상기 모니터링 서버(110)의 제어 명령에 따라 상기 부하 제어 장치(120)를 작동시킬 수 있다.In other words, in one embodiment of the present invention, when communication between the load control device 120 and the monitoring server 110 is interrupted, the load control device 120 itself uses the RTC function to ), a preset scheduler is operated to control the switching of the main power supplied to the load control device 120, and when communication is resumed, the load control device 120 can be operated according to a control command of the monitoring server 110.

이로써, 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 부하 제어 장치(120)와 상기 모니터링 서버(110) 간의 통신이 두절되는 경우에도 안정적으로 전기요금 절감을 위한 서비스를 끊김 없이 제공할 수 있으며, 이를 통해 사용자에게 본 서비스에 대한 신뢰감을 줄 수 있다.As a result, according to an embodiment of the present invention, even when communication between the load control device 120 and the monitoring server 110 is interrupted, a service for reducing electricity bills can be stably and uninterruptedly provided to the user. It can give people confidence in this service.

상기 게이트웨이(130)는 상기 부하 제어 장치(120)와 상기 모니터링 서버(110) 사이에 배치되어 상기 부하 제어 장치(120)와 상기 모니터링 서버(110) 간의 통신을 중계하는 기능을 수행할 수 있다.The gateway 130 may be placed between the load control device 120 and the monitoring server 110 to relay communication between the load control device 120 and the monitoring server 110.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템(100)은 다음과 같은 기능을 기본으로 제공할 수 있으며, 참고로 일부 기능을 상술한 내용과 중복될 수 있다.Meanwhile, the automatic electric energy control system 100 for reducing electricity bills according to an embodiment of the present invention may provide the following functions as standard, and for reference, some functions may overlap with the above-mentioned contents.

1. 서버에서 원격으로 감시 및 제어1. Monitor and control remotely from the server

2. 전력 데이터는 설정 가능한 주기로 데이터를 항상 취득하여 시스템에서 필요한 위치에 실시간으로 표현2. Power data is always acquired at a settable cycle and expressed in real time at the required location in the system.

3. 충전회로에 대한 부하 제어는 수시, 스케줄, 예약 제어를 수행3. Load control for the charging circuit performs frequent, schedule, and reservation control.

4. 서버의 운영 기록과 제어 내역은 운영 보고서로 작성4. Server operation records and control details are prepared in an operation report.

5. 계량 데이터는 운영 화면에 실시간 데이터로 제공5. Weighing data is provided as real-time data on the operation screen

6. 주기성 데이터를 표시하는 트랜드 그래프에는 설정 주기 내의 데이터로 꺾은선 혹은 막대 그래프로 표현6. The trend graph that displays periodic data is expressed as a line or bar graph with data within the set period.

7. 웹상에서 본 서버로 연결하여 원격에서도 감시/제어 기능 수행7. Perform monitoring/control functions remotely by connecting to this server on the web

8. 전력량이 스위치를 ON 상태로 제어 중에 설정된 값 이상으로 급격한 변화가 발생하면 경보를 발생8. If the power amount suddenly changes beyond the set value during control with the switch turned on, an alarm is generated.

9. 시스템의 모든 취득 정보를 일간/주간/월간 보고서로 출력9. Output all acquired information from the system as daily/weekly/monthly reports

10. 스케줄 제어에 의한 계절별 심야전력 시간대별 부하 제어10. Seasonal late-night power load control by schedule control

도 2 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 타임 시프트 및 피크 억제에 의한 절감 효과를 입증하기 위한 그래프를 나타낸 도면이다.Figures 2 to 6 are graphs showing the savings effect by time shifting and peak suppression according to an embodiment of the present invention.

전력요금(전기요금)은 계약전력요금과 사용요금으로 산출된 합산요금으로 구성되며, 전력종류별, 계절별, 시간대별 전기요금단가를 다르게 적용하고 있다. 상기 계약전력요금은 일일 최대(Peak) 전력을 기준으로 전기계약 종류에 따른 단가를 적용하여 산출하고 있다. 전기사용요금은 계약기간 동안 월간 사용량을 기준으로 계절별, 시간대별 전기요금단가를 적용하여 산출하고 있다.Electricity charges (electricity charges) are composed of the combined charges calculated from the contract power charges and usage charges, and the electricity unit price is applied differently depending on the type of power, season, and time of day. The contract power rate is calculated by applying the unit price according to the type of electricity contract based on the daily peak power. Electricity usage charges are calculated by applying the unit price of electricity by season and time based on monthly usage during the contract period.

도 2에 도시된 바와 같이, 계약종류가 고압A의 경우를 적용한 경우, 봄/가을철의 경우 중간부하 시간대나 최대부하 시간대의 경우 경부하 시간대 대비 사용료가 144~204% 할증 적용되고, 여름철의 경우에는 도 3에 도시된 바와 같이 중간부하 시간대나 최대부하 시간대의 경우 경부하 시간대 대비 사용료가 203~364% 할증 적용되며, 겨울철의 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이 중간부하 시간대나 최대부하 시간대의 경우 경부하 시간대 대비 사용료가 179~278% 할증 적용된다.As shown in Figure 2, when the contract type is high pressure A, a 144 to 204% surcharge is applied compared to the light load time during the mid-load or maximum load times in the spring/fall season, and in the summer season. As shown in Figure 3, in the case of medium load time or maximum load time, a 203 to 364% surcharge is applied compared to the light load time, and in winter, as shown in Figure 4, the usage fee is applied during the medium load time or maximum load time. In this case, a 179-278% surcharge is applied compared to the light load period.

따라서, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 봄/가을철, 여름철, 겨울철 등 모든 계절에 대하여, 경부하 시간대에서는 사용료가 중간부하 시간대나 최대부하 시간대에 비해서 상대적으로 훨씬 저렴한 것을 확인할 수 있다.Therefore, as shown in Figures 2 to 4, it can be seen that in all seasons, such as spring/fall, summer, and winter, the usage fee during light load times is relatively much cheaper than during mid-load times or peak load times.

그런데, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 부하의 충전에 필요한 전기에너지의 사용량은 어느 시간대에 전기를 공급받는다 하더라도 동일 에너지를 사용하게 된다. 따라서, 각 계절별로 경부하 시간대를 이용하게 되면 전기요금을 절감할 수 있게 된다. 예컨대, 도 6과 같이 전기요금을 산출(\/kWh)하게 되면 50% 정도의 감소 효과를 기대할 수 있다.However, as shown in FIG. 5, the amount of electrical energy used to charge each load is the same regardless of what time of day electricity is supplied. Therefore, electricity bills can be reduced by using off-load times for each season. For example, if the electricity bill is calculated (\/kWh) as shown in Figure 6, a reduction effect of about 50% can be expected.

참고로, 봄/가을철(3월~5월, 9월~10월), 여름철(6월~8월)의 경우 경부하 시간대는 23시~9시이고, 중간부하 시간대는 9시~10시, 12시~13시, 17시~23시이며, 최대부하 시간대는 10시~12시, 13시~17시이다. 그리고, 겨울철(11월~2월)의 경우 경부하 시간대는 23시~9시이고, 중간부하 시간대는 9시~10시, 12시~17시, 20시~22시이며, 최대부하 시간대는 10시~12시, 17시~20시, 22시~23시이다.For reference, in the spring/fall season (March to May, September to October) and summer season (June to August), the light load time zone is 23:00 to 9:00, and the medium load time zone is 9:00 to 10:00. , 12:00 - 13:00 and 17:00 - 23:00, and the maximum load hours are 10:00 - 12:00 and 13:00 - 17:00. And, in winter (November to February), the light load time zone is 23:00 to 9:00, the medium load time zone is 9:00 to 10:00, 12:00 to 17:00, and 20:00 to 22:00, and the peak load time zone is 10:00 - 12:00, 17:00 - 20:00, 22:00 - 23:00.

도 7 및 도 8은 도 1의 부하 제어 장치(120)의 상세 구성을 도시한 도면으로서, 특히 도 7은 도 1의 부하 제어 장치(120)의 외부 구성을 나타낸 도면이고, 도 8은 도 1의 부하 제어 장치(120)의 내부 구성을 나타낸 도면이다.FIGS. 7 and 8 are diagrams showing the detailed configuration of the load control device 120 of FIG. 1. In particular, FIG. 7 is a diagram showing the external configuration of the load control device 120 of FIG. 1, and FIG. 8 is a diagram showing the external configuration of the load control device 120 of FIG. 1. This is a diagram showing the internal configuration of the load control device 120.

도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 부하 제어 장치(120)는 복수의 입력 단자(121), 전류 CT(Current Transformer)(122), 래치 릴레이(Latch Relay)(123), AC/DC 파워 서플라이(PS)(124), 제어/계측 모듈(Control & Measure)(125), 및 복수의 출력 단자(126)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIGS. 1, 7, and 8, the load control device 120 includes a plurality of input terminals 121, a current CT (Current Transformer) 122, a latch relay (123), and AC/ It may be configured to include a DC power supply (PS) 124, a control/measurement module (Control & Measure) 125, and a plurality of output terminals 126.

상기 복수의 입력 단자(121)는 전원 콘센트에 접속하여 상기 차단기(101)의 후단에 직결 장착될 수 있다.The plurality of input terminals 121 may be connected to a power outlet and directly connected to the rear end of the circuit breaker 101.

상기 전류 CT(122)는 상기 입력 단자(121)를 통해 공급되는 전류 값을 측정하는 기능을 수행할 수 있다.The current CT 122 may perform the function of measuring the current value supplied through the input terminal 121.

상기 래치 릴레이(123)는 상기 입력 단자(121)를 통해 공급되는 전류에 해당하는 상기 메인 전원의 스위칭을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.The latch relay 123 may perform a function of controlling switching of the main power supply corresponding to the current supplied through the input terminal 121.

상기 AC/DC 파워 서플라이(124)는 상기 입력 단자(121)와 연결되어 안정적인 동작전력을 공급하는 기능을 수행할 수 있다.The AC/DC power supply 124 is connected to the input terminal 121 and can perform the function of supplying stable operating power.

상기 제어/계측 모듈(125)은 상기 전류 CT(122) 및 상기 래치 릴레이(123)와 연결되게 구성될 수 있다. 상기 제어/계측 모듈(125)은 상기 게이트웨이(130)에 의한 무선 통신을 통해 상기 모니터링 서버(110)로부터 상기 제어 명령을 수신하고, 상기 수신된 제어 명령에 응답하여 상기 메인 전원의 스위칭 제어를 위한 동작을 수행할 수 있다.The control/measurement module 125 may be configured to be connected to the current CT 122 and the latch relay 123. The control/measurement module 125 receives the control command from the monitoring server 110 through wireless communication by the gateway 130 and controls switching of the main power in response to the received control command. The action can be performed.

또한, 상기 제어/계측 모듈(125)은 상기의 제어 동작을 수행함과 동시에, 상기 전류 CT(122)를 통한 전류 값 계측을 수행할 수 있고, 또한, 출력단자(126)의 전압과 연계하여 부하(102)에 공급되는 소비전력(W)(이하 전류만 언급)도 산출이 가능하다. 상기 제어/계측 모듈(125)에 의해 계측된 전류 값이 임계치를 초과하는 경우, 상기 부하 제어 장치(120)는 상기 모니터링 서버(110)로부터 상기 제어 명령을 수신할 수 있다.In addition, the control/measurement module 125 can perform the above-mentioned control operation and simultaneously measure the current value through the current CT 122, and can also perform load measurement in conjunction with the voltage of the output terminal 126. The power consumption (W) supplied to (102) (hereinafter only the current is mentioned) can also be calculated. When the current value measured by the control/measurement module 125 exceeds the threshold, the load control device 120 may receive the control command from the monitoring server 110.

즉, 상기 모니터링 서버(110)는 상기 부하 제어 장치(120)의 제어/계측 모듈(125)을 통해 계측된 전류 값과 상기 임계치(임의의 값으로 설정도 가능)를 비교하고 그 비교 결과 상기 계측된 전류 값이 상기 임계치를 초과하는 경우, 상기 계측된 전류 값이 상기 차단기(101)를 통해 차단되지 않는 과전류인 것과 임의의 임계치를 초과한 것으로 판단할 수 있다.That is, the monitoring server 110 compares the current value measured through the control/measurement module 125 of the load control device 120 with the threshold (can be set to an arbitrary value), and as a result of the comparison, the measurement If the measured current value exceeds the threshold, it may be determined that the measured current value is an overcurrent that is not blocked through the circuit breaker 101 and that it exceeds an arbitrary threshold.

상기 모니터링 서버(110)는 상기 계측된 전류 값이 상기 차단기(101)를 통해 차단되지 않는 과전류인 것과 임의의 임계치를 초과한 것으로 판단되면, 상기 부하 제어 장치(120)에 상기 제어 명령을 전송하여 상기 부하 제어 장치(120)의 스위치(125)를 오프시켜서 상기 메인 전원의 공급을 차단하고, 상기 모니터링 서버(110)와 통신 연결된 경보 장치를 통해 경보를 발생할 수 있다.If the monitoring server 110 determines that the measured current value is an overcurrent that is not blocked through the breaker 101 and exceeds a certain threshold, it transmits the control command to the load control device 120 The switch 125 of the load control device 120 is turned off to cut off the supply of the main power, and an alarm can be generated through an alarm device connected to communication with the monitoring server 110.

상기 복수의 출력 단자(126)는 상기 부하(102)에 연결되도록 상기 입력 단자(121)에 대응되게 형성될 수 있다. 상기 복수의 출력 단자(126)는 상기 래치 릴레이(123) 및 상기 제어/계측 모듈(125)의 출력 값을 상기 부하(102)에 출력하는 기능을 수행할 수 있다.The plurality of output terminals 126 may be formed to correspond to the input terminal 121 to be connected to the load 102. The plurality of output terminals 126 may perform a function of outputting output values of the latch relay 123 and the control/measurement module 125 to the load 102.

한편, 상기 부하 제어 장치(120)는 기존 차단기(101)의 후단에 직결 장착할 수 있는 구조(ELB에 가장 근접)를 가지며, 그 입/출력 단자는 기존 ELB(101)와 동일한 구조 혹은 동일한 입력 단자 방식을 가질 수 있다. 이러한 부하 제어 장치(120)는 메인 전원을 원격 제어하고 수동으로도 조작할 수 있는 기능을 구비할 수 있다.Meanwhile, the load control device 120 has a structure that can be mounted directly at the rear of the existing circuit breaker 101 (closest to the ELB), and its input/output terminals have the same structure or the same input as the existing ELB (101). It can have a terminal type. This load control device 120 may be equipped with the function of remotely controlling the main power and operating it manually.

상기 부하 제어 장치(120)는 전원은 자체 AC 220V로 구동하고, 메인 전류(0~50A)를 계측할 수 있다. 또한, 상기 부하 제어 장치(120)는 자체 동작 상태와 계측된 전압/전류/전력 정보를 통신으로 제공할 수 있다. 이때, 통신은 무선으로 구현될 수 있다(장치 1~254개당 Gateway 구성).The load control device 120 is powered by its own AC 220V and can measure main current (0 to 50A). Additionally, the load control device 120 can provide its own operating status and measured voltage/current/power information through communication. At this time, communication can be implemented wirelessly (Gateway configuration for 1 to 254 devices).

상기 부하 제어 장치(120)는 설치 시 장치 ID가 번호로 지정(등록)될 수 있다. 등록된 번호를 확인하는 방법은 LED로 디바이스 선택 상황을 표시하거나, 응답(선택)된 디바이스가 자신임을 표시하는 등의 방법으로 구현될 수 있다. 상위 서버와 통신은 MODBUS-TCP/IP 방식으로 구현될 수 있다.When installing the load control device 120, the device ID may be assigned (registered) as a number. A method of checking the registered number can be implemented by displaying the device selection status with an LED or indicating that the device that responded (selected) is the user. Communication with the upper server can be implemented using the MODBUS-TCP/IP method.

추가로, 상기 부하 제어 장치(120)는 LED(127), 현장 조작 스위치(128), 및 정보 표시 장치(129)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Additionally, the load control device 120 may be configured to further include an LED 127, a field operation switch 128, and an information display device 129.

상기 LED(127)는 상기 제어스위치(125)의 동작 상태(ID등록, 통신, 스위치 조작 위치(ON/OFF))를 표시할 수 있는 LED를 구비하여 현장에서 직접 확인할 수 있게 한다.The LED 127 is provided with an LED that can display the operating status (ID registration, communication, switch operation position (ON/OFF)) of the control switch 125, allowing direct confirmation in the field.

상기 현장 조작 스위치(128)는 상기 모니터링 서버(110)와 통신 라인을 통하지 않고, 현장에서 상기 제어스위치(125)를 직접 조작(On에서 Off 또는 Off에서 On상태로 전환)할 수 Push Button 방식의 스위치를 구비한다.The field operation switch 128 is a push button type that can directly manipulate the control switch 125 (switch from On to Off or Off to On) in the field without going through a communication line with the monitoring server 110. Equipped with a switch.

상기 정보 표시 장치(129)는 전류 CT(122)와 출력 단자(126)로부터 취득된 전류와 전압을 이용한 다양한 정보를 현장 장치에서도 표시할 수 있는 기능의 장치를 구비할 수도 있다. 정보(전압, 전류, 전력 등)의 표시는 일정 주기로 돌아 가면서 연속 표시하는 방법과 특정 한가지만 연속 표시하다가 선택 스위치에 의해 표시정보를 바꾸어 표시하는 방법 등으로 구현할 수 있다.The information display device 129 may be equipped with a device capable of displaying various information using the current and voltage obtained from the current CT 122 and the output terminal 126 on a field device. The display of information (voltage, current, power, etc.) can be implemented by continuously displaying information at regular intervals or by continuously displaying only one specific item and then changing the display information by using a selection switch.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, devices and components described in embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general-purpose or special-purpose computers, such as a programmable logic unit (PLU), microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. A processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications that run on the operating system. Additionally, a processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For ease of understanding, a single processing device may be described as being used; however, those skilled in the art will understand that a processing device includes multiple processing elements and/or multiple types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, a processing device may include multiple processors or one processor and one controller. Additionally, other processing configurations, such as parallel processors, are possible.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be used on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.Figure 9 is a flowchart illustrating a method of automatically controlling electric energy to reduce electricity bills according to an embodiment of the present invention.

여기서 설명하는 전기에너지 자동 제어 방법은 본 발명의 하나의 실시예에 불과하며, 그 이외에 필요에 따라 다양한 단계들이 아래와 같이 부가될 수 있고, 하기의 단계들도 순서를 변경하여 실시될 수 있으므로, 본 발명이 하기에 설명하는 각 단계 및 그 순서에 한정되는 것은 아니다.The method for automatically controlling electric energy described here is only one embodiment of the present invention. In addition, various steps may be added as needed, and the steps below may also be performed by changing the order, so this The invention is not limited to each step and its sequence described below.

도 1 및 도 9를 참조하면, 단계(910)에서 상기 모니터링 서버(110)는 부하(102)에 공급되는 메인 전원의 스위칭 제어를 위한 제어 명령을 생성할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 9 , in step 910, the monitoring server 110 may generate a control command for controlling switching of main power supplied to the load 102.

다음으로, 단계(920)에서 상기 모니터링 서버(110)는 상기 게이트웨이(130)를 통해 상기 부하 제어 장치(120)와 통신하여 상기 생성된 제어 명령을 상기 부하 제어 장치(120)에 전달할 수 있다.Next, in step 920, the monitoring server 110 may communicate with the load control device 120 through the gateway 130 and transmit the generated control command to the load control device 120.

다음으로, 단계(930)에서 상기 부하 제어 장치(120)는 상기 제어 명령에 기초하여, 계절별 경부하 시간대에는 상기 부하 제어 장치(120)의 제어스위치(125)를 온(ON)시켜서 상기 메인 전원을 상기 부하(102)에 공급할 수 있다.Next, in step 930, based on the control command, the load control device 120 turns on the control switch 125 of the load control device 120 during seasonal light load times to turn on the main power supply. can be supplied to the load 102.

다음으로, 단계(940)에서 과전류가 차단되어 경보가 발생하면, 단계(950)에서 상기 부하 제어 장치(120)는 계절별 경부하 시간대 외에는 무부하상태로 선로를 유지하면서 건전성을 감시하고, 초기 충전(선로 연결) 확인 후, 부하가 1분정도 유지되면 상기 래치 릴레이(123)를 Off 상태로 대기할 수 있다. 반면, 단계(940)에서 과전류 차단이 아닌 경우에는 단계(910)으로 리턴(Return)한다.Next, when the overcurrent is blocked in step 940 and an alarm is generated, in step 950, the load control device 120 monitors the health of the line while maintaining the line in an unloaded state except for seasonal light load times, and initial charging ( After checking (line connection), if the load is maintained for about 1 minute, the latch relay 123 can be turned off and standby. On the other hand, if the overcurrent is not blocked in step 940, it returns to step 910.

다음으로, 단계(960)에서 경부하 시간인지 여부를 판단하여 경부하 시간인 경우에는 상기 부하 제어 장치(120)의 제어스위치(125)를 온(ON)시키고 경부하 시간이 아닌 경우에는 단계(910)으로 리턴한다.Next, in step 960, it is determined whether it is a light load time, and if it is a light load time, the control switch 125 of the load control device 120 is turned on. If it is not a light load time, the control switch 125 is turned on (ON). 910).

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CDROMs and DVDs, and magneto-optical media such as floptical disks. Includes magneto-optical media and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, various modifications and variations can be made by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components are used. Alternatively, appropriate results may be achieved even if substituted or substituted by an equivalent.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims also fall within the scope of the following claims.

101: 차단기(ELB)
102: 부하(Load)
110: 모니터링 서버
120: 부하 제어 장치
121: 입력 단자
122: 전류 CT
123: 래치 릴레이
124: AC/DC 파워 서플라이
125: 제어/계측 모듈
126: 출력 단자
130: 게이트웨이101: Circuit breaker (ELB)
102: Load
110: monitoring server
120: load control device
121: input terminal
122: Current CT
123: Latch relay
124: AC/DC power supply
125: Control/measurement module
126: output terminal
130: gateway

Claims (10)

부하(Load)와 차단기(ELB) 사이에 설치되고, 상기 부하에 공급되는 메인 전원을 스위칭 제어하는 부하 제어 장치;
상기 부하 제어 장치와의 통신을 통해 상기 부하 제어 장치에 계절 및 시간대에 따른 요금제를 고려하여 상기 메인 전원의 스위칭을 제어하는 신호를 포함하는 제어 명령을 전달하여, 상기 부하 제어 장치를 통해 상기 메인 전원이 상기 부하에 공급되는 시간을 원격 제어하는 모니터링 서버; 및
상기 부하 제어 장치와 상기 모니터링 서버 사이에 배치되어 상기 부하 제어 장치와 상기 모니터링 서버 간의 통신을 중계하는 게이트웨이;를 포함하며,
상기 모니터링 서버는,
상기 제어 명령에 기초하여, 가장 저렴한 요금 구간인 계절별 경부하 시간대에는 상기 부하 제어 장치의 스위치를 온(ON)시켜서 상기 메인 전원을 상기 부하에 공급하고, 상기 계절별 경부하 시간대 외에는 상기 부하 제어 장치의 스위치를 오프(OFF)시켜서 상기 메인 전원의 공급을 차단하고,
상기 부하 제어 장치에 상기 부하와 연결된 전원 케이블이 플러그 인(Plug-in)되는 경우, 초기 일정 시간 동안 충전을 포함한 전원 공급이 정상적으로 이루어지는지를 체크하고 상기 전원 공급이 정상적으로 이루어지는 것으로 확인되는 경우에만 상기 제어 명령을 상기 부하 제어 장치에 전송하여 상기 제어 명령에 따라 상기 부하 제어 장치의 스위칭을 제어하며,
상기 부하 제어 장치는,
상기 모니터링 서버와의 통신이 끊어져도 미리 설정된 스케줄러에 따른 작동이 가능하도록 RTC(Real Time Clock) 기능을 구비하여 상기 부하 제어 장치와 상기 모니터링 서버 간의 통신이 두절되면 상기 RTC 기능을 이용해서 상기 부하에 공급되는 상기 메인 전원의 스위칭 제어를 위해 미리 설정된 스케줄러를 작동시키고, 상기 모니터링 서버와의 통신이 재개되면 상기 모니터링 서버의 제어 명령에 따라 작동하는 것을 특징으로 하는 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템.
A load control device installed between a load and a circuit breaker (ELB) and controlling switching of main power supplied to the load;
Through communication with the load control device, a control command including a signal for controlling switching of the main power source is transmitted to the load control device in consideration of the rate plan according to season and time zone, and the main power supply is transmitted through the load control device. a monitoring server that remotely controls the time supplied to the load; and
It includes a gateway disposed between the load control device and the monitoring server to relay communication between the load control device and the monitoring server,
The monitoring server is,
Based on the control command, the main power is supplied to the load by turning on the switch of the load control device during seasonal light load time, which is the cheapest rate section, and other than the seasonal light load time, the load control device is switched on. Turn the switch OFF to block the supply of the main power,
When the power cable connected to the load is plugged into the load control device, it is checked whether power supply, including charging, is normal for an initial certain period of time, and the control is performed only when it is confirmed that the power supply is normal. Sending a command to the load control device to control switching of the load control device according to the control command,
The load control device,
It is equipped with an RTC (Real Time Clock) function to enable operation according to a preset scheduler even if communication with the monitoring server is lost. When communication between the load control device and the monitoring server is lost, supply is supplied to the load using the RTC function. An automatic electric energy control system for reducing electricity bills, characterized in that it operates a preset scheduler to control switching of the main power supply, and operates according to control commands of the monitoring server when communication with the monitoring server is resumed.
 제1항에 있어서,
상기 제어 명령은
계절 및 시간대에 따른 요금제를 사용하는 모든 장소로서 적어도 골프장, 공장, 일반건물 중 어느 한 곳을 포함하는 장소에서 상기 메인 전원의 스위칭을 제어하는 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템.
According to paragraph 1,
The control command is
Electricity for reducing electricity bills, characterized in that it includes a signal that controls switching of the main power source in all places that use a rate plan according to season and time, including at least one of a golf course, factory, and general building. Energy automatic control system.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 부하 제어 장치는
상기 메인 전원을 제어함과 동시에 상기 메인 전원을 계측하고,
상기 모니터링 서버는
상기 부하 제어 장치를 통해 계측된 값이 상기 차단기를 통해 차단되지 않는 과전류인지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 과전류인 경우 상기 부하 제어 장치의 스위치를 오프시켜서 상기 메인 전원의 공급을 차단하고 경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템.
According to paragraph 1,
The load control device is
Controlling the main power and simultaneously measuring the main power,
The monitoring server is
Determine whether the value measured through the load control device is an overcurrent that is not cut off through the circuit breaker, and if the determination result is an overcurrent, turn off the switch of the load control device to block the supply of the main power and generate an alarm. An automatic electric energy control system for reducing electricity bills.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 부하는
충전을 위해 상기 메인 전원을 공급받는 골프장 내, 카트 및 용수 탱크에 물을 보충하기 위한 급수 펌프 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템.
According to paragraph 1,
The above load is
An automatic electric energy control system for reducing electricity bills, comprising a water pump device for replenishing water in carts and water tanks within a golf course that receives the main power for charging.
 제1항에 있어서,
상기 부하 제어 장치는
전원 콘센트에 접속하여 상기 차단기의 후단에 직결 장착되는 복수의 입력 단자;
상기 입력 단자를 통해 공급되는 전류 값을 측정하기 위한 전류 CT(Current Transformer);
상기 입력 단자를 통해 공급되는 전류에 해당하는 상기 메인 전원의 스위칭을 제어하기 위한 래치 릴레이(Latch Relay);
상기 입력 단자와 연결되어 안정적인 전류를 공급하는 AC/DC 파워 서플라이;
상기 전류 CT 및 상기 래치 릴레이와 연결되고 상기 게이트웨이에 의한 무선 통신을 통해 상기 모니터링 서버로부터 상기 제어 명령을 수신하고, 상기 수신된 제어 명령에 응답하여 상기 메인 전원의 스위칭 제어를 위한 동작을 수행함과 동시에 상기 전류 CT를 통한 전류 값 계측을 수행하는 제어/계측 모듈; 및
상기 부하에 연결되도록 상기 입력 단자에 대응되게 형성되고, 상기 래치 릴레이 및 상기 제어/계측 모듈의 출력 값을 상기 부하에 출력하는 복수의 출력 단자;를 포함하며,
상기 모니터링 서버는,
상기 제어/계측 모듈을 통해 계측된 전류 값과 임의의 값으로 설정된 임계치를 비교하고 비교 결과 상기 계측된 전류 값이 상기 임계치를 초과하는 경우, 상기 계측된 전류 값이 상기 차단기를 통해 차단되지 않는 과전류인 것과 상기 임계치를 초과한 것으로 판단하고,
상기 계측된 전류 값이 상기 차단기를 통해 차단되지 않는 과전류인 것과 상기 임계치를 초과한 것으로 판단되면, 상기 부하 제어 장치에 상기 제어 명령을 전송하여 상기 부하 제어 장치의 상기 스위치를 오프시켜서 상기 메인 전원의 공급을 차단하고 상기 모니터링 서버와 통신 연결된 경보 장치를 통해 경보를 발생하는 것을 특징으로 하는 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 시스템.
According to paragraph 1,
The load control device is
A plurality of input terminals connected to a power outlet and directly mounted at the rear end of the circuit breaker;
Current CT (Current Transformer) for measuring the current value supplied through the input terminal;
A latch relay for controlling switching of the main power supply corresponding to the current supplied through the input terminal;
An AC/DC power supply connected to the input terminal to supply stable current;
It is connected to the current CT and the latch relay, receives the control command from the monitoring server through wireless communication by the gateway, and performs an operation for switching control of the main power in response to the received control command. A control/measurement module that performs current value measurement through the current CT; and
A plurality of output terminals formed to correspond to the input terminals to be connected to the load and outputting output values of the latch relay and the control/measurement module to the load,
The monitoring server is,
The current value measured through the control/measurement module is compared with a threshold set as an arbitrary value, and when the measured current value exceeds the threshold as a result of the comparison, the measured current value is not blocked through the circuit breaker. It is determined that the threshold value is exceeded,
If it is determined that the measured current value is an overcurrent that is not blocked by the circuit breaker and exceeds the threshold, the control command is transmitted to the load control device to turn off the switch of the load control device to turn off the main power supply. An automatic electric energy control system for reducing electricity bills, characterized in that it cuts off the supply and generates an alarm through an alarm device communicated with the monitoring server.
 제1항, 제2항, 제5항, 제7항 또는 제8항 중 어느 한 항에 따른 전기에너지 자동 제어 시스템을 이용한 전기에너지 자동 제어 방법에 있어서,
상기 모니터링 서버가 부하(Load)에 공급되는 메인 전원의 스위칭 제어를 위한 제어 명령을 생성하는 단계;
상기 모니터링 서버가 상기 게이트웨이를 통해 상기 부하 제어 장치와 통신하여 상기 제어 명령을 상기 부하 제어 장치에 전달하는 단계; 및
상기 부하 제어 장치가 상기 제어 명령에 따른 스위칭 제어를 통해 상기 메인 전원이 상기 부하에 공급되는 시간을 제어하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 방법.
In the automatic control method of electric energy using the automatic electric energy control system according to any one of claims 1, 2, 5, 7 or 8,
Generating, by the monitoring server, a control command to control switching of main power supplied to a load;
the monitoring server communicating with the load control device through the gateway and transmitting the control command to the load control device; and
The load control device controlling the time at which the main power is supplied to the load through switching control according to the control command.
A method of automatically controlling electrical energy to reduce electricity bills, comprising:
 제9항에 있어서,
상기 제어 명령은
계절 및 시간대에 따른 요금제를 고려하여 상기 메인 전원의 스위칭을 제어하는 신호를 포함하고,
상기 메인 전원이 상기 부하에 공급되는 시간을 제어하는 단계는
상기 제어 명령에 기초하여, 계절별 경부하 시간대에는 상기 부하 제어 장치의 스위치를 온(ON)시켜서 상기 메인 전원을 상기 부하에 공급하는 단계; 및
상기 제어 명령에 기초하여, 상기 계절별 경부하 시간대 외에는 상기 부하 제어 장치의 스위치를 오프(OFF)시켜서 상기 메인 전원의 공급을 차단하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기요금 절감을 위한 전기에너지 자동 제어 방법.According to clause 9,
The control command is
Includes a signal that controls switching of the main power source in consideration of the rate plan according to season and time zone,
The step of controlling the time during which the main power is supplied to the load is
Based on the control command, turning on a switch of the load control device during seasonal light load times to supply the main power to the load; and
Based on the control command, blocking the supply of the main power by turning off the switch of the load control device except during the seasonal light load time.
A method of automatically controlling electrical energy to reduce electricity bills, comprising:
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