CN106053934B - 电力测量系统和利用该系统的负荷电力监测系统及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电力测量系统和利用该系统的负荷电力监测系统及其操作方法。一种负荷电力监测系统，包括：外部电源；可再生能源，其被配置为发电或存储从外部电源施加的电力，并且释放所发的电力或所存储的电力；配电板，其被配置为将从外部电源或可再生能源施加的电力分配给电子装置；电力测量装置，其被配置为检测外部电源和可再生能源中的至少一个的电量数据；第二电力测量装置，其被配置为检测分配给电子装置的电量数据；以及监测服务器，其被配置为采集由每一个电力测量装置所检测的电量数据，并基于所采集的电量数据监测负荷的电力。

Description

电力测量系统和利用该系统的负荷电力监测系统及其操作 方法
技术领域
本公开涉及电力测量系统和利用该系统的负荷电力监测系统及其操作方法。
背景技术
随着数字技术和网络技术的发展，家用电器和信息家电也依赖于技术的融合/联合而发展成具有各种功能的形式，并且这种数字化融合/联合的装置被广泛用于各个家庭和办公室中。然而，由于功能的融合/联合以及网络功能的支持，这种信息家电按照用户的请求(但不同于用户的意图)消耗电力，在没有用户的认可的情况下消耗备用电力。
然而，用户可能不知道在具体期间哪个装置消耗了多少电力，因此可能感觉不到节约电能的需要。
为了解决这样的问题，与电子装置具体能耗监测功能有关，存在用于分析和监测耗电和耗电模式的技术，如通过计量器为每个电子装置定义具体期间以测量每个家庭和建筑物的耗电总量。
图1是典型的负荷电力监测系统的框图。
参照图1，与典型的负荷电力监测系统有关，由外部电源1向每个家庭3供给的电力可以通过在每个家庭3处准备的配电板2而供给至与插座连接的家用电器。具体地，配电板2包括电力测量装置4，该电力测量装置4用于检查由外部电源1供给的电力如何用于家庭3中的家用电器，例如，电力的使用状态和使用功率。
电力测量装置4可以经由在远处位置的服务器，通过利用家用电器的用电量和使用模式信息来执行单独监测。
根据用于这样的典型负荷监测的系统和方法，其无法检测从除了外部电源1以外的发电源或能源流出的电力。此外，为了检测另外流入的电力，如果通过增加需要高准确度的典型测量装置来设计系统，则可能需要过高的系统设计成本，并且可能出现系统体积根据不必要装置的配置而增加。
发明内容
实施例提供了一种除了典型的外部电源以外还通过增加可再生能源来供给能量给负荷并且监测供给至负荷的能量的消耗状态的电力测量系统，以及使用该系统的负荷电力监测系统及其操作方法。
实施例还提供了一种负荷和一种通过以最低成本配置有效系统用于监测负荷电力以便获得负荷的以及负荷的供电装置的耗电量和状态的电力测量系统，以及使用其的负荷电力监测系统及其操作方法。
实施例还提供了一种负荷、一种通过以最低成本配置有效系统用于监测负荷电力以便获得负荷的以及负荷的供电装置的耗电量和状态的电力测量系统，以及使用其的负荷电力监测系统及其操作方法。
在一个实施例中，负荷电力监测系统包括：外部电源；可再生能源，其被配置为发电或存储由外部电源施加的电力，并且释放所发的电力或所存储的电力；配电板，其被配置为将由外部电源或可再生能源施加的电力分配给电子装置；电力测量装置，其被配置为检测外部电源和可再生能源中的至少一个的电量数据；第二电力测量装置，其被配置为检测分配给所述电子装置的电量数据；以及监测服务器，其被配置为采集由每个电力测量装置所检测的电量数据，并基于所采集的电量数据来监测负荷的电力。
在另一实施例中，负荷电力监测方法包括：采集从外部电源流出的第一电量数据、施加至电子装置的第二电量数据以及至少一个可再生能源的电量数据中的至少两个电量数据；检查所采集的电量数据；以及基于所采集的电量数据来估计和检查未采集的电量数据。
在下面的附图和说明中阐述了一个或多个实施例的细节。从说明书和附图中，以及从权利要求书中，其他特征将是显而易见的。
附图说明
图1是典型的负荷电力监测系统的框图。
图2是示出根据本发明的实施例的负荷电力监测系统的框图。
图3至图5是示出根据本发明的实施例所应用的负荷电力监测系统的负荷电力监测操作的流程图。
图6是示出根据本公开的另一实施例的负荷电力监测系统的框图。
图7至图9是示出根据本发明的另一实施例所应用的负荷电力监测系统的负荷电力监测操作的流程图。
图10是示出根据本公开的另一实施例的负荷电力监测系统的框图。
图11至图13是示出根据本发明的另一实施例所应用的负荷电力监测系统的负荷电力监测操作的流程图。
图14是示出根据本发明的实施例的监测服务器的框图。
图15是示出根据本发明的实施例的用于输出负荷电力监测结果的操作的流程图。
图16是示出根据本发明的实施例的负荷电力监测结果输出的视图。
具体实施例
在本说明书或申请中公开的对于根据本发明的实施例的具体结构或功能的解释仅为了说明根据本发明的实施例的目的而提供。因此，根据本发明的实施例可以以各种形式来实现，并且不被解释为局限于本说明书或申请中所述的实施例。
因此，此并不旨在将根据本发明的实施例限制为具体公开的形式；而是，应当理解的是，包含在本发明的概念和技术范围内的所有变型例、等同例或替代例也都包括在内。
在下文中，电力测量装置和使用该装置的负荷电力监测系统及其操作方法和附图一起进行描述。
图2是示出根据本发明实施例的负荷电力监测系统的框图。
参照图2，根据本发明的实施例的负荷电力监测系统包括监测服务器10、外部电源110、配电板120、电子装置130以及太阳能发电装置140。具体地，外部电源110、配电板120以及太阳能发电装置140的输出端或输入端可以被配置为包括用于检测流向或输出至这些装置的电量数据的电力测量装置151、152和153。
根据本发明的实施例，进行的描述被限于作为可再生能源的太阳能发电装置，但是也可以应用用于发电的任何可再生能源。监测服务器10可以获得包括由电力测量装置151、152和153测得的负荷和电源的耗电、流入速率或耗电模式的电量数据。负荷的电力可以基于所获得的数据来监测并输出。
图14是示出根据本发明的实施例的监测服务器的框图。
参照图14，监测服务器10可以被配置为包括通信单元11、控制单元12、存储单元13以及输出单元14。
通信单元11可以包括用于允许在电力测量装置151、152、153以及154和外部装置之间无线或有线通信的至少一个模块。
通信单元11可以被配置为各种形式，例如，使用无线LAN(WLAN)(例如，Wi-Fi)、无线宽带(Wibro)、全球微波接入互操作性(Wimax)、高速下行链路分组接入(HSDPA)的无线因特网模块和使用蓝牙、射频识别(RFID)、红外线数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)以及ZigBee(紫蜂)的短程通信模块以及有线通信模块。通信单元11可以从电力测量装置151、152、153以及154接收电量数据。
控制单元12可以检查通过通信单元11接收到的电力测量装置151、152、153和154的电量数据，并对其进行分析。控制单元12可以根据所接收到的电力测量装置的电量数据对电量或用电模式的数据进行提取和处理。作为一个例子，为了分析用电模式，可以执行非侵入式负荷监测(NILM)算法。另外，控制单元12可以进行控制以将关于相应的电力测量装置的电量数据和信息存储在存储单元13中，或将它们输出至输出单元14。
存储单元13可以存储通过通信单元11接收到的电量数据。存储单元13可以存储由控制单元12执行的用于用电模式分析的算法。存储单元13的例子可以包括下列存储介质类型之中的至少一种类型的存储介质：闪存型、硬盘型、固态磁盘(SSD)型、硅磁盘驱动器(SDD)型、多媒体卡微型、卡型存储器(例如，SD或XD存储器类型)、随机存取存储器(RAM)型、静态随机存取存储器(SRAM)型、只读存储器(ROM)型、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)型、可编程只读存储器(PROM)型、磁存储器型、磁盘型以及光盘型。
输出单元14可以基于控制单元12的控制以诸如图像和音频的各种形式输出从电力测量装置接收并处理的电量数据和分析数据。输出单元14的例子可以包括显示单元和声音输出单元。
除此之外，还可以配置用户输入单元(未显示)且服务器10被控制，或者可以基于用户输入单元的输入来输出被监测负荷的电量数据。
用于获得由服务器10处理的电量数据的配置可以包括外部电源110、配电板120、电子装置130以及太阳能发电装置140。
作为诸如发电厂的外部发电源的外部电源110，可以通过配电板120将流入电力供给至包括家庭中的电子装置130的各种负荷。
配电板120可以分配从外部电源110或太阳能发电装置140流出的电力以施加至诸如家庭中的电子装置130的各种负荷。
太阳能发电装置140可以被配置为包括太阳电池组件141和控制模块142。入射至太阳能发电装置140的太阳电池组件141的太阳能可以通过控制模块140被转换为AC电力，并被供给至配电板120。根据本发明的实施例，可再生能源被描述为太阳能发电装置140的一个例子。本发明并不局限于此，并且可以配置用于产生各种可再生能(诸如风电和水电)的各种装置。
具体地，外部电源110和配电板120的输入端以及太阳能发电装置140的输出端可以被配置为分别连接至电力测量装置151、152和153。
连接至外部电源110的输出端的第一电力测量装置151可以配置有用于测量由外部电源110供给的电量的至少一个模块。
此外，连接至配电板120的输入端的第二电力测量装置152可以配置有至少一个模块，其用于在将从外部电源110或太阳能发电装置140流出的电力供给至诸如家庭中的电子装置130的各种负荷时测量负荷中使用的电量。具体地，第二电力测量装置152除了测量负荷的耗电量之外，还可以测量负荷的电量的使用模式。也就是，第二电力测量装置152除了测量负荷的耗电量之外，还可以测量包括关于负荷的操作状态信息和耗电模式信息的电量数据。
此外，连接至太阳能发电装置140的输出端的第三电力测量装置153可以配置有用于测量由太阳能发电装置140产生的电量的至少一个模块。
将参照图3至图5，基于包括上述电力测量装置的负荷电力监测系统的配置，对根据本发明的实施例的负荷电力监测方法进行详细描述。下面，通过限制采集数据的顺序来描述监测方法，但是数据可以从每一个电力测量装置采集而不管数据采集顺序。
图3至图5是示出根据本发明的实施例所应用的负荷电力监测系统的负荷电力监测操作的流程图。
图3是根据本发明的第一实施例当监测服务器10执行负荷电力监测操作时的操作流程图。
参照图3，在操作S310中，监测服务器10可以通过通信单元11采集来自电力测量装置151、152和153的电量数据。更详细地，监测服务器10可以采集由在外部电源110的输出端处的第一电力测量装置151、配电板120的输入端处的第二电力测量装置152以及太阳能发电装置140的输出端处的第三电力测量装置153中的每一个所测量和获得的电量数据。也就是，虽然作为例子描述了第三电力测量装置153被配置在太阳能发电装置140的输出端处，但由于第三电力测量装置153的电量数据是根据第一电量数据和第二电量数据而估计的，所以根据系统的配置实施例可以不包括和不配置第三电力测量装置153。
在操作S320中，监测服务器10的控制单元12可以检查通过通信单元11所采集的第一电力测量装置151的电量数据。控制单元12可以检查包括从外部电源110施加的电量的第一电量数据。
当检查第一电力测量装置151的电量数据时，在操作S330中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第二电力测量装置152接收的第二电量数据。控制单元12可以检查包括关于电力通过配电板120所供给至的电子装置130的用电量模式和耗电量的信息的第二电量数据。在这一点上，关于用电量模式的信息可以通过NILM算法获得。所述NILM算法可以分析由连接至配电板120的每个电子装置所消耗的电量以及用电模式，其来自连接至配电板120的电力测量装置。
当检查第二电力测量装置152的电量数据时，在操作S340中，监测服务器10的控制单元12可以基于第一电力测量装置151和第二电力测量装置152的电量数据来估计并检查第三电力测量装置153的电量数据。更详细地，控制单元12可以通过利用第一电力测量装置151的第一电量数据和第二电力测量装置152的第二电量数据之间的差(-)来计算第三电力测量装置153的电量数据。也就是，当计算从外部电源110流出的电量(例如，第一电量数据)和经由配电板120由电子装置130所消耗的电量(例如，第二电量数据)之间的差时，可以计算出由太阳能发电装置140产生的电量(例如，第三电量数据)。
如上面所提到的，控制单元12可以检查包括第一电力测量装置151和第二电力测量装置152中的每一个的流入电量和耗电量的电量数据，并且可以基于所检查的电量数据来估计且检查包括用于可再生能源(诸如太阳能发电装置140)的发电量的第三电量数据。另外，第二电力测量装置152直接将所检测的电量数据发送至监测服务器10，使得监测服务器10的控制单元12进行分析。此外，第二电力测量装置152可以基于所检测的电量数据来分析负荷的使用模式，然后可以将分析后的数据发送至监测服务器10。在这种情况下，监测服务器10可以对从第一电力测量装置151和第三电力测量装置153采集的数据进行比较和分析并对其进行显示。
控制单元12可以将所检查的第一电量数据、第二电量数据以及第三电量数据存储在存储单元13中。
图4是根据本发明的第二实施例当监测服务器10执行负荷电力监测操作时的操作流程图。
参照图4，在操作S410中，监测服务器10可以通过通信单元11采集来自电力测量装置151、152和153的电量数据。更详细地，监测服务器10可以采集由在外部电源110的输出端处的第一电力测量装置151、配电板120的输入端处的第二电力测量装置152以及太阳能发电装置140的输出端处的第三电力测量装置153中的每一个所测量和获得的电量数据。该实施例可以在不采集第一电力测量装置151的电量数据的情况下通过第二电量数据和第三电量数据来测量未被采集的第一电量数据。因此，为了节约成本和方便安装，可以不配置第一电力测量装置151。
在操作S420中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第二电力测量装置152接收的第二电量数据。控制单元12可以检查包括关于电力通过配电板120被供给至的电子装置130的用电量模式和耗电量的信息的第二电量数据。在这一点上，关于用电量模式的信息可以通过NILM算法来获得。
当检查第二电力测量装置152的电量数据时，在操作S430中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第三电力测量装置153接收的第三电量数据。控制单元12可以检查包括由太阳能发电装置140所产生的电量的第三电量数据。
在操作S440中，监测服务器10的控制单元12可以基于所检查的第二电力测量装置152的电量数据和所检查的第三电力测量装置153的电量数据来估计并检查第一电力测量装置151的电量数据。更详细地，控制单元12可以通过利用第三电力测量装置153的第三电量数据和第二电力测量装置152的第二电量数据之间的差(-)来计算第一电力测量装置151的电量数据。也就是，当计算由太阳能发电装置140产生的电量(例如，第三电量数据)和经由配电板120由电子装置130所消耗的电量(例如，第二电量数据)之间的差时，可以估计和检查从外部电源110流出的电量(例如，第一电量数据)。
如上面所提到的，控制单元12可以检查包括第二电力测量装置152和第三电力测量装置153中的每一个的耗电量或发电量的电量数据，并且可以基于所检查的电量数据来估计并检查包括从外部电源110流出的电量的第一电力测量装置151的第一电量数据。也就是，虽然作为例子描述了第一电力测量装置151被配置在外部电源110的一端处，但由于第一电力测量装置151的电量数据是根据第二电量数据和第三电量数据来估计的，所以根据第一电力测量装置151的配置实施例可以不包括和不配置第一电力测量装置151。
在操作S450中，控制单元12可以将所检查的第一电量数据、第二电量数据和第三电量数据存储在存储单元13中。
图5是根据本发明的第三实施例当监测服务器10执行负荷电力监测操作时的操作流程图。
参照图5，在操作S510中，监测服务器10可以通过通信单元11采集来自电力测量装置151、152和153的电量数据。更详细地，监测服务器10可以采集由在外部电源110的输出端处的第一电力测量装置151、配电板120的输入端处的第二电力测量装置152以及太阳能发电装置140的输出端处的第三电力测量装置153中的每一个所测量并获得的电量数据。
在操作S520中，监测服务器10的控制单元12可以检查通过通信单元11所采集的第一电力测量装置151的电量数据。控制单元12可以检查包括由外部电源110施加的电量的第一电量数据。
当检查第一电力测量装置151的电量数据时，在操作S530中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第二电力测量装置152接收的第二电量数据。控制单元12可以检查包括关于电力通过配电板120被供给至的电子装置130的用电量模式和耗电量的信息的第二电量数据。在这一点上，关于用电量模式的信息可以通过NILM算法获得。
当检查第二电力测量装置152的电量数据时，在操作S540中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第三电力测量装置153接收的第三电量数据。控制单元12可以检查包括由太阳能发电装置140产生的电量的第三电量数据。
如上面所提到的，控制单元12可以检查包括第一电力测量装置151、第二电力测量装置152以及第三电力测量装置153中的每一个的发电量或耗电量的电量数据。
在操作S550中，控制单元12可以将所检查的第一电量数据、第二电量数据和第三电量数据存储在存储单元13中。
根据第一、第二和第三实施例，控制单元12可以按照用户的请求通过输出单元14输出关于被检查并存储在存储单元13中的电量数据的信息。
图6是示出根据本公开的另一实施例的负荷电力监测系统的框图。
参照图6，根据本发明的另一实施例的负荷电力监测系统包括监测服务器10、外部电源110、配电板120、电子装置130和储能装置160。具体地，外部电源110、配电板120以及储能装置160的输出端或输入端可以被配置为包括用于检测流向或输出至这些装置的电量数据的电力测量装置151、152和154。
根据本发明的这另一实施例，描述了储能装置160被配置为可再生能源的例子的情况。
监测服务器10可以获得包括由电力测量装置151、152和154测得的负荷和电源的耗电、流入速率或耗电模式的电量数据。可以基于所获得的数据来监测并输出负荷的电力。
由于参照图14描述了监测服务器10的配置，所以省略了对其的详细说明。
作为诸如发电厂的外部发电源的外部电源110，可以将从外部电源110流出的电力通过配电板120供给至包括家庭中的电子装置130的各种负荷，或者可以施加电力至储能装置160。
配电板120可以分配从外部电源110或储能装置160流出的电力以将其施加至诸如家庭中的电子装置130的各种负荷。
储能装置160(例如，电能储存(EES))可以是一种用于存储从外部电源110流出的电力并在预定的时间点(或用户请求的时间点)通过配电板120将所存储的电力施加至电子装置130的装置。例如，可以在耗电较少或电力使用费用低的时间间隙，例如夜间，将电力存储在储能装置160中，并且可以在电力需求量增加或电力使用费用高的时间间隙释放所存储的电力。
外部电源110、配电板120以及储能装置160的一端可以被配置为分别连接至电力测量装置151、152和154。
连接至外部电源110的一端的第一电力测量装置151可以配置有用于测量由外部电源110供给的电量的至少一个模块。
连接至配电板120的一端的第二电力测量装置152可以配置有用于当将从外部电源110或储能装置160流出的电力供给至诸如家庭中的电子装置130的各种负荷时测量负荷中所使用的电量的至少一个模块。具体地，第二电力测量装置152除了测量负荷的耗电量之外，还可以测量负荷的电量的使用模式。也就是，第二电力测量装置152除了测量负荷的耗电量之外，还可以测量包括关于负荷的操作状态信息和耗电模式信息的电量数据。
连接至储能装置160的一端的第四电力测量装置154可以配置有用于测量从外部电源110流出并存储的电量以及释放至配电板120的电量的至少一个模块。
将参照图7至图9，基于包括上述电力测量装置的负荷电力监测系统的配置，对根据本发明的另一实施例的负荷电力监测方法进行详细描述。
图7至图9是示出根据本发明的另一实施例所应用的负荷电力监测系统的负荷电力监测操作的流程图。
图7是根据本发明的第一实施例当监测服务器10执行负荷电力监测操作时的操作流程图。
参照图7，在操作S710中，监测服务器10可以通过通信单元11采集来自电力测量装置151、152和154的电量数据。更详细地，监测服务器10可以采集由在外部电源110的输出端处的第一电力测量装置151、配电板120的输入端处的第二电力测量装置152和储能装置的一端处的第四电力测量装置154中的每一个测量并获得的电量数据。
在操作S720中，监测服务器10的控制单元12可以检查通过通信单元11所采集的第一电力测量装置151的电量数据。控制单元12可以检查包括从外部电源110施加的电量的第一电量数据。
当检查第一电力测量装置151的电量数据时，在操作S730中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第二电力测量装置152接收的第二电量数据。控制单元12可以检查包括关于电力通过配电板120被供给至的电子装置130的用电量模式和耗电量的信息的第二电量数据。在这一点上，关于用电量模式的信息可以通过NILM算法获得。
当检查第二电力测量装置152的电量数据时，在操作S740中，监测服务器10的控制单元12可以基于第一电力测量装置151和第二电力测量装置152的电量数据来估计并检查第四电力测量装置154的电量数据。更详细地，控制单元12可以通过利用第一电力测量装置151的第一电量数据和第二电力测量装置152的第二电量数据的差(-)来计算第四电力测量装置154的电量数据。也就是，当计算从外部电源110流出的电量(例如，第一电量数据)和经由配电板120由电子装置130所消耗的电量(例如，第二电量数据)之间的差时，可以计算出充入储能装置160中的电量(例如，充电量)以及释放的电量(例如，放电量)。
如上面所提到的，控制单元12可以检查包括第一电力测量装置151和第二电力测量装置152中的每一个的流入电量和耗电量的电量数据，检查所检查的电量数据，并且基于所检查的电量数据来估计并检查包括对于诸如储能装置160的可再生能源的充电量和发电量的第四电量数据。也就是，虽然作为例子描述了第四电力测量装置154被配置在储能装置160的一端处，但由于第四电力测量装置154的电量数据是根据第一电量数据和第二电量数据而估计的，所以根据系统的配置实施例可以不包括和不配置第四电力测量装置154。
在操作S750中，控制单元12可以将所检查的第一电量数据、第二电量数据和第四电量数据存储在存储单元13中。
图8是根据本发明的第二实施例当监测服务器10执行负荷电力监测操作时的操作流程图。
参照图8，在操作S810中，监测服务器10可以通过通信单元11采集来自电力测量装置151、152和154的电量数据。更详细地，监测服务器10可以采集由在外部电源110的输出端处的第一电力测量装置151、配电板120的输入端处的第二电力测量装置152和储能装置160的一端处的第四电力测量装置154中的每一个所测量并获得的电量数据。
在操作S820中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第二电力测量装置152接收的第二电量数据。控制单元12可以检查包括关于电力通过配电板120被供给至的电子装置130的用电量模式和耗电量的信息的第二电量数据。在这一点上，关于用电量模式的信息可以通过NILM算法来获得。
当检查第二电力测量装置152的电量数据时，在操作S830中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第四电力测量装置154接收的第四电量数据。控制单元12可以检查包括存储在储能装置160中的电量和释放的电量的第四电量数据。
在操作S840中，监测服务器10的控制单元12可以基于所检查的第二电力测量装置152的电量数据和所检查的第四电力测量装置154的电量数据来估计并检查第一电力测量装置151的电量数据。更详细地，控制单元12可以通过利用第四电力测量装置154的第四电量数据和第二电力测量装置152的第二电量数据之和(+)来计算第一电力测量装置151的电量数据。也就是，当计算存储在储能装置160中的电量(例如，第四电量数据)和经由配电板120由电子装置130所消耗的电量(例如，第二电量数据)之和时，可以估计并检查出从外部电源110流出的电量(例如，第一电量数据)。
如上面所提到的，控制单元12可以检查包括第二电力测量装置152和第四电力测量装置154中的每一个的耗电量或充电/放电电量的电量数据，并且可以基于所检查的电量数据来估计并检查包括从外部电源110流出的电量的第一电力测量装置151的电量数据。也就是说，虽然作为例子描述了第一电力测量装置151被配置在外部电源110的一端处，但由于第一电力测量装置151的电量数据是根据第二电量数据和第四电量数据而估计的，所以根据第一电力测量装置151的配置实施例，可以不包括和不配置第一电力测量装置151。
在操作S850中，控制单元12可以将所检查的第一电量数据、第二电量数据和第四电量数据存储在存储单元13中。
图9是根据本发明的第三实施例当监测服务器10执行负荷电力监测操作时的操作流程图。
参照图9，在操作S910中，监测服务器10可以通过通信单元11采集来自电力测量装置151、152和154的电量数据。更详细地，监测服务器10可以采集由在外部电源110的输出端处的第一电力测量装置151、配电板120的输入端处的第二电力测量装置152以及储能装置160的一端处的第四电力测量装置154中的每一个所测量并获得的电量数据。
在操作S920中，监测服务器10的控制单元12可以检查通过通信单元11所采集的第一电力测量装置151的电量数据。
当检查第一电力测量装置151的电量数据时，在操作S930中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第二电力测量装置152接收的第二电量数据。控制单元12可以检查包括关于电力通过配电板120被供给至的电子装置130的用电量模式和耗电量的信息的第二电量数据。在这一点上，关于用电量模式的信息可以通过NILM算法获得。
当检查第二电力测量装置152的电量数据时，在操作S940中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第四电力测量装置154接收的第四电量数据。控制单元12可以检查包括存储在储能装置160中的电量和释放的电量的第四电量数据。
如上面所提到的，控制单元12可以检查包括第一电力测量装置151、第二电力测量装置152以及第四电力测量装置154中的每一个的发电量或耗电量和充电/放电电量的电量数据。
在操作S950中，控制单元12可以将所检查的第一电量数据、第二电量数据和第四电量数据存储在存储单元13中。
根据第一、第二和第三实施例，控制单元12可以按照用户的请求通过输出单元14输出关于被检查并存储在存储单元13中的电量数据的信息。
图10是示出根据本公开的另一实施例的负荷电力监测系统的框图。
参照图10，根据本发明的另一实施例的负荷电力监测系统包括监测服务器10、外部电源110、配电板120、电子装置130、太阳能发电装置140以及储能装置160。具体地，外部电源110、配电板120、太阳能发电装置140以及储能装置160的一端可以被配置为包括用于检测流入或输出至这些装置的电量数据的电力测量装置151、152、153和154。
根据本发明的这另一实施例，当太阳能发电装置140和储能装置160被共同配置为可再生能源的例子时，对连接有多个可再生能源的配置进行说明。
监测服务器10可以获得包括由电力测量装置151、152、153和154测得的负荷和电源的耗电量、流入速率、充电/放电量以及耗电模式的电量数据。可以基于所获得的数据来监测并输出负荷的电力。
由于参照图14描述了监测服务器10的配置，所以省略了对其的详细说明。
作为诸如发电厂的外部发电源的外部电源110，可以将从外部电源110流出的电力通过配电板120供给至包括家庭中的电子装置130的各种负荷，或者可以将电力施加至储能装置160。
配电板120可以分配从外部电源110、太阳能发电装置140或者储能装置160流出的电力以将其施加至诸如家庭中的电子装置130的各种负荷。
太阳能发电装置140可以被配置为包括太阳电池组件141和控制模块142。入射至太阳能发电装置140的太阳电池组件141的太阳能可以通过控制模块140被转换为AC电力并被供给至配电板120。
储能装置160(例如，电能储存(EES))可以是一种用于存储从外部电源110流出的电力并在预定的时间点(或用户请求的时间点)将所存储的电力通过配电板120施加至电子装置130的装置。例如，可以在耗电较少或电力使用费用低的时间间隙，例如夜间，将电力存储在储能装置160中，并且可以在电力需求量增加或电力使用费用高的时间间隙释放所存储的电力。
外部电源110、配电板120、太阳能发电装置140以及储能装置160的一端可以被配置为分别连接至电力测量装置151、152、153和154。
连接至外部电源110的一端的第一电力测量装置151可以配置有用于测量由外部电源110供给的电量的至少一个模块。
连接至配电板120的一端的第二电力测量装置152可以配置有至少一个模块，其用于当将从外部电源110、太阳能发电装置140或储能装置160流出的电力供给至诸如家庭中的电子装置130的各种负荷时测量负荷中所使用的电量。具体地，第二电力测量装置152除了测量负荷的耗电量之外，还可以测量负荷的电量的使用模式。也就是，第二电力测量装置152除了测量负荷的耗电量之外，还可以测量包括关于负荷的操作状态信息和耗电模式信息的电量数据。
连接至太阳能发电装置140的输出端的第三电力测量装置153可以配置有用于测量由太阳能发电装置140产生的电量的至少一个模块。
连接至储能装置160的一端的第四电力测量装置154可以配置有用于测量从外部电源110流出并存储的电量以及释放至配电板120的电量的至少一个模块。
将参照图11至图13，基于包括上述电力测量装置的负荷电力监测系统的配置，对根据本发明的另一实施例的负荷电力监测方法进行详细描述。
图11至图13是示出根据本发明的另一实施例所应用的负荷电力监测系统的负荷电力监测操作的流程图。
图11是根据本发明的第一实施例当监测服务器10执行负荷电力监测操作时的操作流程图。
参照图11，在操作S1110中，监测服务器10可以通过通信单元11采集来自电力测量装置151、152、153和154的电量数据。更详细地，监测服务器10可以采集由在外部电源110的输出端处的第一电力测量装置151、配电板120的输入端处的第二电力测量装置152、太阳能发电装置140的输出端处的第三电力测量装置153和储能装置的一端处的第四电力测量装置154中的每一个所测量并获得的电量数据。
在操作S1120中，监测服务器10的控制单元12可以检查通过通信单元11所采集的第一电力测量装置151的电量数据。控制单元12可以检查包括从外部电源110施加的电量的第一电量数据。
当检查第一电力测量装置151的电量数据时，在操作S1130中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第二电力测量装置152接收的第二电量数据。控制单元12可以检查包括关于电力通过配电板120被供给至的电子装置130的用电量模式和耗电量的信息的第二电量数据。在这一点上，关于用电量模式的信息可以通过NILM算法获得。
当检查第二电力测量装置152的电量数据时，在操作S1140中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第四电力测量装置154接收的第四电量数据。控制单元12可以检查包括充入储能装置160中的电量和通过配电板120施加至电子装置130的放电量的第四电量数据。
在操作S1150中，监测服务器10的控制单元12可以基于第一电力测量装置151、第二电力测量装置152和第四电力测量装置154的电量数据来估计并检查第三电力测量装置153的电量数据。更详细地，在从第四电力测量装置154的第四电量数据和第二电力测量装置152的第二电量数据之和(+)中减去(-)第一电力测量装置151的第一电量数据时，控制单元12可以估计并检查出由第三电力测量装置153测得的、由太阳能发电装置140产生的电量(例如，第三电量数据)。
如上所述，控制单元12可以检查第一电力测量装置151、第二电力测量装置152和第四电力测量装置154的电量数据，并且可以基于所检查的电量数据来估计并检查包括由太阳能发电装置140产生的电量的第三电力测量装置153的第三电量数据。也就是，虽然作为例子描述了第三电力测量装置153被配置在太阳能发电装置140的一端处，但由于第三电力测量装置153的电量数据是根据第一电量数据、第二电量数据和第四电量数据而估计的，所以根据系统的配置实施例可以不包括和不配置第三电力测量装置153。
在操作S1160中，控制单元12可以将所检查的第一电量数据、第二电量数据、第三电量数据以及第四电量数据存储在存储单元13中。
图12是根据本发明的第二实施例当监测服务器10执行负荷电力监测操作时的操作流程图。
参照图12，在操作S1210中，监测服务器10可以通过通信单元11采集来自电力测量装置151、152、153和154的电量数据。更详细地，监测服务器10可以采集由在外部电源110的输出端处的第一电力测量装置151、配电板120的输入端处的第二电力测量装置152、太阳能发电装置140的输出端处的第三电力测量装置153和储能装置的一端处的第四电力测量装置154中的每一个所测量并获得的电量数据。
在操作S1220中，监测服务器10的控制单元12可以检查通过通信单元11所采集的第一电力测量装置151的电量数据。控制单元12可以检查包括从外部电源110施加的电量的第一电量数据。
当检查第一电力测量装置151的电量数据时，在操作S1230中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第二电力测量装置152接收的第二电量数据。控制单元12可以检查包括关于电力通过配电板120被供给至的电子装置130的用电量模式和耗电量的信息的第二电量数据。在这一点上，关于用电量模式的信息可以通过NILM算法获得。
在操作S1250中，监测服务器10的控制单元12可以基于第一电力测量装置151、第二电力测量装置152和第三电力测量装置153的电量数据来估计并检查第四电力测量装置154的电量数据。更详细地，控制单元12可以通过从第一电力测量装置151的第一电量数据和第三电力测量装置153的第三电量数据之和(+)中减去(-)第二电力测量装置152的第二电量数据来估计并检查由第四电力测量装置154检测的充电量和放电量(例如，第四电量数据)。在这一点上，如果第一电量数据和第三电量数据之和(+)超过第二电量数据，这可以定义充电量数据，而如果第一电量数据和第三电量数据之和(+)小于第二电量数据，这可以定义放电量数据。
当检查第四电量数据时，在操作S1240中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第三电力测量装置153接收的第三电量数据。控制单元12可以检查包括由太阳能发电装置140产生的电量的第三电量数据。
如上所述，控制单元12可以检查第一电力测量装置151、第二电力测量装置152和第三电力测量装置153的电量数据，并且可以基于所检查的电量数据来估计并检查充入储能装置160或从储能装置160释放的电量(例如，第四电量数据)。也就是，虽然作为例子描述了第四电力测量装置154被配置在储能装置160的一端处，但由于第四电力测量装置154的电量数据是根据第一电量数据、第二电量数据和第三电量数据而估计的，所以根据系统的配置实施例可以不包括和不配置第四电力测量装置154。
在操作S1260中，控制单元12可以将所检查的第一电量数据、第二电量数据、第三电量数据以及第四电量数据存储在存储单元13中。
图13是根据本发明的第三实施例当监测服务器10执行负荷电力监测操作时的操作流程图。
参照图13，在操作S1310中，监测服务器10可以通过通信单元11采集来自电力测量装置151、152、153和154的电量数据。更详细地，监测服务器10可以采集由在外部电源110的输出端处的第一电力测量装置151、配电板120的输入端处的第二电力测量装置152、太阳能发电装置140的输出端处的第三电力测量装置153和储能装置的一端处的第四电力测量装置154中的每一个所测量并获得的电量数据。
在操作S1320中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第二电力测量装置152接收的第二电量数据。控制单元12可以检查包括关于电力通过配电板120被供给至的电子装置130的用电量模式和耗电量的信息的第二电量数据。在这一点上，关于用电量模式的信息可以通过NILM算法获得。
当检查第二电力测量装置152的电量数据时，在操作S1330中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第四电力测量装置154接收的第四电量数据。控制单元12可以检查包括存储在储能装置160中的电量和放电量的第四电量数据。
当检查第四电力测量装置154的电量数据时，在操作S1340中，监测服务器10的控制单元12可以检查从第三电力测量装置153接收的第三电量数据。控制单元12可以检查包括由太阳能发电装置140产生的电量的第三电量数据。
在操作S1350中，监测服务器10的控制单元12可以基于所检查的第二电力测量装置152、第三电力测量装置153和第四电力测量装置154的电量数据来估计并检查第一电力测量装置151的电量数据。更详细地，在从第二电力测量装置152的第二电量数据和第四电力测量装置154的第四电量数据之和(+)中减去(-)第三电力测量装置153的第三电量数据时，控制单元12可以估计并检查出由第一电力测量装置151测得的、包括从外部电源110流出的电量的第一电量数据。
如上所述，控制单元12可以检查第二电力测量装置152、第三电力测量装置153以及第四电力测量装置154的电量数据，并且可以基于所检查的电量数据来估计并检查出外部电源110的电量(例如，第一电量数据)。也就是，虽然作为例子描述了第一电力测量装置151被配置在外部电源110的一端处，但由于第一电力测量装置151的电量数据是根据第二电量数据、第三电量数据和第四电量数据而估计的，所以根据第一电力测量装置151的配置实施例可以不包括和不配置第一电力测量装置151。
在操作S1360中，控制单元12可以将所检查的第一电量数据、第二电量数据、第三电量数据以及第四电量数据存储在存储单元13中。
图15是示出根据本发明的实施例的用于输出负荷电力监测结果的操作的流程图。图16是示出根据本发明的实施例的负荷电力监测结果输出的视图。
参照图15和图16，对根据本发明的实施例的用于输出存储在监测服务器10的存储单元13中的负荷电力监测结果的操作进行了详细描述。
参照图15和图16，在操作S1510中，监测服务器10的控制单元12可以检测对根据实施例、另一实施例或再一实施例所测得和获得然后存储在存储单元13中的电量数据的输出请求信号。该输出请求信号可以通过用户输入单元(未显示)来输入，或者可以从远程终端有线/无线地接收。
操作S1520中，监测服务器10的控制单元12可以提取存储在存储单元13中的电量数据，且在操作S1530中，可以以如图形、数字和文本的各种方式来显示电量数据，如图16所示。图16是示出关于电子装置和可再生能源的耗电量或充电量的信息的视图。例如，A至C代表电子装置的电量数据，而D代表可再生能源140和160的电量数据。在电子装置的电量数据作为NILM分析所需要的数据被检测的情况下，电量数据的期间可以是短的。
虽然根据本发明的实施例顺序地描述了用于测量或估计外部电源110、连接至配电板120的电子装置130、太阳能发电装置140以及储能装置160中的每一个的电量数据的操作，但是用于估计或测量电量数据的操作顺序并不受限制，而是可以以各种形式变化并执行。
如上所述，根据本发明的实施例的电力测量装置和利用该装置的负荷电力监测系统及其操作方法以最小的成本配置了高度可靠和高性能的系统，并根据其有效地执行负荷电量监测。
尽管已经参照数个其示范实施例描述了一些实施例，但是应当理解的是，本领域技术人员能够设想出将落在本公开的原理的精神和范围内的许多其他的改进和实施例。更具体地，在本公开、附图及所附权利要求的范围内可以对主题组合布置的组成部件和/或布置做出各种变化和修改。除了对组成部件和/或布置做出的变化和修改以外，对于本领域的技术人员来说，替代使用也将是显而易见的。

Claims (4)

1.一种负荷电力监测系统，包括：
外部电源；
可再生能源，其被配置为发电或存储从所述外部电源施加的电力，并且释放所发的电力或所存储的电力；
配电板，其包括与所述外部电源和所述可再生能源电连接的输入端和与多个电子装置电连接的输出端；
第一电力测量装置，其安装在所述外部电源的输出端，并且被配置为获得第一电量数据；
第二电力测量装置，其安装在所述配电板的输入端，并且被配置为获得作为多个所述电子装置消耗的负荷电量的第二电量数据；以及
监测服务器，其被配置为基于所述第一电量数据和所述第二电量数据来估计所述可再生能源中的第三电量数据，并基于所述第一电量数据和所述第二电量数据以及估计的所述第三电量数据来监测负荷的电力，
所述第二电力测量装置通过非侵入式负荷监测算法来获得所述负荷的电量消耗模式，
所述可再生能源是太阳能发电装置和储能装置中的至少一个，
所述可再生能源是所述储能装置的情况下，所述储能装置在耗电少的时间间隙存储从所述外部电源流入的电力，在电力需求量大的时间间隙将所存储的电力向与所述配电板连接的电子装置释放，
所述监测服务器包括：
通信单元，从所述第一电力测量装置和所述第二电力测量装置采集第一电量数据和第二电量数据；
存储单元，存储所采集的所述第一电量数据和所述第二电量数据以及由所述第一电量数据和所述第二电量数据估计的第三电量数据；
控制单元，检测所存储的电量数据的输出请求信号；
输出单元，根据所述输出请求信号，将存储于所述存储单元的电量数据以图形形式显示。
2.根据权利要求1所述的负荷电力监测系统，其中，当所述可再生能源是太阳能发电装置时，所述太阳能发电装置包括太阳电池组件和被配置为将所述太阳电池组件的能量转换为电力的控制模块。
3.根据权利要求2所述的负荷电力监测系统，其中，第三电力测量装置连接至所述太阳能发电装置的一端，并且所述第三电力测量装置检测包括所述太阳能发电装置的发电量和电力输出量的第三电量数据。
4.根据权利要求1所述的负荷电力监测系统，其中，第四电力测量装置连接至所述储能装置的一端，并且所述第四电力测量装置检测包括充电量和放电量的第四电量数据。
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