JP2018107992A - 電力使用量情報収集システム及び方法 - Google Patents

電力使用量情報収集システム及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018107992A
JP2018107992A JP2016255135A JP2016255135A JP2018107992A JP 2018107992 A JP2018107992 A JP 2018107992A JP 2016255135 A JP2016255135 A JP 2016255135A JP 2016255135 A JP2016255135 A JP 2016255135A JP 2018107992 A JP2018107992 A JP 2018107992A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
power usage
event
usage information
data set
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2016255135A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6433477B2 (ja
Inventor
イム,ジャエリュン
Jae Ryun Yim
リ,ヒョソプ
Hyoseop Lee
チェ,ジョン−ウン
Jong-Woong Choe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Encored Tech Inc
ENCORED TECHNOLOGIES Inc
Original Assignee
Encored Tech Inc
ENCORED TECHNOLOGIES Inc
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 Encored Tech Inc, ENCORED TECHNOLOGIES Inc filed Critical Encored Tech Inc
Publication of JP2018107992A publication Critical patent/JP2018107992A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6433477B2 publication Critical patent/JP6433477B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R11/00Electromechanical arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. of consumption
    • G01R11/30Dynamo-electric motor meters
    • G01R11/32Watt-hour meters
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44Arrangements for executing specific programs
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q20/00Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/08Payment architectures
    • G06Q20/14Payment architectures specially adapted for billing systems
    • YGENERAL 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
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS 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
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

【課題】電力使用データ収集システム及び方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る電力使用量データ収集システムは、少なくとも一つの負荷機器と連結される電力引き込み点に設けられ、前記負荷機器の電力使用情報を測定する電力使用量測定装置、前記負荷機器の動作を誘導する動作ガイドを転送する前記電力使用情報を分析する電力使用量分析サーバ、前記少なくとも一つの負荷機器と連動し、前記動作ガイドを表示するユーザ端末、及び基準データを格納するデータベースを含み、前記電力使用量分析サーバは、前記動作ガイドに表示された動作が実行されれば、前記動作ガイドに表示された動作に連関した電力変化イベントを検出してイベントデータセットを生成し、前記イベントデータセットを前記基準データと比較して前記イベントデータセットが新規な場合に前記データベースに新規基準データとして登録することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は電力管理方案に関し、より詳しくは、電力管理サーバに負荷機器を登録することによって登録された負荷機器による電力使用を管理できるシステム、移動端末及びその電力管理方法に関する。本研究は、2016年度産業通商資源部(MOTIE)と韓国エネルギー技術評価院(KETEP)の支援を受けて遂行した研究課題である。 (No.20161210200410)
電力管理のために個別負荷機器の電力使用情報を取得する従来の技術は、ハードウェア的な接近とソフトウェア的な接近等といった様々な方法で発展してきた。
ハードウェア的な接近方法は、複数の個別エネルギー測定装置を設けるか、または分電盤内の複数のセンサを用いて個別負荷機器のエネルギー使用情報を抽出するため、設置空間の制約及び設備投資が増大するという問題がある。
それを解決するために、電力引き込み点での測定装置とサーバとの協力を通じて効率的に個別負荷機器のエネルギー使用情報を抽出するソフトウェア的な接近方法が考案された。すなわち、単一測定装置が電流、電圧、電力等の様々なデータを収集し、サーバが関連データを解釈及び収集する方式により、総エネルギー使用情報から個別負荷機器のエネルギー使用情報を抽出しようとした。このような接近方式の電力使用情報計算法をNILM(Non−Intrusive Load Monitoring)という。
しかし、負荷機器が製品別に非常に様々な特徴を有するため(例えば、特定製造会社の冷蔵庫も発売年度、浄水器の有無によってエネルギーの使用特徴が異なる)、NILMを利用するためには様々な個別負荷機器のエネルギー使用データを持続的に取得しなければならない。
上述した従来技術の問題点を解決するために、本発明は、別途の追加装置を用いることなく、電力引き込み点に設けられた電力使用量測定装置を用いた電力データ収集装置を提供することをその目的とする。
また、ユーザ端末に設けられた電力管理アプリケーションを用いて負荷機器を容易に電力管理サーバに登録することをその目的とする。
なお、電力管理サーバに負荷機器を登録する時、電力消費パターン及び機器情報を登録するようにして負荷機器別の電力使用をより正確に把握することをその目的とする。
前記技術的課題を解決するために、本発明に係る電力使用量データ収集システムは、少なくとも一つの負荷機器と連結される電力引き込み点に設けられ、前記負荷機器の電力使用情報を測定する電力使用量測定装置、前記負荷機器の動作を誘導する動作ガイドを転送する前記電力使用情報を分析する電力使用量分析サーバ、前記少なくとも一つの負荷機器と連動し、前記動作ガイドを表示するユーザ端末、及び基準データを格納するデータベースを含み、前記電力使用量分析サーバは、前記動作ガイドに表示された動作が実行されれば、前記動作ガイドに表示された動作に連関した電力変化イベントを検出してイベントデータセットを生成し、前記イベントデータセットを前記基準データと比較して前記イベントデータセットが新規な場合に前記データベースに新規基準データとして登録する。
この場合、前記電力使用量分析サーバは、イベント検出部、データ比較部、負荷機器別再組合部及びユーザインターフェースを含んでもよい。
また、前記データ比較部はイベント電力比較部を含み、前記イベント電力比較部は前記イベントデータセットと前記基準データの視覚的データの比較、相互相関係数及び二乗平均平方根誤差のうち少なくともいずれか一つに基づいて前記イベントデータセットが前記基準データに対比して新規であるか否かを判断してもよい。
なお、前記イベント検出部は、前記電力使用量測定装置から受信した電力使用情報のうち特定時間区間を含む分析ウィンドウを移動させながら前記分析ウィンドウ内の電力量の変化に基づいて前記電力変化イベントの始点及び終点を算出し、前記イベントデータセットが前記始点から前記終点までの電力使用情報を含むように前記イベントデータセットを生成してもよい。
また、前記動作ガイドは、前記負荷機器のうちいずれか一つのオン(On)またはオフ(Off)動作を含んでもよい。
なお、前記ユーザ端末は、電力管理アプリケーションを含んでもよい。
さらに、前記電力使用量分析サーバは、前記負荷機器の登録に対して所定の補償を付与してもよい。
一方、本発明の実施形態による電力使用量情報収集方法は、ユーザ端末において、電圧引き込み点に連結された負荷機器の新規登録を要請するステップ、電圧引き込み点に連結された負荷機器の新規登録要請に基づいて前記負荷機器と連動する前記ユーザ端末に前記負荷機器に対する動作ガイドを転送するステップ、前記負荷機器に連結された電力使用量測定装置から電力使用情報の転送を受けるステップ、前記電力使用情報から電力変化イベントを検出するステップ、前記電力変化イベントの電力データに対応するイベントデータセットをデータベースに格納された基準データと比較するステップ、及び前記比較の結果に基づいて前記イベントデータセットが新規なものであれば、新規基準データとして前記データベースに格納するステップを含む。
また、前記イベントデータセットと前記基準データとを比較するステップは、前記イベントデータセットと前記基準データの視覚的データの比較、相互相関係数及び二乗平均平方根誤差のうち少なくともいずれか一つに基づいて比較するステップを含んでもよい。
なお、前記電力変化イベントを検出するステップは、前記電力使用量測定装置から受信した電力使用情報のうち特定時間区間を含む分析ウィンドウを移動させながら前記分析ウィンドウ内の電力量の変化に基づいて前記電力変化イベントの始点及び終点を算出するステップ、及び前記イベントデータセットが前記始点から前記終点までの電力使用情報を含むように前記イベントデータセットを生成するステップを含んでもよい。
また、前記動作ガイドは、前記負荷機器のうちいずれか一つのオン(On)またはオフ(Off)動作を含んでもよい。
なお、前記ユーザ端末は、電力管理アプリケーションを含んでもよい。
さらに、前記イベントデータセットが新規であって前記データベースに格納されれば、所定の補償を付与するステップをさらに含んでもよい。
本発明は、別途の装置を用いることなく、電力計測装置から個別負荷機器関連のデータを、ユーザから該負荷機器のモデル名、動作モード等の特性情報を取得することによって、個別負荷機器に対する電力使用情報の抽出性能の向上を図ることができる。
本発明の一実施形態による電力データ収集システムを示すブロック図である。 本発明の一実施形態による電力使用量分析サーバの構成を示す図である。 本発明の一実施形態による電力データ収集手続きを示す図である。 本発明の一実施形態による電力データ収集アプリケーションの画面を示す。 本発明の一実施形態による電力データ収集アプリケーションの画面を示す。 本発明の一実施形態による電力データ収集アプリケーションの画面を示す。 本発明の一実施形態による電力データの分析を説明するための図である。 本発明の一実施形態による電力データの分析を説明するための図である。 本発明の一実施形態による電力データの分析を説明するための図である。 本発明の一実施形態による電力データの分析を説明するための図である。
以下の内容は単に発明の原理を例示する。よって、当業者であれば、たとえ本明細書に明確に説明または図示されていないと言えども、発明の原理を実現し、発明の概念と範囲に含まれた様々な装置を発明することができるものである。また、本明細書に列挙された全ての条件付きの用語及び実施形態は原則的に発明の概念が理解できるようにするための目的にのみ明白に意図され、このように特別に列挙された実施形態及び状態に制限的ではないものとして理解しなければならない。
上述した目的、特徴及び長所は添付された図面と関連した次の詳細な説明を通じてより明らかになるものであり、それにより、発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が発明の技術的思想を容易に実施することができるものである。
また、発明を説明するにおいて発明と関連した公知技術に関する具体的な説明が発明の要旨を不要に濁す恐れがあると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。以下では添付した図面を参照して説明する。
以下では、図1を参照して本発明の一実施形態による電力データ収集システムを説明する。
本発明の一実施形態による電力データ収集システムは、電力使用量測定装置100、電力使用量分析サーバ200、ユーザ端末300及びデータベース400を含む。ここで、ユーザ端末300はアプリケーションプログラムを含むクライアントであって、ソフトウェアまたはハードウェアとして実現することができる。すなわち、ユーザ端末300は、上述した電力使用量分析サーバ200に接続するクライアントとして機能する携帯電話、タブレット、PC等のユーザ機器に設置されるアプリケーションプログラムであってもよい。
電力使用量測定装置100は、電力引き込み点において電圧/電流センサを用いて電力引き込み点を通じて消費される電力量を測定する装置である。この場合、電力引き込み点とは、例えば、各家庭または建物の配電盤または分電盤、またはマルチタップのように複数の負荷機器に対して電力が引き込まれる地点(node)である。よって、電力使用量測定装置100により測定される電力量は、電力引き込み点に連結された複数の負荷機器で用いられる電力量の和となる。
より詳細には、電力使用量測定装置100は、電圧/電流センサを用いて電力引き込み点を通じて消費される電圧及び電流を測定し、それを用いて電圧、電流、有効/無効電力等の各種電力情報を電力使用量分析サーバ200に転送することができる。この時、電力使用量測定装置100は、数KHz〜MHzのサンプリングレートで電力量を測定した後、電力使用量分析サーバ200が要求するサンプリングレートに、例えば、5Hz〜100Hz程度の情報として格納して転送することができる。これは、転送時に過度に高いデータレートで転送すれば、ネットワークに負荷が大きくかかり、過度に低いレートで転送すれば、NILMを通じた分析時に家電機器を区分するのが不利である。よって、好ましくは、5Hz〜100Hz程度の情報として転送することが好ましい。例えば、電力使用量測定装置100は、10KHzにサンプリングした電力データを、設定に応じて、例えば10Hzのデータに加工して伝達することができる。
電力使用量分析サーバ200は、ネットワーク500を介して伝達を受けたデータを分析及び加工し、電力分析データを該電力使用量測定装置100と連動するユーザ端末300に転送することができる。また、分析されたデータをデータベース400に格納し、今後の電力データの分析時に基準データとして活用することができる。
図2を参照すれば、電力使用量分析サーバ200は、イベント検出部210、データ比較部220、負荷機器別再組合部230及びユーザインターフェース240を含むことができ、データベース400と連動して個別電力使用パターンデータを格納することができる。
先ず、電力使用量分析サーバ200のイベント検出部210は、リアルタイムで受信する電力データから電力変化イベントを検出することができる。このような電力量の変化は、例えば、負荷機器(例えば、TV、冷蔵庫等)のオン/オフ(on/off)、特定部品(例えば、冷蔵庫の霜取り器、エアコン室外機)、特定モード(例えば、炊飯器の保温モード)の動作によるものである。
データ比較部220は、電力データを検出されたイベントに基づいて従来データベースに格納された電力使用データ(基準データ)と比較して、どの機器で電力が使われているかを区分してラベリングすることができる。
この場合、データ比較部220は、イベント電力比較部222及びイベントパターン比較部224を含むことができる。
イベント電力比較部222は、イベント検出部210により検出された電力変化イベントがどの機器から発生したかを探すものである。例えば、イベント電力比較部222は、有効/無効電力量の変化量(Δp、Δq)等に基づいてイベントが発生した負荷機器を探すことができる。イベント電力比較部222は、イベント検出部210により検出されたイベントにどの機器から発生したイベントであるかに対するメタデータを付加することができる。イベント電力比較部222の機能については詳細に後述することにする。
イベントパターン比較部224は、機器別に、時間に応じて発生したパターンデータを格納し、それを比較することができる。例えば、炊飯器の場合、ご飯を炊くために始めて水が沸くまで加熱する時間区間があり、水が沸いた後に米が煮えるまで温度を維持するために短い周期ごとに加熱する区間があり、ご飯が完成した後に保温のために周期的に熱を加える区間がある。このように、負荷機器別に負荷機器特有の動作に対応する時間に応じた電力使用パターン(例えば、特定部品がオン/オフする時間等)があり、イベントパターン比較部224はこのようなパターンデータを下記に説明された負荷機器別に再び組み合わせられたデータと比較して負荷機器別の電力使用を区別することができる。
イベントパターン比較部224は、イベント検出部210及びイベント電力比較部222がどの機器から発生したイベントであるかを探せない場合には、データベース400に格納された個別負荷機器のイベントパターンデータ(基準データ)に基づいて、総電力量から個別負荷機器の電力使用を区別することができる。一方、イベントパターン比較部224は、機械学習によって個別負荷機器のイベントパターンデータをアップデートして格納することができる。
負荷機器別再組合部230は、イベント電力比較部222により追加されたメタデータに基づいて、時間軸において負荷機器別に電力使用量を再び組み合わせて負荷機器別の電力使用量を算出することができる。
例えば、A時点で発生したTVをつける動作及びB時点で発生したTVを消す動作をイベント検出部210及びイベント電力比較部222を介して発見した場合には、負荷機器別再組合部230は、時間軸においてTVのつける動作とTVの消す動作による電力変化量を時間軸において再び組み合わせ、TVの特定時間中の電力量を算出することができる。
一方、ユーザインターフェース240は、電力使用量分析サーバ200から提供するデータ、演算された電力量等をユーザ端末300に転送することができる。この場合、ユーザインターフェース240は、電力使用量の分析結果をモバイルウェブページを通じてユーザ端末に提供してもよく、または、モバイル機器で動作するアプリケーションプログラム(以下、「アプリ」という)を通じてユーザ端末に提供してもよい。
よって、本発明による電力使用量分析サーバ200は、上述した動作を通じて電圧引き込み点においてセンシングした総電力量に基づいて、電力引き込み点に連結された各個別負荷機器の電力使用量を区別して算出することができる。また、算出された各個別負荷機器の電力使用量をユーザ端末に転送してユーザの便益を提供することができる。
但し、上述した電力使用量の分析で重要なものは、個別負荷機器のイベント電力比較分析に基礎となるデータ、例えば、個別負荷機器のオン/オフデータまたは個別負荷機器の特定動作に応じた電力量変化データである。このようなデータを取得するために、従来には個別負荷機器別にエネルギー測定装置を別途に付けて電力値を測定した後にサーバにデータを転送したが、本発明によれば、このようなハードウェアの追加なしにアプリを通じた簡単な個別負荷機器の登録によってNILM分析のための基礎データを容易に取得することができる。
以下では、図3〜図6を参照して本発明に係る電力使用データ収集方法、特にユーザ端末300及び電力使用量測定装置100を介して電力使用量分析サーバに負荷機器を登録する方法について詳細に説明する。
図3によれば、先ず、本発明に係る電力使用データ収集方法は、ユーザ端末300において電力管理アプリケーションを駆動することから始まる(S302)。
電力管理アプリケーションが駆動されれば、図4(a)に示すようなログイン画面が表示され、ユーザは、例えば、IDとパスワードを入力し、確認ボタンを押してサーバに認証を要請することができる(S304)。
この時、電力使用量分析サーバ200は、ユーザを認証し(S306)、認証信号がユーザ端末に転送される(S308)。ユーザ認証後には、図4(b)に示すような初期画面が表示され、例えば、リアルタイム電力使用量やリアルタイム電気料金等のユーザが必要とする情報が初期画面に表示される。
一方、図4(b)画面の下段に示すように、本発明の一実施形態によるアプリケーションプログラムは、新規機器を登録するためのアイコン410を表示することができる。ユーザが新規機器の登録のアイコン410を押せば、ユーザ端末300は電力使用量分析サーバ200に新規機器の登録を要請することができる(S312)。
但し、本実施形態においては、新規機器の登録のボタンをユーザーインターフェースに表示し、ユーザが新規機器の登録要請を送るものとして説明しているが、アプリがユーザ端末で実行されている間に新規イベントを電力使用量分析サーバ200が検出すれば、電力使用量分析サーバ200が新規機器の登録をユーザに要請し、ユーザの確認を受けて負荷機器の登録手続きを行うこともできる。
一方、電力使用量分析サーバ200は、ユーザ端末300から新規機器の登録要請を受ければ、ユーザ端末に情報入力を要請することができる(S314)。この場合、ユーザ端末300は、図5(a)に示すような情報入力要請画面を表示することができる。
この時、ユーザは、入力ウィンドウ510に電力使用量分析サーバ200が要求する項目を入力することができ、選択ボタン520により多項選択式で表示した複数の機器リストのうち登録しようとする機器を選択して入力することもできる。
入力後、電力使用量分析サーバ200は、登録しようとする機器の動作を誘導する動作ガイドをユーザ端末に表示することができる。例えば、図5(b)、図6(a)に示すようにユーザ端末を介して登録しようとする機器のオン/オフをして下さいという要請をユーザ画面を介して表示するか、または、例えば、炊飯器の炊飯ボタンの選択等といった特定モードの進入を誘導するガイドをユーザ画面に表示することができる。
この場合、電力使用量分析サーバ200は、予め定められた時間の間、連動した電力使用量測定装置100を介したデータから電力変化イベントが検出されなければ、エラーメッセージをユーザ端末300に転送することができる。
一方、予め定められた時間の間、連動した電力使用量測定装置100から受信したデータから電力変化イベントが発生する場合に、電力使用量分析サーバ200は電力データを比較分析する(S324)。より詳しくは、電力使用量分析サーバ200は、ユーザが登録しようとする装置がデータベース400に格納されたイベントデータ(基準データ)と同一の電力変化イベントを生成するか否かを基準データと比較分析をする。そして、図6(b)に示すように、比較の結果をユーザ端末300に転送して画面に表示し(S326)、ユーザの確認を要請する。
この場合、電力使用量分析サーバ200は、既存の格納された基準データに基づいて、ユーザの入力部分よりさらに詳細な情報、例えば、詳細モデル名等を表示したり、比較の結果によってユーザの入力が誤った部分を修正して表示したりすることができる。
一方、ユーザは、ユーザ端末300に表示されたデータを確認し、確認ボタンを押して電力使用量分析サーバ200に確認意思を知らせる。そして、該当データはデータベース400に登録されるようになる。
比較の結果、新たに登録しようとする機器が既存のデータベースにない場合には、ユーザ入力情報をデータベース400に新規に登録する。この場合、電力使用量分析サーバ200は、ユーザ端末300を介して入力したデータよりさらに詳細な追加データをユーザに要請することもできる。
このようなユーザの機器登録手続きを通じて、電力使用量分析サーバ200はより正確な分析に必要な基礎データを収集することができる。
一方、このような新規機器の登録手続きを行う場合、電力使用量分析サーバ200は、それに対する補償をユーザに支給することもできる。例えば、電力使用量分析サーバ200は、サイバーマネーまたはポイント等といった様々な方法の補償を支給することができる。
以下では、図7〜図10を参照して本発明の実施形態によるイベント検出及び比較方法について詳細に説明する。
上述したように、新規機器を電力使用量分析サーバ200に登録するために、電力使用量分析サーバ200は、電力使用量測定装置100により一定期間の間(740)測定された電力量データにおいて、分析ウィンドウ710を移動(730)させながら電力量データの上昇変化(715)または下降変化(717)があるか否かを検出する。
より詳細には、電力使用量分析サーバ200のイベント検出部210は、分析ウィンドウ710内の最大値及び最小値を検出し、一定誤差以上大きい場合にイベントが発生したことを表示することができる。但し、分析ウィンドウ710は、イベントが中止される時点まで続けて移動しながらイベントの始点と終点を確認することができる。そして、イベント検出部210は、イベントの始点と終点間の電力使用データを含むイベントデータセット770をイベント電力比較部222に転送する。
イベント電力比較部222は、データベース400内のイベントデータ810、820、830と転送を受けたイベントデータセット770とを比較して、どの機器から発生したデータであるかを確認する。
この場合、データの類似性の判断は、視覚的な形態の比較、相互相関係数の比較及び/又は二乗平均平方根誤差等のアルゴリズムを用いることができる。
例えば、転送を受けたイベントデータセット770は、深層学習方式の機械学習を行う人工知能によってデータベースの個別負荷機器のイベントと視覚的に比較される。上述したイベントデータセット770及びデータベース400に格納された個別負荷機器のイベントデータをイメージとして認識して視覚的な形態(例えば、オーバーシュートのロブの形態等)を比較し、同一の負荷機器から発生したイベントであるか否かを比較確認することができる(図9参照)。
電力変化イベントは次のような過程により比較することができる。
1)先ず、データベース400に格納された個別負荷機器のデータに対し、x軸を時間とし、y軸を有効電力とするグラフ(P)を描き、それをピクチャーとして格納する。
2)そして、ピクチャー(P)を個別機器名称(X)でラベリングする。
3)深層学習を活用して自動イメージ分類器(例えば、CNNに基づいた分類器)を生成する。この場合、入力は前記ピクチャー(P)となり、出力は機器名称(X)となる。
4)転送を受けたイベントデータセット770に対し、x軸を時間とし、y軸を有効電力とするグラフ(P’)を描き、それを3)で生成したイメージ分類器に入れ、それに対する個別機器名称(X’)を得る。
5)4)を通じて高確率でイベントデータセット770がデータベース400に存在する個別機器に分類されれば、イベントデータセット770は、データベース400に記録された個別負荷機器から発生したイベントとして認識する。
一方、無効電力に対しても同様にアルゴリズムを構成することによって2個の分類器を生成することができる。そして、同一負荷機器として認識するのも2個の分類器が同一の答えを提示する時に制限することもできる。
または、転送を受けたイベントデータセット770とデータベースに格納されたデータの相互相関係数(cross−correlation)を求め、相互相関係数が予め定められた範囲内にある場合に、二つのイベントデータが同一の負荷機器から発生したイベントであるかを比較確認することができる。
または、転送を受けたイベントデータセット770とデータベースに格納されたデータの二乗平均平方根誤差(Root−Mean−Square Error)を求め、誤差が予め定められた範囲内にある場合に、二つのイベントデータが同一の負荷機器から発生したイベントであるかを比較確認することができる。
このような相互相関係数及び二乗平均平方根誤差の許容範囲はデータ蓄積に応じて機械学習によって適応的に変化されることができる。
相互相関係数及び二乗平均平方根誤差の許容範囲は次のような方法により適応的に変化させる(図10参照)。
1)データベース400に個別負荷機器のイベントXに対し、Xとは異なる全ての個別負荷機器のイベントとの相互相関係数(あるいは、二乗平均平方根)(P)を計算する。
2)1)において、相互相関係数である場合、1−abs(P)に対するヒストグラムを描く。二乗平均平方根である場合、Pに対するヒストグラムを描く。
3)2)をデータベース400において分類する個別負荷機器の個数(k)のクラスターに分解する。
4)3)で分解されたクラスターのうち中心が0に最も近いクラスターの中心をcとする。この場合、cは、例えば、クラスターの中央値となる。
5)次回のクラスターの中心をc’とすれば、許容範囲を、例えば、(c+c’)/2に設定する。
よって、本発明によれば、ユーザが居住する家庭または建物内にある個別負荷機器の電力変化イベントに対するメタデータをユーザ端末300を介して容易に得ることができるため、NILMを通じた電力使用量の分析に有用である。
以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で様々な修正、変更および置換が可能である。
したがって、本発明に開示された実施形態および添付された図面は本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施形態および添付された図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は下記の請求範囲によって解釈しなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれると解釈しなければならない。

Claims (13)

  1. 少なくとも一つの負荷機器と連結される電力引き込み点に設けられ、前記負荷機器の電力使用情報を測定する電力使用量測定装置、
    前記負荷機器の動作を誘導する動作ガイドを転送する前記電力使用情報を分析する電力使用量分析サーバ、
    前記少なくとも一つの負荷機器と連動し、前記動作ガイドを表示するユーザ端末、及び
    基準データを格納するデータベースを含み、
    前記電力使用量分析サーバは、前記動作ガイドに表示された動作が実行されれば、前記動作ガイドに表示された動作に連関した電力変化イベントを検出してイベントデータセットを生成し、前記イベントデータセットを前記基準データと比較して前記イベントデータセットが新規な場合に前記データベースに新規基準データとして登録する、電力使用量情報収集システム。
  2. 前記電力使用量分析サーバは、イベント検出部、データ比較部、負荷機器別再組合部及びユーザインターフェースを含む、請求項1に記載の電力使用量情報収集システム。
  3. 前記データ比較部はイベント電力比較部を含み、
    前記イベント電力比較部は前記イベントデータセットと前記基準データの視覚的データの比較、相互相関係数及び二乗平均平方根誤差のうち少なくともいずれか一つに基づいて前記イベントデータセットが前記基準データに対比して新規であるか否かを判断する、請求項2に記載の電力使用量情報収集システム。
  4. 前記イベント検出部は、前記電力使用量測定装置から受信した電力使用情報のうち特定時間区間を含む分析ウィンドウを移動させながら前記分析ウィンドウ内の電力量の変化に基づいて前記電力変化イベントの始点及び終点を算出し、前記イベントデータセットが前記始点から前記終点までの電力使用情報を含むように前記イベントデータセットを生成する、請求項2に記載の電力使用量情報収集システム。
  5. 前記動作ガイドは、前記負荷機器のうちいずれか一つのオン(On)またはオフ(Off)動作を含む、請求項1に記載の電力使用量情報収集システム。
  6. 前記ユーザ端末は、電力管理アプリケーションを含む、請求項1に記載の電力使用量情報収集システム。
  7. 前記電力使用量分析サーバは、前記負荷機器の登録に対して所定の補償を付与する、請求項1に記載の電力使用量情報収集システム。
  8. ユーザ端末において、電圧引き込み点に連結された負荷機器の新規登録を要請するステップ、
    電圧引き込み点に連結された負荷機器の新規登録要請に基づいて前記負荷機器と連動する前記ユーザ端末に前記負荷機器に対する動作ガイドを転送するステップ、
    前記負荷機器に連結された電力使用量測定装置から電力使用情報の転送を受けるステップ、
    前記電力使用情報から電力変化イベントを検出するステップ、
    前記電力変化イベントの電力データに対応するイベントデータセットをデータベースに格納された基準データと比較するステップ、及び
    前記比較の結果に基づいて前記イベントデータセットが新規なものであれば、新規基準データとして前記データベースに格納するステップを含む、電力使用量情報収集方法。
  9. 前記イベントデータセットと前記基準データとを比較するステップは、前記イベントデータセットと前記基準データの視覚的データの比較、相互相関係数及び二乗平均平方根誤差のうち少なくともいずれか一つに基づいて比較するステップを含む、請求項8に記載の電力使用量情報収集方法。
  10. 前記電力変化イベントを検出するステップは、
    前記電力使用量測定装置から受信した電力使用情報のうち特定時間区間を含む分析ウィンドウを移動させながら前記分析ウィンドウ内の電力量の変化に基づいて前記電力変化イベントの始点及び終点を算出するステップ、及び
    前記イベントデータセットが前記始点から前記終点までの電力使用情報を含むように前記イベントデータセットを生成するステップを含む、請求項8に記載の電力使用量情報収集方法。
  11. 前記動作ガイドは、前記負荷機器のうちいずれか一つのオン(On)またはオフ(Off)動作を含む、請求項8に記載の電力使用量情報収集方法。
  12. 前記ユーザ端末は、電力管理アプリケーションを含む、請求項8に記載の電力使用量情報収集方法。
  13. 前記イベントデータセットが新規であって前記データベースに格納されれば、所定の補償を付与するステップをさらに含む、請求項8に記載の電力使用量情報収集方法。
JP2016255135A 2016-12-26 2016-12-28 電力使用量情報収集システム及び方法 Active JP6433477B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160178950A KR101970186B1 (ko) 2016-12-26 2016-12-26 전력 사용 데이터 수집 시스템 및 방법
KR10-2016-0178950 2016-12-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018107992A true JP2018107992A (ja) 2018-07-05
JP6433477B2 JP6433477B2 (ja) 2018-12-05

Family

ID=62787549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016255135A Active JP6433477B2 (ja) 2016-12-26 2016-12-28 電力使用量情報収集システム及び方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6433477B2 (ja)
KR (1) KR101970186B1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111885142A (zh) * 2020-07-20 2020-11-03 广东电网有限责任公司 一种电力信息系统和电力信息管理方法
RU2786977C2 (ru) * 2021-03-31 2022-12-27 Акционерное общество "ПКК МИЛАНДР" Интеллектуальный счетчик электрической энергии
CN117330987A (zh) * 2023-12-01 2024-01-02 国网山西省电力公司营销服务中心 基于时间的电池健康状态评估的方法、系统、介质和设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210043389A (ko) 2019-10-11 2021-04-21 한국전력정보(주) 클러스터링 기법에 의한 부하 전력 분석 장치 및 부하 전력 분석 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002340945A (ja) * 2001-05-16 2002-11-27 Sony Corp 監視装置
JP2015029418A (ja) * 2009-01-26 2015-02-12 ジュネーブ クリーンテック インコーポレイテッド 電力監視装置、識別方法及び生成方法
JP2015102526A (ja) * 2013-11-28 2015-06-04 日立アプライアンス株式会社 電力推定装置及び電力推定方法
JP2016185059A (ja) * 2014-07-11 2016-10-20 エンコアード テクノロジーズ インク 消費特性に応じた電力消費量の予測方法、電力消費量予測モデルの生成方法、電力消費量の予測装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5235479B2 (ja) * 2008-04-17 2013-07-10 日本電信電話株式会社 電気機器推定装置及び電気機器推定方法
KR101866564B1 (ko) * 2011-09-26 2018-06-14 한국전력공사 원격검침 로드 프로파일의 부하기기별 전력 사용 패턴 분리 장치 및 방법
KR101893013B1 (ko) * 2011-10-28 2018-08-30 삼성전자주식회사 전력 관리 장치 및 그 제어 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002340945A (ja) * 2001-05-16 2002-11-27 Sony Corp 監視装置
JP2015029418A (ja) * 2009-01-26 2015-02-12 ジュネーブ クリーンテック インコーポレイテッド 電力監視装置、識別方法及び生成方法
JP2015102526A (ja) * 2013-11-28 2015-06-04 日立アプライアンス株式会社 電力推定装置及び電力推定方法
JP2016185059A (ja) * 2014-07-11 2016-10-20 エンコアード テクノロジーズ インク 消費特性に応じた電力消費量の予測方法、電力消費量予測モデルの生成方法、電力消費量の予測装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111885142A (zh) * 2020-07-20 2020-11-03 广东电网有限责任公司 一种电力信息系统和电力信息管理方法
RU2786977C2 (ru) * 2021-03-31 2022-12-27 Акционерное общество "ПКК МИЛАНДР" Интеллектуальный счетчик электрической энергии
CN117330987A (zh) * 2023-12-01 2024-01-02 国网山西省电力公司营销服务中心 基于时间的电池健康状态评估的方法、系统、介质和设备
CN117330987B (zh) * 2023-12-01 2024-02-20 国网山西省电力公司营销服务中心 基于时间的电池健康状态评估的方法、系统、介质和设备

Also Published As

Publication number Publication date
JP6433477B2 (ja) 2018-12-05
KR101970186B1 (ko) 2019-04-18
KR20180075057A (ko) 2018-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kleiminger et al. Occupancy detection from electricity consumption data
Chen et al. Non-intrusive occupancy monitoring using smart meters
US11002773B2 (en) Monitoring apparatus, monitoring method, and storage medium
US20150268281A1 (en) System and method for monitoring, analyzing and acting upon electricity patterns
JP6433477B2 (ja) 電力使用量情報収集システム及び方法
US10139437B2 (en) Apparatus, server, system and method for energy measuring
US10949934B2 (en) Method, system, user terminal and apparatus for power management
JP5520807B2 (ja) 住宅用電気機器メンテナンス管理装置及び住宅用電気機器メンテナンスシステム
JP6673871B2 (ja) 電力管理機能を有するシステムおよびユーザ端末並びにその電力管理方法
KR101608328B1 (ko) 전력소비 패턴 분석을 통한 디바이스 인식장치 및 그 방법
US20150355247A1 (en) Apparatus, server, system and method for energy measuring
WO2016147298A1 (ja) 推薦装置、推薦決定方法、およびコンピュータプログラム
US11482861B2 (en) Apparatus, server, system and method for energy measuring
WO2017038364A1 (ja) 情報出力装置、情報出力方法、及び、プログラム
US20200118243A1 (en) Display method, display device, and computer-readable recording medium
KR102483130B1 (ko) 전력 사용 데이터 수집 서버
JP5561783B2 (ja) 電気機器判別装置、電気機器判別方法および電気機器判別プログラム
KR102055761B1 (ko) 홈 네트워크에서 비정상 전자 기기를 관리하는 장치 및 방법
KR20160010793A (ko) 전력 관리 방법 및 이를 적용한 전력 관리 시스템
Pan et al. Analyzing daily-life activities and power consumptions using tablet sensors and activity annotation web system
JP2015005122A (ja) 施設管理装置および施設管理方法
TW201617775A (zh) 電源監測與回饋系統及其實施方法
US20220196291A1 (en) Determination of a mode of operation of a boiler
US20230030053A1 (en) Information processing device, communication system, and generation method
US10797980B2 (en) Information notifying apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180528

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6433477

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250