KR101239199B1 - Integrate electric energy control method of intelligent electric energy network system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어 방법으로, 로드 제어 장치, 스마트 게이트웨이 장치 및 모니터링 서버를 포함하여 이루어지는 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어방법에 있어서, 로드 제어 장치에서 자신에게 연결된 각 로드로부터의 전력 관련 정보를 획득하여 현재 소비 전력을 산출하고 이를 포함하는 로드의 전력관련 정보를 생성하는 단계(S10); 상기 로드 제어 장치에서 상기 로드의 전력관련 정보를 스마트 게이트웨이 장치로 무선 통신 수단을 통해 전송하는 단계(S20); 상기 스마트 게이트웨이 장치에서 자신이 형성한 마이크로 네트워크에 포함된 상기 각 로드 제어 장치로부터 전송된 상기 해당 로드에 대한 로드의 전력관련 정보를 수신하고 이에 기초하여 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 생성하여 모니터링 서버로 전송하는 단계(S30); 및 모니터링 서버에서 상기 각 스마트 게이트웨이 장치로부터 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 수신하여 저장하는 단계(S40)를 포함하는 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어방법 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an integrated power control method of an intelligent power grid system, comprising: a load control device, a smart gateway device, and a monitoring server, the integrated power control method of an intelligent power grid system comprising: power from each load connected to the load control device; Obtaining related information to calculate current power consumption and generating power related information of a load including the same; Transmitting, by the load control device, power related information of the load to a smart gateway device through a wireless communication means (S20); The smart gateway device receives power-related information of the load for the corresponding load transmitted from each load control device included in the micro network formed by the smart gateway device, and generates power consumption information data of the smart gateway based on the monitoring server. Transmitting to (S30); And receiving and storing the power consumption information data of the smart gateway from the smart gateway devices at the monitoring server (S40).

Figure R1020110001691
Figure R1020110001691

Description

지능형 전력망 시스템의 통합 전력제어 방법{Integrate electric energy control method of intelligent electric energy network system}Integrated electric energy control method of intelligent electric energy network system

본 발명은 통합 전력 제어 방법에 관한 것으로, 특히, 유무선 통신 수단에 의해 각 로드 제어 장치에 연결된 로드의 전력을 제어하는 지능형 전력망 시스템의 전력 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated power control method, and more particularly, to a power control method of an intelligent power grid system for controlling the power of a load connected to each load control device by wire or wireless communication means.

지능형 전력망 시스템은 전기의 생산, 운반, 소비 과정에 정보통신기술을 접목하여 공급자와 소비자가 서로 상호작용함으로써 효율성을 높인 전력시스템으로 최근 이를 스마트 그리드라고 칭하기도 한다.The intelligent grid system is an energy system that improves efficiency by integrating information and communication technology into the production, transportation, and consumption of electricity by interacting with suppliers and consumers.

현재의 전력시스템 상에서는 실제로 사용하는 전기보다 10% 정도 많이 생산하도록 설계되어 있다. 이는 전력의 최대소비량에 맞춰진 양으로 혹시라도 더 많이 사용할 경우에 대비해 전기를 미리 확보해 놓는 것이다. 연료는 물론 각종 발전설비도 추가적으로 필요하다. 또한 버려지는 전기 또한 많아 에너지 효율이 떨어지며, 석탄, 석유, 가스 등을 태우는 과정에서 이산화탄소 배출도 늘어난다.In today's power systems, it is designed to produce about 10% more electricity than it actually uses. This is the amount that is matched to the maximum power consumption, and it is to reserve electricity in case it is used even more. Fuel as well as various power generation facilities are additionally needed. In addition, there is a lot of electricity that is thrown away, the energy efficiency is reduced, and carbon dioxide emissions are increased in the process of burning coal, oil, and gas.

한편, 꼭 필요한 만큼 전기를 생산하거나 생산량에 맞춰 전기를 사용할 수 있다면 전기를 더 효율적으로 사용하면서 지구온난화도 막을 수 있다. 따라서, 지능형 전력망 시스템은 전력망에 정보통신기술을 융합해 전기사용량과 공급량, 전력선의 상태까지 알 수 있는 기술로 에너지 효율성을 극대화할 수 있다.On the other hand, if you can produce electricity as much as you need or use it according to the output, you can use electricity more efficiently and prevent global warming. Therefore, the intelligent power grid system can maximize energy efficiency by integrating information and communication technology into the power grid and knowing the amount of electricity used, the supply amount, and the state of the power line.

지능형 전력망 시스템의 핵심은 전력망에 직비(zigbee), 전력선 통신 등의 정보통신기술을 합쳐 소비자와 전력회사가 실시간으로 정보를 주고받는 것에 있다. 따라서, 소비자는 전기요금이 쌀 때 전기를 쓰고, 전자제품이 자동으로 전기요금이 싼 시간대에 작동하게 하는 것도 가능하다.The core of the intelligent power grid system is to combine information communication technologies such as zigbee and powerline communication with the power grid to exchange information in real time with consumers and utilities. Therefore, it is also possible for a consumer to use electricity when the electricity bill is low, and to allow the electronics to automatically operate during a low electricity rate.

전력생산자 입장에서는 전력 사용 현황을 실시간으로 파악하기 때문에 전력공급량을 탄력적으로 조절할 수 있다. 전력 사용이 적은 시간대에는 최대전력량을 유지하지 않거나, 남는 전력을 양수발전에 사용하여 버리는 전기를 줄일 수 있고, 전기를 저장했다가 전력 사용이 많은 시간대에 공급하는 탄력적인 운영도 가능하다. 또한, 과부하로 인한 전력망의 고장도 예방할 수 있다.As a power producer, it monitors the current state of electricity use in real time, allowing the power supply to be flexibly adjusted. It is possible to reduce the amount of electricity that does not maintain the maximum amount of electricity during the period of low power consumption or to use surplus power for pumping power generation, and it is also possible to operate flexibly to store electricity and supply it during the period of high power usage. In addition, it is possible to prevent failure of the power grid due to overload.

결국 지능형 전력망 시스템은 일반 가정에서 사용하는 TV, 냉장고와 같은 전자제품뿐 아니라 공장에서 돌아가는 산업용 장비들까지 전기가 흐르는 모든 것을 묶어 효율적으로 관리하는 신개념 시스템이다. 즉, 집, 사무실, 공장 어느 곳에서나 사용한 전기요금을 실시간으로 확인할 수 있고, 전기요금이 비싼 낮 시간대를 피해 전기를 사용하는 것도 가능하다.After all, the intelligent grid system is a new concept system that efficiently manages everything that flows through electricity, not only home appliances such as TVs and refrigerators, but also industrial equipment that runs in factories. In other words, you can check in real time the electricity bill used anywhere in the house, office, factory, it is also possible to use electricity to avoid the daytime expensive time.

한편으로 향후에는 전력망을 지능화 함으로서 중앙으로부터 일방적으로 전기가 공급되던 수직적 체계에서 벗어나, 마이크로그리드와 분산 전원 방식과 같은 양방향 수평적 공급체계를 마련하여 에너지 프로슈머가 등장하게되는 발판을 마련할 수 있을 것으로 예상된다.On the other hand, in the future, by intelligentizing the power grid, it will be able to move away from the vertical system in which electricity is unilaterally supplied from the center, and prepare a platform for the emergence of energy prosumers by establishing a bi-directional horizontal supply system such as microgrid and distributed power system. It is expected.

지능형 전력망 시스템은 단순히 전력망을 지능화하는 것에서 그치는 것이 아니라, 다른 산업과의 연계할 수 있다는 점에서 큰 파급효과를 가지고 있으며, 갈수록 큰 시장이 형성될 것으로 예상되고 있다. 지능형 전력망 시스템과 연계되는 분야로는 전력산업, 정보통신산업, 전력저장장치, 마이크로그리드 전기자동차산업, 건설산업 등이 있다.Intelligent grid systems are not just about intelligent grids, but they can also be linked to other industries. Areas associated with intelligent grid systems include the power industry, information and communication industry, power storage devices, microgrid electric vehicle industry, and construction industry.

지능형 전력망 시스템의 최종적인 목표는 에너지 절감이다. 필요한 만큼의 전기를 생산하고, 남는 전기는 축전기를 통하여 저장하고 필요할 때 다시 공급하여 버려지는 전기를 줄일 수 있다. 또 전력수요를 분산시켜서 발전 설비의 효율을 증가시키고, 분산 전원 방식을 통해 송배전효율을 증대시킬 수 있다. 이러한 에너지 절감과 신재생 에너지의 도입을 가속화시켜서 온실 가스의 배출 감소를 얻을 수 있다.The ultimate goal of intelligent grid systems is energy saving. It produces as much electricity as it needs, and the remaining electricity can be stored through the capacitors and resupplied when needed to reduce the waste. In addition, it is possible to increase the efficiency of power generation facilities by distributing power demand, and increase the power distribution and distribution efficiency through a distributed power supply method. The reduction of greenhouse gas emissions can be achieved by accelerating these energy savings and the introduction of renewable energy.

아울러, 전기사용량을 실시간으로 모니터링하여 전력수요가 일정 시간대에 몰리지 않게 분산시키고, 전력 공급이 끊기는 사고가 발생하였을 때에는 이를 대체할 송배전 선로를 통해 전기를 보내도록 설정하는 등 유연한 대처도 가능하다. 이를 통하여 높은 품질의 전기를 안정적으로 공급할 수 있다..In addition, it is possible to flexibly cope with electric power monitoring in real time by distributing power demand so that it does not rush in a certain time period, and setting an electric power to be transmitted through a transmission and distribution line to replace the power supply when an accident occurs. Through this, high quality electricity can be stably supplied.

그러나, 이와 같은 지능형 전력망 시스템의 목표와 개념은 이미 많이 제안이 되어 왔으나, 실질적으로 효과적인 전력의 제어 방법에 대해서는 보다 구체적인 연구가 필요하다. 또한, 유무선 통신 수단을 이용하여 네트워크를 형성함으로써 보다 효과적인 지능형 전력망 시스템을 구현할 수 있는 방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
However, although many goals and concepts of such an intelligent grid system have already been proposed, a more detailed study is needed for practically effective power control methods. In addition, there is an urgent need for a method for implementing a more efficient intelligent power grid system by forming a network using wired or wireless communication means.

본 발명의 목적은 마이크로 네트워크 내에 포함된 복수의 각 로드 제어 장치에서 자신에게 연결된 로드의 정보를 스마트 게이트웨이로 무선 전송하고, 각 스마트 게이트웨이에서 수집된 정보를 중앙에 있는 모니터링 서버에서 취합하여 관리함으로써 각 로드에 대해 효과적이고 통합적인 전력 제어가 가능한 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to wirelessly transmit the information of the load connected to itself in the plurality of load control devices included in the micro network to the smart gateway, and collect and manage the information collected from each smart gateway in a central monitoring server. The present invention provides an integrated power control method of an intelligent power grid system capable of effective and integrated power control for a load.

또한, 본 발명의 목적은 지능형 전력망 시스템을 이용하여 이를 위한 네트워크를 형성하는 스마트 게이트웨이와 로드 제어 장치에 고유의 아이디를 설정하고, 측정 데이터 또는 제어 명령 전송시 상기 설정된 아이디를 함께 전송함으로써 네트워크에 대한 효과적인 통합 관리 및 전력 제어가 가능한 통합 전력 제어 방법을 제공함에 있다.In addition, an object of the present invention is to set a unique ID to the smart gateway and the load control device to form a network for this by using an intelligent power grid system, and transmit the set ID when transmitting the measurement data or control command for the network An integrated power control method capable of effective integrated management and power control is provided.

또한, 본 발명의 목적은 지능형 전력망 시스템을 이용하여 이를 위해 각 스마트 게이트웨이에 의해 형성되는 마이크로 네트워크에서 각 로드 제어 장치를 등록하여 관리함으로써 인접한 마이크로 네트워크와의 충돌 및 오작동을 방지할 수 있는 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어 방법을 제공함에 있다.
In addition, an object of the present invention is to use the intelligent power grid system for this purpose by registering and managing each load control device in the micro network formed by each smart gateway for the intelligent power grid system that can prevent collision and malfunction with the adjacent micro network To provide an integrated power control method.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어 방법은, 로드에 전원을 공급하는 전원공급장치로부터의 전원을 로드에 공급하는 로드에 연결되는 가전제품연결부(223) 및 상기 전원공급장치와 상기 가전제품연결부(223) 사이에 연결되어 상기 전원공급장치와 상기 가전제품연결부(223)간의 연결 및 차단을 실행하여 로드로 공급되는 전원을 온/오프 제어하는 전원제어부(224)를 포함하여 구성되는 로드 제어 장치, 로드 제어 장치로부터 전송된 로드의 전력관련 정보에 기초하여 생성된 스마트 게이트 웨이의 소비전력 정보 데이터를 표시하며 사용자로부터 로드 제어 장치를 제어하는 요청을 입력받는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 포함하는 디스플레이부(212)를 포함하여 구성되는 스마트 게이트웨이 장치 및 모니터링 서버를 포함하여 이루어지는 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어방법에 있어서, 상기 로드 제어 장치에서 자신에게 연결된 각 로드로부터의 전력 관련 정보를 획득하여 현재 소비 전력을 산출하고 이를 포함하는 로드의 전력관련 정보를 생성하는 단계(S10); 상기 로드 제어 장치에서 상기 로드의 전력관련 정보를 스마트 게이트웨이 장치로 무선 통신 수단을 통해 전송하는 단계(S20); 상기 스마트 게이트웨이 장치에서 자신이 형성한 마이크로 네트워크에 포함된 상기 각 로드 제어 장치로부터 전송된 상기 해당 로드에 대한 로드의 전력관련 정보를 수신하고 이에 기초하여 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 생성하여 상기 디스플레이부(212)를 통해 표시하고 모니터링 서버로 전송하는 단계(S30); 및 상기 모니터링 서버에서 상기 각 스마트 게이트웨이 장치로부터 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 수신하여 저장하는 단계(S40)를 포함하여 이루어지며, 상기 스마트 게이트웨이 장치에서 상기 디스플레이부(121)의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해 사용자로부터 제어하고자 하는 로드 제어 장치에 대한 온/오프 제어 요청을 입력 받고(S701) 이에 따라 상기 로드 제어 장치로 상기 온/오프 제어 명령 신호를 전송하는 단계(S702); 상기 로드 제어 장치에서 상기 온/오프 제어 명령 신호를 수신하여 전원제어부(224)를 통하여 수신된 온/오프 제어 명령에 따라 상기 전원공급장치와 상기 가전제품연결부(223)간의 연결 및 차단을 실행하여 연결된 로드로 공급되는 전원을 온/오프 제어하고 상기 스마트 게이트웨이 장치로 제어 결과를 전송하는 단계(S703); 및 상기 스마트 게이트웨이 장치에서 제어 결과를 수신하여 상기 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터에 반영하여 상기 디스플레이부(121)에 표시하는 단계(S704)를 더 포함하여 수행된다. In order to achieve the above object, the integrated power control method of the intelligent power grid system according to the present invention, the home appliance connection unit 223 connected to the load for supplying power to the load from the power supply for supplying power to the load and A power control unit 224 connected between the power supply device and the home appliance connection unit 223 to control connection between the power supply device and the home appliance connection unit 223 and on / off the power supplied to the load. A load control device configured to include a load control device configured to display power consumption information data of a smart gateway generated based on power related information of a load transmitted from the load control device, and receive a request for controlling the load control device from a user. Smart gateway device and module including a display unit 212 including a user interface (GUI) In the integrated power control method of an intelligent power grid system comprising a monitoring server, the load control device obtains power-related information from each load connected to the load control device to calculate the current power consumption and load the power-related information including the same Generating (S10); Transmitting, by the load control device, power related information of the load to a smart gateway device through a wireless communication means (S20); The smart gateway device receives the power related information of the load for the corresponding load transmitted from each load control device included in the micro network formed by the smart gateway device and generates power consumption information data of the smart gateway based on the display. Displaying through the unit 212 and transmitting to the monitoring server (S30); And receiving and storing power consumption information data of the smart gateway from each of the smart gateway devices at the monitoring server (S40), wherein the smart gateway device has a graphical user interface (GUI) of the display unit 121. Receiving an on / off control request for the load control device to be controlled from the user through S701 and transmitting the on / off control command signal to the load control device accordingly (S702); The load control device receives the on / off control command signal and executes connection and disconnection between the power supply device and the home appliance connection unit 223 according to the on / off control command received through the power control unit 224. Controlling on / off power supplied to the connected load and transmitting a control result to the smart gateway device (S703); And receiving the control result from the smart gateway device and reflecting the power consumption information data of the smart gateway to display on the display 121 (S704).

바람직하게는, 상기 모니터링 서버에서 상기 스마트 게이트웨이 장치로 제어하고자 하는 로드 제어 장치에 대한 온/오프 제어 명령 신호를 전송하는 단계; 상기 스마트 게이트웨이 장치에서 상기 모니터링 서버로부터 상기 로드 제어 장치에 대한 온/오프 제어 명령 신호를 수신하여 이에 따라 상기 로드 제어 장치로 온/오프 제어 명령 신호를 전송하는 단계; 상기 로드 제어 장치에서 상기 스마트 게이트웨이 장치로부터의 온/오프 제어 명령 신호를 수신하여 전원제어부(224)를 통하여 수신된 온/오프 제어 명령에 따라 상기 전원공급장치와 상기 가전제품연결부(223)간의 연결 및 차단을 실행하여 연결된 로드로 공급되는 전원을 온/오프 제어하고 상기 스마트 게이트웨이 장치로 제어 결과를 전송하는 단계(S605); 및 상기 스마트 게이트웨이 장치에서 제어 결과를 수신하여 상기 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터에 반영하여 상기 디스플레이부(121)에 표시하고, 제어 결과를 온/오프 응답(LC ON/OFF Response)으로 모니터링 서버(100)로 전송하는 단계(S608)를 더 포함하여 수행된다.     Preferably, the step of transmitting an on / off control command signal to the load control device to control from the monitoring server to the smart gateway device; Receiving an on / off control command signal for the load control device from the monitoring server at the smart gateway device and transmitting an on / off control command signal to the load control device accordingly; The load control device receives an on / off control command signal from the smart gateway device and connects the power supply device to the home appliance connection unit 223 according to the on / off control command received through the power control unit 224. And performing blocking to control on / off power supplied to the connected load and transmitting a control result to the smart gateway device (S605). And receiving the control result from the smart gateway device and reflecting the power consumption information data of the smart gateway on the display unit 121 to display the control result as an on / off response (LC ON / OFF Response). And transmitting to step S608).

또한, 여기서, 상기 로드의 전력관련 정보는, 상기 로드 제어 장치가 속한 스마트 게이트웨이 장치의 고유 정보, 상기 로드 제어 장치의 고유 정보, 현재의 소비 전력 및 현재 상태 정보를 포함하며, 상기 현재 상태 정보는 로드 제어 장치의 온 상태, 오프 상태, 및 대기상태로 구분되어, 상기 디스플레이부(121)에 표시되는 것이 바람직하다.The load-related information of the load may include unique information of a smart gateway device to which the load control device belongs, unique information of the load control device, current power consumption, and current state information. The load control device may be classified into an on state, an off state, and a standby state, and displayed on the display unit 121.

아울러, 상기 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보는, 상기 스마트 게이트웨이 장치의 고유 정보, 상기 스마트 게이트웨이의 누적 소비 전력, 상기 스마트 게이트웨이의 현재 전체 소비 전력, 로드 제어 장치의 고유 정보, 상기 해당 로드 제어 장치의 현재 소비 전력 및 상기 로드 제어 장치의 현재 상태 정보 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.       The power consumption information of the smart gateway may include unique information of the smart gateway device, cumulative power consumption of the smart gateway, current total power consumption of the smart gateway, unique information of a load control device, and current of the corresponding load control device. It is preferable to include any one or more selected from power consumption and current state information of the load control device.

한편, 바람직하게는 상기 로드 제어 장치에서 네트워크 스캔 메시지를 무선 공간으로 전송하는 단계; 상기 네트워크 스캔 메시지를 수신한 상기 특정 스마트 게이트웨이 장치에서 무선공간으로 비콘 신호를 전송하는 단계; 상기 로드 제어 장치에서 상기 스마트 게이트웨이 장치로부터 상기 비콘 신호를 수신하고, 각 스마트 게이트웨이 장치에 대한 정보를 저장하는 단계; 상기 로드 제어 장치에서 상기 저장된 각 스마트 게이트웨이 장치에 대한 정보를 이용하여, 상기 각 스마트 게이트웨이 장치로 순차적으로 네트워크 참가 요청 메시지를 전송하는 단계; 상기 스마트 게이트웨이 장치에서 상기 각 로드 제어 장치로부터 해당 마이크로 네트워크에 대한 참가 요청 메시지를 수신하는 단계; 상기 스마트 게이트웨이 장치에서 상기 참가 요청 메시지를 확인하고, 로드 제어 장치의 고유 정보로서 미리 저장된 MCA(Mac Address)와 비교하여 참가 여부를 결정하는 단계; 및 상기 참가 여부 결정에 대한 결과를 상기 해당 로드 제어 장치로 전송하는 단계; 를 더 포함하여 수행된다.
On the other hand, preferably the step of transmitting a network scan message to the wireless space in the load control device; Transmitting a beacon signal to a wireless space by the specific smart gateway device receiving the network scan message; Receiving the beacon signal from the smart gateway device at the load control device, and storing information about each smart gateway device; Transmitting, by the load control device, a network participation request message sequentially to each smart gateway device by using the stored information about each smart gateway device; Receiving, at the smart gateway device, a participation request message for the corresponding micro network from each of the load control devices; Checking, by the smart gateway device, the participation request message, and determining whether to participate by comparing with a pre-stored MCA (Mac Address) as unique information of the load control device; And transmitting a result of the participation determination to the corresponding load control device. It is carried out further including.

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본 발명에 따르면, 로드 제어 장치, 스마트 게이트웨이 및 모니터링 서버를 포함하여 구성되는 지능형 전력망 시스템을 이용하여, TV, PC, 전자 제품 등의 각 로드에 연결된 로드 제어 장치가 로드의 전력관련 정보를 수집하고, 수집된 정보를 함께 마이크로 네트워크를 형성하는 스마트 게이트웨이 장치로 무선 전송하고 복수의 스마트 게이트웨이에서 수집된 정보가 매크로 네트워크를 형성하는 하나의 모니터링 서버에서 취합하여 관리됨으로써, 효과적인 지능형 전력망 시스템의 구현이 가능해지는 장점이 있다.According to the present invention, by using an intelligent power grid system including a load control device, a smart gateway and a monitoring server, a load control device connected to each load such as a TV, a PC, an electronic product, and the like collects power related information of the load. By wirelessly transmitting the collected information to the smart gateway device forming the micro network together, the information collected from the plurality of smart gateways is collected and managed by one monitoring server forming the macro network, thereby enabling an effective intelligent power grid system. There is an advantage to being terminated.

또한, 본 발명에 따르면 상기 스마트 게이트웨이 장치와 로드 제어 장치에 각각 고유 번호 즉, 아이디(ID)를 설정하고, 로드 제어 장치에서 측정된 측정 데이터를 스마트 게이트웨이로 전송하거나 스마트 게이트웨이 장치에서 각 로드 제어 장치로 제어 명령을 전송할 때, 상기 설정된 아이디를 함께 전송함으로써 지능형 전력망 시스템의 네트워크에 대한 효과적인 관리 및 통합 전력 제어가 가능해지는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, a unique number, that is, an ID, is set for each of the smart gateway device and the load control device, and the measurement data measured by the load control device is transmitted to the smart gateway, or each load control device is executed by the smart gateway device. When transmitting a control command to the network, by transmitting the set ID together, there is an advantage that effective management and integrated power control of the network of the intelligent power grid system is enabled.

또한, 본 발명에 따르면 지능형 전력망 시스템을 위해 각 스마트 게이트웨이 장치에 의해 형성되는 마이크로 네트워크에서 각 로드 제어 장치를 등록하여 관리함으로써 신호간섭 등으로 인한 인접한 마이크로 네트워크와의 충돌 및 오작동을 방지할 수 있게 되는 장점이 있다.
In addition, according to the present invention by registering and managing each load control device in the micro network formed by each smart gateway device for the intelligent power grid system it is possible to prevent collisions and malfunctions with the adjacent micro network due to signal interference, etc. There is an advantage.

도 1은 본 발명이 적용되는 지능형 전력망 시스템을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명이 적용되는 지능형 전력망 시스템의 실시예에 따른 스마트 게이트웨이와 로드 제어 장치의 세부 구성을 나타내는 블록도.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 게이트웨이에 디스플레이되는 정보의 예를 나타내는 도면.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따라 각 스마트 게이트웨이로부터 전송되어 모니터링 서버에서 취합되어 디스플레이되는 정보를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 각 주체간에 전송되는 메시지의 세부 구성을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어 방법의 기본 구성 흐름도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 모니터링 서버에서 각 로드 제어 장치를 제어하는 절차를 나타내는 신호 흐름도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 스마트 게이트웨이에서 각 로드 제어 장치를 제어하는 절차를 나타내는 신호 흐름도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 인접 마이크로 네트워크와의 간섭을 회피하기 위한 네트워크 구성 절차를 나타내는 신호 흐름도.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 모니터링 서버에서 취합된 정보를 분석하여 제공하는 결과를 나타내는 도면.1 is a view showing an intelligent power grid system to which the present invention is applied.
2 is a block diagram showing a detailed configuration of a smart gateway and a load control device according to an embodiment of an intelligent power grid system to which the present invention is applied.
3A illustrates an example of information displayed in a smart gateway according to an embodiment of the present invention.
3B illustrates information transmitted from each smart gateway and collected and displayed at a monitoring server according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the detailed configuration of a message transmitted between each subject according to an embodiment of the present invention.
5 is a basic configuration flow chart of the integrated power control method of the intelligent power grid system according to the present invention.
6 is a signal flow diagram illustrating a procedure for controlling each load control device in a monitoring server according to an embodiment of the present invention.
7 is a signal flow diagram illustrating a procedure for controlling each load control device in a smart gateway according to an embodiment of the present invention.
8 is a signal flow diagram illustrating a network configuration procedure for avoiding interference with an adjacent micro network according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are diagrams showing the results of analyzing and providing the information collected by the monitoring server according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 상세한 설명을 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 하기에는 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

먼저, 본 발명이 사용되는 지능형 전력망 시스템을 상세히 설명한다. First, the intelligent power grid system in which the present invention is used will be described in detail.

도 1은 본 발명이 적용되는 지능형 전력망 시스템을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 마이크로 네트워크는 스마트 게이트웨이 장치(110)와 다수의 로드 제어장치(120)를 포함하여 형성되며, 본 발명의 스마트 게이트웨이 장치(110)가 사용자에 의해서 미리 고유정보가 입력된 로드 제어장치(120)만을 참여시켜 기 설정된 자신의 마이크로 네트워크에 해당 로드 제어장치(120)를 포함하여 형성하는 방식으로 구축된다, 참여된 로드 제어장치(120)만이 형성된 마이크로 네트워크 내에서 데이터를 송/수신 할 수 있다. 도8은 고유 정보로써 MAC 주소(Address)가 입력 되어진 로드 제어장치(120)만 해당 마이크로 네트워크에 참여시킨 경우의 예이다. 매크로 네트워크는 모니터링 서버(100)와 모니터링 서버(100)에서 관리하는 복수의 스마트 게이트웨이 장치(110)가 매크로 네트워크(Macro network)를 형성한다. 1 is a diagram illustrating an intelligent power grid system to which the present invention is applied. Referring to FIG. 1, the micro network includes a smart gateway device 110 and a plurality of load control devices 120. The smart gateway device 110 of the present invention is loaded with unique information in advance by a user. It is constructed in such a way that only the control device 120 is included to form the corresponding load control device 120 in its own micro network, and only the participating load control device 120 transmits data within the formed micro network. Can be received. 8 illustrates an example in which only the load control device 120 having a MAC address inputted as unique information participates in a corresponding micro network. In the macro network, the monitoring server 100 and the plurality of smart gateway devices 110 managed by the monitoring server 100 form a macro network.

각 로드(130)(예컨대, TV, PC, 냉장고 등 가전제품 등)에는 본 발명이 사용되는 지능형 전력망 시스템의 로드 제어 장치(Load Controller; LC)(120)가 연결되고, 상기 로드 제어 장치는 연결된 로드의 현재 소비 전력을 측정하여 현재소비 전력 값을 얻고 이로부터 각 로드의 상태를 결정하여, 연결된 로드(130)에 대하여 로드의 전력관련 정보 데이터 생성한다. 상기 로드의 전력관련 정보 데이터에는 상기 로드 제어 장치가 속한 스마트 게이트웨이 장치의 고유 정보와 상기 로드 제어 장치의 고유 정보, 연결된 로드의 현재의 소비 전력 및 결정된 현재 상태 정보의 데이터를 포함할 수 있다. 상기 각 로드 제어 장치(120)는 상기 로드의 전력관련 정보 데이터를 무선 통신 수단을 이용하여 스마트 게이트웨이 장치(Smart Gateway; 110)로 전송한다. 이때, 상기 일실시예에 따른 로드 제어 장치(120)는 멀티탭(multitab)(121) 이나 콘센트(122) 등에 연결되어 장착될 수도 있으며, 각 로드(130) 또는 전원 공급 장치 내에 내장형으로 장착될 수도 있다.Each load 130 (eg, a TV, a PC, a refrigerator, a home appliance, etc.) is connected to a load controller (LC) 120 of an intelligent power grid system in which the present invention is used, and the load control device is connected. The current power consumption of the load is measured to obtain a current power consumption value, and the state of each load is determined therefrom, thereby generating power-related information data of the load for the connected load 130. The power-related information data of the load may include unique information of the smart gateway device to which the load control device belongs, unique information of the load control device, current power consumption of the connected load, and determined current state information. Each load control device 120 transmits power related information data of the load to a smart gateway 110 using a wireless communication means. In this case, the load control device 120 according to the embodiment may be mounted and connected to a multi-tab 121 or an outlet 122, or may be built-in in each load 130 or a power supply device. have.

한편, 복수의 각 로드 제어 장치(120)로부터 정보를 수집하는 스마트 게이트웨이 장치(110)는 복수의 각 로드 제어 장치(120)로부터 로드 전력관련 정보 데이터 신호를 수신하여 상기 스마트 게이트웨이의 마이크로 네트워크 내에 포함된 로드 제어 장치인지를 판단하며, 상기 마이크로 네트워크 내에 포함된 로드 제어 장치인 경우 로드 전력 정보 데이터를 저장하고 이를 기초로 상기 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 생성하여 외부 모니터링 서버(100)로 전송한다. 여기서, 외부 모니터링 서버(100)로 전송하는 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터는, 상기 스마트 게이트웨이의 고유 정보와 로드의 전력관련 정보 데이터를 기초로 산출된 스마트 게이트웨이의 누적 소비 전력 또는 스마트 게이트웨이의 현재 전체 소비 전력을 포함하거나, 로드 제어 장치의 고유 정보와 수신된 로드 전력관련 정보 데이터에 포함된 로드의 현재의 소비 전력 및 현재 상태 정보의 데이터를 포함하며, 이들 모두를 포함할 수 있다. 이렇게 함으로써, 즉, 모니터링 서버(100)에서는 각 스마트 게이트웨이 장치(110)를 통해 해당 네트워크 내에 포함된 복수의 로드 제어 장치(120)들로부터 수집된 로드 전력관련 정보 및/또는 스마트 게이트웨이 장치에서 이를 기초로 생성된 스마트 게이트웨이의 전력 정보를 취합할 수가 있게 된다.Meanwhile, the smart gateway device 110 which collects information from each of the plurality of load control devices 120 receives the load power related information data signal from each of the plurality of load control devices 120 and includes it in the micro network of the smart gateway. The load control device is included in the micro network. The load control device stores load power information data and generates power consumption information data of the smart gateway based on the load control information and transmits the data to the external monitoring server 100. . Here, the power consumption information data of the smart gateway transmitted to the external monitoring server 100 is the cumulative power consumption of the smart gateway or the current total of the smart gateway calculated based on the unique information of the smart gateway and power related information data of the load. It may include power consumption, or may include all of the unique information of the load control device and the current power consumption and current state information of the load included in the received load power related information data. In this way, that is, the monitoring server 100 may load information related to the load power collected from the plurality of load control devices 120 included in the corresponding network through each smart gateway device 110 and / or based on the smart gateway device. The power information of the generated smart gateway can be collected.

또한, 상기 각 스마트 게이트웨이 장치(110)는 해당 마이크로 네트워크 내에 포함된 각 로드 제어 장치(120)에 제어 명령 신호를 전송함으로써, 해당 로드의 전원을 제어할 수 있다. 아울러, 모니터링 서버(100)에서도 각 스마트 게이트웨이 장치(110)를 통해 해당 로드 제어 장치(120)에 제어 명령 신호를 전송함으로써, 해당 로드의 전원을 제어할 수 있다.In addition, the smart gateway device 110 may control the power of the load by transmitting a control command signal to each load control device 120 included in the micro network. In addition, the monitoring server 100 may also control the power of the load by transmitting a control command signal to the load control device 120 through each smart gateway device 110.

이하, 본 발명이 적용되는 지능형 전력망 시스템의 일실시예에 따른 상기 모니터링 서버(100), 스마트 게이트웨이 장치(110) 및 로드 제어 장치(120) 사이에 송수신되는 전력관련 정보 수집 및 전력 제어 절차를, 상기 각 구성 및 이들을 구성하는 세부 구성요소의 기능을 중심으로 상세히 설명한다. Hereinafter, the power-related information collection and power control procedure transmitted and received between the monitoring server 100, the smart gateway device 110 and the load control device 120 according to an embodiment of the intelligent power grid system to which the present invention is applied, It will be described in detail centering on the functions of each of the above components and the detailed components constituting them.

먼저, 로드 제어 장치(120)는 각 로드(가전제품)의 소비 전력 값을 산출한다. 그런 다음, 상기 로드 제어 장치(120)는 스마트 게이트웨이 장치(110)에 각 로드의 소비 전력 값 및 상태(ON, OFF, 대기전력) 정보를 포함하는 로드의 전력관련 정보 데이터를 실시간 또는 주기적으로 무선 전송한다. 이때, 무선 전송 수단은 지그비, WLAN, WiFi, Wibro 등을 포함하여 어떠한 무선 전송 수단을 사용하는 것도 가능하다.First, the load control device 120 calculates a power consumption value of each load (home appliance). Then, the load control device 120 wirelessly transmits, in real time or periodically, the power related information data of the load including power consumption values and state (ON, OFF, standby power) information of each load to the smart gateway device 110. send. In this case, the wireless transmission means may use any wireless transmission means, including Zigbee, WLAN, WiFi, Wibro.

또한, 스마트 게이트웨이 장치(110)는 상기 로드 제어 장치(120)로부터 얻은 로드의 전력관련 정보 데이터를 저장함으로써 수집된 데이터를 관리한다. 아울러, 스마트 게이트웨이 장치(110)는 사용자의 조작에 의하여 각 로드(120)의 전원을 온/오프함으로써 무선으로 전원을 제어하는 것이 가능해진다. 이는 디스플레이부가 터치스크린으로 구성되는 경우 사용자의 터치 입력에 의한 제어 명령을 수신하여 이를 로드 제어 장치(120)로 전송하는 방법에 의하여 수행될 수 있다.In addition, the smart gateway device 110 manages the collected data by storing the power-related information data of the load obtained from the load control device 120. In addition, the smart gateway device 110 can control the power wirelessly by turning on / off the power of each load 120 by a user's operation. This may be performed by a method of receiving a control command by a user's touch input and transmitting it to the load control device 120 when the display unit is configured as a touch screen.

한편, 실시예에 따라 각 로드 제어 장치(120)와 스마트 게이트웨이 장치(110)는 고유 정보 즉 ID를 부여받으며, 데이터 또는 제어 명령을 전송할 때 부여된 ID도 함께 전송한다.Meanwhile, according to the embodiment, each load control device 120 and the smart gateway device 110 are given unique information, that is, an ID, and also transmit an ID given when transmitting data or a control command.

또한, 실시예에 따라 스마트 게이트웨이 장치(110)는 각 로드 제어 장치(120)의 로드의 전력관련 정보 데이터데이터를 취합하고 이를 기초로 생성된 스마트 게이트웨이의 전력 정보를 생성하여전송하는 방법으로 중앙 모니터링 서버(100)에 전송한다. 중앙의 모니터링 서버(100)는 각 스마트 게이트웨이 장치(110)로부터 전송된 데이터를 취합 관리한다. 또한, 모니터링 서버(100)로부터 특정 스마트 게이트웨이 장치(110)가 담당하는 네트워크 내에 존재하는 특정 로드 제어 장치(120)의 전원을 온 오프 제어할 수 있다. 한편, 각 로드 제어 장치(120)의 상태변화(온, 오프, 대기상태)가 발생하면 이를 상기 로드의 전력관련 정보 데이터에 포함하여 스마트 게이트웨이 장치(110)에 전송한다.In addition, according to an embodiment, the smart gateway device 110 collects power related information data data of loads of each load control device 120 and generates and transmits power information of the smart gateway generated based on the central monitoring. Send to server 100. The central monitoring server 100 collects and manages data transmitted from each smart gateway device 110. In addition, the power of the specific load control device 120 existing in the network that the specific smart gateway device 110 is in charge of may be controlled from the monitoring server 100. On the other hand, if a state change (on, off, standby state) of each load control device 120 occurs, it is included in the power-related information data of the load and transmitted to the smart gateway device 110.

이하, 상기 로드 제어 장치(120) 및 스마트 게이트웨이 장치(110)의 기능을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the functions of the load control device 120 and the smart gateway device 110 will be described in more detail.

먼저, 각 로드 제어 장치(120)의 기능을 설명하면, 로드 제어 장치(120)는 해당 로드 제어 장치(120) 연결된 로드(즉, 가전제품)의 소비 전력 상태를 검사한다. 즉, 소비전력의 실시간 검침 기능을 제공한다. First, the function of each load control device 120 will be described. The load control device 120 checks a power consumption state of a load (ie, home appliance) connected to the load control device 120. That is, it provides a real-time meter reading function of power consumption.

소비 전력 값을 얻은 로드 제어 장치(120)는 현재 소비 전력에 따라 각 로드(130)의 현재 상태를 다음과 같은 방법으로 세 가지 상태로 구분함으로써 가전 제품 등 로드의 현재 상태를 결정한다.The load control device 120 having the power consumption value determines the current state of a load such as a home appliance by dividing the current state of each load 130 into three states according to the current power consumption in the following manner.

첫 번째, 'ON' 상태일 경우, 해당 가전제품이 연결되고 작동되는 상태(예컨대, 냉장고 작동, TV 켜진 상태, 에어컨이 돌아가는 상태 등)로서, 가전제품의 소비 전력 값이 산출된다. 두 번째, '대기상태'는 가전제품이 연결되었으나, 작동되지 않은 상태이다. 그러나, 가전제품을 끄더라도 일반적으로 대기소비전력이 발생하기 때문에, 로드 제어 장치(120)는 이러한 대기소비전력 값을 얻어낸다. 세 번째, 'OFF' 상태는 가전제품의 코드를 뽑은 것과 같은 상태로 현재 소비 전력은 제로(0)가 된다. First, in the 'ON' state, as a state in which the home appliance is connected and operated (eg, refrigerator operation, TV on state, air conditioner running state, etc.), the power consumption value of the home appliance is calculated. Second, the 'standby state' is a state in which home appliances are connected but not operated. However, since the standby power consumption generally occurs even when the home appliance is turned off, the load control device 120 obtains this standby power consumption value. Third, the 'OFF' state is the same as unplugging home appliances, and the current power consumption is zero.

로드 제어 장치(120)는 이러한 현재 소비 전력 값과 현재 상태 정보를 포함하는 로드의 전력관련 정보 데이터를 실시간으로 설정된 주기에 따라 스마트 게이트웨이 장치(110)에 전송하게 된다. 이때, 전송하는 로드의 전력관련 정보 데이터는 자신의 ID, 상태(ON/OFF/대기) 정보 및 측정된 소비 전력 값을 포함하도록 생성된다.The load control device 120 transmits the power related information data of the load including the current power consumption value and the current state information to the smart gateway device 110 at a set period in real time. At this time, the power-related information data of the transmitting load is generated to include its ID, state (ON / OFF / standby) information and the measured power consumption value.

또한, 로드 제어 장치(120)는 주기적인 로드의 전력관련 정보 데이터의 전송 외에도 특정 이벤트가 발생하면 이를 전송함으로써 상태변화 알림 기능을 제공한다. 즉, 'ON' 상태에서 대기상태로 바뀌는 경우 즉시 이를 스마트 게이트웨이 장치(110)에 알리게 된다. 예컨대, TV를 보다가 끈 경우, 상태가 변화했으므로 이를 스마트 게이트웨이 장치(110)에 전송한다. In addition to the transmission of power-related information data of the load periodically, the load control device 120 provides a state change notification function by transmitting a specific event when it occurs. That is, when it is changed to the standby state from the 'ON' state it will immediately notify the smart gateway device 110. For example, when the TV is turned off, the state is changed and thus is transmitted to the smart gateway device 110.

한편, 로드 제어 장치(120)는 스마트 게이트웨이 장치(110)의 명령을 받아 자신의 상태를 변화시키고, 각 로드(130)의 전원을 제어한다. 즉, 대기상태에서 스마트 게이트웨이 장치(110)로부터‘OFF’명령을 받으면, 상태를 'OFF'로 변화시키고 이를 스마트 게이트웨이 장치(110)에 알린다.On the other hand, the load control device 120 changes its state by receiving a command from the smart gateway device 110, and controls the power of each load (130). That is, when the "OFF" command is received from the smart gateway device 110 in the standby state, the state is changed to "OFF" and informs the smart gateway device 110 of this.

다음으로, 스마트 게이트웨이 장치(110)의 기능을 설명하면, 스마트 게이트웨이 장치(110)는 각 로드 제어 장치(120)의 로드의 전력관련 정보 데이터를 수신하여 상기 스마트 게이트웨이 장치(110)의 마이크로 네트워크 내에 포함된 로드 제어 장치인지를 판단하며, 상기 마이크로 네트워크 내에 포함된 로드 제어 장치인 경우 로드 전력 정보 데이터를 저장하고 이를 기초로 상기 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 생성하여 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보를 다양한 형태로 표시하는 기능을 수행한다. 즉, 스마트 게이트웨이 장치(110)는 각 로드 제어 장치(120)로부터 받은 로드 전력 정보 데이터를 이용하여 현재소비전력, 일정기간의 누적소비전력, 소비전력에 의하여 향후 지불할 전기요금, 현재 각 가전의 상태 등의 정보를 표시한다.Next, referring to the function of the smart gateway device 110, the smart gateway device 110 receives the power-related information data of the load of each load control device 120 in the micro network of the smart gateway device 110. The load control device is included in the micro network. The load control device included in the micro network stores load power information data and generates power consumption information data of the smart gateway based on the load power information data. Performs the function of displaying in form. That is, the smart gateway device 110 uses the load power information data received from each load control device 120 to provide current power consumption, cumulative power consumption for a certain period of time, future electricity bills to be paid by power consumption, and current power consumption of each home appliance. Information such as status is displayed.

또한, 각 로드 제어 장치(120)에 상태변화(ON,OFF,대기)를 시키는 제어 명령 신호를 송신하여 해당 로드 제어 장치(120)를 원격 제어하는 기능을 갖는다. 아울러, 각 스마트 게이트웨이 장치(110)는 로드 제어 장치(120)의 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 생성하여 중앙에 있는 모니터링 서버(100)에 전송하고, 중앙 모니터링 서버(100)의 제어 명령 신호를 수신하여 각 로드 제어 장치(120)를 제어하는 기능을 갖는다. In addition, the load control device 120 has a function of remotely controlling the load control device 120 by transmitting a control command signal for causing a state change (ON, OFF, standby) to each load control device 120. In addition, each smart gateway device 110 generates power consumption information data of the smart gateway of the load control device 120 to transmit to the monitoring server 100 in the center, and transmits a control command signal of the central monitoring server 100 It has a function of receiving and controlling each load control device 120.

이때, 하나의 스마트 게이트웨이 장치(110)가 제어하는 네트워크는 인접 스마트 게이트웨이 장치(110) 네트워크와 간섭이 발생하지 않도록 구성한다. 따라서, 스마트 게이트웨이 장치(110)1이 자신의 네트워크 내에 있는 로드 제어 장치(120)에게 내린 제어 명령은 스마트 게이트웨이 장치(110)2의 네트워크 내에 있는 로드 제어 장치(120)에 영향을 미치지 않는다. 또한, 로드 제어 장치(120)는 자신이 속한 스마트 게이트웨이 장치(110)에게만 로드 전력 정보 데이터를 전송하고, 인접한 스마트 게이트웨이 장치(110)에게는 로드 전력 정보 데이터를 전송되지 않는다. 이러한 마이크로 네트워크 간의 간섭회피방법에 관한 구현 방법에 대해서는 후술하기로 한다.At this time, the network controlled by one smart gateway device 110 is configured so that no interference occurs with the adjacent smart gateway device 110 network. Therefore, the control command issued by the smart gateway device 110 to the load control device 120 in its network does not affect the load control device 120 in the network of the smart gateway device 110. In addition, the load control device 120 transmits the load power information data only to the smart gateway device 110 to which it belongs, and does not transmit the load power information data to the adjacent smart gateway device 110. An implementation method related to the interference avoidance method between such micro networks will be described later.

이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 게이트웨이 장치(110) 및 로드 제어 장치(120)의 세부 구성을 설명한다. 도 2는 본 발명이 적용되는 지능형 전력망 시스템의 일실시예에 따른 스마트 게이트웨이 장치와 로드 제어 장치의 세부 구성을 나타내는 블록도이다.Hereinafter, a detailed configuration of the smart gateway device 110 and the load control device 120 according to an embodiment of the present invention will be described. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a smart gateway device and a load control device according to an embodiment of an intelligent power grid system to which the present invention is applied.

먼저, 스마트 게이트웨이 장치(110) 각 기능 블록에 대해 상세히 설명한다.First, each functional block of the smart gateway device 110 will be described in detail.

중앙 처리부(215)는 각 로드 제어 장치(120)으로부터 수신되는 로드 전력관련 정보 데이터 신호를 수신하여 상기 스마트 게이트웨이의 마이크로 네트워크 내에 포함된 로드 제어 장치인지를 판단하며, 상기 마이크로 네트워크 내에 포함된 로드 제어 장치인 경우 로드 전력 정보 데이터를 저장하고 이를 기초로 상기 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 생성하여 상기 디스플레이부에 게이트웨이의 소비전력 정보를 표시하고, 외부 모니터링 서버(100)로 전송하며, 상기 외부 모니터링 서버 및 사용자의 터치 입력에 의한 제어 명령을 각 로드 제어 장치에 전송하도록 상기 무선 통신부, 외부 통신부, 메모리부 및 디스플레이부를 제어하는 기능을 수행한다. The central processing unit 215 receives a load power information data signal received from each load control device 120 to determine whether the load control device is included in the micro network of the smart gateway, and the load control included in the micro network. In the case of a device, the load power information data is stored, and the power consumption information data of the smart gateway is generated based on this, and the power consumption information of the gateway is displayed on the display unit and transmitted to the external monitoring server 100, and the external monitoring is performed. The wireless communication unit, the external communication unit, the memory unit and the display unit are controlled to transmit a control command by a touch input of a server and a user to each load control device.

즉, 무선 통신부(216)를 통해 로드 제어 장치(120)로부터 수신한 로드 전력 정보 데이터를 메모리부(211)에 저장한다. 이때, 수신된 데이터 내용은 상기 로드 제어 장치가 속한 스마트 게이트웨이 장치의 고유 정보와 상기 로드 제어 장치의 고유 정보, 로드의 현재의 소비 전력 및 현재 상태 정보이다. 또한, 중앙 처리부(215)는 수신한 데이터를 프로세싱하여 게이트웨이의 소비전력 정보 즉, 데이터값을 생성하여 표시하고, 이때, 표시되는 게이트웨이의 소비전력 정보는 각 로드 제어 장치(120)의 명칭 / 현재소비전력 / 누적소비전력 / 전기요금/ 각 로드 제어 장치(120)의 상태(온,오프,대기) 등과 같은 정보가 될 수 있다.That is, the load power information data received from the load control device 120 through the wireless communication unit 216 is stored in the memory unit 211. In this case, the received data content includes unique information of the smart gateway device to which the load control device belongs, unique information of the load control device, current power consumption of the load, and current state information. In addition, the central processing unit 215 processes the received data to generate and display power consumption information of the gateway, that is, a data value, and at this time, the power consumption information of the gateway to be displayed is the name / current of each load control device 120. It may be information such as power consumption / cumulative power consumption / electric charge / state (on, off, standby) of each load control device 120.

한편, 상기 중앙 처리부(215)는 디스플레이부(212)의 터치스크린 등과 같은 입력 수단으로부터 사용자의 제어 명령을 입력받아 이를 무선통신부(216)를 통해 로드 제어 장치(120)에 전송한다. 상기 제어 명령 신호의 내용으로는 해당 로드 제어 장치(120)의 고유 정보(ID) / 제어 명령(전원의 ON/OFF 명령) 값 등을 포함한다. 아울러, 중앙 처리부(215)는 외부통신부(214)를 통하여 상기 스마트 게이트웨이의 고유 정보와 로드의 전력관련 정보 데이터를 기초로 산출된 스마트 게이트웨이의 누적 소비 전력 또는 스마트 게이트웨이의 현재 전체 소비 전력 등을 포함하는 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 외부 모니터링 서버(100) 등으로 전송한다. 또한, 외부 모니터링 서버(100)로 전송하는 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터는, 로드 제어 장치의 고유 정보와 수신된 로드 전력관련 정보 데이터에 포함된 로드의 현재의 소비 전력 및 현재 상태 정보의 데이터를 포함한다.Meanwhile, the central processing unit 215 receives a user's control command from an input means such as a touch screen of the display unit 212 and transmits it to the load control device 120 through the wireless communication unit 216. The content of the control command signal includes a value of the unique information (ID) of the corresponding load control device 120 / a control command (power ON / OFF command). In addition, the central processing unit 215 includes the cumulative power consumption of the smart gateway or the current total power consumption of the smart gateway calculated based on the unique information of the smart gateway and power related information data of the load through the external communication unit 214. Power consumption information data of the smart gateway to the external monitoring server 100 and the like. In addition, the power consumption information data of the smart gateway transmitted to the external monitoring server 100, the data of the current power consumption and current state information of the load contained in the unique information of the load control device and the received load power related information data. Include.

또한, 상기 모니터링 서버(100)로부터의 제어 명령 신호를 외부통신부(214)를 통해 수신하고, 이를 무선통신부(216)를 통해 각 로드 제어 장치(120)로 전송함으로써 해당 로드(130)를 제어한다. In addition, the control command signal from the monitoring server 100 is received through the external communication unit 214, and the load 130 is controlled by transmitting it to each load control device 120 through the wireless communication unit 216. .

다음으로, 무선통신부(216)는 근거리 무선통신 표준을 채택하여 로드 제어 장치(120)의 무선통신부(221)와 근거리 무선 통신을 수행한다. 예컨대, IEEE802.15.4 ZigBee 무선통신 모듈 등이 탑재될 수 있다. 이에 따라, 스마트 게이트웨이 장치(110)의 무선통신부(216)와 로드 제어 장치(120)의 무선통신부(221)가 상호 규약된 프로토콜에 따라 무선 통신을 수행한다.Next, the wireless communication unit 216 adopts a short range wireless communication standard to perform short range wireless communication with the wireless communication unit 221 of the load control device 120. For example, an IEEE802.15.4 ZigBee wireless communication module may be mounted. Accordingly, the wireless communication unit 216 of the smart gateway device 110 and the wireless communication unit 221 of the load control device 120 perform wireless communication according to a mutually regulated protocol.

메모리부(211)는 로드 제어 장치(120)로부터 수신된 데이터를 저장하며, 수신데이터를 프로세싱하여 각종 정보(누적소비전력, 현재소비전력, 요금계산)를 포함하는 게이트웨이의 소비전력 정보를 디스플레이부(212)를 통해 표시할 수 있다.The memory unit 211 stores data received from the load control device 120 and processes the received data to display power consumption information of the gateway including various information (cumulative power consumption, current power consumption, and charge calculation). 212 may be displayed.

즉, 디스플레이부(212)는 다양한 정보를 중앙처리부(215)로부터 수신하여 게이트웨이의 소비전력 정보를 표시한다. 또한, 터치스크린 또는 버튼 동작에 의하여 로드 제어 장치(120)를 제어하는 제어 명령 신호를 중앙 처리부(215)에 전달한다. 이때, 제어 명령으로는 특정 로드 제어 장치(120)의 상태(온/오프/대기)를 제어하는 명령이 될 수 있다.That is, the display unit 212 receives various information from the central processing unit 215 and displays power consumption information of the gateway. In addition, the control command signal for controlling the load control device 120 by a touch screen or button operation is transmitted to the central processing unit 215. In this case, the control command may be a command for controlling the state (on / off / standby) of the specific load control device 120.

외부통신부(214)는 중앙 모니터링 서버(100)와 통신하는 블록으로서, WLAN, LAN, CDMA, Wibro 등 다양한 광대역 네트워크의 장착이 가능하다.The external communication unit 214 is a block for communicating with the central monitoring server 100, and can be equipped with various broadband networks such as WLAN, LAN, CDMA, Wibro, and the like.

이상으로, 스마트 게이트웨이 장치(110)의 각 블록에 대해 상세히 설명하였으며, 이하 로드 제어 장치(120)의 각 블록에 대한 설명한다.As described above, each block of the smart gateway device 110 has been described in detail, and each block of the load control device 120 will be described below.

컨트롤부(222)는 전류/전압계측부(226)로부터 전류 및 전압치를 수신하여 현재 소비 전력을 계산하고 현재 소비 전력에 따라 각 로드(130)의 현재 상태를 결정하여 이를 포함한 로드의 전력관련 정보 데이터를 무선통신부(221)를 통해 스마트 게이트웨이 장치(110)에 송신한다. 또한, 스마트 게이트웨이 장치(110)로부터 제어 명령 신호(온/오프)를 무선통신부(221)를 통해 수신하고, 상기 수신된 제어 명령을 통해 각 로드(130)의 전원연결장치를 제어(온/오프)한다.The controller 222 receives current and voltage values from the current / voltage measurer 226, calculates current power consumption, determines a current state of each load 130 according to the current power consumption, and includes power related information data of the load. To the smart gateway device 110 via the wireless communication unit 221. In addition, a control command signal (on / off) is received from the smart gateway device 110 through the wireless communication unit 221, and the power connection device of each load 130 is controlled (on / off) through the received control command. )do.

메모리부(225)에는 대기전력체크 알고리즘에 탑재되고 이를 통해 가전제품의 상태가 온/오프/대기상태인지를 분별한다. 무선통신부(221)는 근거리 무선통신 표준을 채택한다. 예컨대, 상기 스마트 게이트웨이 장치(110)의 무선통신부(216)와 마찬가지로 IEEE802.15.4 ZigBee 무선통신 모듈이 탑재될 수 있다. 이와 같이 함으로써 스마트 게이트웨이 장치(110)의 무선통신부(216)와 로드 제어 장치(120)의 무선통신부(221)가 상호 규약된 프로토콜에 따라 무선 송수신을 하게 된다.The memory unit 225 is mounted in the standby power check algorithm and discriminates whether the state of the home appliance is on / off / standby state. The wireless communication unit 221 adopts a short range wireless communication standard. For example, the IEEE 802.15.4 ZigBee wireless communication module may be mounted like the wireless communication unit 216 of the smart gateway device 110. In this manner, the wireless communication unit 216 of the smart gateway device 110 and the wireless communication unit 221 of the load control device 120 perform wireless transmission and reception according to a mutually regulated protocol.

전류/전압계측부(226)는 각 로드의 전원 제어부(224)로부터 전류값, 전압값을 측정하는 블록이다. 측정된 전류갑/전압값은 컨트롤부(222)에서 소비 전력으로 전환한다.The current / voltage measuring unit 226 is a block for measuring the current value and the voltage value from the power supply control unit 224 of each load. The measured current value / voltage value is converted into power consumption by the control unit 222.

전원제어부(224)는 전원공급장치(예컨대, 콘센트,멀티탭 등)에 연결되는 부분이며, 컨트롤부(222)의 온/오프 명령에 따라 각 로드의 전원공급장치와의 연결 및 차단을 실행한다. 이때, 각 로드(130)의 전원공급장치로부터 공급되는 전류는 전원제어부(224)를 통해 가전제품 연결부(223)로 전달된다. 가전제품 연결부(223)는 가전제품의 코드가 연결되는 부분으로 가전제품에 전원을 공급하게 된다.The power controller 224 is a portion connected to a power supply (eg, an outlet, a multi-tap, etc.), and performs connection and disconnection with the power supply of each load according to the on / off command of the controller 222. At this time, the current supplied from the power supply device of each load 130 is transferred to the home appliance connection unit 223 through the power control unit 224. The home appliance connection unit 223 supplies power to the home appliance as a part to which the cord of the home appliance is connected.

도 3a은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 게이트웨이에 디스플레이되는 정보의 예를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 스마트 게이트웨이 장치(110)에서는 수집된 각 로드 제어 장치(120)로 부터 수집된 정보를 모니터 화면(300)을 통해 디스플레이한다. 예컨대, 표시되는 소비 전력의 사용 시작 일시(301) 및 현재 시간(302)을 상단에 표시하며, 로드 제어 장치(120)로부터 각 로드(130)의 ID를 수신하고, 사용자가 해당 ID의 이름을 입력함으로써, 해당 로드(130)에 대한 정보가 관리된다.3A is a diagram illustrating an example of information displayed in a smart gateway according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the smart gateway device 110 displays the information collected from each load control device 120 collected through the monitor screen 300. For example, the start date and time of use of the displayed power consumption 301 and the current time 302 are displayed at the top, and the ID of each load 130 is received from the load control device 120, and the user inputs the name of the ID. By input, the information about the load 130 is managed.

따라서, 각 가전 제품(303) 별로 수집된 누적 소비 전력(304), 현재 소비 전력(305), 각 로드의 현재 상태(306)를 표시한다. 상기 각 로드의 현재 상태(306) 정보는 상술한 바와 같이, 가전 제품이 켜져 있는 상태를 '사용중'으로 표시하고, 코드를 뽑은 상태를 '차단'이라고 표시하고, 가전은 꺼져있으나, 코드를 뽑지않아 대기 전력이 소비되는 상태를 '대기상태'로 표시한다.Therefore, the cumulative power consumption 304, the current power consumption 305, and the current state 306 of each load are collected for each home appliance 303. As described above, the current state 306 of each load indicates that the home appliance is turned on as 'in use', the unplugged state is marked as 'blocked', and the home appliance is turned off, but the cord is not pulled out. As a result, the standby power consumption state is displayed as 'standby state'.

또한, 각 로드 제어 장치(120)를 제어할 수 있는 원격 스위치(307) 항목을 추가하여, 사용자가 스크린을 터치함으로써 해당 로드(130)의 연결 또는 차단을 실행할 수 있다. 이때, '연결'은 코드를 연결한 것과 같은 동작을 의미하며, '차단'은 코드를 뽑은 것과 같은 동작을 의미한다.In addition, by adding an item of the remote switch 307 that can control each load control device 120, the user can execute the connection or blocking of the load 130 by touching the screen. In this case, 'connection' refers to the same operation as connecting the code, 'blocking' refers to the same operation as the unplugged code.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 각 주체간에 전송되는 메시지의 세부 구성을 나타내는 도면이다. 스마트 게이트웨이 장치(110)는 각 로드 제어 장치(120)의 데이터를 취합하고 이를 중앙 모니터링 서버(100)에 전송한다. 이때, 각 장치들 간에 전송되는 데이터의 형태는 도 4에 도시된 바와 같다.4 is a diagram illustrating a detailed configuration of a message transmitted between each subject according to an embodiment of the present invention. The smart gateway device 110 collects data of each load control device 120 and transmits the data to the central monitoring server 100. In this case, the form of data transmitted between the devices is as shown in FIG.

로드 제어 장치(120)에서 스마트 게이트웨이 장치(110)로 전송되는 데이터(420)에는 로드 제어 장치(120) 자신이 속해 있는 스마트 게이트웨이 장치(110)의 ID(SG_ID), 자신의 ID(LC_ID), 현재의 소비 전력(PWR) 및 현재 상태(예컨대, 온/오프/대기 상태)(STATUS) 등의 정보들이 포함될 수 있다.The data 420 transmitted from the load control device 120 to the smart gateway device 110 includes ID (SG_ID), smart ID (LC_ID) of the smart gateway device 110 to which the load control device 120 belongs, Information such as current power consumption (PWR) and current state (eg, on / off / standby state) (STATUS) may be included.

한편, 스마트 게이트웨이 장치(110)는 각 로드 제어 장치(120)로부터 상술한 데이터(420)를 수집하고, 다시 모니터링 서버(100)로 수집된 정보를 전송한다. 이때, 스마트 게이트웨이 장치(110)에서 모니터링 서버(100)로 전송되는 데이터(410)에는 스마트 게이트웨이 장치(110)의 ID(SG_ID), 스마트 게이트웨이 장치(110)의 누적 소비 전력(PWR_SUM), 스마트 게이트웨이 장치(110)의 현재 전체 소비 전력(PWR), 로드 제어 장치(120)의 ID(LC_ID), 현재의 소비 전력(LC_PWR), LC의 현재 상태(온/오프/대기)(LC_STATUS) 등의 정보들이 포함될 수 있다.On the other hand, the smart gateway device 110 collects the above-described data 420 from each load control device 120, and transmits the collected information to the monitoring server 100 again. In this case, the data 410 transmitted from the smart gateway device 110 to the monitoring server 100 includes an ID SG_ID of the smart gateway device 110, a cumulative power consumption PWR_SUM of the smart gateway device 110, and a smart gateway. Information such as the current total power consumption (PWR) of the device 110, the ID (LC_ID) of the load control device 120, the current power consumption (LC_PWR), the current state of the LC (on / off / standby) (LC_STATUS), etc. May be included.

반대로, 모니터링 서버(100)에서 각 스마트 게이트웨이 장치(110)로 전송하는 데이터(430)는 제어할 특정 로드 제어 장치(120)가 속한 스마트 게이트웨이 장치(110)의 ID(SG_ID), 제어할 특정 로드 제어 장치(120) 또는 전체 로드 제어 장치(120)의 ID(LC_ID), 제어 명령(차단/연결) 등의 정보들이 포함될 수 있다.On the contrary, the data 430 transmitted from the monitoring server 100 to each smart gateway device 110 is the ID (SG_ID) of the smart gateway device 110 to which the specific load control device 120 to be controlled belongs, and the specific load to be controlled. Information such as ID (LC_ID), control command (blocking / connection) of the control device 120 or the entire load control device 120 may be included.

또한, 각 스마트 게이트웨이 장치(110)에서 로드 제어 장치(120)로 전송하는 데이터(440)는 스마트 게이트웨이 장치(110) 자신의 ID(SG_ID), 제어할 특정 로드 제어 장치(120) 또는 전체 로드 제어 장치(120)의 ID(LC_ID), 제어 명령(차단/연결) 등의 정보들이 포함될 수 있다.In addition, the data 440 transmitted from each smart gateway device 110 to the load control device 120 is the smart gateway device 110 own ID (SG_ID), the specific load control device 120 to be controlled or the overall load control Information such as an ID LC_ID and a control command (block / connection) of the device 120 may be included.

도 3b는 본 발명의 실시예에 따라 각 스마트 게이트웨이로부터 전송되어 모니터링 서버에서 취합되어 디스플레이되는 정보를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 모니터링 서버(100)에서는 현재 날짜 및 시간, 스마트 게이트웨이 장치(110)의 위치, 해당 스마트 게이트웨이 장치(110)에 속한 로드 제어 장치(120)들의 현재 전체 소비 전력 등의 정보들이 디스플레이될 수 있다. 이때, 각 로드 제어 장치(120)에 연결된 가전 제품의 명칭이 표시되고, 각 로드 제어 장치(120)의 현재 소비 전력과 연결/차단 명령을 제어할 수 있는 메뉴가 표시된다.3B is a diagram illustrating information transmitted from each smart gateway and collected and displayed on a monitoring server according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, in the monitoring server 100, information such as a current date and time, a location of the smart gateway device 110, and current total power consumption of the load control devices 120 belonging to the smart gateway device 110 may be stored. Can be displayed. At this time, the name of the home appliance connected to each load control device 120 is displayed, and a menu for controlling the current power consumption and the connection / blocking command of each load control device 120 is displayed.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 앞서 도 1 내지 도 4 와 관련하여 설명과 중복되지 않는 범위에서 본 발명의 일실시예에 따른, 로드 제어 장치, 스마트 게이트웨이 및 모니터링 서버를 포함하여 이루어지는 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, referring to FIGS. 5 to 7, an intelligent load control device, a smart gateway, and a monitoring server, according to an embodiment of the present invention, are not overlapped with the description with reference to FIGS. 1 to 4. The integrated power control method of the power grid system will be described in detail.

도 5를 참조하면, 상술한 바와 같은, 로드 제어 장치, 스마트 게이트웨이 및 모니터링 서버를 포함하여 이루어지는 지능형 전력망 시스템상에서 행하여 지며, 도 5를 참조하면, 준비 단계(S00)로서 앞서 살핀 해당 스마트 게이트웨이 장치(110)가 복수의 로드 제어 장치(120)와 마이크로 네트워크(Micro network)를 두축하고 특정 무선 커버리지 영역 내에 포함된 특정 로드 제어 장치(120)를 참가 기키는 과정 및 모니터링 서버(100)와 모니터링 서버(100)에서 관리하는 복수의 스마트 게이트웨이 장치(110)가 매크로 네트워크(Macro network)를 형성하는 과정이 수행된다. 이를 전제로, 본 발명의 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어방법은, 로드 제어 장치에서 자신에게 연결된 각 로드로부터의 전력 관련 정보를 획득하여 현재 소비 전력을 산출하고 이를 포함하는 로드의 전력관련 정보를 생성하는 단계(S10), 상기 로드 제어 장치에서 상기 로드의 전력관련 정보를 스마트 게이트웨이로 무선 통신 수단을 통해 전송하는 단계(S20), 상기 스마트 게이트웨이에서 자신이 형성한 마이크로 네트워크에 포함된 상기 각 로드 제어 장치로부터 전송된 상기 해당 로드에 대한 로드의 전력관련 정보를 수신하고 이에 기초하여 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 생성하여 모니터링 서버로 전송하는 단계(S30) 및 모니터링 서버에서 상기 각 스마트 게이트웨이로부터 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 수신하여 저장하는 단계(S40)를 포함하며, 각 단계의 구현은 앞서 도 1 내지 도 4 와 관련하여 설명한 로드 제어 장치, 스마트 게이트웨이 및 모니터링 서버의 각 구성 요소에 의하여 수행될 수 있다. Referring to Figure 5, as described above, is performed on an intelligent power grid system comprising a load control device, a smart gateway and a monitoring server, and referring to Figure 5, the corresponding smart gateway device (see step S00) The process of the 110 condensing the plurality of load control devices 120 and the micro network and participating in the specific load control device 120 included in the specific wireless coverage area and the monitoring server 100 and the monitoring server ( A process of forming a macro network by a plurality of smart gateway devices 110 managed by 100 is performed. On the premise of this, in the integrated power control method of the intelligent power grid system of the present invention, the load control device obtains the power-related information from each load connected to it, calculates the current power consumption and generates the power-related information of the load including the same. In step S10, transmitting the power-related information of the load from the load control device to the smart gateway through a wireless communication means (S20), each of the load control included in the micro network formed by the smart gateway Receiving the power-related information of the load for the corresponding load transmitted from the device to generate the power consumption information data of the smart gateway based on this and transmits to the monitoring server (S30) and in the monitoring server from the smart gateway from each smart gateway Receive power consumption information data of Comprising the step of storing (S40), the implementation of each step can be carried out by the above each component of the load control device, and monitoring smart gateway server is also described in relation to Figures 1-4.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 모니터링 서버에서 각 로드 제어 장치를 제어하는 절차를 나타내는 신호 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 모니터링 서버(100)에서 GUI(Graphic User Interface)를 통해 사용자가 특정 로드 제어 장치(120)에 대해 온/오프 제어 명령을 입력하면, 해당 로드 제어 장치(120)가 속한 스마트 게이트웨이 장치(120)로 상기 로드 제어 장치(120)의 온/오프 제어를 요청(S601)한다.6 is a signal flow diagram illustrating a procedure for controlling each load control device in a monitoring server according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, when a user inputs an on / off control command for a specific load control device 120 through a graphical user interface (GUI) in the monitoring server 100, the load control device 120 belongs to a smart. The gateway device 120 requests the on / off control of the load control device 120 (S601).

상기 LC 온/오프 제어 요청 메시지는 해당 스마트 게이트웨이 장치(120)로 전송(S602)되고, 해당 스마트 게이트웨이 장치(120)는 해당 로드 제어 장치(120)로 LC 온/오프를 요청(S603, S604)한다. 상기 LC 제어 메시지를 수신한 해당 로드 제어 장치(120)는 온/오프 동작을 수행하고, 결과를 상기 스마트 게이트웨이 장치(120)로 전송(S605, S606)한다. 상기 제어가 성공할 경우, 스마트 게이트웨이 장치(120)는 제어 결과를 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터에 반영하여 상기 디스플레이부(121)에 표시하며(S607), 제어 결과에 따른 LC 온/오프 응답(LC ON/OFF Response)을 모니터링 서버(100)로 전송(S608)한다. 마지막으로, 모니터링 서버(100)에서는 해당 로드 제어 장치(120)의 온/오프 제어 명령 성공 또는 실패를 디스플레이창을 통해 표시하고, 성공에 따른 결과를 반영(S609)하게 된다.The LC on / off control request message is transmitted to the smart gateway device 120 (S602), and the smart gateway device 120 requests LC on / off to the load control device 120 (S603 and S604). do. The load control device 120 receiving the LC control message performs an on / off operation and transmits a result to the smart gateway device 120 (S605 and S606). If the control is successful, the smart gateway device 120 reflects the control result to the power consumption information data of the smart gateway and displays it on the display unit 121 (S607), and the LC on / off response according to the control result (LC) ON / OFF Response) is transmitted to the monitoring server 100 (S608). Finally, the monitoring server 100 displays the success or failure of the on / off control command of the load control device 120 through the display window, and reflects the result of the success (S609).

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 스마트 게이트웨이에서 각 로드 제어 장치를 제어하는 절차를 나타내는 신호 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 스마트 게이트웨이 장치(120)에서 GUI를 통해 사용자가 특정 로드 제어 장치(120)에 대해 온/오프 제어 명령을 입력하면, 해당 로드 제어 장치(120)로 상기 로드 제어 장치(120)의 온/오프 제어를 요청(S701, S702)한다. 상기 LC 제어 메시지를 수신한 해당 로드 제어 장치(120)는 온/오프 동작을 수행하고, 결과를 상기 스마트 게이트웨이 장치(120)로 전송(S703)한다. 상기 제어가 성공할 경우, 스마트 게이트웨이 장치(120)는 제어 결과를 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터에 반영하여 상기 디스플레이부(121)에 표시하며(S704), 로드 제어 장치(LC) 상태 변경 요청(Request)을 모니터링 서버(100)로 전송(S705)한다. 마지막으로, 모니터링 서버(100)에서는 해당 로드 제어 장치(120)의 온/오프 제어 명령 성공 또는 실패를 디스플레이창을 통해 표시하고, 성공에 따른 결과를 반영(S706)하게 된다.7 is a signal flow diagram illustrating a procedure for controlling each load control device in a smart gateway according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, when a user inputs an on / off control command for a specific load control device 120 through a GUI in the smart gateway device 120, the load control device 120 is transmitted to the load control device 120. Request on / off control (S701, S702). The load control device 120 receiving the LC control message performs an on / off operation and transmits a result to the smart gateway device 120 (S703). If the control is successful, the smart gateway device 120 reflects the control result to the power consumption information data of the smart gateway and displays it on the display unit 121 (S704). The load control device (LC) state change request (Request) ) Is transmitted to the monitoring server 100 (S705). Finally, the monitoring server 100 displays the success or failure of the on / off control command of the load control device 120 through the display window, and reflects the result of the success (S706).

한편, 로드 제어 장치(120)의 온/오프 상태 제어는 가전 제품의 현재 상태와는 무관하게 진행이 되며, 상기 도 6 및 도 7에서 상술한 바와 같이 모니터링 서버(100) 및 스마트 게이트웨이 장치(120)에서 제공되는 GUI를 통해 제어가 가능하다.On the other hand, the on / off state control of the load control device 120 proceeds irrespective of the current state of the home appliance, as described above in Figures 6 and 7 the monitoring server 100 and the smart gateway device 120 Control is possible through GUI provided in).

또한, 누적 소비전력 데이터는 기본적으로 스마트 게이트웨이 장치(120)에 저장이 되며, 모니터링 서버(100)는 각 스마트 게이트웨이 장치(120)로부터 일정 기간별로 수집하여 동일한 데이터를 별도로 데이터베이스에 저장한다.In addition, the cumulative power consumption data is basically stored in the smart gateway device 120, the monitoring server 100 collects from each smart gateway device 120 for a certain period and stores the same data separately in a database.

이때, 스마트 게이트웨이 장치(120) 및 모니터링 서버(100)에 저장되는 누적 소비전력 관련 데이터는 각 로드 제어 장치(120)별 일, 월, 년 누적 소비전력 및 전기요금, CO2 발생량 및 각 스마트 게이트웨이 장치(120)별 일, 월, 년 누적 소비전력 및 전기요금, CO2 발생량 등이 될 수 있다.At this time, the cumulative power consumption data stored in the smart gateway device 120 and the monitoring server 100 is the day, month, year cumulative power consumption and electricity bill, CO2 generation amount and each smart gateway device for each load control device 120 Day, month, and year cumulative power consumption, electricity bills, CO2 emissions, etc.

아울러, 전기 요금 및 CO2 발생량 계산을 위한 변수는 스마트 게이트웨이 장치(120) 및 모니터링 서버(100) 모두에서 GUI를 통하여 입력이 가능하며, 모니터링 서버(100)를 통하여 설정이 될 경우 모니터링 서버(100)는 각 스마트 게이트웨이 장치(120)로 변경 변수값을 일괄 전송한다.In addition, the variable for calculating the electricity bill and CO2 generation amount can be input through the GUI in both the smart gateway device 120 and the monitoring server 100, the monitoring server 100 if the setting through the monitoring server 100 Batch transmits the changed variable value to each smart gateway device 120.

도 8은 본 발명의 실시예에 따라 인접 마이크로 네트워크와의 간섭을 회피하기 위한 네트워크 구성 절차를 나타내는 신호 흐름도이다. 본 발명의 실시예에 따라 각 스마트 게이트웨이 장치(120)는 인접하고 있는 스마트 게이트웨이 장치(120)에서 구성된 다른 마이크로 네트워크와의 간섭을 회피하도록 설계함으로써 해당 마이크로 네트워크 내에서 전송되는 데이터가 다른 마이크로 네트워크로 전송되어 오동작하는 것을 방지하게 된다.8 is a signal flow diagram illustrating a network configuration procedure for avoiding interference with an adjacent micro network according to an embodiment of the present invention. According to an embodiment of the present invention, each smart gateway device 120 is designed to avoid interference with another micro network configured in the adjacent smart gateway device 120, so that data transmitted in the micro network is transferred to another micro network. Transmitted to prevent malfunction.

즉, 스마트 게이트웨이 장치(120)는 PAN 설정자(Coordinator)로서, 네트워크의 구축 및 관리의 역할을 수행한다. 따라서, 스마트 게이트웨이 장치(120)는 GUI를 통해 사용자에 의해서 미리 MAC 주소(Address)가 입력 되어진 로드 제어 장치(120)만 해당 마이크로 네트워크에 참여시키며, 동일한 마이크로 네트워크에 참여된 디바이스(Device)(즉, 로드 제어 장치(120))들만 데이터를 송/수신 할 수 있다.That is, the smart gateway device 120 serves as a PAN coordinator, and establishes and manages a network. Accordingly, the smart gateway device 120 only participates in the micro network in which the load control device 120 having a MAC address previously input by the user through the GUI participates in the corresponding micro network, that is, a device (ie, a device) that participates in the same micro network. Only the load control devices 120 may transmit / receive data.

도 8을 참조하면, 각 스마트 게이트웨이 장치(120)에서 마이크로 네트워크를 구축(S801)하면, 마이크로 네트워크에 포함되기를 원하는 로드 제어 장치(120)에서는 각 스마트 게이트웨이 장치(120)로 네트워크 스캔 메시지를 전송(S802)하고, 해당 스마트 게이트웨이 장치(120)로부터 비콘(Beacon) 메시지를 수신(S803)한다.Referring to FIG. 8, when each smart gateway device 120 constructs a micro network (S801), the load control device 120 that wants to be included in the micro network transmits a network scan message to each smart gateway device 120 ( S802), and receives a beacon message from the smart gateway device 120 (S803).

그런 다음, 상기 로드 제어 장치(120)는 상술한 바와 같이 일정 시간 동안 네트워크를 스캔한 후, 수집된 스마트 게이트웨이 장치(120)에 관련된 정보를 저장한다. 상기 수집된 정보를 참조하여 순차적으로 각 스마트 게이트웨이 장치(120)로 마이크로 네트워크 참가(Join)를 요청(S804, S805)한다.Then, the load control device 120 scans the network for a predetermined time as described above, and stores the information related to the collected smart gateway device 120. With reference to the collected information, the smart gateway device 120 sequentially requests the joining of the micro network (Join) (S804 and S805).

각 스마트 게이트웨이 장치(120)에서는 저장된 로드 제어 장치(120)의 MCA(Mac Address)와 비교하여 참여 여부를 결정하고, 결과를 해당 로드 제어 장치(120)에 응답(S806, S807)한다. 상기 참여 여부에 대한 응답 메시지를 수신한 해당 로드 제어 장치(120)는 참여 결정에 따라 로드 제어 장치(120)로서의 동작을 수행(S809)하고, 자신의 데이터를 스마트 게이트웨이 장치(120)로 전송(S810)한다.Each smart gateway device 120 compares the stored load control device 120 with an MCA (Mac Address) to determine whether to participate, and responds to the corresponding load control device 120 (S806 and S807). The load control device 120 receiving the response message regarding the participation performs the operation as the load control device 120 according to the participation decision (S809), and transmits its data to the smart gateway device 120 ( S810).

한편, 로드 제어 장치(120)에서 대기 전력을 검사하는 방법으로는 로드 제어 장치(120)에서 자동 인식하도록 할 수도 있으며, 스마트 게이트웨이 장치(120) 또는 모니터링 서버(100)에 의해 입력하도록 구현할 수도 있다.On the other hand, as a method of checking the standby power in the load control device 120 may be automatically recognized by the load control device 120, may be implemented to be input by the smart gateway device 120 or the monitoring server 100. .

예컨대, 로드 제어 장치(120)에서 자동 인식하도록 구현하는 방법은 먼저 사용할 가전기기(즉, 로드(130))의 전원을 Off(대기상태) 상태로 로드 제어 장치(120)에 연결한다. 그런 다음, 로드 제어 장치(120)의 리셋 스위치를 2 초이상 누름으로써 로드 제어 장치(120)가 리셋이 된 후, LED 가 점등 할 때까지 누른다. 이에 따라, 로드 제어 장치(120)는 On상태로 변경되며, 2분 정도 후 Off 상태로 변경이 된다. 로드 제어 장치(120)는 상기 기간 동안에 측정된 값을 대기전력으로 저장한다.For example, the method of implementing the automatic recognition by the load control device 120 first connects the power of the home appliance to be used (ie, the load 130) to the load control device 120 in an Off (standby) state. Then, after the load control device 120 is reset by pressing the reset switch of the load control device 120 for 2 seconds or more, it is pressed until the LED is turned on. Accordingly, the load control device 120 is changed to the On state, and after about 2 minutes is changed to the Off state. The load control device 120 stores the value measured during the period as standby power.

다음으로, 스마트 게이트웨이 장치(120) 및 모니터링 서버(100)에 의한 입력으로 구현하는 방법은, 먼저 제공된 GUI를 통해 사용자로부터 각 로드 제어 장치(120)의 대기전력 값을 입력받는다. 로드 제어 장치(120)의 On/Off 상태제어와 유사한 절차로 로드 제어 장치(120)에 대기 전력값을 세팅한다.Next, the method implemented as an input by the smart gateway device 120 and the monitoring server 100, first receives the standby power value of each load control device 120 from the user through the provided GUI. The standby power value is set in the load control device 120 in a similar procedure to the on / off state control of the load control device 120.

도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 모니터링 서버에서 취합된 정보를 분석하여 제공하는 결과를 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 전력 소비 상태를 실시간으로 그래프로 나타낼 수 있으며, 월별 소비전력도 그래프로 나타낼 수 있다. 또한, 도 10을 참조하면, 각 스마트 게이트웨이 장치(120) 별 소비전력을 그래프로 나타내거나, 전년 동월 대비 전체 소비전력을 비교하여 그래프로 나타낼 수 있다.9 and 10 are diagrams illustrating a result of analyzing and providing information collected by a monitoring server according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, the power consumption state may be displayed in a graph in real time, and the monthly power consumption may also be displayed in a graph. In addition, referring to FIG. 10, the power consumption for each smart gateway device 120 may be represented by a graph, or the total power consumption compared with the same month of the previous year may be represented by a graph.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
On the other hand, in the embodiment of the present invention has been described with respect to specific embodiments, various modifications are possible without departing from the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

100 : 모니터링 서버 110 : 스마트 게이트웨이
111 : 전자식 전력량계 120 : 로드 제어 장치
121 : 멀티탭 122 : 콘센트
211 : 메모리부 212 : 디스플레이부
213 : 타이머 214 : 외부 통신부
215 : 중앙 처리부 216 : 무선 통신부
221 : 무선 통신부 222 : 컨트롤부
223 : 가전 제품 연결부 224 : 전원 제어부
225 : 메모리부 226 : 전류/전압 계측부100: monitoring server 110: smart gateway
111: electronic electricity meter 120: load control device
121: power strip 122: outlet
211: memory unit 212: display unit
213: timer 214: external communication unit
215: central processing unit 216: wireless communication unit
221: wireless communication unit 222: control unit
223: home appliance connection 224: power control unit
225: memory unit 226: current / voltage measurement unit

Claims (7)

삭제delete 로드에 전원을 공급하는 전원공급장치로부터의 전원을 로드에 공급하는 로드에 연결되는 가전제품연결부(223) 및 상기 전원공급장치와 상기 가전제품연결부(223) 사이에 연결되어 상기 전원공급장치와 상기 가전제품연결부(223)간의 연결 및 차단을 실행하여 로드로 공급되는 전원을 온/오프 제어하는 전원제어부(224)를 포함하여 구성되는 로드 제어 장치, 로드 제어 장치로부터 전송된 로드의 전력관련 정보에 기초하여 생성된 스마트 게이트 웨이의 소비전력 정보 데이터를 표시하며 사용자로부터 로드 제어 장치를 제어하는 요청을 입력받는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 포함하는 디스플레이부(212)를 포함하여 구성되는 스마트 게이트웨이 장치 및 모니터링 서버를 포함하여 이루어지는 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어방법에 있어서,
상기 로드 제어 장치에서 자신에게 연결된 각 로드로부터의 전력 관련 정보를 획득하여 현재 소비 전력을 산출하고 이를 포함하는 로드의 전력관련 정보를 생성하는 단계(S10);
상기 로드 제어 장치에서 상기 로드의 전력관련 정보를 스마트 게이트웨이 장치로 무선 통신 수단을 통해 전송하는 단계(S20);
상기 스마트 게이트웨이 장치에서 자신이 형성한 마이크로 네트워크에 포함된 상기 각 로드 제어 장치로부터 전송된 상기 해당 로드에 대한 로드의 전력관련 정보를 수신하고 이에 기초하여 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 생성하여 상기 디스플레이부(212)를 통해 표시하고 모니터링 서버로 전송하는 단계(S30); 및
상기 모니터링 서버에서 상기 각 스마트 게이트웨이 장치로부터 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터를 수신하여 저장하는 단계(S40)를 포함하여 이루어지며,
상기 스마트 게이트웨이 장치에서 상기 디스플레이부(121)의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해 사용자로부터 제어하고자 하는 로드 제어 장치에 대한 온/오프 제어 요청을 입력 받고(S701) 이에 따라 상기 로드 제어 장치로 상기 온/오프 제어 명령 신호를 전송하는 단계(S702);
상기 로드 제어 장치에서 상기 온/오프 제어 명령 신호를 수신하여 전원제어부(224)를 통하여 수신된 온/오프 제어 명령에 따라 상기 전원공급장치와 상기 가전제품연결부(223)간의 연결 및 차단을 실행하여 연결된 로드로 공급되는 전원을 온/오프 제어하고 상기 스마트 게이트웨이 장치로 제어 결과를 전송하는 단계(S703); 및
상기 스마트 게이트웨이 장치에서 제어 결과를 수신하여 상기 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터에 반영하여 상기 디스플레이부(121)에 표시하는 단계(S704)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어방법. The home appliance connection unit 223 connected to the load for supplying power to the load from the power supply for supplying power to the load and connected between the power supply and the home appliance connection unit 223 and the power supply and the Load control device comprising a power control unit 224 for controlling the power supplied to the load by executing the connection and disconnection between the home appliance connection unit 223, the power related information of the load transmitted from the load control device A smart gateway device configured to include a display unit 212 displaying a power consumption information data of the smart gateway generated based on the display unit and including a graphic user interface (GUI) for receiving a request for controlling a load control device from a user; In the integrated power control method of the intelligent power grid system comprising a monitoring server,
Acquiring power related information from each load connected to the load control device to calculate current power consumption and generating power related information of the load including the same;
Transmitting, by the load control device, power related information of the load to a smart gateway device through a wireless communication means (S20);
The smart gateway device receives the power related information of the load for the corresponding load transmitted from each load control device included in the micro network formed by the smart gateway device and generates power consumption information data of the smart gateway based on the display. Displaying through the unit 212 and transmitting to the monitoring server (S30); And
And receiving and storing power consumption information data of the smart gateway from each of the smart gateway devices at the monitoring server (S40),
The smart gateway device receives an on / off control request for a load control device to be controlled from a user through a graphical user interface (GUI) of the display unit 121 (S701) and accordingly turns the on to the load control device. Transmitting an on / off control command signal (S702);
The load control device receives the on / off control command signal and executes connection and disconnection between the power supply device and the home appliance connection unit 223 according to the on / off control command received through the power control unit 224. Controlling on / off power supplied to the connected load and transmitting a control result to the smart gateway device (S703); And
Receiving a control result from the smart gateway device reflected in the power consumption information data of the smart gateway and displaying on the display unit (121) (S704) further comprising the integrated power control method of the intelligent power grid system, characterized in that . 제2항에 있어서,
상기 모니터링 서버에서 상기 스마트 게이트웨이 장치로 제어하고자 하는 로드 제어 장치에 대한 온/오프 제어 명령 신호를 전송하는 단계;
상기 스마트 게이트웨이 장치에서 상기 모니터링 서버로부터 상기 로드 제어 장치에 대한 온/오프 제어 명령 신호를 수신하여 이에 따라 상기 로드 제어 장치로 온/오프 제어 명령 신호를 전송하는 단계;
상기 로드 제어 장치에서 상기 스마트 게이트웨이 장치로부터의 온/오프 제어 명령 신호를 수신하여 전원제어부(224)를 통하여 수신된 온/오프 제어 명령에 따라 상기 전원공급장치와 상기 가전제품연결부(223)간의 연결 및 차단을 실행하여 연결된 로드로 공급되는 전원을 온/오프 제어하고 상기 스마트 게이트웨이 장치로 제어 결과를 전송하는 단계(S605); 및
상기 스마트 게이트웨이 장치에서 제어 결과를 수신하여 상기 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보 데이터에 반영하여 상기 디스플레이부(121)에 표시하고, 제어 결과를 온/오프 응답(LC ON/OFF Response)으로 모니터링 서버(100)로 전송하는 단계(S608)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어방법.The method of claim 2,
Transmitting, by the monitoring server, an on / off control command signal to a load control device to be controlled by the smart gateway device;
Receiving an on / off control command signal for the load control device from the monitoring server at the smart gateway device and transmitting an on / off control command signal to the load control device accordingly;
The load control device receives an on / off control command signal from the smart gateway device and connects the power supply device to the home appliance connection unit 223 according to the on / off control command received through the power control unit 224. And performing blocking to control on / off power supplied to the connected load and transmitting a control result to the smart gateway device (S605). And
The smart gateway device receives the control result and reflects the power consumption information data of the smart gateway on the display unit 121 and displays the control result as an on / off response (LC ON / OFF Response). The integrated power control method of the intelligent power grid system, characterized in that it further comprises the step (S608). 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 로드의 전력관련 정보는,
상기 로드 제어 장치가 속한 스마트 게이트웨이 장치의 고유 정보, 상기 로드 제어 장치의 고유 정보, 현재의 소비 전력 및 현재 상태 정보를 포함하며, 상기 현재 상태 정보는 로드 제어 장치의 온 상태, 오프 상태, 및 대기상태로 구분되어, 상기 디스플레이부(121)에 표시되는 것을 특징으로 하는 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어방법.According to claim 2 or 3, wherein the power-related information of the load,
And unique information of the smart gateway device to which the load control device belongs, unique information of the load control device, current power consumption, and current state information, wherein the current state information is on, off, and standby of the load control device. Integrated power control method of the intelligent power grid system, characterized in that divided into states, and displayed on the display (121). 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 스마트 게이트웨이의 소비전력 정보는,
상기 스마트 게이트웨이 장치의 고유 정보, 상기 스마트 게이트웨이의 누적 소비 전력, 상기 스마트 게이트웨이의 현재 전체 소비 전력, 로드 제어 장치의 고유 정보, 상기 해당 로드 제어 장치의 현재 소비 전력 및 상기 로드 제어 장치의 현재 상태 정보 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어방법.The power consumption information of the smart gateway according to claim 2 or 3,
Unique information of the smart gateway device, cumulative power consumption of the smart gateway, current total power consumption of the smart gateway, unique information of the load control device, current power consumption of the load control device and current state information of the load control device. Integrated power control method of an intelligent power grid system, characterized in that it comprises any one or more selected from. 삭제delete 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 로드 제어 장치에서 네트워크 스캔 메시지를 무선 공간으로 전송하는 단계;
상기 네트워크 스캔 메시지를 수신한 상기 특정 스마트 게이트웨이 장치에서 무선공간으로 비콘 신호를 전송하는 단계;
상기 로드 제어 장치에서 상기 스마트 게이트웨이 장치로부터 상기 비콘 신호를 수신하고, 각 스마트 게이트웨이 장치에 대한 정보를 저장하는 단계;
상기 로드 제어 장치에서 상기 저장된 각 스마트 게이트웨이 장치에 대한 정보를 이용하여, 상기 각 스마트 게이트웨이 장치로 순차적으로 네트워크 참가 요청 메시지를 전송하는 단계;
상기 스마트 게이트웨이 장치에서 상기 각 로드 제어 장치로부터 해당 마이크로 네트워크에 대한 참가 요청 메시지를 수신하는 단계;
상기 스마트 게이트웨이 장치에서 상기 참가 요청 메시지를 확인하고, 로드 제어 장치의 고유 정보로서 미리 저장된 MCA(Mac Address)와 비교하여 참가 여부를 결정하는 단계; 및
상기 참가 여부 결정에 대한 결과를 상기 해당 로드 제어 장치로 전송하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 전력망 시스템의 통합 전력 제어방법.The method according to claim 2 or 3,
Transmitting, by the load control device, a network scan message to a wireless space;
Transmitting a beacon signal to a wireless space by the specific smart gateway device receiving the network scan message;
Receiving the beacon signal from the smart gateway device at the load control device, and storing information about each smart gateway device;
Transmitting, by the load control device, a network participation request message sequentially to each smart gateway device by using the stored information about each smart gateway device;
Receiving, at the smart gateway device, a participation request message for the corresponding micro network from each of the load control devices;
Checking, by the smart gateway device, the participation request message, and determining whether to participate by comparing with a pre-stored MCA (Mac Address) as unique information of the load control device; And
Transmitting a result of the participation determination to the corresponding load control device; Integrated power control method of an intelligent power grid system, characterized in that it further comprises.
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