KR101359040B1 - Usn-based power control system using context-aware computing technology - Google Patents

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KR101359040B1 KR1020120105477A KR20120105477A KR101359040B1 KR 101359040 B1 KR101359040 B1 KR 101359040B1 KR 1020120105477 A KR1020120105477 A KR 1020120105477A KR 20120105477 A KR20120105477 A KR 20120105477A KR 101359040 B1 KR101359040 B1 KR 101359040B1
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오훈
이승용
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울산대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a peak power control method of a USN-based power control system using a context-aware computing technology, the peak power control method of a USN-based power control system includes: a step of setting a basic peak power control section by dividing a peak power calculation section with a predetermined ratio and calculating the average power consumption in the each peak power control section; a step of cancelling an excessive part by cutting off power of a controllable electronic device before the next peak power control section starts when the average power consumption reaches the maximum available peak energy. The efficient power management can be done according to the situation of each place of business by controlling power consumption in each peak power calculation section not to exceed the maximum available peak energy. [Reference numerals] (AA) Start; (S101) Initilizing cumPC - 0: CNT + 0:; (S102) Verifying the power consumption ([PA_Int); (S103) Accumulating the power consumption CumPC+=PC; cnt = 0; (S111) Excessive amount of use EP = cum PC = DPPC=β=cnt; (S114) Cutting off the power of electronic devices as much as EP by considering the priority rule; (S115) Cutting off the power the entire controllable electronic device

Description

상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법{USN-based Power Control System Using Context-Aware Computing Technology}Peak power control method of GN-based power control system using context-aware computing technology {USN-based Power Control System Using Context-Aware Computing Technology}

본 발명은 USN기반 전력제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상황인지컴퓨팅 기술을 적용하여 가정 및 사업장내의 피크전력 및 전력소비량을 효율적으로 관리할 수 있도록 한 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a USN-based power control system, and more particularly, USN-based power control using context-aware computing technology to efficiently manage peak power and power consumption in homes and businesses by applying context-aware computing technology. A peak power control method for a system.

산업의 발전에 따라 가정 및 사업장내에 조명, 냉난방 시설 및 다양한 가전제품의 사용이 증가하고, 이에 따라 더욱 많은 전기에너지를 사용하고 있다. 더욱이, 최근의 과도한 전력소비로 인하여 전력 부족 현상이 빈번히 발생하여 전력소비량의 체계적인 관리가 필요한 실정이다.With the development of the industry, the use of lighting, heating and heating facilities and various home appliances in homes and workplaces is increasing, and thus more electric energy is used. Moreover, due to the recent excessive power consumption, the shortage of power frequently occurs, which requires systematic management of power consumption.

한편, 한국전력공사에 따르면 한국의 연도별 피크전력은 냉,난방기 보급, 가전제품의 대형화, 무분별한 전력 사용, 기온하락, 경제성장 등으로 인하여 매년 약 5%씩 꾸준히 상승하고 있다. 피크전력이 상승함에 따라 예비전력율은 떨어지며, 실예로, 2011년도 예비전력율이 6%이하로 떨어졌다. 안전정인 전력예율 확보를 위하여 전력생산설비의 증대가 요구되나, 전원입지의 확보 난 가중, 막대한 투자재원 조달, 환경규제의 강화 등으로 문제해결이 어렵다. 따라서, 피크전력관리는 전력수급의 안정성 및 전력낭비를 줄이기 위해서 반드시 필요하다고 할 수 있다. Meanwhile, according to the Korea Electric Power Corporation, Korea's annual peak power has been steadily rising by about 5% every year due to the spread of air conditioners and heaters, the enlargement of home appliances, reckless power usage, temperature drop, and economic growth. As the peak power rises, the reserve power rate drops, for example, in 2011, the reserve power rate dropped below 6%. In order to secure safe power reserves, it is required to increase power generation facilities, but it is difficult to solve the problems due to the increasing power supply location, enormous investment resources, and tightening environmental regulations. Therefore, it can be said that peak power management is necessary to reduce power supply stability and power consumption.

이를 위하여, 본 출원인은 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0136023호(2011.12.21)에서, 기초 상황정보를 기초로 하여 미리 설정된 전력소비 기준에 따라 각 전기기기의 작동상태를 제어함으로써 소비전력량을 조절할 수 있는 센서네트워크 기반의 전력제어 시스템을 개시한바 있다.To this end, the present applicant in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0136023 (2011.12.21), the amount of power consumption by controlling the operating state of each electric device in accordance with the preset power consumption criteria based on the basic situation information A sensor network based power control system has been disclosed.

도 1은 개시된 종래의 센서네트워크 기반의 전력제어 시스템을 나타낸 블록도로서, 도시된 바와 같이 특정공간 내에 설치된 적어도 하나 이상의 전기기기의 소비전력을 제어하는 센서네트워크 기반의 전력제어 시스템에 있어서, 상기 전기기기의 소비전력을 제어하기 위한 데이터인 기초 상황정보를 감지하여 데이터를 수집하며, 센서네트워크 통신망(120)을 통해 수집된 데이터를 송수신하는 센서노드부(110); 및 상기 센서노드부(110)와 상기 센서네트워크 통신망(120)을 통해 연결되어 상기 센서노드부(110)로부터 전송된 데이터를 수신하여 취합하며, 상기 기초 상황정보의 데이터에 대응하여 미리 설정된 전력소비 기준에 따라 상기 전기기기의 작동상태를 제어하는 중앙관리부(130);를 포함한다.1 is a block diagram illustrating a conventional sensor network-based power control system according to the present invention. In the sensor network-based power control system for controlling power consumption of at least one or more electric devices installed in a specific space, as shown in FIG. A sensor node 110 configured to detect basic situation information, which is data for controlling power consumption of the device, to collect data, and to transmit and receive the collected data through the sensor network communication network 120; And receiving and collecting data transmitted from the sensor node unit 110 through the sensor node unit 110 and the sensor network communication network 120, and preset power consumption corresponding to the data of the basic situation information. It includes; Central management unit 130 for controlling the operating state of the electrical device according to the standard.

그러나, 상기와 같은 종래의 센서네트워크 기반의 전력제어 시스템은, 중앙관리부에서 사업장 전체의 상황정보를 수집하고 분석하여 각 장소에 설치된 기기를 제어하기 때문에 사업장별로 개별적인 상황변화에 따라 피크전력을 제어할 수 없는 문제점이 있었다.
However, in the conventional sensor network-based power control system as described above, since the central management unit collects and analyzes the situation information of the entire workplace and controls the equipment installed at each site, it is possible to control the peak power according to the individual situation change for each workplace. There was a problem that could not be.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0136023호 (2011.12.21)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0136023 (2011.12.21)

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 사용자로부터 사업장 전력관리를 위한 사업장의 프로파일을 작성하고 등록함으로써 사업장별로 각종 상황정보의 변화에 따라서 자율적으로 피크전력 및 전력소비량을 제어할 수 있도록 하는 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
The present invention is to overcome the above-described problems of the prior art, by creating and registering a profile of the workplace for power management from the user can control the peak power and power consumption autonomously according to the change of various situation information for each business site The purpose of the present invention is to provide a peak power control method of a USN-based power control system using a cognitive computing technology.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법은, USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법에 있어서, 피크전력 계산구간(PKcal_int)을 일정비율로 분할하여 기본 피크전력 제어구간을 설정하고, 각 피크전력 제어구간에서 평균소비전력을 계산하는 단계; 및 상기 평균소비전력이 “최대허용 피크전력량(DPPC) × β(제어계수) (β < 1.0)”에 도달하면, 다음 피크전력 제어구간(PKcon_int)이 시작하기 전에 제어 가능한 전자기기의 전력을 차단 제어하여 기 초과한 부분을 상쇄하는 단계;를 포함한다.In order to achieve the above object, the peak power control method of the USN-based power control system using the context-aware computing technology according to the present invention, in the peak power control method of the USN-based power control system, the peak power calculation interval (PKcal_int) constant Setting a basic peak power control section by dividing by a ratio and calculating an average power consumption in each peak power control section; And when the average power consumption reaches the "maximum allowable peak power amount (DPPC) x β (control coefficient) (β <1.0)", the power of the controllable electronic device is cut off before the next peak power control section (PKcon_int) starts. And controlling to offset the excess portion.

상기 피크전력 계산구간(PKcal_int) 구간마다 상기 최대허용 피크전력량(DPPC)을 초과하지 않도록 제어할 수 있다.The maximum allowable peak power amount DPPC may not be exceeded for each peak power calculation period PKcal_int.

상기 피크전력제어는 상기 처음 4개의 피크전력 제어구간에서는 분할 설정한 분 단위 구간으로 진행하다가 즉, 상기 처음 4개의 피크전력 제어구간(PKcon_int)에서는 설정한 3분 단위 (15분/5 = 3분)로 진행하다가 마지막 3분 구간에서는 피크전력 제어구간(PKcon_int) 을 1/3로 줄여서 전력 제어의 수행 빈도를 높이는 것이 바람직하다.The peak power control is performed in the divided minute section in the first four peak power control sections, that is, in the first four peak power control sections PKcon_int, set in three minute units (15 minutes / 5 = 3 minutes). In step 3), it is desirable to reduce the peak power control interval PKcon_int by 1/3 to increase the frequency of power control.

상기 전력획득구간 (PA_int = 3초)마다 계전기로부터 전력소모량을 읽고 피크전력 제어구간(PKcon_int) 가 끝나는 지점에서 평균소비전력을 구하고 이 값이 “DPPC × β”를 초과하면 피크전력 계산구간의 나머지 시간 동안에 기 초과한 전력량을 상쇄할 수 있도록 상기 전자기기를 제어하는 것이 바람직하다.The power consumption is read from the relay for each power acquisition period (PA_int = 3 seconds), and the average power consumption is obtained at the point where the peak power control interval (PKcon_int) ends. If this value exceeds "DPPC × β", the rest of the peak power calculation interval is obtained. It is desirable to control the electronic device so that the amount of power exceeded in time can be canceled out.

상기 제어 가능한 전력이 총소비 전력량(CP)보다 적은 경우에는 제어 가능한 상기 모든 전자기기를 오프(OFF)시킬 수 있다. When the controllable power is less than the total power consumption amount CP, all of the controllable electronic devices may be turned off.

상기 전자기기의 사용용도, 설치된 위치 또는 상기 전자기기의 종류별로 각 전자기기로 전달되는 전원을 차단하는 우선순위가 설정되며, 상기 전자기기의 현재 전력소비량이 상기 피크전력 임계치를 초과하는 경우, 상기 우선순위 데이터에 따라 순차적으로 각 전기기기로 전달되는 전원을 차단할 수 있다.
The priority of cutting off the power delivered to each electronic device is set according to the use purpose of the electronic device, the installed position, or the type of the electronic device, and when the current power consumption of the electronic device exceeds the peak power threshold, The power delivered to each electric device may be cut off in sequence according to the priority data.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법에 의하면, 사용자로부터 사업장 전력관리를 위한 사업장의 프로파일을 작성하고 등록함으로써 사업장별로 각종 상황정보의 변화에 따라서 자율적으로 피크전력 및 전력소비량을 제어할 수 있도록 함으로써 각각의 사업장 상황에 따라 효율적으로 전력관리를 할 수 있는 효과가 있다.
According to the peak power control method of the USN-based power control system applying the context-aware computing technology according to the present invention configured as described above, by creating and registering a profile of the workplace for power management of the workplace from the user to the change of various situation information for each workplace Therefore, it is possible to control peak power and power consumption autonomously, so that power management can be efficiently performed according to the situation of each workplace.

도 1은 종래의 센서네트워크 기반의 전력제어 시스템을 나타낸 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템을 나타낸 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법을 나타낸 제어 흐름도,
도 4는 본 발명의 피크전력 제어구간이 줄어든 것을 보여주는 그래프,
도 5는 본 발명의 현재시간 t까지 초과한 전체전력량을 나타낸 그래프이다.
1 is a block diagram showing a conventional sensor network based power control system;
Figure 2 is a block diagram showing a USN-based power control system applying a context-aware computing technology in accordance with an embodiment of the present invention.
3 is a control flowchart illustrating a peak power control method of a USN-based power control system to which context-aware computing technology is applied according to an embodiment of the present invention;
4 is a graph showing that the peak power control interval of the present invention is reduced;
5 is a graph showing the total amount of power exceeded until the present time t of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템을 나타낸 블록 구성도이다.2 is a block diagram illustrating a USN-based power control system to which context-aware computing technology is applied according to an exemplary embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템은, 리모콘 센서노드(210), 대기전력제어 센서노드(220), 인체감지 센서노드(230), 전력량 검출노드(240), 중앙 서버(250), 데이터 베이스(260) 및 온도 센서노드(270)를 포함한다.As shown, the USN-based power control system applying the context-aware computing technology according to an embodiment of the present invention, the remote control sensor node 210, standby power control sensor node 220, the human body sensor node 230 And a power amount detection node 240, a central server 250, a database 260, and a temperature sensor node 270.

상기 센서노드들은 특정공간 내에 설치된 적어도 하나 이상의 전기기기(미도시)의 피크전력 및 소비전력을 제어하기 위해 설치된다.The sensor nodes are installed to control peak power and power consumption of at least one or more electric devices (not shown) installed in a specific space.

상기 특정공간은 전력을 이용하여 작동하는 전기기기가 설치된 장소를 의미하며, 가정, 사무실, 강의실 및 사업장 등 전기기기가 설치 및 운용되는 장소를 모두 포함한다. 또한, 공간적인 의미에서 하나의 방(호실), 하나의 층, 하나의 건물 등 일정범위를 갖는 구역을 의미하며, 시스템이 적용되는 구성에 따라서 공간의 범위는 달라질 수 있다. The specific space means a place where the electric device operating by using electric power is installed, and includes all places where the electric device is installed and operated, such as a home, an office, a lecture room, and a business place. Also, in a spatial sense, it means a zone having a certain range such as one room (room), one floor, and one building, and the range of the space may vary depending on the configuration to which the system is applied.

또한, 상기 전기기기는 전력을 이용하여 동작되는 기기로서, 에어컨, 선풍기, 온풍기, 히터, 조명기구, 전산기기, 냉장고, TV, 세탁기, 복사기, 복합기, 팩스 및 프로젝터 등 상기 특정공간에 설치되는 모든 전기장치를 의미하며, 상기 특정공간에 설치되는 모든 전기기기를 대상으로 하거나 상기 모든 전기기기 중 전력사용량이 큰 일부 전기기기만을 대상으로 할 수도 있다.In addition, the electric device is a device operated by using electric power, and it is a device operated by electric power, and is installed in the specific space such as an air conditioner, a fan, a heater, a lighting device, a computer, a refrigerator, a TV, a washing machine, Refers to all electric devices installed in the specific space, or only a part of the electric devices having a large electric power consumption may be targeted.

리모콘 센서노드(210)는 대기전력 및 전자기기가 오프되어 있는 상태에서 사용자의 동작 개시 시그널을 감지하고, 전력량 검출노드(240)는 전자기기의 전력소모량을 측정한다.The remote sensor node 210 detects an operation start signal of the user in a state where the standby power and the electronic device are turned off, and the power amount detection node 240 measures the power consumption of the electronic device.

대기전력제어 센서노드(220)는 전자기기에 대기전력을 공급하고, 상기 전자기기의 전력소모량을 측정하여 대기전력 공급시간이 일정시간 이상 지속되거나 전자기기의 동작이 오프될 경우 대기전력을 차단시킨다.  The standby power control sensor node 220 supplies standby power to the electronic device, and measures the power consumption of the electronic device to block the standby power when the standby power supply time lasts for a predetermined time or when the operation of the electronic device is turned off. .

인체감지 센서노드(230)는 주기적으로 인체 유무를 감지하고, 온도 센서노드(270)는 실내외에 설치되어 온도 데이터를 수집하고 제어한다.The human body sensor node 230 periodically detects the presence or absence of a human body, and the temperature sensor node 270 is installed indoors or outdoors to collect and control temperature data.

중앙 서버(250) 및 데이터 베이스(260)는 상기 센서노드(210, 220, 230, 240, 270)들과 상기 센서네트워크 통신망(120)을 통해 연결되어 상기 센서노드들로부터 전송된 데이터를 수신하여 취합하며, 상기 기초 상황정보의 데이터에 대응하여 미리 설정된 전력소비 기준에 따라 전기기기의 작동상태를 제어한다.The central server 250 and the database 260 are connected to the sensor nodes 210, 220, 230, 240 and 270 through the sensor network communication network 120 to receive data transmitted from the sensor nodes. Collecting and controlling an operating state of the electric device according to a preset power consumption criterion corresponding to the data of the basic situation information.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법을 나타낸 제어 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 피크전력 제어구간이 줄어든 것을 보여주는 그래프이다.3 is a control flowchart illustrating a peak power control method of a USN-based power control system to which context-aware computing technology is applied according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a graph showing that the peak power control interval of the present invention is reduced. .

이하, 도면에 도시된 기호의 설명은 아래의 표 1에 나타낸 바와 같으며, 이를 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the description of the symbols shown in the drawings are as shown in Table 1 below, with reference to this will be described a preferred embodiment of the present invention.

약어Abbreviation 설명Explanation PKcal_intPKcal_int 피크전력 계산주기(peak power caculation interval)로써 본 발명의 실시예에서는 15분 (900초)으로 정하여 사용함.The peak power calculation interval (peak power caculation interval) used in the embodiment of the present invention set to 15 minutes (900 seconds). PA_int PA_int 제어하고자 하는 사업장의 전력소비량을 획득(peak power acquisition interval)하는 주기로서 본 발명의 실시예에서는 3초마다 해당 사업장의 전력사용량을 획득함.As a period for acquiring a power consumption interval of a workplace to be controlled (peak power acquisition interval), in the embodiment of the present invention, the power consumption of the workplace is acquired every three seconds. PKcont_int PKcont_int Peak 전력 제어 주기(peak power control interval)로써 본 발명의 실시예에서는 3분 (180초)마다 피크전력을 초과하는 경우에 제어를 하고 15분 주기의 마지막 3분 (720초 ~ 900초)에는 매 1분마다 전력제어를 수행함.In the embodiment of the present invention, the peak power control interval is controlled every 3 minutes (180 seconds) when the peak power is exceeded, and every 3 minutes (720 seconds to 900 seconds) of the 15 minute period is controlled. Power control is performed every minute. DPPCDPPC 사업장에서 요구하는 최대 허용 피크 전력량 (demanded peak power consumption)으로 이 값 이상으로 피크전력이 넘지 않도록 제어함.The maximum allowable peak power consumption required by the workplace, so that the peak power is not exceeded above this value. α alpha 소비전력 수집 간격 지정값 (본 발명의 실시예에서는 3분)Power consumption collection interval specified value (3 minutes in the embodiment of the present invention) ββ DPPC 제어 계수로써 사용전력량이 (DPPC × β)의 값에 이르면 전력제어 시작 (본 발명의 실시예에서는 0.9)When the amount of power used reaches a value of (DPPC × β) as the DPPC control coefficient, power control starts (0.9 in the embodiment of the present invention). cumPC cumPC 각 PKcal_int의 시작점부터 현재까지 총소비 전력량 (cumulative power consumption)Cumulative power consumption from the start of each PKcal_int to the present secPPCsecPPC PKcal_int 내에서 현시점까지 총소비전력량의 평균값이며, PKcal_int의 끝에는 구간 피크전력이 됨Average value of total power consumption from PKcal_int to the present time, and becomes the interval peak power at the end of PKcal_int. CntCnt PA_int 마다 수집하는 전력소비량 수집 횟수The number of power consumption collected per PA_int EPEP 희망피크전력 초과량Desired Peak Power Excess CPCP 제어가능 전력량Controllable power

도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법은, 피크전력은 피크전력 계산구간(PKcal_int) 단위로 측정되기 때문에 이 구간마다 요구피크전력 (DPPC)을 초과하지 않도록 제어하여야 한다. As shown, in the peak power control method of the USN-based power control system applying the context-aware computing technology according to an embodiment of the present invention, since the peak power is measured in the unit of the peak power calculation interval (PKcal_int) for each interval Control shall not exceed the required peak power (DPPC).

본 실시예에서는 기본 피크전력 제어구간(PKcon_int)을 피크전력 계산구간 (PKcal_int)의 1/5로 나누어서 설정하고, 각 피크전력 제어구간에서 평균소비전력을 계산한 다음, 평균소비전력이 “최대허용 피크전력량(DPPC) × β(제어계수) (β < 1.0)”에 도달하면 다음 피크전력 제어구간(PKcon_int)이 시작하기 전에 제어 가능한 전자기기를 적절하게 제어함으로써 기 초과한 부분을 상쇄하는 방법을 사용한다.In this embodiment, the basic peak power control section (PKcon_int) is set by dividing by 1/5 of the peak power calculation section (PKcal_int), the average power consumption is calculated in each peak power control section, and the average power consumption is “maximum allowable. When the peak power amount (DPPC) × β (control factor) (β <1.0) ”is reached, a method of canceling the excess portion by appropriately controlling the controllable electronics before the start of the next peak power control interval (PKcon_int) is described. use.

이러한 피크전력제어는 처음 4개의 피크전력 제어구간(PKcon_int)에서는 설정한 3분 단위 (15분/5 = 3분)로 진행하다가 마지막 3분 구간에서는 피크전력 제어구간(PKcon_int) 을 1/3로 줄여서 전력 제어의 수행 빈도를 높인다. The peak power control is performed in the 3 minute units (15 minutes / 5 = 3 minutes) set in the first four peak power control sections (PKcon_int), and the peak power control section (PKcon_int) is 1/3 in the last 3 minutes section. This reduces the frequency of power control.

도 4의 뒷 부분에 피크전력 제어구간(PKcon_int)이 줄어든 것을 보여준다. 이렇게 하는 이유는 제어의 마지막 단계에서 갑자기 많은 사람들이 동시에 전자기기를 켜거나 전력소모량이 큰 장치를 가동하는 경우에 요구피크전력을 초과할 수 있기 때문이다.4 shows that the peak power control section PKcon_int is reduced. This is because in the last stage of control, suddenly many people can exceed the required peak power if they turn on the electronics at the same time or operate a device with high power consumption.

도 4를 보면, 전력획득구간 (PA_int = 3초)마다 계전기로부터 전력소비량을 검출하고 피크전력 제어구간(PKcon_int) 가 끝나는 지점에서 평균소비전력을 구하고 이 값이 “DPPC × β”를 초과하면 피크전력 계산구간의 나머지 시간동안에 기 초과한 전력량을 상쇄할 수 있도록 기기를 제어한다. 4, the power consumption is detected from the relay every power acquisition period (PA_int = 3 seconds), and the average power consumption is calculated at the point where the peak power control interval (PKcon_int) ends. The appliance is controlled to compensate for excess power for the remainder of the power calculation period.

도 3에서는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전력제어 알고리즘의 흐름도를 상세하게 설명하고 있다. 3 illustrates a flowchart of a power control algorithm according to an exemplary embodiment of the present invention in detail.

도 3에 도시된 전력제어 알고리즘은 초기화 후에 무한루프로 들어간다. 초기화에서는 PKcont_int이 α값으로 정해지는데 이 값은 실제 프로그램에서는 180초 (3분)이다(S101).The power control algorithm shown in FIG. 3 enters an infinite loop after initialization. In initialization, PKcont_int is set to a value of α, which is 180 seconds (3 minutes) in the actual program (S101).

무한루프의 시작에서 전력소비량 검출 시간(PA_int) 만큼 기다린 후에 계전기로부터 현재 전력소모량(PC)를 검출하고, 이 값을 누적 PC 값(cumPC)에 지속적으로 더한다(S102~S103).After waiting for the power consumption detection time PA_int at the start of the infinite loop, the current power consumption PC is detected from the relay, and this value is continuously added to the cumulative PC value cumPC (S102 to S103).

3분이 되는 시점에서 총소비전력량의 평균값(secPPC)를 구하고(S104~S105), 이 값은 15분이 되는 시점에서는 피크전력 계산구간에 대한 구간피크전력이 되기 때문에 시스템에 저장하고 다음 피크전력 계산구간을 시작한다(S106~S109). The average value (secPPC) of the total power consumption is obtained at the point of 3 minutes (S104 ~ S105), and this value becomes the section peak power for the peak power calculation section at 15 minutes, so it is stored in the system and the next peak power calculation section is obtained. Start (S106 ~ S109).

각 제어구간에서는 현재까지의 평균전력소모량이 요구피크전력을 초과하는 경우에 제어를 수행한다(S110). In each control section, control is performed when the average power consumption to date exceeds the required peak power (S110).

이후, 다음과 같이 수학식 1에서 시간 t에서 초과사용량 EP(Excess Power)를 구한다(S111).Then, the excess usage EP (Excess Power) is obtained at time t in Equation 1 as follows (S111).

Figure 112012076990772-pat00001
Figure 112012076990772-pat00001

상기 EP(t)는 피크전력 계산구간 내에서 현재 시간 t까지 초과 사용한 전력량을 나타낸다. The EP (t) represents the amount of power exceeded by the current time t within the peak power calculation period.

도 5에서 DPPC를 기준으로 초과 사용부분과 적게 사용부분으로 표시되어 있는데 EP(t)는 현재시간 t까지 초과한 전체전력량을 나타낸다. In FIG. 5, the excess use portion and the less use portion are displayed based on the DPPC. EP (t) represents the total amount of power exceeded until the current time t.

이러한 EP(t)를 나머지 시간(900 - t) 동안에 상쇄시킬 수 있도록 제어한다. 한편, 제어가능한 전력이 CP보다 적은 경우에는 제어 가능한 모든 기기를 오프(OFF)되도록 제어한다(S112~S115). This EP (t) is controlled to be offset for the rest of the time 900-t. On the other hand, when the controllable power is less than the CP, all the controllable devices are controlled to be turned off (S112).

한편, 일반적으로 사업장 내의 각 호실은 전력제어에 있어서 서로 다른 중요도를 갖고 있다. 따라서, 피크 전력 관리를 위하여 강제적으로 전자기기의 전원을 차단해야 하는 경우에 설정된 호실의 중요도에 따라서 전원차단의 순서를 정한다. 호실의 중요도 설정은 전력관리담당자가 전체시스템을 구성할 때 모든 호실을 상위, 중위, 하위그룹으로 나눈다. 그리고 상위그룹에 속하는 호실은 제어 실행순서가 낮고, 그 다음은 중위그룹의 속하는 호실, 그리고 하위그룹에 속하는 호실은 가장 먼저 제어된다. On the other hand, each room in the workplace has different importance in power control. Therefore, when the power of the electronic device is to be forcibly shut down for the peak power management, the order of the power cut is determined according to the importance of the set room. The importance setting of the room divides all rooms into upper, middle, and lower groups when the power manager composes the whole system. The order of control in the room belonging to the upper group is low, and the room belonging to the middle group and the room belonging to the lower group are controlled first.

이와는 별도로, 각 그룹 내에서도 제어 우선순위를 설정하도록 할 수 있다. 우선순위 설정함수(PF)의 입력 변수로는 TDIFF(Temporature Difference: 희망온도와 설정온도의 차), InUse(In Use: 호실 사용 중), PC(Power Consumption: 호실의 전력소비량)을 사용하였으며, 높은 값을 가진 호실의 전자기기가 먼저 제어되도록 하였다. 시간 t에서 호실 x의 PF는 다음의 수학식 2와 같이 여러 가지 우선순위함수의 산술평균으로 표현될 수 있다. Apart from this, it is also possible to set control priorities within each group. TDIFF (Temporature Difference), InUse (In Use) and PC (Power Consumption) were used as input variables of the priority setting function (PF). The electronics in the room with the higher values were controlled first. PF of the room x at time t can be expressed as an arithmetic mean of various priority functions as shown in Equation 2 below.

Figure 112012076990772-pat00002
Figure 112012076990772-pat00002

여기서, TDPF(x,t)는 시간 t에서 호실 x의 온도차에 의한 우선순위함수, UPF(x,t)는 시간 t에서 호실 x의 사용(Use) 유무에 의한 우선순위함수, PCPF(x,t)는 시간 t에서 호실 x의 전력소비량에 의한 우선순위함수를 나타낸다. Here, TDPF (x, t) is a priority function based on the temperature difference of room x at time t, and UPF (x, t) is a priority function by using room x at time t, PCPF (x, t). t) represents the priority function by the power consumption of the room x at time t.

또한, w1, w2, w3는 서로 다른 우선순위함수의 결과 값이 전체 우선순위함수 PF에 미치는 영향을 나타내는 가중치를 나타내며, w1 + w2 + w3 = 1.0. w1 = 1.0이면, 호실의 온도차에 의해서만 호실을 제어한다는 것을 의미한다.In addition, w1, w2, w3 represents a weight indicating the effect of the result value of the different priority function on the overall priority function PF, w1 + w2 + w3 = 1.0. When w1 = 1.0, it means that a room is controlled only by the temperature difference of a room.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법에 의하면, 사용자로부터 사업장 전력관리를 위한 사업장의 프로파일을 작성하고 등록함으로써 사업장별로 각종 상황정보의 변화에 따라서 자율적으로 피크전력 및 전력소비량을 제어할 수 있도록 함으로써 각각의 사업장 상황에 따라 효율적으로 전력관리를 할 수 있다.According to the peak power control method of the USN-based power control system applying the context-aware computing technology according to the present invention configured as described above, by creating and registering a profile of the workplace for power management of the workplace from the user to the change of various situation information for each workplace Therefore, it is possible to control peak power and power consumption autonomously, so that power management can be efficiently performed according to the situation of each business site.

본 명세서에 기재된 본 발명의 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 관한 것이고, 발명의 기술적 사상을 모두 포괄하는 것은 아니므로, 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 권리범위 내에 있게 된다.
The embodiments of the present invention described in the present specification and the configurations shown in the drawings relate to the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to encompass all of the technical ideas of the present invention so that various equivalents It should be understood that water and variations may be present. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. , Such changes shall be within the scope of the claims set forth in the claims.

210 : 리모콘 센서노드
220 : 대기전력제어 센서노드
230 : 인체감지 센서노드
240 : 전력량 검출노드
250 : 중앙 서버
260 : 데이터 베이스
270 : 온도 센서노드
210: remote control sensor node
220: standby power control sensor node
230: human body sensor node
240: power detection node
250: central server
260 database
270 temperature sensor node

Claims (6)

USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법에 있어서,
피크전력 계산구간을 일정비율로 분할하여 기본 피크전력 제어구간을 설정하고, 각 피크전력 제어구간에서 평균소비전력을 계산하는 단계; 및
상기 평균소비전력이 “최대허용 피크전력량 ×β(제어계수) (β < 1.0)”에 도달하면, 다음 피크전력 제어구간이 시작하기 전에 제어 가능한 전자기기의 전력을 차단 제어하여 기 초과한 부분을 상쇄하는 단계;
를 포함하며 상기 피크전력제어는 최초 상기 피크전력 제어구간에서는 분할 설정한 분 단위 구간으로 진행하다가 마지막 구간에서는 피크전력 제어구간을 기준값 이하로 줄여서 전력제어의 수행 빈도를 높이는 것을 특징으로 하는 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법.
In the peak power control method of the USN-based power control system,
Dividing the peak power calculation section by a predetermined ratio to set a basic peak power control section, and calculating average power consumption in each peak power control section; And
When the average power consumption reaches the "maximum allowable peak power amount × β (control coefficient) (β <1.0)", the excess power is cut off by controlling the power of the controllable electronic device before the next peak power control section starts. Offsetting;
The peak power control is a situation-aware computing, characterized in that the first step in the peak power control section is divided into a set minute interval, and the last section to reduce the peak power control section to a reference value or less to increase the frequency of performing power control Peak power control method of USN-based power control system applying technology.
제 1항에 있어서,
상기 피크전력 계산구간 구간마다 상기 최대허용 피크전력량을 초과하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법.
The method of claim 1,
The peak power control method of the USN-based power control system using a situation-aware computing technology, characterized in that the control to not exceed the maximum allowable peak power amount for each peak power calculation section.
제 1항에 있어서,
상기 기준값은 상기 피크전력 제어구간을 1/3로 줄이는 것을 특징으로 하는 상황인지 컴퓨팅 기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법.
The method of claim 1,
The reference value is a peak power control method of a USN-based power control system using a situation-aware computing technology, characterized in that for reducing the peak power control interval by 1/3.
제 1항에 있어서,
전력 소비량을 획득하는 주기마다 계전기로부터 전력소모량을 읽고 피크전력 제어구간이 끝나는 지점에서 평균소비전력을 구하고 이 값이 상기 “최대허용 피크전력량 × β”를 초과하면 피크전력 계산구간의 나머지 시간 동안에 기 초과한 전력량을 상쇄할 수 있도록 상기 전자기기를 제어하는 것을 특징으로 하는 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법.
The method of claim 1,
For each period of power consumption, the power consumption is read from the relay and the average power consumption is found at the end of the peak power control section. If this value exceeds the maximum allowable peak power × β, A peak power control method of a USN-based power control system using a situation-aware computing technology, characterized in that to control the electronic device to offset the excess power.
제 1항에 있어서,
상기 제어 가능한 전력이 총소비 전력량보다 적은 경우에는 제어 가능한 특정공간 내에 설치된 상기 제어가능한 전자기기를 오프시키는 것을 특징으로 하는 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법.
The method of claim 1,
If the controllable power is less than the total power consumption, the peak power control method of the USN-based power control system using a situation-aware computing technology, characterized in that the controllable electronics installed in the controllable specific space off.
제 1항에 있어서,
상기 전자기기의 사용용도, 설치된 위치 또는 상기 전자기기의 종류별로 각 전자기기로 전달되는 전원을 차단하는 우선순위가 설정되며, 상기 전자기기의 현재 전력소비량이 상기 피크전력 임계치를 초과하는 경우, 상기 우선순위 데이터에 따라 순차적으로 각 전기기기로 전달되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 상황인지 컴퓨팅기술을 적용한 USN기반 전력제어 시스템의 피크전력 제어방법.
The method of claim 1,
The priority of cutting off the power delivered to each electronic device is set according to the use purpose of the electronic device, the installed position, or the type of the electronic device, and when the current power consumption of the electronic device exceeds the peak power threshold, Peak power control method of the USN-based power control system using a situation-aware computing technology characterized in that the power to be sequentially transmitted to each electric device in accordance with the priority data.
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