KR101486386B1 - 전기기기 및 전력제어방법 - Google Patents

전기기기 및 전력제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101486386B1
KR101486386B1 KR1020137015407A KR20137015407A KR101486386B1 KR 101486386 B1 KR101486386 B1 KR 101486386B1 KR 1020137015407 A KR1020137015407 A KR 1020137015407A KR 20137015407 A KR20137015407 A KR 20137015407A KR 101486386 B1 KR101486386 B1 KR 101486386B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
time
electric device
user
electric
Prior art date
Application number
KR1020137015407A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130111587A (ko
Inventor
송종화
박종수
원종호
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Publication of KR20130111587A publication Critical patent/KR20130111587A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101486386B1 publication Critical patent/KR101486386B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/005—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting using a power saving mode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00004—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the power network being locally controlled
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H02J3/144—Demand-response operation of the power transmission or distribution network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12—The local stationary network supplying a household or a building
    • H02J2310/14—The load or loads being home appliances
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/62—The condition being non-electrical, e.g. temperature
    • H02J2310/64—The condition being economic, e.g. tariff based load management
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/222—Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00—Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/10—Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid

Abstract

본 발명에 따른 전기기기는 외부로부터 시간대별 전력요금정보 또는 전력수요정보를 포함하는 전력정보를 수신하는 통신부, 전기기기의 동작 중 사용자가 기기를 사용하지 않은 미사용 시간을 확인하는 타이머, 및 통신부를 통해 수신된 전력정보와 상기 타이머를 통해 확인된 사용자 미사용 시간을 기초로 전기기기를 전원절약모드로 전환하는 제어부를 포함하여 절전 수행이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기기기 및 전력제어방법{POWER CONTROL APPRATUS AND POWER CONTROL METHOD}
본 발명은 전기기기 및 전력제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시간대별로 차등화되는 전기요금에 대응하여 전기기기에 의한 전력사용을 절감하도록 하는 전기기기 및 전력제어방법에 관한 것이다.
현재의 전력시스템은 실제로 사용하는 전기보다 10% 정도 많이 생산하도록 설계되어 있다. 이는 전력의 최대소비량에 맞춰진 양으로 혹시라도 더 많이 사용할 경우에 대비해 전기를 미리 확보해 놓기 위한 것이다. 따라서 현재의 전력시스템에서 연료는 물론 각종 발전설비도 추가적으로 필요하다. 또한 버려지는 전기 또한 많아 에너지 효율이 떨어지며, 석탄, 석유, 가스 등을 태우는 과정에서 이산화탄소 배출도 늘어난다.
꼭 필요한 만큼 전기를 생산하거나 생산량에 맞춰 전기를 사용할 수 있다면 전기를 더 효율적으로 사용하면서 지구온난화도 막을 수 있다. 스마트 그리드(smart grid)는 전력망에 정보통신기술을 융합하여 전기사용량과 공급량, 전력선의 상태까지 알 수 있는 기술로 에너지 효율성을 극대화할 수 있다.
스마트 그리드를 이용하면 전력망에 직비, 전력선 통신 등의 정보통신기술을 접목하여 소비자와 전력회사가 실시간으로 정보를 주고받을 수 있다. 따라서 소비자는 전기요금이 쌀 때 전기를 쓰고, 전자제품이 자동으로 전기요금이 싼 시간대에 작동하게 하는 것도 가능하다.
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.
결국 스마트 그리드는 일반 가정에서 사용하는 TV, 냉장고와 같은 전자제품뿐 아니라 공장에서 돌아가는 산업용 장비들까지 전기가 흐르는 모든 것을 묶어 효율적으로 관리하는 시스템이다. 집, 사무실, 공장 어느 곳에서나 사용한 전기요금을 실시간으로 확인할 수 있고, 전기요금이 비싼 낮 시간대를 피해 전기를 사용하는 것도 가능하다.
본 발명은 상기와 같은 스마트 그리드 기술을 이용하여, 시간대에 따라 변동되는 전기요금에 대응하여 전력기구들의 전력사용을 절감하도록 하는 전력제어장치 및 전력제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기기기는 외부로부터 시간대별 전력요금정보 또는 전력수요정보를 포함하는 전력정보를 수신하는 통신부, 전기기기의 동작 중 사용자가 기기를 사용하지 않은 미사용 시간을 확인하는 타이머, 및 통신부를 통해 수신된 전력정보와 타이머를 통해 확인된 사용자 미사용 시간을 기초로 전기기기를 전원절약모드로 전환하는 제어부를 포함한다.
통신부는 전기기기의 사용정보를 수신하여 타이머로 출력하고, 제어부로부터 전기기기의 모드전환명령을 수신하여 전기기기로 전송할 수 있다. 이때, 전기기기는 통신부로부터 전력정보를 수신하여 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
제어부는 전력정보에 근거하여 전기기기를 전원절약모드로 전환하기 위한 모드전환 기준시간을 차별화하도록 제어할 수 있다.
이때, 전기기기는 모드전환 기준시간의 설정에 대한 사용자의 명령을 수신하여, 제어부로 출력하는 입력부를 더 포함하고, 제어부는 입력부에서 입력된 모드전환 기준시간과 사용자 미사용 시간을 비교할 수 있다.
이때, 제어부는 상대적으로 높은 전력단가가 적용되는 시간대에서 전기기기가 상대적으로 짧은 사용자 미사용 시간 내에 전원절약모드로 전환되도록 모드전환 기준시간을 설정할 수 있다.
한편, 타이머는 전기기기에 대한 사용자의 마지막 조작시간을 확인하고, 마지막 조작시간으로부터의 경과시간을 계산하여 사용자 미사용 시간을 확인할 수 있다. 이때, 전기기기는 스마트 미터, 컴퓨터, 냉장고, 및 세탁기를 포함할 수 있다.
한편, 타이머는 센서를 이용하여 전기기기의 사용자가 존재하는 지의 여부를 판단하여 전기기기의 마지막 사용시간을 확인하고, 마지막 사용시간으로부터의 경과시간을 계산하여 사용자 미사용 시간을 확인할 수 있다. 이때, 제어부는 전력정보에 근거하여, 전기기기가 전원절약모드에서 전원차단 모드로 자동 전환되도록 하는 차단전환 기준시간을 설정하고, 사용자 미사용 시간이 차단전환 기준시간보다 큰 경우, 전기기기의 전원을 차단하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 전기기기는 텔레비전, 조명기구 및 에어컨을 포함할 수 있다.
하편, 본 발명에 따른 전력제어방법은 외부로부터 시간대별 전력요금정보 또는 전력수요정보를 포함하는 전력정보를 수신하는 단계, 전기기기의 동작 중 사용자가 전기기기를 조작 또는 사용하지 않은 사용자 미사용 시간을 확인하는 단계, 수신된 전력정보와 사용자 미사용 시간을 기초로 전기기기의 전원절약모드로 전환하는 단계를 포함한다.
이때, 전원절약모드로 전환하는 단계는 전원절약모드로 전환하는 모드전환 기준시간의 설정에 대한 사용자의 명령을 수신하는 단계, 및 사용자의 명령에 따라 모드전환 기준시간을 차별화하여 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
모드전환 기준시간을 차별화하여 설정하는 단계에서, 상대적으로 높은 전력단가가 적용되는 시간대에서 전기기기가 상대적으로 짧은 사용자 미사용 시간 내에 전원절약모드로 전환되도록 모드전환 기준시간을 설정할 수 있다.
사용자 미사용 시간을 확인하는 단계는 전기기기에 대한 사용자의 마지막 조작시간을 확인하는 단계, 및 마지막 조작시간으로부터의 경과시간을 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 전기기기는 스마트 미터, 컴퓨터, 냉장고, 및 세탁기를 포함할 수 있다.
사용자 미사용 시간을 확인하는 단계는, 센서를 이용하여 전기기기의 사용자가 존재하는 지의 여부를 판단하여 전기기기의 마지막 사용시간을 확인하는 단계, 및 마지막 사용시간으로부터의 경과시간을 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 전력요금 정보에 근거하여, 전기기기가 전원절약모드에서 전원차단 모드로 자동 전환되도록 하는 차단전환 기준시간을 설정하는 단계, 및 사용자 미사용 시간이 차단전환 기준시간보다 큰 경우, 전기기기의 전원을 차단하도록 전기기기를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 전기기기는 텔레비전, 조명기구 및 에어컨을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전력제어장치 및 전력제어방법에 의하면, 전력기구들에 의한 불필요한 전력소모를 방지하는 효과를 갖는다.
또한, 전력 수용가의 입장에서 특히 높은 전기요금 부과 시간대에서 전력사용이 억제됨으로써 전기요금을 절약할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 전력 공급자의 입장에서 전력수요가 많은 시간대의 전력소모를 억제할 수 있게 됨으로써 전력설비의 추가적인 설치를 억제할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력제어시스템을 나타낸 개략도이다.
도 2는 도 1의 전력 수용가에 구비된 전기기기들을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전력제어장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 시간대에 따라 차등 설정된 전기요금 정보를 예시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에서 전기요금 가격수준에 따른 모드전환 기준시간을 예시한 표이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력제어방법의 실행에 따른 전력사용량 및 전기요금의 절약효과를 예시한 표이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에서 전기요금 가격수준에 따른 모드전환 기준시간 및 차단전환 기준시간을 예시한 표이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력제어방법의 실행에 따른 전력사용량 및 전기요금의 절약효과를 예시한 표이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 이하에서 설명하는 실시예는 본원 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 예시로써 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전력제어시스템의 개념도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 전력제어시스템의 전력 정보망(100)에는 전력 수용가(300)에 전력을 공급하는 전력 공급처(200)와 전력 공급처(200)에서 공급되는 전력을 소비하는 전력 수용가(300)가 접속된다. 또한, 전력 정보망(100)에는 전력 공급처(200)와 전력 수용가(300)의 전력사용량을 조정하거나 통제하는 전력통제 서버(400)가 접속되어 상호간 실시간으로 정보를 주고 받을 수 있다.
전력 공급처(200), 전력 수용가(300) 및 전력통제 서버(400)는 각각 서로 분리된 독립적 기관일 수 있으나, 필요에 따라 하나의 기관에서 중복적 기능을 수행하는 것도 가능하다. 또한, 전력 정보망(100)내에는 복수의 전력 공급처(200), 복수의 전력 수용가(300) 및 복수의 전력통제 서버(400)가 존재할 수도 있다.
전력 정보망(100)에 접속된 전력 공급처(200)는 전력 전송/배전 기관(210, Transmission/Distribution), 재생전력 생산자(220) 및 전력 서비스 제공자(230, Energy Service Provider)를 포함한다.
전력 서비스 제공자(230)는 전력 정보망(100)을 통해 전력 수용가(300) 및 전력통제 서버(400)에 전력정보를 제공한다. 전력 서비스 제공자(230)에서 제공되는 전력 정보는 정전정보와 전력수요정보 등을 포함할 수 있으며, 이에 대하여는 후술한다.
전력 전송/배전 기관(210) 및 재생 전력 생산자(220)는 전력 정보망(100)을 통해 전력을 제공하는 전력공급원(energy source)의 역할을 수행한다. 예를 들어, 전력 전송/배전 기관(210)은 1차 전력 공급을 담당하는 전력발전소(212, Bulk Generators)를 포함한다. 또한, 재생전력 생산자(220)는 2차 전력 생산을 위한 저장장치 및 분산전원을 포함하는 전력재활용 수단(222)을 포함한다.
전력 정보망(100)에 접속된 전력 수용가(300)는 스마트 그리드 기능이 적용되는 주거용 건물, 사무용 건물, 공장 등 전력을 필요로 하는 모든 시설들을 포함할 수 있다. 이와 같은 전력 수용가(300)는 그 내부에 구비된 다수의 전기기기들의 전력사용을 전력 정보망(100)을 통해 제공되는 전기요금 정보에 따라 제어하기 위한 전력제어장치가 설치된다. 이하에서는 각종의 전기기기들이 사용되는 주거용 건물을 전력 수용가(300)의 예로써 설명한다.
도 2는 스마트 그리드를 이용한 전력 제어가 가능하도록 설정된 전력 수용가(300)의 예를 도시한 개략도이다. 도시한 바와 같이, 전력 수용가(300)의 내부에는 텔레비전(10), 냉장고(20), 에어컨(30), 세탁기(40) 및 조명기구(50)와 같은 각종 전기기기들이 구비될 수 있다.
또한, 전력 수용가(300)에는 전력 수용가의 실시간으로 시간대별 사용량을 측정하여 그 정보를 송신할 수 있는 기능을 갖추어, 시간대별 전력사용량 또는 요금을 알 수 있도록 하는 전자식 전력량기인 스마트 미터(smart meter, 60)가 구비될 수 있다. 스마트 미터(60)는 디스플레이를 구비하여, 사용자가 전력 사용량을 실시간 체크할 수 있게 하고, 전력공급자와 사용자 간 양방향 통신이 가능하도록 한다.
전력 수용가(300)는 게이트웨이(gateway), 전력선 통신(Power Line Communication, PLC), 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC), 3G (3Generation) 및 4G (4Generation) 중 어느 하나 또는 그 조합으로 하여 전력 정보망(100)에 접속될 수 있다. 전력 수용가(300)는 자체 홈 네트워크(home network)를 통해 다양한 전기기기들간의 통신망 구성되도록 한다. 또한, 전력 수용가(300)는 그 내부에 구비되는 전력제어장치(80)를 통해 전력 정보망(100)으로부터 다양한 전력정보를 수신하여 소비자(user)에게 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 전력제어장치(80)는 전력 수용가(300)내의 다른 전기기기들의 전력 사용을 제어하는 기능을 갖는다. 특히, 전력제어장치(80)는 전력정보망(100)을 통해 시간대에 따라 변동되는 전기요금정보 및 전력수요정보를 포함하는 전력정보를 수신하고, 그에 따라 각각의 전기기기들의 전력소모를 줄이고, 전기요금을 절약할 수 있도록 전력제어를 수행한다.
이하에서 설명하는 전력제어장치(80)의 기능은 전력 수용가(300) 내에 구비되는 스마트 서버(smart server)로서 구현될 수 있다. 또한, 전력제어장치(80)의 기능은 스마트 티비(smart TV), 스마트 폰(smart phone)과 같이 전기기기 및 전력정보망(100)에 접속하여 통신 및 제어기능을 수행할 수 있는 다양한 기기로서 구현될 수 있다. 또한, 전력제어장치(80)는 각각의 개별적인 전기기기에 포함되는 형태로 구현될 수도 있다. 이하에서는 이러한 전력제어장치(80)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전력제어장치(80)를 나타낸 블록도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 전력제어장치(80)는 통신부(810), 타이머(812), 전환시간 설정부(814), 제어부(816), 메모리(818) 및 입력부(820)를 포함한다.
다만, 도 3에 도시된 전력제어장치(80)는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 전력제어장치(80)의 각 구성요소들은 각각 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 및 이들의 조합으로 구성될 수 있으며, 다수의 구성요소가 서로 통합되어 구성되거나, 하나의 구성요소가 기능적으로 분리되어 구성될 수도 있다.
특히, 본 실시예에서 타이머(812), 전환시간 설정부(814) 및 제어부(816)는 각각 별개의 구성요소로써 설명하고 있으나, 타이머(812)와 전환시간 설정부(814)는 제어부(816)에 포함된 하드웨어 또는 소프트웨어일 수 있으며, 그 기능은 제어부(816)에 의해 통합적으로 수행될 수 있다.
통신부(810)는 유선 또는 무선통신을 이용하여 외부에서 정보를 수신하고, 외부로 정보를 송신하도록 구성된다. 특히, 통신부(810)는 전기기기(70)로부터 전기기기(70)의 사용정보를 수신하여 타이머(812)로 출력하고, 전력정보망(100)에서 제공되는 전력요금정보 또는 전력수요정보를 포함하는 전력정보를 수신하여 전환시간 설정부(814) 및 메모리(818)로 출력한다. 또한, 통신부(810)는 제어부(816)로부터 전기기기(70)의 모드전환명령을 수신하여 전기기기(70)로 전송한다. 또한 본 발명의 일실시예로 도 3의 전력제어장치(80)의 구성이 각 가전기기를 제어하는 전력제어장치(80)와는 별도로 개별 전기기기 내부에 내장되어 개별 기기별로 절전을 위한 모드제어가 가능하도록 할 수 있다.
상기와 같은 기능을 수행하는 통신부(810)는 예를 들어, 지그비(Zigbee) 표준 모듈로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니며, 통신부(810)는 이와 다른 다양한 통신 모듈로 구성될 수 있다.
타이머(812)는 통신부(810)으로부터 수신한 전기기기(70)의 사용정보에 근거하여 전기기기(70)의 동작 중 전기기기(70)를 사용하지 않은 사용자 미사용 시간을 확인한다. 예를 들어, 전기기기(70)가 냉장고, 세탁기, 스마트 미터, 컴퓨터인 경우, 타이머(812)는 사용자의 전기기기(70)의 설정 변경 등을 위한 마지막 조작이 있던 시간을 확인하고, 이로부터 시간을 계산함으로써 전기기기(70)의 사용자 미사용 시간에 대한 정보를 생성한다.
또한, 텔레비전, 조명기구 및 에어컨과 같은 특정한 전기기기(70)의 경우, 전기기기(70)에 구비되는 센서에 의해 해당 전기기기의 사용자가 존재하는 지의 여부가 확인되면, 타이머(812)는 사용자가 존재하지 않은 시간으로부터의 시간을 계산함으로써 전기기기(70)의 사용자 미사용 시간에 대한 정보를 생성할 수도 있다. 타이머(812)는 이와 같이 생성된 전기기기(70)의 사용자 미사용 시간에 대한 정보를 제어부(816)로 출력한다. 사용자의 기기 사용여부는 다양하게 확인할 수 있다. 예를 들어 텔레비전의 전면에 설치된 카메라를 통하여 시청자가 카메라에 포착되지 않는 경우 사용자가 없는 것으로 판단하고 그때부터 사용자 미사용 시간을 카운트하도록 타이머가 동작하도록 할 수 있다. 그러나 사용자 미사용 시간을 측정하는 방법은 본 예에 한정되는 것은 아니며, 이와 다른 다양한 방법이 사용될 수 있다.
전환시간 설정부(814)는 차등 적용되는 전력요금정보 또는 전력수요정보에 근거하여, 전기기기(70)가 슬립모드(sleep mode) 또는 전원차단모드(Power off mode)와 같은 전원절약모드로 전환되도록 하는 모드전환 기준시간을 차별화한다. 이때, 전환시간 설정부(814)는 상대적으로 높은 전력단가가 적용되는 시간대 즉, 전력수요가 상대적으로 많은 시간대에서 전기기기(70)가 상대적으로 짧은 사용자 미사용 시간 내에 전원절약모드로 전환되도록 시간대별로 다른 모드전환 기준시간을 설정할 수 있다.
즉, 전기요금이 높은 시간대에서는 전기기기(70)의 모드전환 기준시간을 짧게 함으로써 현재 사용하지 않는 전기기기(70)의 기능 수행에 의한 전기요금의 부과를 줄이게 된다. 또한, 가장 전기요금이 낮은 시간대에서는 전기기기(70)의 모드전환 기준시간을 길게 설정함으로써 사용자가 다른 일을 하면서도 보다 여유 있게 전기기기(70)를 사용할 수 있게 한다. 이때, 전력요금 정보는 통신부(810)에 의해 수신되어 메모리(818)에 미리 저장되거나, 직접 통신부(810)에서 전환시간 설정부(814)로 출력될 수도 있다.
한편, 텔레비전, 조명기구 및 에어컨과 같이 해당 기기의 사용자가 존재하지 않는 경우 사용 전원을 차단하는 것이 바람직한 전기기기(70)의 경우에는 지속적으로 전원절약모드로 운용 후에도 사용자가 감지되지 않는 다면 전원을 차단하는 것이 바람직하다. 따라서 전환시간 설정부(814)는 이와 같은 특정한 전기기기(70)에 대하여 전기기기(70)가 전원절약모드에서 전원차단 모드로 전환되도록 하는 차단전환 기준시간을 설정할 수 있다.
제어부(816)는 타이머(812)에서 측정된 전기기기(70)의 사용자 미사용 시간과 전환시간 설정부(814)에서 설정한 모드전환 기준시간을 비교한다. 비교결과, 사용자 미사용 시간이 모드전환 기준시간보다 큰 경우, 전기기기(70)를 전원절약모드로 전환하도록 하는 제어신호를 생성하여 통신부(810)로 출력한다. 통신부(810)는 수신한 제어신호를 각각의 전기기기(70)로 전송하여, 전기기기(70)가 전원절약모드로 전환되도록 한다.
이때, 전원절약모드에서 각 전기기기(70)는 필수적인 기능만을 유지하여 전력소모가 최소화되도록 운용된다. 예를 들어, 냉장고, 세탁기, 에어컨, 스마트 미터와 같이 사용자 인터페이스를 위한 디스플레이 창을 구비하는 전기기기의 경우에는 디스플레이 창의 밝기를 최소화하거나 디스플레이를 중단한다. 이와 같은 디스플레이 창이 액정표시패널인 경우에는 패널의 백라이트를 소등할 수 있다. 또한, 텔레비전 및 조명기구의 경우, 화면 또는 조명의 밝기를 일반모드보다 낮춤으로써 전력절약 모드로 운용할 수 있다.
한편, 제어부(816)는 텔레비전, 조명기구 및 에어컨과 같이 사용자의 부재 시 전원의 차단이 바람직한 특정한 전기기기(70)에 대한 사용자 미사용 시간과 전환시간 설정부(814)에서 설정된 차단전환 기준시간을 비교한다. 비교결과, 사용자 미사용 시간이 차단전환 기준시간보다 큰 경우, 상기한 전기기기의 전원을 차단하도록 하는 제어신호를 통신부(810)로 출력하고, 통신부(810)는 수신한 제어신호를 각각의 전기기기로 송신하여 전기기기의 전원을 차단한다.
한편, 본 발명의 실시예에서 전술한 모드전환 기준시간 및 차단전환 기준시간은 전환시간 설정부(814)에 의해 자동적으로 결정될 수 있다. 그러나, 전력제어장치(80)는 사용자가 모드전환 기준시간 및 차단전환 기준시간을 직접 결정하도록 설정될 수도 있다. 이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 전력제어장치(80)는 이에 대한 사용자의 명령을 입력하도록 하는 입력부(820)를 포함한다. 입력부(820)를 통해 입력된 사용자의 명령은 전환시간 설정부(814)로 출력되고, 제어부(816)에서는 입력부(820)에서 입력된 해당시간의 모드전환 기준시간 및 차단전환 기준시간과 타이머(812)에서 출력된 전기기기(70)의 사용자 미사용 시간을 비교하여 전기기기(70)에 대한 제어를 수행한다.
이하에서 도 4 내지 도 7을 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력제어방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력제어방법을 나타낸 순서도이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력제어방법에서는 전기기기가 동작 중이나 사용자가 사용하지 않는 전기기기에 대하여, 전기요금정보에 따라 정해진 일정 시간이 경과한 경우, 전원절약모드로 전환하도록 한다.
먼저, 차등 적용되는 전력요금정보 또는 전력수요정보에 따라 전기기기가 전원절약모드로 자동 전환되도록 하는 모드전환 기준시간을 차별화(S110)한다. 이때, 상대적으로 높은 전력단가가 적용되는 시간대 즉, 전력수요가 가장 많은 시간대에서 전기기기가 상대적으로 짧은 사용자 미사용 시간 내에 전원절약모드로 전환되도록 모드전환 기준시간을 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기와 같은 모드전환 기준시간의 설정은 자동적으로 이루어질 수 있으며, 사용자의 설정에 의해 이루어질 수도 있다.
다음으로, 전기기기의 동작 중 전기기기를 사용자가 사용하지 않은 사용자 미사용 시간을 확인(S112)한다. 이때, 전기기기에 대한 사용자의 마지막 조작시간을 확인하고, 확인된 마지막 조작시간으로부터의 경과시간을 계산함으로써 사용자 미사용 시간을 확인할 수 있다. 예를 들어, 전기기기가 사용자 인터페이스를 위한 디스플레이 창 및 입력버튼을 가지는 스마트 미터인 경우, 사용자가 입력버튼을 눌러 스마트 미터에 대한 제어를 마지막으로 수행한 시간으로부터 경과시간을 계산하여 스마트 미터의 사용자 미사용 시간을 체크할 수 있다.
다음으로, 전기기기의 사용자 미사용 시간을 위와 같이 설정된 모드전환 기준시간과 비교(S114)한다. 비교 결과, 사용자 미사용 시간이 모드전환 기준시간보다 큰 경우 즉, 미리 설정된 모드전환 기준시간 동안 사용자의 추가적인 조작이 없는 경우, 전기기기를 슬립모드와 같은 전원절약모드로 전환하도록 전기기기를 제어(S116)한다. 이 경우, 전기기기에 구비된 디스플레이 창을 통해 전기기기를 일반모드에서 전원절약모드로 전환함을 미리 알릴 수 있다.
또한, 사용자 미사용 시간이 모드전환 기준시간을 경과하지 않은 경우에는 다시 사용자 미사용 시간을 확인(S112)하고, 사용자 미사용 시간과 모드전환 기준시간을 비교(S114)하는 과정을 반복한다.
또한, 전원절약모드로 전환(S116)을 수행한 이후 사용자의 조작이 있는 지의 여부를 판단(S118)하고, 사용자의 조작이 있는 경우에는 다시 일반모드로 전환(S120)하여 전기기기를 운용한다. 또한, 사용자 조작이 없는 경우에는 지속적으로 전원절약모드로 전기기기를 운용한다.
이하에서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전력제어방법의 실행에 따른 전력사용량 및 전기요금의 절약효과를 구체적인 예를 들어 설명한다. 이하에서는 전기기기로서 스마트 미터를 예로써 설명한다.
도 5는 시간대별로 전기요금이 차등 적용되는 전력요금 정보를 예시한 그래프이고, 도 6은 차등 적용되는 전력요금 정보에 따라 모드전환 기준시간을 설정한 예를 도시한 표이다. 도 5 및 도 6 에서, 하루 중 가장 낮은 전기요금이 부과되는 시간대 (0시부터 6시 및 21시부터 24시)에는 가장 긴 모드전환 기준시간(30분)이 설정된다. 또한, 중간 수준의 전기요금이 부과되는 시간대 (6시부터 10시 및 16시부터 21시)에는 중간 정도의 모드전환 기준시간(15분)이 설정된다. 또한, 하루 중 가장 높은 전기요금이 부과되는 시간대 (10시부터 16시)에는 가장 짧은 모드전환 기준시간(5분)이 설정된다. 또한, 스마트 미터는 일반모드에서 시간당 5.4 Wh의 전력을 소비하고, 전원절약모드에서 시간당 2.4 Wh의 전력을 소비한다고 가정한다.
또한, 0시에서 6시까지 스마트 미터에 대한 사용자의 조작이 없으며, 그 외 다른 시간대에서는 시간당 1회의 사용자 조작이 있다고 가정한다.
도 7은 상기와 같은 가정에 따른 전력사용량 및 전기요금의 절약효과를 나타낸 표이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 본원 발명의 제1 실시예에 따른 전력제어방법의 적용결과, 스마트 미터에 의한 월간 전력소비량은 적용전의 3.888Kwh에서 2.0655Kwh로 1.8225kWh 만큼 감소되어 46.88%의 절감효과가 발생되었으며, 그에 따라 CO2 배출량도 0.77Kg 감소되었고, 전기요금도 407.475원만큼 감소되어 46.84%의 요금절약 효과를 얻을 수 있다.
상기에서는 스마트 미터를 전기기기로써 예시하였으나, 이와 같은 본 실시예에 따른 전력제어방법은 컴퓨터, 냉장고, 및 세탁기와 같이 디스플레이 창을 구비하는 모든 전기기기에 적용될 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 전력제어방법은 사용자의 조작이 없더라도 전원을 항상 유지하여야 하는 스마트 미터와 냉장고와 같은 전기기기에 대하여 적용하는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력제어방법을 나타낸 순서도이다. 본 실시예에서는 1차적으로 전기기기를 슬립모드와 같은 전원절약모드로 운용하고, 2차적으로 전기기기의 전원을 차단하는 차단모드로 운용하여 보다 효과적으로 미사용 전기기기에 의한 전력소비를 줄일 수 있게 한다. 본 실시예에서는 장시간 동안 사용자의 조작 또는 사용이 없다고 판단되는 경우에 전기기기의 전원을 차단하게 된다. 따라서 본 실시예에 따른 전력제어방법은 전원을 항상 유지할 필요가 없는 텔레비전, 조명기구, 에어컨, 전자액자와 같은 전기기기들에 적용하는 것이 바람직하다.
먼저, 전기기기를 사용하는 사용자가 존재하는 지의 여부를 판단(S120)한다. 이때, 전기기기에 또는 그 주변에 부착된 센서를 이용하여 전기기기의 사용자가 존재하는 지의 여부를 판단하여 전기기기의 마지막 사용시간을 확인한다. 예를 들어, 전기기기가 텔레비전인 경우, 텔레비전의 전면에는 센서가 구비되어 현재 텔레비전을 시청하는 사람이 있는 지의 여부를 판단할 수 있다.
다음으로, 전기기기를 일반모드에서 전원절약모드로 전환되는 전환모드전환 기준시간을 차별화(S212)한다. 이때, 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 상대적으로 높은 전력단가가 적용되는 시간대에서 전기기기가 상대적으로 짧은 사용자 미사용 시간 내에 전원절약모드로 전환되도록 모드전환 기준시간을 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기와 같은 모드전환 기준시간의 설정은 자동적으로 이루어질 수 있으며, 사용자의 설정에 의해 이루어질 수도 있다.
다음으로, 전기기기를 사용자가 사용하지 않은 사용자 미사용 시간을 확인(S216)한다. 이때, 상기와 같이 센서에서 출력된 신호에 근거하여 전기기기의 사용자가 존재하지 않는 시간부터 경과시간을 계산함으로써 사용자 미사용 시간을 확인할 수 있다.
다음으로, 전기기기의 사용자 미사용 시간을 위와 같이 설정된 모드전환 기준시간과 비교(S216)한다. 비교 결과, 사용자 미사용 시간이 모드전환 기준시간보다 큰 경우 즉, 미리 설정된 모드전환 기준시간 동안 사용자가 계속 존재하지 않은 경우, 전기기기를 전원절약모드로 전환하도록 전기기기를 제어(S218)한다. 이 경우, 전기기기에 구비된 디스플레이 창을 통해 전기기기를 일반모드에서 전원절약모드로 전환함을 미리 알릴 수 있다.
또한, 사용자 미사용 시간이 모드전환 기준시간을 경과하지 않은 경우에는 다시 사용자 미사용 시간을 확인(S214)하고, 사용자 미사용 시간과 모드전환 기준시간을 비교(S216)하는 과정을 반복한다.
또한, 전원절약모드로 전환(S218)을 수행한 이후 전기기기의 사용자가 존재하는 지의 여부를 다시 판단(S220)하고, 사용자 있는 경우에는 다시 일반모드로 전환(S222)하여 전기기기를 운용한다. 또한, 사용자기 없는 경우에는 지속적으로 전원절약모드로 전기기기를 운용하고, 전원절약모드에서 전기기기의 전원을 차단하는 차단모드로 전환하기 위한 차단전환 기준시간을 설정(S224)한다.
다음으로, 전기기기를 사용자가 사용하지 않은 사용자 미사용 시간을 다시 확인(S226)한다. 이때, 전술한 바와 같이, 센서에서 출력된 신호에 근거하여 전기기기의 사용자가 존재하지 않는 시간부터 누적된 경과시간을 계산함으로써 사용자 미사용 시간을 확인할 수 있다.
다음으로, 전기기기의 사용자 미사용 시간을 위와 같이 설정된 차단전환 기준시간과 비교(S228)한다. 비교 결과, 사용자 미사용 시간이 차단전환 기준시간보다 큰 경우 즉, 미리 설정된 차단전환 기준시간 동안 사용자가 계속 존재하지 않은 경우, 전기기기를 차단모드로 전환하도록 전기기기를 제어(S230)한다. 이 경우, 전기기기에 구비된 디스플레이 창을 통해 전기기기를 전원절약모드에서 차단모드로 전환함을 미리 알릴 수 있다.
또한, 사용자 미사용 시간이 모드전환 기준시간을 경과하지 않은 경우에는 전원절약모드로 전기기기를 운용하면서 다시 사용자 미사용 시간을 확인(S226)하고, 사용자 미사용 시간과 모드전환 기준시간을 비교(S228)하는 과정을 반복한다.
다만, 본 실시예는 전원을 유지하는 것이 필수적이지 않은 전기기기에 대하여 적용하게 되는 것이 바람직하므로, 모드전환 기준시간 및 차단전환 기준시간을 매우 짧게 설정할 수 있다. 따라서 필요에 따라 사용자가 존재하지 않음이 감지된 경우에는 전기기기를 즉시 전원절약모드 또는 차단모드로 전환하여 운용할 수 있다. 이때, 이 경우, 전기기기에 구비된 디스플레이 창을 통해 전원절약모드 또는 차단모드로 전환함을 미리 알리는 것이 바람직하다.
이하에서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전력제어방법의 실행에 따른 전력사용량 및 전기요금의 절약효과의 예를 설명한다. 이하에서는 전기기기로서 텔레비전을 예로써 설명한다.
본 실시예에서도 제1 실시예와 같이 도 5에 도시된 시간대별로 차등 적용되는 전기요금이 적용된다고 가정한다. 도 9는 시간대별 전기요금에 따라 모드전환 기준시간과 차단전환 기준시간을 설정한 예를 도시한 표이다.
도 5 및 도 9에서, 하루 중 가장 낮은 전기요금이 부과되는 시간대 (0시부터 6시 및 21시부터 24시)에는 가장 긴 모드전환 기준시간(30분)과 차단전환 기준시간(1시간)이 설정된다. 또한, 중간 수준의 전기요금이 부과되는 시간대 (6시부터 10시 및 16시부터 21시)에는 중간 정도의 모드전환 기준시간(15분)과 차단전환 기준시간(30분)이 설정된다. 또한, 하루 중 가장 높은 전기요금이 부과되는 시간대 (10시부터 16시)에는 가장 짧은 모드전환 기준시간(5분)과 차단전환 기준시간(10분)이 설정된다.
또한, 텔레비전은 일반모드에서 시간당 192 Wh의 전력을 소비하고, 전원절약모드에서 시간당 86 Wh의 전력을 소비하며, 차단모드에서는 전력을 소비하지 않는다고 가정한다. 사용자는 0시에서 6시까지 스마트 미터에 대한 조작이 없으며, 그 외 다른 시간대에서는 시간당 1회의 조작이 있다고 가정한다.
도 10은 상기와 같은 가정에 따른 전력사용량 및 전기요금의 절약효과를 나타낸 표이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 본원 발명의 제2 실시예에 따른 전력제어방법의 적용결과, 텔레비젼에 의한 월간 전력소비량은 적용전의 188.24 Kwh에서 32.4 Kwh로 105.84 kWh 만큼 감소되어 76.56%의 절감효과가 발생되었으며, 그에 따라 CO2의 배출량도 44.88Kg 감소되었고, 전기요금도 23652원만큼 감소되어 76.17%의 요금절약 효과를 얻을 수 있다.
상기에서는 텔레비전을 전기기기로써 예시하였으나, 이와 같은 본 실시예에 따른 전력제어방법은 컴퓨터, 냉장고, 및 세탁기와 같이 디스플레이 창을 구비하는 모든 전기기기에 적용될 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 전력제어방법은 사용자의 사용이 없는 경우에는 전원을 차단하는 것이 바람직한 텔레비전, 조명기구, 에어컨 및 전자액자와 같은 전기기기에 대하여 적용하는 것이 바람직하다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 전력제어장치 및 전력제어방법에 의하면, 전력기구들에 의한 불필요한 전력소모를 방지할 수 있다. 또한, 전력 수용가의 입장에서 특히 높은 전기요금 부과 시간대에서 전력사용이 억제됨으로써 전기요금을 절약할 수 있게 된다. 또한, 전력 공급자의 입장에서 전력수요가 많은 시간대의 전력소모를 억제할 수 있게 됨으로써 전력설비의 추가적인 설치를 억제할 수 있는 효과를 갖는다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 텔레비전 20: 냉장고
30: 에어컨 40: 세탁기
50: 조명기구 60: 스마트 미터
70: 전기기기 80: 전력제어장치
100: 전력 정보망 200: 전력 공급처
300: 전력 수용가 400: 전력통제 서버
210: 전력 전송/배전기관 212: 전력 발전소
220: 재생전력 생산자 222: 전력재활용 수단
810: 통신부 812: 타이머
814: 전환시간 설정부 816: 제어부
818: 메모리 820: 입력부

Claims (18)

  1. 전력을 사용하는 전기기기에 있어서,
    외부로부터 시간대별 전력요금정보 또는 전력수요정보를 포함하는 전력정보를 수신하는 통신부,
    상기 전기기기의 동작 중 사용자가 기기를 사용하지 않은 미사용 시간을 확인하는 타이머,
    및
    상기 통신부를 통해 수신된 전력정보에 근거하여 상기 전기기기를 전원절약모드로 전환하기 위한 모드전환 기준시간을 설정하고, 상기 모드전환 기준시간과 상기 타이머를 통해 확인된 사용자 미사용 시간을 비교하여, 상기 사용자 미사용 시간이 상기 모드전환 기준시간보다 큰 경우 상기 전기기기를 전원절약모드로 전환하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 전력정보를 기초로 상대적으로 높은 전력단가가 적용되는 시간대에서는 상기 모드전환 기준시간을 짧게 설정하고,
    상대적으로 낮은 전력단가가 적용되는 시간대에서는 상기 모드전환 기준시간을 길게 설정하여 절전 수행이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기기기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 통신부로부터 상기 전력정보를 수신하여 저장하는 메모리를 더 포함하는 전기기기.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 모드전환 기준시간의 설정에 대한 사용자의 명령을 수신하여, 상기 제어부로 출력하는 입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 입력부에서 입력된 모드전환 기준시간과 상기 사용자 미사용 시간을 비교하는 전기기기.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 타이머는 상기 전기기기에 대한 사용자의 마지막 조작시간을 확인하고, 상기 마지막 조작시간으로부터의 경과시간을 계산하여 상기 사용자 미사용 시간을 확인하는 전기기기.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 전기기기는 스마트 미터, 컴퓨터, 냉장고, 및 세탁기를 포함하는 전기기기.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 타이머는 센서를 이용하여 상기 전기기기의 사용자가 존재하는 지의 여부를 판단하여 상기 전기기기의 마지막 사용시간을 확인하고, 상기 마지막 사용시간으로부터의 경과시간을 계산하여 상기 사용자 미사용 시간을 확인하는 전기기기.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전력정보에 근거하여, 상기 전기기기가 상기 전원절약모드에서 전원차단 모드로 자동 전환되도록 하는 차단전환 기준시간을 설정하고, 상기 사용자 미사용 시간이 상기 차단전환 기준시간보다 큰 경우, 상기 전기기기의 전원을 차단하도록 제어하는 전기기기.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 전기기기는 텔레비전, 조명기구 및 에어컨을 포함하는 전기기기.
  11. 외부로부터 시간대별 전력요금정보 또는 전력수요정보를 포함하는 전력정보를 수신하는 단계,
    전기기기의 동작 중 사용자가 상기 전기기기를 조작 또는 사용하지 않은 사용자 미사용 시간을 확인하는 단계,
    상기 수신된 전력정보를 기초로 모드전환 기준시간을 설정하는 단계; 및
    상기 사용자 미사용 시간을 기초로 상기 전기기기의 전원절약모드로 전환하는 단계
    를 포함하며,
    상기 모드전환 기준시간 설정하는 단계는,
    상기 전력정보를 기초로 상대적으로 높은 전력단가가 적용되는 시간대에서는 상기 모드전환 기준시간을 짧게설정하고,
    상대적으로 낮은 전력단가가 적용되는 시간대에서는 상기 모드전환 기준시간을 길게 설정하는 것을 특징으로 하는 전력제어방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 전원절약모드로 전환하는 단계는,
    상기 전원절약모드로 전환하는 모드전환 기준시간의 설정에 대한 사용자의 명령을 수신하는 단계, 및
    상기 사용자의 명령에 따라 상기 모드전환 기준시간을 차별화하여 설정하는 단계
    를 포함하는 전력제어방법.
  13. 삭제
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 사용자 미사용 시간을 확인하는 단계는,
    상기 전기기기에 대한 사용자의 마지막 조작시간을 확인하는 단계, 및
    상기 마지막 조작시간으로부터의 경과시간을 계산하는 단계
    를 포함하는 전력제어방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 전기기기는 스마트 미터, 컴퓨터, 냉장고, 및 세탁기를 포함하는 전력제어방법.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 사용자 미사용 시간을 확인하는 단계는,
    센서를 이용하여 상기 전기기기의 사용자가 존재하는 지의 여부를 판단하여 상기 전기기기의 마지막 사용시간을 확인하는 단계, 및
    상기 마지막 사용시간으로부터의 경과시간을 계산하는 단계
    를 포함하는 전력제어방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 전력요금 정보에 근거하여, 상기 전기기기가 상기 전원절약모드에서 전원차단 모드로 자동 전환되도록 하는 차단전환 기준시간을 설정하는 단계, 및
    상기 사용자 미사용 시간이 상기 차단전환 기준시간보다 큰 경우, 상기 전기기기의 전원을 차단하도록 상기 전기기기를 제어하는 단계
    를 더 포함하는 전력제어방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 전기기기는 텔레비전, 조명기구 및 에어컨을 포함하는 전력제어방법.
KR1020137015407A 2010-12-16 2010-12-16 전기기기 및 전력제어방법 KR101486386B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2010/009025 WO2012081750A1 (en) 2010-12-16 2010-12-16 Power control apparatus and power control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130111587A KR20130111587A (ko) 2013-10-10
KR101486386B1 true KR101486386B1 (ko) 2015-01-26

Family

ID=46244839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137015407A KR101486386B1 (ko) 2010-12-16 2010-12-16 전기기기 및 전력제어방법

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2652859B1 (ko)
KR (1) KR101486386B1 (ko)
WO (1) WO2012081750A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104111641B (zh) * 2014-05-30 2017-07-28 小米科技有限责任公司 用电量统计方法、装置和系统
KR102072421B1 (ko) * 2014-07-30 2020-02-03 삼성전자 주식회사 기기 전력 정보와 요금제에 기반하여 기기를 운용하는 방법 및 장치
KR102200603B1 (ko) * 2018-11-12 2021-01-08 김은태 대기 전원 제어 장치와 시스템 및 이의 운용 방법
KR102369465B1 (ko) * 2020-02-18 2022-03-02 엘지전자 주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001169028A (ja) * 1999-12-14 2001-06-22 Ricoh Co Ltd 省エネルギ制御装置
KR100960503B1 (ko) * 2008-02-05 2010-06-01 엘에스산전 주식회사 에너지 수요관리가 가능한 지능형 전자식 미터 및 이를이용한 수요관리 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7324876B2 (en) * 2001-07-10 2008-01-29 Yingco Electronic Inc. System for remotely controlling energy distribution at local sites
KR20060039335A (ko) * 2004-11-02 2006-05-08 주식회사 대우일렉트로닉스 홈네트워크 환경에서의 가전제품 절전방법
KR100844326B1 (ko) * 2007-01-26 2008-07-07 엘지전자 주식회사 멀티에어컨의 디맨드 제어시스템 및 디맨드 제어방법
GB2436979B (en) * 2007-05-09 2008-04-02 Andrew James Stanford-Clark Standby power consumption limiting device
US20090024545A1 (en) * 2007-07-17 2009-01-22 Gridpoint, Inc. Method and system for measurement and control of individual circuits
KR100953403B1 (ko) * 2008-08-06 2010-04-19 중앙대학교 산학협력단 실시간 지능 자율 부하관리 장치 및 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001169028A (ja) * 1999-12-14 2001-06-22 Ricoh Co Ltd 省エネルギ制御装置
KR100960503B1 (ko) * 2008-02-05 2010-06-01 엘에스산전 주식회사 에너지 수요관리가 가능한 지능형 전자식 미터 및 이를이용한 수요관리 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP2652859B1 (en) 2019-02-20
EP2652859A1 (en) 2013-10-23
KR20130111587A (ko) 2013-10-10
EP2652859A4 (en) 2017-10-04
WO2012081750A1 (en) 2012-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9407096B2 (en) Power control apparatus and power control method for securing reserve power against power failure
KR101002396B1 (ko) 스마트 미터 제어기 및 이를 구비한 지능형 전자식 세대 분전반 시스템
WO2014147437A1 (en) Energy management device and its associated method
EP2587729A2 (en) Network system
US9583941B2 (en) Power connection control system and method
EP2537078B1 (en) Network system
EP2587726A2 (en) Method for controlling component for network system
US20120065797A1 (en) Energy management system incorporating a gas powered generator
JP2012050236A (ja) エネルギーマネジメントシステム及びエネルギーマネジメント方法
JP2013539340A (ja) 電力制御装置、及び電力制御方法
KR101486386B1 (ko) 전기기기 및 전력제어방법
JP2010213367A (ja) ユビキタスセンサとインテリジェントテーブルタップによる省エネシステム
US9146604B2 (en) Power control apparatus and power control method
KR20110127032A (ko) 스마트 홈을 위한 댁내 망 제어 시스템 및 방법
US9378530B2 (en) Smart socket for automatically switching between electricity utilization modes
KR101927744B1 (ko) 네트워크 시스템
KR101306198B1 (ko) 대기전력차단 및 전력감시시스템
JP6783630B2 (ja) 機器制御装置、機器制御方法、およびプログラム
KR101731361B1 (ko) 소비 전력 제어를 위한 전자기기 및 그 동작 방법
KR20120114708A (ko) 스마트 미터를 이용한 전력제어방법 및 그 장치
KR101636085B1 (ko) 네트워크 시스템 및 에너지 소비부
KR101893147B1 (ko) 전자기기의 인식장치 및 전자기기의 인식방법
KR101327443B1 (ko) 전력 사용량 제어 방법 및 전력 사용량 제어 시스템
KR20110044005A (ko) 가전 제품 통합 제어 시스템
KR20130025557A (ko) 전력정보 처리장치 및 이를 포함하는 디스플레이 장치, 전력정보 처리방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171214

Year of fee payment: 4