KR101764612B1

KR101764612B1 - 전기기기, 전력 관리기, 그를 가지는 전력 관리 시스템 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101764612B1
Application number: KR1020110008375A
Authority: KR
Inventors: 장재휘; 신종현; 박영진; 박현수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2017-08-14
Also published as: US20120197451A1; US9236741B2; EP2523006A3; KR20120086979A; CN102621900A; EP2523006A2; CN102621900B

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 고유 기능과, 고유기능과 구분되고 고유기능에 비해 높은 전력이 소비되어 전력 중재를 요구하는 중재 기능과, 적어도 하나의 고유 기능으로 이루어진 복수의 작동 알고리즘과, 복수의 작동 알고리즘에 각각 대응하는 작동 레벨과, 작동 레벨별 전력 정보 및 중재 기능의 전력 정보를 각각 가지는 복수의 전기기기; 전력 공급기로부터 전력 가격 정보를 수신하고, 전력 가격 정보 및 복수의 전기기기의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 복수의 전기기기의 작동 레벨을 각각 결정하고, 결정된 작동 레벨로 복수의 전기기기의 구동을 제어하고, 복수의 전기기기의 구동 중 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능 선택 신호가 수신되면 나머지 전기기기의 결정된 작동 레벨을 조정하고 조정된 작동 레벨로 나머지 전기기기의 구동을 제어하는 전력 관리기를 포함한다.
본 발명은 전기기기에서 특수한 목적을 수행하기 위한 중재 기능을 고유 기능과 별도로 구분함으로써 전기기기의 작동 레벨의 수를 줄일 수 있고, 사용자의 필요에 따라 어느 작동 레벨에서나 중재 기능을 수행할 수 있다. 또한 전기기기의 중재 기능 수행 시 소비되는 전력량과 시간에 기초하여 홈의 총 전력량을 예측하여 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정함으로써 전기기기의 중재 기능이 수행되는 동안 홈의 총 전력량이 허용 전력량을 넘지 않도록 관리할 수 있다.

Description

전기기기, 전력 관리기, 그를 가지는 전력 관리 시스템 및 그 제어 방법 {Electrical instrument, power management apparatus, power management system and method for controlling the same}

본 발명은 소비되는 전력을 조절하여 전력 공급과 수요의 균형을 조절하기 위한 전기기기, 전력관리기, 그를 가지는 전력 관리 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

정보통신기술의 발전으로 인해 전기를 사용하는 기기들의 수가 비약적으로 증가하였고 이로 인해 전력의 수요량이 해가 갈수록 증가하고 있다. 이러한 전력의 수요는 일 년을 기준으로 365일 항상 많은 것이 아니라 일 년 중 단 몇 일만 크게 발생한다.

이와 같이 짧은 시간 전력 수요가 높은 상태를 첨두부하(peak load)라 하는데, 이 첨두부하를 해결하기 위해 발전소를 건설하게 될 경우 막대한 건설비용이 소요될 뿐만 아니라, 짧은 기간의 첨두부하를 유지하기 위해 건설된 발전소의 유지비용 또한 부담으로 작용하게 된다.

이에 따라 발전소를 추가 건설하기보다는 첨두부하를 제한하는 방식으로 전력 수요를 일시적으로 제한하는 수요 관리에 대한 연구가 진행되고 있고, 최근에는 수요 관리의 발전된 형태인 수요 반응(Demand response ; DR)에 관한 연구가 증가되고 있다.

여기서 수요 반응(DR: Demand Response)은 사용자가 전력 가격에 반응하여, 일상적인 전력 소비 패턴에서 벗어나 전력을 사용하는 것이다.

이를 통해 전력공급원은 전력 소비가 적어 전력 가격이 싼 시간대로 사용자의 전력 소비를 유도할 수 있고, 전력 소비가 높아 전력 가격이 비싼 시간대는 사용자의 전력 소비를 억제시킬 수 있으며, 사용자는 싼 가격에 전력을 사용할 수 있다.

이에 따라 수요 반응이 적용된 전기기기가 개발되었고, 이 전기기기는 전력 공급원으로부터 실시간 전력 가격을 제공받고 제공받은 전력 가격에 기초하여 온 오프 제어 된다.

이러한 전기기기는 전력 가격에 기초하여 온 오프되기 때문에 사용자가 원하는 기능을 효율적으로 수행시키지 못하는 문제가 있다.

본 발명의 일 측면은 전력 가격에 기초하여 전기기기의 작동 레벨을 결정하고 결정된 작동 레벨에 대응하는 작동 알고리즘으로 전기기기의 구동을 제어하되, 적어도 하나의 전기기기가 중재 기능을 수행하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력관리기, 그를 가지는 전력 관리 시스템 및 그 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 측면은 전기기기의 중재 기능 수행 신호가 스마트 소켓을 통해 전송되는 전력관리기, 그를 가지는 전력 관리 시스템 및 그 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면은 적어도 하나의 전기기기의 중재 기능 수행으로 홈의 총 소비 전력량이 허용 전력량을 초과하면 배터리를 이용하여 홈에 추가 전력을 공급하는 전력관리기, 그를 가지는 전력 관리 시스템 및 그 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면은 사용자가 원하는 전기기기의 중재 기능을 추가 생성 가능한 전력관리기, 그를 가지는 전력 관리 시스템 및 그 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면은 전력 관리기의 명령에 대응하는 작동 레벨로 작동을 제어하고, 사용자에 의해 중재 기능이 선택되면 다른 전기기기의 작동 레벨 조정을 전력관리기에 요구하는 전기기기를 제공한다.
일 측면에 따른 전력 관리기는, 복수의 전기기기와 통신을 수행하는 통신부; 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능의 수행 신호가 수신되면 전력 관리 영역의 소비 전력량을 확인하고 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하고 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 제어부를 포함한다.
중재 기능은, 주기적으로 수행되는 기능 및 사용자에 의해 선택되는 기능 중 적어도 하나의 기능이다.
전력 관리기는 복수 전기기기로부터 전송된 작동 레벨별 전력 정보와 중재 기능의 정보를 저장하는 저장부를 더 포함한다.
중재 기능의 정보는, 중재 기능 수행 시에 소비되는 전력량, 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간 중 적어도 하나를 포함한다.
제어부는, 중재 기능을 수행하는 시간 동안에 작동되는 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정한다.
미리 정해진 전력량은, 시간별 허용 전력량, 월 임계 전력량 중 적어도 하나의 전력량이다.
통신부는 전력 공급원과 통신을 수행하여 전력 공급원으로부터 전송된 시간별 허용 전력량 및 월 임계 전력량 중 적어도 하나의 전력량을 수신하고, 제어부는 전력 공급원으로부터 전송된 전력량의 저장을 제어한다.
제어부는, 중재 기능의 정보에 기초하여 전력 관리 영역의 시간별 소비 전력량을 예측하고 시간별 소비 전력량과 시간별 허용 전력량을 비교하고 소비 전력량이 허용 전력량을 초과하는 시간이 존재하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정한다.
제어부는, 시간대별 허용 전력량에 기초하여 금일 임계 전력량을 산출하고, 중재 기능의 정보에 기초하여 전력 관리 영역의 금일 소비 전력량을 예측하고 금일 소비 전력량과 금일 임계 전력량을 비교하여 금일 소비 전력량이 금일 임계 전력량을 초과하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정한다.
제어부는, 월 임계 전력량에 기초하여 금일 임계 전력량을 산출하고, 중재 기능의 정보에 기초하여 전력 관리 영역의 금일 소비 전력량을 예측하고 금일 소비 전력량과 금일 임계 전력량을 비교하여 금일 소비 전력량이 금일 임계 전력량을 초과하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정한다.
제어부는, 중재 기능의 정보에 기초하여 전력 관리 영역의 금월 소비 전력량을 예측하고 금월 소비 전력량과 금월 임계 전력량을 비교하여 금월 소비 전력량이 금월 임계 전력량을 초과하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정한다.
통신부는 전력공급원으로부터 전송된 전력 가격 정보를 수신하고, 제어부는 전력 가격 정보, 미리 정해진 전력량 및 복수의 전기기기의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 복수의 전기기기의 작동 레벨을 각각 결정하고, 적어도 하나의 전기기기의 중재 기능이 수행되면 다른 전기기기의 결정된 작동 레벨을 조정한다.
제어부는, 중재 기능이 종료되면 현재 전력 가격 정보가 중재 기능 수행 전의 전력 가격 정보와 동일한지 판단하고, 두 전력 가격 정보가 동일하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 중재 기능 수행 전의 작동 레벨로 복원하고 두 전력 가격 정보가 상이하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 재결정한다.
제어부는, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 다른 전기기기의 우선순위를 확인하고 소비 전력량이 미리 정해진 전력량 이하가 될 때까지 다른 전기기기의 작동 레벨을 우선순위가 낮은 순서대로 하향 조정한다.
제어부는, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 다른 전기기기의 우선순위를 확인하고 소비 전력량이 미리 정해진 전력량 이하가 될 때까지 우선순위가 가장 낮은 다른 전기기기의 작동레벨을 연속적으로 하향 조정한다.
제어부는, 우선순위가 가장 낮은 다른 전기기기의 작동 레벨을 가장 낮은 작동 레벨로 조정한 상태에서도 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 소비 전력량이 미리 정해진 전력량 이하가 될 때까지 우선순위가 다음 번 낮은 다른 전기기기의 작동 레벨을 연속적으로 하향 조정한다.
복수 전기기기의 작동 레벨별의 전력 정보는, 최대 순시 전력량, 평균 소비 전력량, 전력을 소비하는 시간인 작동 시간 중 적어도 하나를 포함한다.
제어부는, 복수의 전기기기를 그룹별로 구분하되, 작동 시간 설정이 가능한 제1그룹과, 작동 시간 설정이 불가능한 제2그룹과, 작동 시간 및 작동 레벨 설정이 불가능한 제3그룹으로 각각 구분하고, 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능의 수행 신호가 수신되면 제2그룹에 속하는 전기기기의 작동 레벨을 조정한다.
제어부는, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량 이하이면 다른 전기기기의 작동 레벨을 유지시킨다.
다른 측면에 따른 전력 관리기의 제어 방법은, 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능의 수행 신호가 수신되면 전력 관리 영역의 소비 전력량을 확인하고, 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하고, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정한다.
전력 관리기의 제어 방법은, 복수의 전기기기로부터 전송된 작동 레벨별 전력 정보와 중재 기능의 정보를 각각 저장하는 것을 더 포함한다.
중재 기능의 정보는, 중재 기능 수행 시에 소비되는 전력량, 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간 중 적어도 하나를 포함한다.
다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은, 중재 기능을 수행하는 시간 동안에 작동되는 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것을 포함한다.
미리 정해진 전력량은, 시간별 허용 전력량 및 월 임계 전력량 중 적어도 하나의 전력량이다.
소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하는 것은, 중재 기능의 정보에 기초하여 시간별 소비 전력량을 예측하고, 시간별 소비 전력량과 시간별 허용 전력량을 비교하는 것을 포함한다.
소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하는 것은, 시간별 허용 전력량에 기초하여 금일 임계 전력량을 산출하고, 중재 기능의 정보에 기초하여 전력 관리 영역의 금일 소비 전력량을 예측하고, 금일 총 소비 전력량과 금일 임계 전력량을 비교하는 것을 포함한다.
소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하는 것은, 중재 기능의 정보에 기초하여 전력 관리 영역의 금월 소비 전력량을 예측하고, 금월 소비 전력량과 금월 임계 전력량을 비교하는 것을 포함한다.
소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하는 것은, 월 임계 전력량에 기초하여 금일 임계 전력량을 산출하고, 중재 기능의 정보에 기초하여 전력 관리 영역의 금일 소비 전력량을 예측하고, 금일 소비 전력량과 금일 임계 전력량을 비교하는 것을 포함한다.
전력 관리기의 제어 방법은, 전력 공급원으로부터 전력 가격 정보를 수신하여 저장하고, 전력 가격 정보, 미리 정해진 전력량 및 복수의 전기기기의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 복수의 전기기기의 작동 레벨을 각각 결정하는 것을 더 포함한다.
다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은, 다른 전기기기의 결정된 작동 레벨을 조정하는 것을 포함한다.
전력 관리기의 제어 방법은, 중재 기능의 수행 종료 여부를 판단하고, 중재 기능의 수행이 종료되면 중재 기능의 수행 시작 전의 전력 가격 정보와 중재 기능의 수행 종료 후의 전력 가격 정보가 동일한지 판단하고, 전력 가격 정보가 동일하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 중재 기능의 수행 시작 전의 작동 레벨로 복원하고, 두 전력 가격 정보가 상이하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 재결정하는 것을 더 포함한다.
중재 기능의 수행 종료 여부를 판단하는 것은, 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능의 수행 종료 신호의 수신 여부를 판단하는 것을 포함한다.
중재 기능의 수행 종료 여부를 판단하는 것은, 중재 기능의 정보에 기초하여 중재 기능의 수행 종료 시간을 예측하고, 현재 시간이 예측된 시간인지 판단하는 것을 포함한다.
다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은, 다른 전기기기의 우선순위를 확인하고, 전력 소비 정보가 전력 공급 정보 이하가 될 때까지 우선순위가 낮은 순서대로 다른 전기기기의 작동 레벨을 하향 조정하는 것을 포함한다.
다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은, 다른 전기기기의 우선순위를 확인하고, 우선순위가 가장 낮은 전기기기를 확인하고, 전력 소비 정보가 전력 공급 정보 이하가 될 때까지 우선순위가 가장 낮은 전기기기의 작동 레벨을 연속적으로 하향 조정하는 것을 포함한다.
전력 관리기의 제어 방법은, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하는 상태에서 우선순위가 가장 낮은 전기기기의 작동 레벨이 가장 낮은 작동 레벨인지 판단하고, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하는 상태에서 우선순위가 가장 낮은 전기기기의 작동 레벨이 가장 낮은 작동 레벨이면 우선순위가 다음 번 낮은 전기기기를 확인하고, 전력 소비 정보가 전력 공급 정보 이하가 될 때까지 우선순위가 다음 번 낮은 전기기기의 작동 레벨을 연속적으로 하향 조정하는 것을 더 포함한다.
우선순위는, 사용자에 의해 입력받아 설정된다.
다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은, 복수의 전기기기 중 작동 시간의 설정이 불가능한 전기기기를 선택하고, 선택된 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것을 포함한다.
전력 관리기의 제어 방법은, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량 이하이면 다른 전기기기의 작동 레벨을 유지시키는 것을 더 포함한다.
다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 전력 관리 영역에 배터리가 존재하는지 확인하고, 배터리가 존재하면 복수의 전기기기에 배터리의 전력을 공급하고, 배터리가 비존재하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것을 포함한다.
전력 관리기의 제어 방법은, 중재 기능의 수행이 종료되면 배터리의 전력 공급을 차단하는 것을 더 포함한다.
전력 관리기의 제어 방법은, 스마트 소켓을 통해 전력 측정 신호가 수신되면 전력 관리 영역의 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하고, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것을 더 포함한다.
복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은, 중재 기능을 비수행하는 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것을 포함한다.
전력 관리기의 제어 방법은, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량 이하이면 복수의 전기기기의 작동 레벨을 유지시키는 것을 더 포함한다.
전력 관리기의 제어 방법은, 스마트 소켓으로부터 전력 측정 신호가 비수신되면 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기의 작동레벨을 복원하는 것을 더 포함한다.
또 다른 측면에 따른 전기기기는, 전력 관리기와 통신을 수행하는 통신부; 중재기능의 수행 여부를 판단하고 중재 기능이 수행되면 전력관리기에 중재 기능의 수행 신호를 전송하고 중재기능의 수행을 제어하며, 다른 전기기기에서 중재기능이 수행되어 전력관리기로부터 작동 레벨 조정 신호가 입력되면 작동 레벨을 변경하고 변경된 작동레벨로 작동을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는 중재 기능과 작동 레벨의 변경을 서로 다른 시간에 각각 독립적으로 제어한다.
전기기기는 적어도 하나의 고유 기능으로 이루어진 복수의 작동 알고리즘과, 복수의 작동 알고리즘에 각각 대응하는 작동 레벨과, 작동 레벨별 전력 정보 및 중재 기능의 정보를 저장하는 저장부를 더 포함한다.
통신부는, 제어부의 명령에 대응하여 작동 레벨별 전력 정보 및 중재 기능의 정보를 전력 관리기에 전송한다.
전기기기는 사용자로부터 중재 기능을 선택받는 입력부를 더 포함한다.
또 다른 측면에 따른 전기기기는, 전력 관리기와 통신을 수행하는 통신부; 다른 전기기기에서 중재기능이 수행되어 전력관리기로부터 작동 레벨 조정 신호가 입력되면 작동 레벨을 변경하고 변경된 작동레벨로 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.
전기기기는 소비 전력이 서로 다른 복수의 작동 레벨을 저장하는 저장부를 더 포함하고, 제어부는 작동 레벨 조정 신호가 입력되면 현재 작동 레벨보다 소비 전력이 낮은 작동 레벨로 변경한다.
전기기기는 사용자로부터 적어도 하나의 기능을 입력받는 입력부를 더 포함하고, 제어부는 입력부를 통해 입력된 기능을 중재 기능을 설정한다.
또 다른 측면에 따른 전력 관리 시스템은, 중재 기능과, 소비 전력이 서로 다른 복수의 작동 레벨을 각각 가지는 복수의 전기기기; 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능의 수행 신호가 수신되면 전력 관리 영역의 소비 전력량을 확인하고 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하고 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리기를 포함한다.
중재 기능의 정보는, 중재 기능 수행 시에 소비되는 전력량 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함한다.
전력관리기는, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 미리 설정된 우선순위에 기초하여 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정한다.
전력관리기는, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량 이하가 될 때까지 우선순위가 낮은 순서대로 다른 전기기기의 작동 레벨을 소비 전력이 더 낮은 작동 레벨로 한 레벨씩 조정한다.
전력관리기는, 우선순위가 가장 낮은 전기기기의 작동 레벨을 소비 전력량이 미리 정해진 전력량 이하가 되는 작동 레벨로 하향 조정한다.
전력 관리기는, 전력 공급원으로부터 전송된 전력 가격 정보 및 복수의 전기기기의 작동 레벨별 소비 전력에 기초하여 복수의 전기기기의 작동 레벨을 각각 결정한다.
전력 관리기는, 복수의 전기기기의 결정된 작동 레벨을 저장하고, 중재 기능의 수행이 종료되면 다른 전기기기의 작동 레벨을 저장된 작동레벨로 복원한다.
전력 관리기는, 복수의 전기기기를 작동 시간의 설정이 가능한 제1그룹과, 작동 시간의 설정이 불가능한 제2그룹과, 작동 시간 및 작동 레벨의 설정이 불가능한 제3그룹으로 각각 구분하고, 작동 레벨 조정 시 제2그룹에 속하는 전기기기의 작동 레벨을 조정한다.
또 다른 측면에 따른 전력 관리 시스템은, 중재 기능과, 소비 전력이 서로 다른 복수의 작동 레벨을 각각 가지는 복수의 전기기기; 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기에 전력을 공급 또는 차단하는 배터리; 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능의 수행 신호가 수신되면 전력 관리 영역의 소비 전력량을 확인하고 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하고 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 배터리의 전력이 복수의 전기기기에 공급되도록 하는 전력 관리기를 포함한다.
전력 관리기는, 전력 공급원으로부터 전송된 전력 가격 정보 및 복수의 전기기기의 작동 레벨별 소비 전력에 기초하여 복수의 전기기기의 작동 레벨을 각각 결정하고 결정된 작동 레벨로 복수의 전기기기의 구동을 제어한다.
전력 관리기는, 중재 기능의 수행이 종료되면 배터리에서 복수의 전기기기에 공급되는 전력을 차단한다.
전력 관리기는, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 초과 전력량을 산출하고, 산출된 초과 전력량이 배터리의 전력량 미만이면 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정한다.
또 다른 측면에 따른 전력 관리 시스템은 소비 전력이 서로 다른 복수의 작동 레벨을 각각 가지는 복수의 제1전기기기; 제2전기기기에 연결되어 제2전기기기의 전력을 측정하는 스마트 소켓; 스마트 소켓을 통해 전력 측정 신호가 수신되면 전력 관리 영역의 소비 전력량을 확인하고 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하고, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 적어도 하나의 제1전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리기를 포함한다.
전력관리기는, 스마트 소켓을 통해 전력 측정 신호가 수신되면 일정 시간 동안 측정된 전력량에 기초하여 전력 관리 영역의 소비 전력량을 예측하고, 예측된 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교한다.
전력관리기는, 소비 전력량이 미리 정해진 전력량 이하이면 복수 전기기기의 작동 레벨을 유지시킨다.

전력 관리기는, 스마트 소켓으로부터 전력 측정 신호가 비수신되면 적어도 하나의 제1전기기기의 작동 레벨을 복원한다.

삭제

본 발명의 일 측면에 따르면, 전기기기에서 특수한 목적을 수행하기 위한 중재 기능을 고유 기능과 별도로 구분함으로써 전기기기의 작동 레벨의 수를 줄일 수 있고, 사용자의 필요에 따라 어느 작동 레벨에서나 중재 기능을 수행할 수 있다.

즉 전기기기는 중재 기능 수행 시 전력 가격에 따라 작동 레벨만 변화되기 때문에 사용자의 만족도를 높일 수 있고, 사용자의 불편을 최소화할 수 있다.

또한 전기기기의 중재 기능 수행 시 소비되는 전력량과 시간에 기초하여 홈의 총 전력량을 예측하여 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정함으로써 전기기기의 중재 기능이 수행되는 동안 홈의 총 전력량이 허용 전력량을 넘지 않도록 관리할 수 있다.

이때, 사용자에 의해 설정된 우선 순위에 따라 복수의 전기기기의 작동 레벨을 조정함으로써 사용자의 만족도를 최대화할 수 있다.

다른 측면에 따르면 스마트 소켓을 이용하여 스마트 전기기기가 아닌 일반 전기기기의 중재 기능 수행 신호를 측정함으로써 일반 전기기기의 중재 기능 수행에 따라 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정할 수 있다.

또한 전기기기에서 사용할 수 있는 복수 기능들 중 사용자가 중요 시하는 기능을 중재 기능으로 추가 생성할 수 있어, 전력 가격에 무관하게 사용자가 원하는 기능은 무조건 수행되도록 할 수 있다.

즉 의료 기기 등과 같이 사용자가 원하는 시간에 무조건 작동해야 하는 기기의 모든 기능을 중재 기능으로 설정함으로써, 사용에 불편함을 없앨 수 있다.

또 다른 측면에 따르면 전기기기의 중재 기능 수행 시 소비되는 전력량과 시간에 기초하여 홈의 총 전력량을 예측하고, 이 총 전력량이 허용 전력량을 초과하는 경우 배터리를 이용하여 추가 전력을 공급함으로써 전기기기의 중재 기능이 수행되는 동안 홈의 총 전력량이 허용 전력량을 넘지 않도록 관리할 수 있다.

이로 인해 허용 전력량, 월 설정 전기료 등의 제약 조건 하에서 복수의 전기기기의 구동 제어를 최적화할 수 있다.

또한, 전력 가격 정보에 따라 차등화된 작동 알고리즘을 실행시킴으로써 전기기기에서 소비되는 전력량을 제어할 수 있어 사용자측 에너지의 효율을 극대화 시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 시스템에 마련된 전력 관리기 및 전기기기의 상세 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 시스템에 마련된 전기기기의 그룹 리스트 예시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 시스템에 마련된 전기기기의 작동 레벨별 전력 정보 및 작동 알고리즘 정보 예시도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 시스템에 마련된 전기기기별 기능 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 시스템에 마련된 전력 관리기와 전기기기의 상세 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 전력 관리 시스템은 전력 공급기(100), 스마트 미터(200), 전력 관리기(300), 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)를 포함한다.

전력 공급기(100)는 전력 공급 회사(Utility Company)에 의해 가동되어 전력을 생산 및 공급하는 전력 공급원으로, 원자력, 수력, 화력, 풍력 등의 발전을 통해 전력을 생산하고 생산된 전력을 각 수용가(Home)에 마련된 전기기기(400)에 공급한다.

여기서 각 수용가에 마련된 전기기기에 공급되는 전력은, 매시간 일정량을 생산하여 수용가에 공급하는데 반해 수용가에서 소비되는 전력은 시간대별로 크게 다르다. 예를 들면 새벽이나 오전에는 수용가의 소비 전력이 오후나 저녁에는 비해 적고, 또한 봄과 가을에는 수용가의 소비 전력이 여름과 겨울에 비해 적다.

이에 따라, 전력공급기(100)는 소비 전력이 적은 시간의 전력 가격을 소비 전력이 많은 시간의 전력 가격에 비해 싸게 책정하고, 소비 전력이 적은 계절의 전력 가격을 소비 전력이 많은 계절의 전력 가격에 비해 싸게 책정하여 수용가에 공급한다.

이와 같이 전력공급기(100)는 수용가의 전력 소비와 연계하여 전력 가격을 탄력적으로 다르게 책정하여 수용가에 공급함으로써, 전력의 공급과 소비를 균형있게 조화시킬 수 있다.

전력 공급기(100)는 발전량, 계절별 및 시간별 과거의 전력 사용 정보, 기상 정보에 기초하여 소비 전력량을 예측한 후 전력 가격을 설정한다. 이때 전력 가격에 대응하는 가격 레벨을 설정하는 것도 가능하다.

전력 공급기(100)는 각 수용가에서 소비되는 소비 전력량을 가격 레벨별로 수집하여 저장함으로써, 전력 공급 회사에서 월 단위로 각 수용가의 가격 레벨별 소비 전력량에 따른 전기료를 산출하고, 산출된 전기료를 월별로 수용가에 청구할 수 있도록 한다.

전력 공급기(100)는 주기적으로 산출된 전기료와 미리 설정된 월 설정 전기료를 비교하여 전력 공급 제한을 결정하고, 산출된 전기료가 월 설정 전기료를 초과하면 월 설정 전기료 초과 정보를 해당 수용가에 마련된 전력 관리기(300)로 전송함으로써 수용가에 마련된 전력 관리기(300)를 통해 월 설정 전기료 초과 이벤트가 발생되도록 한다.

전력 공급기(100)는 수용가별 월 임계 전력량이 저장되어 있고, 수용가별 월 소비 전력량과 월 임계 전력량을 비교하여 전력 공급 제한을 결정한다.

이와 같이, 전력 공급기(100)는 월 임계 전력량 또는 월 설정 전기료를 기초로 수용가의 전력 수요를 관리한다.

여기서 수용가별 전력 공급을 제한하기 위한 월 임계 전력량은 전력 공급 회사에서 임의로 설정되거나, 또는 수용가별 전력 공급 회사와의 약정에 의해 설정된다. 그리고 각 수용가의 월 설정 전기료는 수용가별 전력 공급 회사와의 약정에 의해 설정된다.

전력 공급기(100)는 사용자별 월 임계 전력량 초과 이벤트 발생 내역 및 월 설정 전기료 초과 이벤트 발생에 따른 전력 소비 현황 등에 대한 정보를 저장하고 관리한다.

이러한 전력공급기(100)는 복수 수용가에 각각 마련된 스마트 미터(200), 전력관리기(300) 및 전기기기(400)와 네트워크를 통해 연결되어 전력 수요 관리를 위한 정보를 송수신한다. 이 네트워크는 유선 네트워크뿐만 아니라, 무선 네트워크, 유무선 복합 네트워크 등으로 이루어진다.

스마트 미터(Smart Meter: 200)는 수용가에 설치되고, LCD와 같은 디스플레이를 가지고 있어 수용가에서 소비되는 전력량을 실시간으로 표시하고, 통신이 가능하여 전력 공급기(100) 및 전력 관리기(300)와 양방향 통신을 수행함으로써 소비된 전기량을 전력 공급기(100) 및 전력 관리기(300)에 전송하는 전자식 전력량계이다.

스마트 미터(200)는 전력 공급기(100)로부터 전력 가격 정보를 전송받고 전송된 전력 가격 정보를 사용자가 불 수 있도록 표시하고, 전력 가격 정보를 전력 관리기(300)에 전송한다.

아울러 스마트 미터(200)는 전력 공급기(100)로부터 가격 레벨이 전송된 경우 전력 가격에 대응하는 가격 레벨을 표시하고, 전력 가격 및 가격 레벨 정보를 전력 관리기(300)에 전송하는 것도 가능하다.

전력 관리기(EMS: Energy Management System: 300)는 수요 반응 제어기( Demand Response(DR) controller)라고도 하며, 스마트 미터(200)와 통신을 수행하여 스마트 미터(200)로부터 전력 가격과, 전력 가격에 대응하는 가격 레벨을 수신하고, 복수의 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)와 통신을 수행하여 복수의 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)로부터 정보를 각각 수신하고, 각 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)의 전력 정보와 전력 공급기(100)의 가격 레벨에 기초하여 각 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)의 작동을 제어한다.

전력 관리기(300)는 복수의 전기기기(400: 400a, 400b, 400c) 중 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능 선택 신호가 전송되면 나머지 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기의 작동 레벨을 하향 조정한다.

전력 관리기(300)는 전력 공급기(100)로부터 전력 가격만 전송된 경우, 전력 가격에 기초하여 가격 레벨을 설정하는 것도 가능하다.

이 경우, 전력 관리기(300)는 스마트 미터(200)를 통해 제공된 전력 공급기(100)의 전력 가격 정보를 단위 시간 간격으로 수신하고, 단위 시간별 전기 가격 정보들을 이용하여 전력 가격별로 가격 레벨을 설정한다.

여기서 가격 레벨은 4개의 레벨(DR1, DR2, DR3, DR4)로 설정될 수 있으며, 서로 다른 전력 가격을 갖는다. 아울러 가격 레벨 DR1이 가장 낮은 레벨이고 가격 레벨 DR4가 가장 높은 레벨이며, 가격 레벨이 높을수록 전력 가격이 높게 설정된다.

전력 관리기(300)는 전력 공급기(100)로부터 월 임계 전력량 초과 정보, 월 설정 전기료 초과 정보를 수신하여 이를 사용자에게 알려 준다.

전력 관리기(300)는 시간별 예측(또는 현재) 전력량과 허용 전력량을 비교하여 예측(또는 현재) 전력량이 허용 전력량을 초과하면, 우선 순위에 따라 복수 전기기기(400)의 구동을 제어하고 이를 사용자에 알려 준다.

이러한 전력 관리기(300)를 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이 전력 관리기(300)는 제1통신부(310), 제1제어부(320), 제1저장부(330), 제1표시부(340), 제1사운드부(350), 제1입력부(360)를 포함한다.

제1통신부(310)는 스마트 미터(200)와 통신을 수행함으로써 스마트 미터(200)로부터 전력 가격과, 전력 가격에 대응하는 가격 레벨 정보를 수신하여 제1제어부(320)로 전송하고, 복수의 전기기기(400)와 통신을 수행함으로써 복수의 전기기기(400)로부터 전기기기의 정보를 수신하여 제1제어부(320)로 전송하고, 제1제어부(320)로부터 전기기기의 구동 제어 신호를 전송받아 복수의 전기기기(400)에 각각 전송한다.

여기서 각 전기기기(400)의 정보는, 기기명, 전력 정보 등이고, 전력 정보는 그룹별로 서로 다른 정보를 가진다.

좀 더 구체적으로, 전기기기가 제1그룹(G1) 또는 제2그룹(G2)의 전기기기인 경우 작동 레벨별 최대 순시 전력, 평균 소비 전력, 전력이 소비되는 작동 시간 정보 등을 가지고, 전기기기가 제3그룹(G3)인 경우 최대 순시 전력, 평균 소비 전력 정보 등을 가진다.

또한 제1통신부(310)는 제1저장부(330)에 저장된 각종 사용자 정보들을 전력 공급기(100)로 전송함으로써 시간대별 소비 전력 정보가 어느 수용가의 정보인지 판단 가능하도록 한다.

제1제어부(320)는 각 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)의 전력 정보에 기초하여 각 전기기기가 속하는 그룹을 결정하고, 전기기기별 그룹 정보가 제1저장부(330)에 저장되도록 한다.

제1제어부(320)는 전기기기별 그룹 결정 시 작동 레벨별 전력 정보에 작동 시간이 설정되어 있는지 확인하고, 작동 시간이 설정되어 있는 경우 제1그룹(G1)으로 결정하고, 작동 시간이 비설정('NA')되어 있는 경우 작동 레벨 설정 여부를 확인하고, 이때 작동 레벨이 설정되어 있으면 제2그룹(G2)으로 결정하고, 작동 레벨이 비설정되어 있으면 제3그룹(G3)으로 결정한다.

도 3을 참조하여 설명하면, 제1그룹(G1)은 전기기기 중 세탁기(a1), 건조기(a2), 식기세척기(a3)와 같이 행정(Cycle)으로 구성되어 작동 레벨별 작동 시간 설정이 가능한 기기들이다.

그리고 제2그룹(G2)은 공기조화기(b1), 텔레비전(b2), 청소기(b3), 조명(b4) 등과 같이 사용자의 요구에 따라 작동 시간이 가변되는 기기와, 냉장고(b5), 김치 냉장고(b6)와 같이 항시 구동되되 사용자의 요구에 따라 작동 알고리즘이 변동되기 때문에 작동 조건이 변동되는 시간을 예측하기 불가능한 기기이다.

즉 제2그룹(G2)은 현재 작동 알고리즘 유지 시간을 설정 또는 예측하기 힘든 기기로, 작동 레벨별 작동시간이 "NA"로 설정되어 있다.

여기서 작동 레벨은 평균 소비 전력 또는 작동 시간 중 적어도 하나에 기초하여 설정되고, 평균 소비 전력 및 작동 시간은 작동 알고리즘에 따라 결정된다.

제3그룹(G3)은 사용자의 의지에 의해 작동 알고리즘이 변동되어야 하는 전기오븐(c1), 쿡탑(c2)과, 작동 알고리즘 변동 시 출력물의 질이 매우 저하되는 프린터(c3)와 같은 기기들로, 자동으로 작동 알고리즘 변동 시 출력물의 질이 떨어져 작동 레벨 설정이 불가능한 기기들이다.

이러한 제3그룹의 전기기기는 작동 레벨 설정 불가능에 의해 작동 레벨이 설정되어 있지 않고, 최대 순시 전력 및 평균 소비 전력 정보 만을 갖는다.

제1제어부(320)는 적어도 하나의 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)로부터 구동 신호가 입력되면 해당 전기기기가 속하는 그룹을 제1저장부(330)에 저장된 그룹 리스트를 이용하여 확인하고, 해당 전기기기가 구동되는 시간의 가격 레벨을 확인하고, 가격 레벨 및 전기기기(400)의 전력 정보를 기초로 해당 그룹의 작동 레벨 결정 프로세스를 수행하여 전기기기(400)의 작동 레벨을 결정한다.

삭제

제1제어부(320)는 가격 레벨이 변동되는 시간, 변동되는 가격 레벨 및 변동되는 가격 레벨에서의 작동 레벨을 결정하여 제1표시부(340) 및 제1사운드부(350)를 통해 알려 주고, 또한 변동될 가격 레벨에서의 작동 레벨별 전기료를 산출하고 산출된 작동 레벨별 전기료 및 작동 시간을 제1표시부(340) 및 제1사운드부(350)를 통해 알려 준다.

제1제어부(320)는 전력 공급기로부터 전력 가격 정보를 수신하고, 가격 레벨 및 복수의 전기기기(400a, 400b, 400c)의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 복수의 전기기기(400a, 400b, 400c)의 작동 레벨을 각각 결정하고, 복수의 전기기기(400a, 400b, 400c)를 결정된 작동 레벨로 구동 중 적어도 하나의 전기기기(400a)로부터 중재 기능 수행 선택 신호가 입력되면 나머지 전기기기(400b: b1, b2, b3, b4, b5) 중 적어도 하나의 전기기기의 결정된 작동 레벨을 조정한다.

좀 더 구체적으로, 제1제어부(320)는 적어도 하나의 전기기기(400a)의 중재 기능 수행 시 소비되는 전력량에 기초하여 중재 기능 수행 시 홈의 총 전력량을 예측하고, 예측된 총 전력량과 미리 정해진 허용 전력량을 비교하고, 이때 총 전력량이 허용 전력량 이하이면 나머지 전기기기의 결정된 작동 레벨을 유지 제어하고, 적어도 하나의 전기기기의 중재 기능을 수행 제어하고, 반면 총 전력량이 허용 전력량을 초과하면 나머지 전기기기(400b: b1, b2, b3, b4, b5)의 우선 순위를 확인하고, 총 전력량이 허용 전력량 이하가 될 때까지 우선 순위가 낮은 순서대로 나머지 전기기기(400b: b1, b2, b3, b4, b5)의 결정된 작동 레벨을 한 레벨 하향 조정한다.

제1제어부(320)는 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능 수행이 선택되면, 작동 레벨 변경이 가장 쉽고, 사용자의 생활에 악영향을 끼치지 않는 제2그룹에 속하는 전기기기(400b: b1, b2, b3, b4, b5)의 작동 레벨을 조정하는 것이 가능하다.

여기서 제2그룹에 속하는 전기기기(400b: b1, b2, b3, b4, b5)의 우선 순위는 미리 설정되어 저장된 것이거나 사용자로부터 입력받아 저장 또는 변경된 것이다.

삭제

제1제어부(320)는 작동 레벨이 조정되는 전기기기의 작동 레벨을 저장하되, 중재 기능 수행 전에 결정된 작동 레벨을 저장한다.

제1제어부(320)는 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간에 기초하여 작동 레벨이 조정된 전기기기의 작동 레벨을 복원하기 위한 복원 시간을 예측하고, 예측된 복원 시간을 저장하고, 복원 시간 예측이 불가능하면 복원 시간 예측 불가 정보가 제1표시부(340)에 표시되도록 한다.

아울러, 전기기기의 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간에 대한 정보가 없는 경우, 과거에 수행된 해당 중재 기능의 평균 시간을 산출하고, 산출된 평균시간에 기초하여 복원 시간을 예측하는 것도 가능하다.

제1제어부(320)는 작동 레벨을 복원하기 위한 복원 시간이 되면 예측된 복원 시간의 가격 레벨이 중재 기능 수행 전과 동일한지 판단하고, 예측된 복원 시간의 가격 레벨이 중재 기능 수행 전과 동일하면 중재 기능 수행 전의 작동 레벨로 복원하고, 복원된 작동 레벨로 전기기기의 구동을 제어하고, 예측된 복원 시간의 가격 레벨이 중재 기능 수행 전과 상이하면 가격 레벨 및 전기기기의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 전기기기의 작동 레벨을 재결정하고, 재결정된 작동 레벨로 전기기기의 구동을 제어한다.

제1제어부(320)는 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능 수행 종료 신호가 전송되면, 현재 전력 레벨이 중재 기능 수행 전과 동일한지 판단하고, 현재 가격 레벨이 중재 기능 수행 전과 동일하면 중재 기능 수행 전의 작동 레벨로 복원하고, 복원된 작동 레벨로 전기기기의 구동을 제어하고, 현재 가격 레벨이 중재 기능 수행 전과 상이하면 현재 가격 레벨 및 전기기기의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 전기기기의 작동 레벨을 재결정하고, 재결정된 작동 레벨로 전기기기의 구동을 제어하는 것도 가능하다.

여기서 전력 정보는, 최대 순시 전력량, 평균 소비 전력량, 전력을 소비하는 작동 시간 중 적어도 하나를 가진다.

제1제어부(320)는 제1입력부(360)로부터 적어도 하나의 전기기기의 중재 기능을 추가하는 신호가 입력되면 해당 전기기기의 중재 기능을 생성하여 해당 전기기기로 전송하고, 또한 해당 전기기기의 다음 구동 지시 시에 이 중재 기능이 제1표시부(340)에 표시되도록 하는 것도 가능하다.

제1제어부(320)는 제1저장부(330)에 저장된 정보를 기초로 구동될 전기기기의 최대 순시 전력량을 합산하여 시간별 전력량을 예측하고, 예측된 시간별 전력량과 허용 전력량을 비교하여 예측된 시간별 전력량이 허용 전력량 이하이면 전기기기들을 결정된 작동 레벨에 따라 정상 구동 제어한다.

제1제어부(320)는 시간별 전력량이 미리 정해진 허용 전력량을 초과하거나 또는 현재까지의 소비 전력량이 미리 정해진 월 임계 전력량을 초과하거나, 현재까지의 소비 전력량에 따른 전기료가 월 설정 전기료를 초과하면, 전기기기를 대기 상태로 유지시키는 대기 레벨(L0)로 제어하고, 또한 제1표시부(340) 및 제1사운드부(350)를 제어하여 이를 사용자에게 알려 준다.

제1저장부(330)는 복수 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)의 허용 전력량 초과 시 대기 레벨로 제어될 우선 순위를 저장하고, 각 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)가 속하는 그룹을 저장하고 각 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)의 최대 순시 전력, 평균 소비 전력, 작동 시간 등의 전력 정보, 중재 기능의 정보를 저장한다.

제1저장부(330)는 작동 레벨별 불편 지수를 저장하고, 사용자의 정보를 저장한다. 여기서 사용자의 정보는 월 임계 전력량, 월 설정 전기료, 시간별 허용 전력량 정보 및 사용자의 신상 정보를 포함할 수 있다.

제1표시부(340)는 현재 시간의 가격 레벨 또는 전일 시간대별 가격 레벨을 표시하고, 현재의 전력 가격을 표시하고, 복수 전기기기의 작동 레벨을 표시하고, 복수 전기기기가 결정된 작동 레벨로 구동될 경우 발생될 전기료를 표시하고 전기기기 구동 시 작동 상태를 표시한다.

아울러, 제1표시부(340)는 전기기기별 수행 중인 중재 기능을 표시하고, 중재 기능 수행에 따라 작동 레벨이 조정된 전기기기에 대한 정보를 표시하고, 그 외 복수 전기기기의 작동 레벨별 작동 시간 및 전기료를 표시하고, 또한 제1표시부(340)는 시간별 허용 전력량을 표시하고, 현재까지의 전기료를 표시하는 것도 가능하다.

제1표시부(340)는 가격 레벨이 변동되면 변동되는 가격 레벨을 문자로 표시하고, 가격 레벨이 변동되기까지의 시간을 문자로 표시하고, 사용자에 의해 전기기기의 작동 레벨이 변동된 경우 변동된 작동 레벨을 표시하고, 이에 따른 전기료를 표시한다.

또한 제1표시부(340)는 구동될 전기기기가 제3그룹(G3)에 속하는 경우, 소비 전력 절약에 효과적인 해당 전기기기의 작동 추천 시간을 표시한다.

제1사운드부(350)는 다음 가격 레벨을 음성으로 출력하고, 다음 가격 레벨로 변동되기까지의 시간을 음성으로 출력하고, 구동될 전기기기의 작동 레벨 및 이때의 전기료를 음성으로 출력함으로써 사용자가 인식하기 쉽도록 한다.

제1사운드부(350)는 사용자에 의해 전기기기의 작동 레벨이 변동된 경우 변동된 작동 레벨을 음성으로 출력하고, 이에 따른 전기료를 음성으로 출력하여 사용자가 인식하기 쉽도록 한다.

제1사운드부(350)는 복수 전기기기의 작동 레벨별 작동 시간 및 전기료를 음성으로 출력하고, 시간별 허용 전력량 초과, 월 임계 전력량 초과 및 월 설정 전기료 초과를 사운드로 출력한다.

제1입력부(360)는 사용자의 정보를 입력받아 제1제어부(320)로 전송하고, 복수 전기기기의 우선 순위를 입력받아 제1제어부(320)로 전송하고, 구동될 전기기기의 작동레벨이 사용자에 의해 선택되면 선택된 작동 레벨을 제1제어부(320)로 전송한다.

제1입력부(360)는 사용자로부터 적어도 하나의 전기기기의 중재 기능 추가 생성 정보가 입력되면, 해당 전기기기의 중개 기능 추가 생성 정보를 제1제어부(320)에 전송하는 것도 가능하다.

이러한 제1입력부(360)는 제1표시부(340)와 일체화되어 터치스크린 형태로 구성될 수도 있다.

이와 같이 소비 전력량 또는 작동 시간을 선택할 수 있도록 차등화된 복수의 작동 레벨을 구분함으로써 가격 레벨의 변동에 적합한 작동 레벨을 결정할 수 있어 가격 레벨에 따라 전력을 효과적으로 사용할 수 있다.

전기기기에서 특수한 목적을 수행하기 위한 중재 기능을 고유 기능과 별도로 구분함으로써 전기기기의 작동 레벨의 수를 줄일 수 있고, 사용자의 필요에 따라 어느 작동 레벨에서나 중재 기능을 수행할 수 있다.

여기서 중재 기능은 고유기능과 구분되고 고유기능에 비해 높은 전력이 요구되는 고소비 전력 기능으로, 이 기능을 수행하게 될 경우 총 소비 전력량이 허용 전력량을 초과할 수 있다.

이로 인해 중재 기능 수행 시 소비될 총 소비 전력량이 허용 전력량을 초과하게 되면 다른 전기기기의 작동 레벨을 낮추어 총 소비 전력량이 허용 전력량 이하가 되도록 한다. 즉 중재 기능은 다른 전기기기의 작동 레벨 제어를 통해 홈의 전력 중재를 요구하는 기능이다.

즉 전기기기는 중재 기능 수행 시 가격 레벨에 따라 작동 레벨만 변화되기 때문에 사용자의 만족도를 높일 수 있고, 사용자의 불편을 최소화할 수 있다.

전기기기(400)는 미리 설정된 정보를 전력 관리기(300)에 전송한다. 여기서 미리 설정된 정보는 기기명, 작동 레벨별 전력 정보, 중재 기능 정보를 포함한다.

즉 전기기기(400)는 작동 레벨별 전력 정보를 전력 관리기(300)에 전송하고, 사용자에 의해 구동이 지시되거나 예약 시간이 되면 전력 관리기(300)에서 결정된 작동 레벨로 작동 알고리즘을 실행함으로써 고유 기능을 수행하고, 중재 기능이 선택되면 가격 레벨에 무관하게 중재 기능을 수행한다.

여기서 작동 레벨별 전력 정보는 전기기기 제조 시 미리 설정된 것이거나, 사용자에 의해 추가 설정된 것이다.

아울러, 사용자가 전력 관리기(300)에서 작동 레벨 결정 프로세스에 의해 결정된 작동 레벨로의 구동을 원하지 않을 경우, 전기기기(400)는 사용자로부터 작동 레벨을 직접 입력받아 구동하는 것도 가능하다.

여기서 사용자로부터 작동 레벨을 입력 받는 것은, 전력 관리기(300) 또는 전기기기(400)를 통해 입력 받는다.

복수의 전기기기(400a, 400b, 400c) 중 전기기기(400b)을 예를 들어 구체적으로 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이 전기기기(400b)는 제2저장부(410b), 제2제어부(420b), 제2통신부(430b), 제2입력부(440b), 제2표시부(450b), 제2사운드부(460b), 전력 측정부(470b)를 포함한다.

제2저장부(410b)는 기기명을 저장하고, 작동레벨별 최대 순시 전력, 평균전력, 전력 소비 시간인 작동시간, 복수의 고유 기능의 조합으로 이루어진 작동 알고리즘 정보를 저장하고, 작동 알고리즘별 최대 순시 전력, 평균 소비 전력, 작동 레벨을 저장하고, 특정 목적을 수행하는 중재 기능의 정보를 저장한다.

또한 제2저장부(410b)는 대기레벨에 대응한 최대 순시전력, 평균전력, 전력 소비 시간인 작동시간 정보를 저장한다. 여기서 작동 시간은 설정 불가능한 경우 'NA'로 저장한다.

최대 순시 전력, 평균 소비 전력, 전력 소비 시간인 작동시간은, 전기기기 제조사에서 제공한 수치이거나, 해당 작동 알고리즘 수행에 따른 실시간 실측값이고, 업데이트 가능하다.

도 4a 및 도 4c를 참조하여 설명하면, 도 4a는 세탁기의 작동 레벨별 전력 정보 및 작동 알고리즘 정보 예시도이고, 도 4b는 공기조화기의 작동 레벨별 전력 정보 및 작동 알고리즘 정보 예시도이며, 도 4c는 전기기기별 기능 예시도이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 세탁기는 대기레벨 및 세 개의 작동 레벨(L1, L2, L3)을 가진다.

대기 레벨(L0)은 세탁기가 대기 상태일 때의 레벨로, 최대 순시 전력이 0.019kW, 평균 소비 전력이 0.019kW, 작동 시간이 0임을 알 수 있다.

세탁기의 작동 레벨 L1, L2, L3은 차등화된 기능으로 구성되어 있으며, 작동레벨 L1에서 작동레벨 L3로 갈 수록 기능이 간략화된 작동 알고리즘을 갖는다. 이에 따라 작동레벨 L1에서 작동레벨 L3으로 갈 수록 최대 순시 전력, 평균 소비전력이 감소하고, 또한 작동시간도 줄어드는 것을 알 수 있다.

즉, 세탁기의 경우 작동 레벨에 따라 세탁, 헹굼, 탈수 시간 및 반복 회수, 물의 온도, 모터 속도 등 작동 알고리즘의 기능을 차등 적용하여 소비전력에 차이를 둘 수 있다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 공기 조화기는 대기레벨 및 네 개의 작동 레벨(L1, L2, L3, L4)을 가진다.

대기 레벨(L0)은 공기 조화기가 대기 상태일 때의 레벨로, 최대 순시 전력이 0.02kW, 평균 소비 전력이 0.02kW, 작동 시간이 0임을 알 수 있다.

공기 조화기의 작동 레벨 L1, L2, L3, L4는 차등화된 작동 알고리즘으로 구성되어 있으며, 작동레벨 L1에서 작동레벨 L4로 갈 수록 최대 순시 전력, 평균 소비전력을 감소시킬 수 있는 작동 알고리즘을 갖는 것을 알 수 있다.

즉, 공기조화기의 경우 작동 레벨에 따라 실내기 필터 동작, 실외기 주파수, 실내기 SPI(슈퍼 청정 기능) 동작, 실내기 가동 등, 작동 알고리즘의 기능을 차등 적용하여 소비전력에 차이를 둘 수 있다.

작동 레벨은 전기기기를 제조하는 회사에서 제품의 특성을 고려해 적절한 동작과 조건의 조합으로 정의하는 것을 기본으로 하지만, 사용자에 의해 추가 생성되는 것도 가능하다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 전기기기는 복수의 기능 중 전기기기의 고유한 목적을 이루기 위한 고유 기능과, 고유 기능 이외의 부가적인 기능 또는 고유 기능의 성능을 유지시키기 위한 기능으로 특정 목적을 이루기 위한 중재(Arbitration) 기능을 가진다.

여기서 고유 기능은 작동 변수에 변화하지만 전기기기 기능 상의 변동 사항은 없다.

예를 들어, 공기 조화기의 경우 작동 레벨에 따라 실외기의 주파수가 변동되거나 설정 온도가 변경되지만 실내 온도 및 습도 유지라는 공기 조화기의 고유 기능에는 변동 사항이 없고, 세탁기의 경우 작동 레벨에 따라 세탁 온도 또는 탈수 시 회전 속도가 변경되지만 세탁, 헹굼, 탈수라는 세탁기의 고유 기능에는 변동 사항이 없으며, 냉장고의 경우 작동 레벨에 따라 고내 설정 온도가 변동되지만 신선도를 위한 고내 온도 유지라는 냉장고의 고유 기능에는 변동 사항이 없다.

중재 기능은 전기기기의 고유 기능 외의 특정 목적을 이루는 기능들로, 주기성을 가지거나 단시간에 많은 전력을 소모하거나 사용자의 필요에 의해 선택된다.

예를 들어, 세탁기 경우 건조 기능은 세탁기의 고유 기능인 세탁, 헹굼, 탈수에 포함되지 않는 기능으로 사용자에 의해 선택적으로 수행되는 기능이고, 식기세척기의 건조 기능은 식기 세척기의 고유 기능인 세척, 헹굼에 포함되지 않는 기능으로 사용자에 의해 선택적으로 수행되는 기능이며, 전기 밥솥의 경우 보온 기능은 사용자에 의해 선택되는 부가적인 기능이다.

그리고 공기조화기의 경우 제상은 공기 조화를 위한 실내 온도 유지와 무관하게 실내 온도 유지 성능을 향상시키기 위해 주기적으로 수행되는 기능이고, 또한 냉장고의 경우 제상, 제빙, 급속 냉동은 냉장고의 고유 기능인 식품의 신선도 유지를 위한 온도 유지와는 무관한 기능이다.

즉, 제상은 냉장 및 냉동의 성능 효율을 향상시키기 위해 주기적으로 수행되는 기능으로 수행하지 않을 경우 냉각 효율에 영향을 미치거나 PL(Product Liability) 사고와 직결될 수 있는 기능이고, 제빙은 부가적인 기능으로 사용자에 의해 선택적으로 수행되는 기능이며, 급속냉동은 냉장고에 적재되는 식품의 상태(온도, 무게)에 따라 특수한 경우 작동되는 기능이거나 사용자에 의해 선택적으로 수행되는 기능이다.

여기서, 세탁기의 건조 기능, 냉장고 및 공기조화기의 제상 기능은 발열 동작에 의해 많은 전력을 소모하는 기능이다.

제2제어부(420b)는 전력관리기(300)에 전기기기(400)를 추가 등록시키기 위한 신호가 입력되면 제2저장부(410b)에 저장된 기기명, 작동 레벨별 최대 순시 전력, 평균 소비전력, 작동 시간 정보, 중재 기능 정보를 추출하여 전력 관리기(300)에 전송한다.

제2제어부(420b)는 전력관리기(300)에서 전송된 작동 레벨에 대응하는 작동 알고리즘으로 구동을 제어하고, 다른 전기기기의 중재 기능이 수행되어 전력관리기(300)로부터 조정된 작동 레벨이 전송되면 현재 작동 레벨을 전력관리기(300)로부터 전송된 작동 레벨로 조정하고, 조정된 작동 레벨에 대응하는 작동 알고리즘으로 구동을 제어한다.

제2제어부(420b)는 제3그룹(G3)의 전기기기인 경우 사용자로부터 구동 시작 신호가 입력되면 사용자의 명령에 대응하는 작동 알고리즘으로 구동을 제어한다.

제2제어부(420b)는 사용자로부터 중재 기능 추가 신호가 입력되면 중재 기능을 추가 생성하고, 추가 생성된 중재 기능이 제2저장부(410b)에 저장되도록 하고, 추가 생성된 중재 기능의 정보를 제2통신부(430b)를 통해 전력 관리기(300)에 전송한다.

여기서 과거 중재 기능 수행 시에 측정된 최대 순시 전력, 수행 시간 등의 정보를 함께 저장하는 것도 가능하다.

제2통신부(430b)는 제2제어부(420b)의 지시에 따라 전기기기(400b)의 정보를 전력관리기(300)의 제1통신부(310)에 전송하고, 전력관리기(300)의 제1통신부(310)로부터 전송된 작동 레벨 정보를 제2제어부(420b)에 전송한다.

제2입력부(440b)는 사용자로부터 구동 지시 신호를 입력받고, 또는 사용자료부터 구동 예약 시간 정보를 입력받으며, 입력된 신호를 제2제어부(420b)에 전송한다.

제2입력부(440b)는 사용자로부터 중재 기능 추가 생성이 입력되면, 중개 기능 추가 생성 정보를 제2제어부(420b)에 전송한다.

제2표시부(450b)는 전기기기 구동 시 작동 레벨 및 작동 상태를 표시하고, 가격 레벨 변동 시 변동된 가격 레벨을 표시하며, 중재 기능 수행 시 중재 기능 수행 중임을 표시하고, 다른 전기기기의 중재 기능 수행에 의해 작동 레벨이 변경 되면 변경된 작동 레벨 정보를 표시한다.

제2사운드부(460b)는 전기기기의 구동 시작 시점 및 구동 완료 시점에 사운드를 출력하여 전기기기의 구동 시작 시점 및 구동 완료 시점을 알려 주고, 가격 레벨 변동 시점에 사운드를 출력함으로써 가격 레벨 변동 시점을 알려 준다.

전력 측정부(470b)는 전기기기(400) 구동 시 실시간으로 전력을 측정하고, 측정된 전력량을 제2제어부(420b)에 전송함으로서, 전기기기(400)에서 소비되는 실제 전력량을 측정하는 것이 가능하고, 제2저장부(410b)에 저장된 작동 레벨별 전력 정보를 업데이트 하는 것이 가능하다.

이러한 전력 측정부(470b)는 전기기기(400)의 전원 커넥터에 연결된 교류전원라인 양단에서 측정된 전압과, 전원 커넥터에 연결된 교류전원라인 중 어느 하나의 전원라인에서 측정된 전류를 이용하여 전력을 측정한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.

전력 관리기(300)는 복수 전기기기(400a, 400b, 400c)로부터 작동 레벨별 전력 정보를 수신한다.

다음 전력 관리기(300)는 복수 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 복수 전기기기가 속하는 그룹을 결정하고, 전기기기가 속하는 그룹 정보와 전력 정보를 저장한다.

좀 더 구체적으로 설명하면 전기기기가 속하는 그룹 결정 시, 작동 레벨별 전력 정보에 작동 시간이 설정되어 있는지 확인하고, 작동 시간이 설정되어 있는 경우 제1그룹(G1)으로 결정하고, 작동 시간이 설정되어 있지 않은 경우 작동 레벨 설정 가능 여부를 확인하고, 이때 작동 레벨이 설정이 가능하면 제2그룹(G2)으로 결정하고, 작동 레벨 설정이 불가능하면 제3그룹(G3)으로 결정한다.

전력 관리기(300)는 적어도 하나의 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)로부터 구동 신호 또는 예약 신호가 입력되는지 판단한다.

이때 전력 관리기(300)는 사용자로부터 전기기기의 구동 지시 신호가 입력되면 그룹 리스트를 검색하여 해당 전기기기의 그룹을 확인한다.
이때 제1그룹의 전기기기를 400a, 제2그룹의 전기기기를 400b, 제3그룹의 전기기기를 400c로 가정한다.

다음 전력 관리기(300)는 전기기기의 그룹 확인 후 전기기기가 제3그룹에 속하는지 판단하고, 전기기기가 제3그룹이 아니면 다음 가격 레벨에 기초하여 해당 그룹의 작동 레벨 결정 프로세스를 수행하여 작동 레벨을 결정하고, 결정된 작동 레벨을 문자 또는 사운드로 알려 준다.

전력 관리기(300)는 구동될 전기기기(400a)가 제1그룹이면 작동 레벨별로 전기료를 산출하고, 작동 레벨별 전기료에 작동 레벨별 불편 지수를 각각 반영하여 각 레벨치를 연산하고, 레벨치가 최소인 작동 레벨을 최적 작동 레벨로 결정한다.

전력 관리기(300)는 구동될 전기기기(400b)가 제2그룹이면 다음과 같은 세 가지 작동 레벨 결정 프로세스에 의해 작동 레벨이 결정된다.

첫 번째 작동 레벨 결정 프로세스는, 전기기기(400b)의 평균 작동시간을 산출하고, 평균 작동 시간 동안 작동한다고 가정하여 작동 레벨별로 전기료를 산출하고, 작동 레벨별 전기료에 작동 레벨별 불편 지수를 각각 반영하여 각 레벨치를 연산하고, 레벨치가 최소인 레벨을 작동 레벨로 결정한다.

두 번째 작동 레벨 결정 프로세스는, 전기기기(400b)의 평균 작동 시간을 산출하고, 평균 작동 시간 내의 가격 레벨 변동 수에 기초하여 각 작동 레벨을 조합하고 각 가격 레벨에 기초하여 조합별 전기료를 산출하고, 작동 레벨별 불편 지수를 각각 반영하여 각 레벨치를 연산하고, 레벨치가 최소인 레벨을 작동 레벨로 결정한다. 즉, N개의 작동 레벨이 설정되어 있는 경우 가격 레벨이 3번 변동되면 N³개의 조합이 생기게 된다.

세 번째 작동 레벨 결정 프로세스는, 전기기기(400b)의 작동 시작 시점부터 가격 레벨이 변동되는 시점까지 작동 레벨별 전기료를 산출하고, 작동 레벨별 전기료에 작동 레벨별 불편 지수를 각각 반영하여 각 레벨치를 연산하고, 레벨치가 최소인 레벨을 작동 레벨로 결정하고, 전기기기(400b) 구동 중 가격 레벨이 변동하는 시점이 존재하면 이 시점에 작동 레벨을 재결정하고, 재결정된 작동 레벨을 제1표시부(340) 및 제1사운드부(350)를 제어하여 작동 레벨의 재결정을 알려 준다.

전력 관리기(300)는 전기기기의 그룹 판단 시, 전기기기(400c)가 제3그룹이면 해당 전기기기(400c)의 최대 순시 전력 및 평균 소비 전력에 기초하여 전기료가 최소가 되는 작동 시간을 판단하고, 판단된 작동 시간을 추천한다. 즉, 추천 작동 시간을 문자 또는 사운드로 사용자에게 알려 준다.

즉 전력 관리기(300)는 작동 레벨별로 차등화된 작동 알고리즘을 가격 레벨에 따라 적절히 제어함으로써 전기기기(400)를 효과적으로 구동시킬 수 있고, 소비 전력을 절감할 수 있다.

다음 전력 관리기(300)는 복수의 전기기기(400a, 400b, 400c)를 결정된 작동 레벨로 구동 중 적어도 하나의 전기기기(400a)로부터 중재 기능 선택 신호가 입력(701)되면 해당 전기기기(400a)의 중재 기능 수행 시 소비되는 전력을 확인(702)한다. 이때 중재 기능에 필요한 최대 순시 전력을 확인한다.

다음, 전력 관리기(300)는 제1저장부(330)에 저장된 정보를 기초로 구동될 전기기기의 최대 순시 전력량을 합산하여 합산량을 예측하고, 중재 기능 수행 시 소비되는 최대 순시 전력량과 합산하여 홈의 총 전력량을 예측(703)하고 예측된 홈의 홍 전력량과 미리 정해진 허용 전력량을 비교(704)한다.

이때 전력 관리기(300)는 총 전력량이 허용 전력량 이하이면 나머지 전기기기(400b: b1, b2, b3, b4, b5)를 결정된 작동 레벨로 유지 제어하고, 적어도 하나의 전기기기(400a)는 중재 기능을 수행(705)시킨다.

반면 전력 관리기(300)는 총 전력량이 허용 전력량을 초과하면 적어도 하나의 전기기기(400a)가 중재 기능을 수행하는 중에 구동하는 나머지 전기기기(400b: b1, b2, b3, b4, b5)의 우선 순위를 확인(706)한다.

이때 전력 관리기(300)는 작동 레벨 변경이 가장 쉽고, 사용자의 생활에 악영향을 끼치지 않는 제2그룹에 속하는 전기기기(400b: b1, b2, b3, b4, b5)의 우선 순위를 확인하고 확인된 우선 순위에 기초하여 작동 레벨을 조정한다.

여기서 우선 순위에 기초하여 제2그룹에 속하는 전기기기(400b: b1, b2, b3, b4, b5)의 작동 레벨을 조정하는 방법은 아래와 같이 두 가지 방법에 의해 구현 가능하다.

첫 번째, 전력 관리기(300)는 총 전력량이 허용 전력량 이하가 될 때까지 우선 순위가 낮은 순서대로 각 전기기기(400b: b1, b2, b3, b4, b5)의 작동 레벨을 한 레벨 하향 조정(707)한다. 여기서 각 전기기기(400b: b1, b2, b3, b4, b5)의 작동 레벨은 전력 가격에 기초하여 결정된 작동레벨이다.

예를 들어, 우선 순위가 b1 → b2 → b5 → b6 → b3 → b4 인 경우, 우선 순위가 가장 낮은 b4의 작동 레벨을 한 레벨 하향 조정하고, 이때 총 전력량이 허용 전력량을 초과하면 우선 순위가 다음 번으로 낮은 b3의 작동 레벨을 한 레벨 하향 조정하고, 이때 총 전력량이 허용 전력량을 초과하면 우선 순위가 다음 번으로 낮은 b6의 작동 레벨을 한 레벨 하향 조정한다. 이와 같은 방법으로 총 전력량이 허용 전력량 이하가 될 때까지 나머지 전기기기의 작동 레벨을 하향 조정한다.

두 번째, 전력 관리기(300)는 나머지 전기기기400b: b1, b2, b3, b4, b5) 중 우선 순위가 가장 낮은 전기기기의 작동 레벨을 결정된 작동레벨에서 연속적으로 하향 조정하되, 총 전력량이 허용 전력량 이하가 될 때까지 하향 조정한다.

이때 전력 관리기(300)는 우선 순위가 가장 낮은 전기기기의 작동 레벨을 가장 낮은 작동 레벨로 하향 조정한 상태에서도 총 전력량이 허용 전력량을 초과하면, 우선 순위가 다음 번 낮은 전기기기의 작동 레벨을 결정된 작동레벨에서 연속적으로 하향 조정하되, 총 전력량이 허용 전력량 이하가 될 때까지 하향 조정한다.

예를 들어, 우선 순위가 b1 → b2 → b5 → b6 → b3 → b4 인 경우, 우선 순위가 가장 낮은 b4를 연속적으로 하향 조정하고, 이때 총 전력량이 허용 전력량을 초과하면 다음 번으로 우선 순위가 낮은 b3을 연속적으로 하향 조정하는 것으로, 우선 순위가 낮은 순으로 총 전력량이 허용 전력량 이하가 될 때까지 연속적으로 하향 조정한다.

다음 전력 관리기(300)는 작동 레벨이 조정되는 전기기기의 작동 레벨을 저장하되, 중재 기능 수행 전에 결정된 작동 레벨을 저장(708)하고, 작동 레벨이 조정되는 전기기기로 조정된 작동 레벨을 전송한다.

이에 의해 작동 레벨이 조정된 전기기기는 전력관리기(300)에서 조정된 작동 레벨에 대응하는 작동 알고리즘으로 구동하고, 작동 레벨이 조정되지 않은 전기기기는 전력 관리기(300)에서 결정된 작동 레벨에 대응하는 작동 알고리즘으로 구동한다. 그리고 적어도 하나의 전기기기(400a)는 중재 기능을 수행(709)한다.

다음, 전력 관리기(300)는 전기기기(400a)의 중재 기능 종료를 판단(710)한다.

여기서 전기기기(400a)의 중재 기능 종료를 판단하는 방법은 아래와 같이 두 가지 방법에 의해 구현 가능하다.

첫 번째, 전력 관리기(300)는 전기기기(400a)의 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간 정보가 있으면, 전기기기(400a)의 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간에 기초하여 작동 레벨이 조정된 전기기기의 작동 레벨을 복원하기 위한 복원 시간을 예측하고, 예측된 복원 시간이 되면 중재 기능 종료로 판단한다.

두 번째, 전력 관리기(300)는 작동 레벨이 조정된 전기기기의 작동 레벨을 복원하기 위한 복원 시간 예측이 불가능하면 복원 시간 예측 불가 정보를 제1표시부(340)에 표시하고, 전기기기(400a)로부터 중재 기능의 수행 종료 신호가 전송되면 중재 기능 종료로 판단한다.

다음, 전력 관리기(300)는 전기기기(400a)의 중재 기능이 종료되어 작동 레벨을 복원하기 위한 복원 시간이 되면 예측된 복원 시간의 가격 레벨이 중재 기능 수행 전과 동일한지 판단(711)하고, 예측된 복원 시간의 가격 레벨이 중재 기능 수행 전과 동일하면 작동 레벨이 조정된 전기기기의 작동 레벨을 중재 기능 수행 전의 작동 레벨로 복원(712)하고, 복원된 작동 레벨에 대응하는 작동 알고리즘으로 전기기기를 구동시킨다.

반면, 전력 관리기(300)는 예측된 복원 시간의 가격 레벨이 중재 기능 수행 전과 상이하면 복원 시간에서의 가격 레벨 및 전기기기의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 전기기기의 작동 레벨을 재결정(713)하고, 재결정된 작동 레벨에 대응하는 작동 알고리즘으로 전기기기를 구동시킨다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 구성도로, 전력 관리 시스템은 전력 공급기(100), 스마트 미터(200), 전력 관리기(300), 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c), 일반 전기기기(400d, 400e) 및 스마트 소켓(500: 500a, 500b)를 포함한다. 여기서 스마트 전기기기는 자신의 소비 전력을 측정하고 또한 전력 관리기와 통신을 수행하는 제1전기기기이고, 일반 전기기기는 전력 측정 및 전력관리기와의 통신이 불가능한 제2전기기기이다.

전력 공급기(100) 및 스마트 미터(200)에 대한 설명은 일 실시예와 동일하여 생략한다.

전력 관리기(EMS: Energy Management System: 300)는 수요 반응 제어기( Demand Response(DR) controller)라고도 하며, 스마트 소켓(500a, 500b)과 통신을 수행하여 스마트 소켓을 통해 제2전기기기인 일반 전기기기(400d, 400e)의 전력 정보를 각각 수신하고, 제1전기기기인 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)와 직접 통신을 수행하여 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)로부터 전력 정보를 각각 수신함으로써 각 전기기기(400a, 400b, 400c, 400d, 400e)의 전력 정보와 전력 공급기(100)의 가격 레벨에 기초하여 각 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)의 작동을 제어한다.

전력 관리기(300)는 스마트 소켓(500a, 500b)을 통해 복수의 전기기기(400d, 400e) 중 적어도 하나의 일반 전기기기가 연결되면, 스마트 소켓으로부터 측정된 일반 전기기기의 전력 정보를 전송받고, 해당 일반 전기기기의 전력 정보에 기초하여 복수의 스마트 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기의 작동 레벨을 하향 조정한다.

일반 전기기기의 전력 정보는, 일정 시간 측정된 일반 전기기기의 최대 순시 전력 및 작동 시작 등의 정보이다.

아울러, 전력 관리기(300)는 스마트 소켓에 일반 전기기기가 연결된 시간을 판단하고, 스마트 소켓에 연결된 일반 전기기기에 대한 정보가 사용자에 의해 직접 입력되면 해당 일반 전기기기의 과거 사용 정보에 기초하여 작동 수행 시간을 예측하는 것도 가능하고, 일반 전기기기가 연결된 시간 및 작동 수행 시간에 기초하여 작동 완료 시간을 예측하는 것도 가능하다.

삭제

도 6에 도시된 바와 같이 전력 관리기(300)는 제1통신부(310), 제1제어부(320), 제1저장부(330), 제1표시부(340), 제1사운드부(350), 제1입력부(360)를 포함한다. 여기서 제1저장부(330), 제1표시부(340), 제1사운드부(350), 제1입력부(360)를 일 실시예와 동일하여 설명을 생략하고, 그 외 제1제어부(320)의 작동 레벨을 결정하는 구성도 일 실시예와 동일하여 설명을 생략한다.

제1통신부(310)는 스마트 소켓(500a, 500b)과 통신을 수행하여 스마트 소켓(500a, 500b)에 연결된 복수의 일반 전기기기(400d, 400e)의 전력 정보를 수신하여 제1제어부(320)로 전송하고, 제1제어부(320)로부터 복수 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)의 구동 제어 신호를 전송받아 복수 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)에 각각 전송한다.

제1제어부(320)는 전력 공급기(100)로부터 전력 가격 정보를 수신하고, 가격 레벨 및 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)의 작동 레벨을 결정하고, 복수의 스마트 소켓(500a, 500b) 중 적어도 하나의 스마트 소켓으로부터 일반 전기기기(400d, 400e)의 전력 정보가 전송되면 전송된 일반 전기기기(400d, 400e)의 전력 정보에 기초하여 적어도 하나의 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)의 결정된 작동 레벨을 조정함으로써 일반 전기기기 사용 시에도 홈의 총 전력량이 허용 전력량을 초과하지 않도록 관리할 수 있다.

좀 더 구체적으로, 제1제어부(320)는 스마트 소켓에 적어도 하나의 일반 전기기기가 연결되면 일반 전기기기에서 소비되는 전력량에 기초하여 홈의 총 전력량을 예측하고, 예측된 총 전력량과 미리 정해진 허용 전력량을 비교하고, 이때 총 전력량이 허용 전력량 이하이면 복수 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c) 중 적어도 하나의 스마트 전기기기(400b)의 결정된 작동 레벨을 유지 제어하고, 반면 총 전력량이 허용 전력량을 초과하면 복수 스마트 전기기기의 우선 순위를 확인하고, 총 전력량이 허용 전력량 이하가 될 때까지 우선 순위가 낮은 순서대로 스마트 전기기기의 결정된 작동 레벨을 한 레벨씩 하향 조정한다.

제1제어부(320)는 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능 수행이 선택되면, 작동 레벨 변경이 가장 쉽고, 사용자의 생활에 악영향을 끼치지 않는 제2그룹에 속하는 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것이 가능하다.

여기서 제2그룹에 속하는 전기기기의 우선 순위는 미리 설정되어 저장된 것이거나 사용자로부터 입력받아 저장 또는 변경된 것이다.

삭제

제1제어부(320)는 일반 전기기기로부터 작동 종료 신호가 전송되면, 현재 전력 레벨이 일반 전기기기의 작동 수행 전과 동일한지 판단하고, 현재 가격 레벨이 일반 전기기기의 작동 수행 전과 동일하면 일반 전기기기의 작동 수행 전의 작동 레벨로 복원하고, 복원된 작동 레벨로 전기기기의 구동을 제어하고, 현재 가격 레벨이 일반 전기기기의 작동 수행 전과 상이하면 현재 가격 레벨 및 전기기기의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 전기기기의 작동 레벨을 재결정하고, 재결정된 작동 레벨로 전기기기의 구동을 제어하는 것도 가능하다.

제1제어부(320)는 제1저장부(330)에 저장된 정보를 기초로 구동될 전기기기의 최대 순시 전력량과 스마트 소켓에 연결된 일반 전기기기의 전력량을 합산하여 시간별 전력량을 예측하고, 예측된 시간별 전력량과 허용 전력량을 비교하여 예측된 시간별 전력량이 허용 전력량 이하이면 전기기기들을 결정된 작동 레벨에 따라 정상 구동 제어한다.

제1저장부(330)는 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)가 속하는 그룹을 저장하고 각 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)의 최대 순시 전력, 평균 소비 전력, 작동 시간 등의 전력 정보, 중재 기능의 정보를 저장하고, 일반 전기기기(400d, 400e)의 일정 시간 측정된 최대 순시 전력 및 평균 사용 시간을 저장한다.

이와 같이 스마트 소켓을 이용하여 스마트 전기기기가 아닌 일반 전기기기의 전력량을 측정함으로써 일반 전기기기의 작동 수행에 따라 스마트 전기기기의 작동 레벨을 조정함으로써 허용 전력량 초과를 방지할 수 잇다.

스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)는 일 실시예의 전기기기의 구성과 동일하여 설명을 생략한다.

일반 전기기기(400d, 400e)는 사용자에 의해 선택된 작동을 수행한다. 이러한 일반 전기기기는 스마트 소켓에 연결되어 스마트 소켓을 통해 전력을 공급받고, 소비되는 전력량이 스마트 소켓에 의해 측정되어 진다.

스마트 소켓(500a, 500b)은 일반 전기기기(400d, 400e)에 각각 연결되고, 상용 전원 콘센트에 삽입되는 단자와, 일반 전기기기의 플러그가 삽입되는 삽입 홈을 가지고 있고, 사용자가 식별 가능하도록 식별 번호(ID) 또는 코드(Code)를 가진다.

여기서 식별 번호 또는 코드는 스마트 소켓에 인쇄 또는 각인에 의해 마련되어 있고, 코드는 바코드 또는 QR코드(Quick Response code)이다.

스마트 소켓(500a)은 전력 관리기(300)와 통신을 수행하는 제2통신부(510a)와, 제2통신부(510a)의 통신을 제어하는 제2제어부(520a)와, 일반 전기기기에서 소비되는 전력을 측정하는 전력 측정부(530a)를 각각 포함한다. 스마트 소켓(500b) 역시 스마트 소켓(500a)와 동일한 구성을 갖는다.

제2통신부(510a)는 전력 관리기(300)로부터 PAN ID를 전송받아 제2제어부(520a)로 전송하고, 접속된 전기기기의 소비 전력 정보를 전력 관리기(300)에 전송한다.

제2통신부(510a)는 전력 관리기(300)와 통신이 끊긴 경우에도 계속적으로 통신 신호를 전송한다.

제2제어부(520a)는 전력 관리기(300)로부터 전송된 PAN ID를 설정하고 전력 측정부(530a)의 구동을 제어하여 일반 전기기기의 전력이 측정되도록 한다.

전력 측정부(530c)는 일반 전기기기의 전원 커넥터에 연결된 교류전원라인 양단에서 측정된 전압과, 전원 커넥터에 연결된 교류전원라인 중 어느 하나의 전원라인에서 측정된 전류를 이용하여 전력을 측정하고, 측정된 전력을 제2통신부(510a)를 통해 전력 관리기(300)로 전송한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.

다음 전력 관리기(300)는 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 신규 전기기기가 속하는 그룹을 결정하고, 전기기기가 속하는 그룹 정보와 전력 정보를 저장한다.

이때 사용자로부터 전기기기의 구동 지시 신호가 입력되면 그룹 리스트를 검색하여 해당 전기기기의 그룹을 확인한다.

다음 전기기기의 그룹 확인 후 전기기기가 제3그룹에 속하는지 판단하고, 전기기기가 제3그룹이 아니면 다음 가격 레벨에 기초하여 해당 그룹의 작동 레벨 결정 프로세스를 수행하여 작동 레벨을 결정한다.

반면 전기기기가 제3그룹이면 해당 전기기기의 최대 순시 전력 및 평균 소비 전력에 기초하여 전기료가 최소가 되는 작동 시간을 판단하고, 판단된 작동 시간을 추천한다. 즉, 추천 작동 시간을 문자 또는 사운드로 사용자에게 알려 준다.

즉 작동 레벨별로 차등화된 작동 알고리즘을 가격 레벨에 따라 적절히 제어함으로써 전기기기(400)를 효과적으로 구동시킬 수 있고, 소비 전력을 절감할 수 있다.

다음 복수의 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)를 결정된 작동 레벨로 구동 중 복수의 스마트 소켓(500a, 500b) 중 적어도 하나의 스마트 소켓(예를 들어, 500a)에 일반 전기기기(예를 들어, 400d)가 연결(801)되면 스마트 소켓(500a)은 자신에게 연결된 일반 전기기기(400d)의 전력을 일정 시간 측정(802)하고, 측정된 전력량을 전력 관리기(300)에 전송한다.

이때 전력 관리기(300)는 스마트 소켓(500a)으로부터 전송된 전력량과, 제1저장부(330)에 저장된 정보를 기초로 구동될 전기기기의 최대 순시 전력량을 합산하여 합산량을 예측하고, 중재 기능 수행 시 소비되는 최대 순시 전력량과 합산하여 홈의 총 전력량을 예측(803)하고 예측된 홈의 총 전력량과 미리 정해진 허용 전력량을 비교(804)한다.

이때 총 전력량이 허용 전력량 이하이면 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)를 결정된 작동 레벨로 유지 제어하고, 일반 전기기기(400d)의 작동을 수행(805)한다.

반면 총 전력량이 허용 전력량을 초과하면 일반 전기기기(400d)의 작동을 수행할 때 구동되는 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)의 우선 순위를 확인(806)한다.

여기서 우선 순위에 기초하여 제2그룹에 속하는 전기기기(400b: b1, b2, b3, b4, b5)의 작동 레벨을 조정하는 방법은 아래와 같이 두 가지 방법에 의해 구현 가능하다. 이는 일 실시예에서 제2그룹에 속하는 전기기기의 작동레벨을 조정하는 방법과 동일하여 그 설명을 생략한다.

삭제

다음 전력 관리기(300)는 작동 레벨이 조정되는 전기기기의 작동 레벨을 저장하되, 중재 기능 수행 전에 결정된 작동 레벨을 저장(808)하고, 작동 레벨이 조정되는 전기기기로 조정된 작동 레벨을 전송한다.

이에 의해 작동 레벨이 조정된 전기기기는 전력관리기(300)에서 조정된 작동 레벨에 대응하는 작동 알고리즘으로 구동하고, 작동 레벨이 조정되지 않은 전기기기는 전력 관리기(300)에서 결정된 작동 레벨에 대응하는 작동 알고리즘으로 구동한다. 그리고 일반 전기기기(400d)는 작동을 수행(809)한다.

다음, 일반 전기기기(400d)는 작동 종료를 판단(810)한다.

첫 번째, 전력 관리기(300)는 일반 전기기기(400d)의 작동 수행 시작 시간과 수행 종료 시간 정보가 있으면,일반 전기기기(400d)의 작동 수행 시작 시간과 수행 종료 시간에 기초하여 작동 레벨이 조정된 전기기기의 작동 레벨을 복원하기 위한 복원 시간을 예측하고, 예측된 복원 시간이 되면 일반 전기기기(400d)의 작동 종료로 판단한다.

아울러, 일반 전기기기(400d)의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간에 대한 정보가 없는 경우, 과거에 수행된 해당 중재 기능의 평균 시간을 산출하고, 산출된 평균시간에 기초하여 복원 시간을 예측하는 것도 가능하다.

두 번째, 전력 관리기(300)는 작동 레벨이 조정된 전기기기의 작동 레벨을 복원하기 위한 복원 시간 예측이 불가능하면 복원 시간 예측 불가 정보를 제1표시부(340)에 표시하고, 일반 전기기기(400d)로부터 수행 종료 신호가 전송되면 일반 전기기기(400d)의 작동 종료로 판단한다.

다음, 전력 관리기(300)는 일반 전기기기(400d)의 작동이 종료되어 작동 레벨을 복원하기 위한 복원 시간이 되면 예측된 복원 시간의 가격 레벨이 중재 기능 수행 전과 동일한지 판단(811)하고, 예측된 복원 시간의 가격 레벨이 일반 전기기기(400d)의 작동 전과 동일하면 작동 레벨이 조정된 전기기기의 작동 레벨을 일반 전기기기(400d)의 작동 전의 작동 레벨로 복원(812)하고, 복원된 작동 레벨에 대응하는 작동 알고리즘으로 전기기기를 구동시킨다.

반면, 전력 관리기(300)는 예측된 복원 시간의 가격 레벨이 일반 전기기기(400d)의 작동 수행 전과 상이하면 복원 시간에서의 가격 레벨 및 전기기기의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 전기기기의 작동 레벨을 재결정(813)하고, 재결정된 작동 레벨에 대응하는 작동 알고리즘으로 전기기기를 구동시킨다.

도 8은 본 발명의 또 따른 전력 관리 시스템의 구성도로, 전력 관리 시스템은 전력 공급기(100), 스마트 미터(200), 전력 관리기(300), 전기기기(400: 400a, 400b, 400c) 및 배터리(600)를 포함한다. 여기서 전력 공급기(100), 스마트 미터(200)는 일 실시예와 동일하여 설명을 생략한다.

전력 관리기(EMS: Energy Management System, 300)는 제1통신부(310), 제1제어부(320), 제1저장부(330), 제1표시부(340), 제1사운드부(350), 제1입력부(360)를 포함한다. 여기서 제1통신부(310), 제1저장부(330), 제1표시부(340), 제1사운드부(350), 제1입력부(360)는 일 실시예와 동일하여 설명을 생략한다.

또한 전력 관리기(300)의 제1제어부(320)에서 전기기기의 그룹을 결정하고, 이 전기기기의 작동 레벨을 결정하는 구성은 일 실시예와 동일하여 설명을 생략한다.

제1제어부(320)는 전력 공급기(100)로부터 전력 가격 정보를 수신하고, 가격 레벨 및 복수의 전기기기(400a, 400b, 400c)의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 복수의 전기기기(400a, 400b, 400c)의 작동 레벨을 각각 결정하고, 복수의 전기기기(400a, 400b, 400c)를 결정된 작동 레벨로 구동 중 적어도 하나의 전기기기(400a)로부터 중재 기능 수행 선택 신호가 입력되면 배터리(600)의 전력 공급을 제어한다.

삭제

제1제어부(320)는 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능 수행 종료 신호가 전송되면, 배터리(600)의 전력 공급을 차단한다.

제1표시부(340)는 배터리(600)로부터 복수 전기기기에 전력을 공급하고 있음을 표시하고, 제1사운드부(350)는 이를 사운드로 출력한다.

이와 같이 전기기기의 중재 기능 수행 시 소비되는 전력량과 시간에 기초하여 홈의 총 전력량을 예측하여 배터리로부터의 전력 공급을 제어함으로써 전기기기의 중재 기능이 수행되는 동안 홈의 총 전력량이 허용 전력량을 넘지 않도록 관리할 수 있다.

전기기기(400)는 전력관리기(300)에서 전송된 작동 레벨에 대응하는 작동 알고리즘으로 구동을 제어하고, 다른 전기기기의 중재 기능 수행에 의해 홈의 총 전력량이 허용 전력량을 초과하면 배터리(600)로부터 전력을 공급받고, 배터리(600)를 통해 공급된 전력을 이용하여 작동을 수행한다.

그 외 전기기기(400)의 구성은 일 실시예와 동일하여 설명을 생략한다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.

다음 전력 관리기(300)는 전기기기(400: 400a, 400b, 400c)의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 복수 전기기기가 각각 속하는 그룹을 결정하고, 각 전기기기가 속하는 그룹 정보와 전력 정보를 저장한다.

다음 복수의 스마트 전기기기(400a, 400b, 400c)를 결정된 작동 레벨로 구동 중 적어도 하나의 전기기기(400a)로부터 중재 기능 선택 신호가 입력(901)되면 적어도 하나의 전기기기(400a)의 중재 기능 수행 시 소비되는 전력량을 확인(902)한다.

다음 전력 관리기(300)는 제1저장부(330)에 저장된 정보를 기초로 구동될 전기기기의 최대 순시 전력량을 합산하여 합산량을 예측하고, 중재 기능 수행 시 소비되는 전력량과 합산량을 합산하여 중재 기능 수행 시 홈의 총 전력량을 예측(903)하고, 예측된 총 전력량과 미리 정해진 허용 전력량을 비교(904)한다.

이때 총 전력량이 허용 전력량 이하이면 나머지 전기기기의 결정된 작동 레벨을 유지 제어하여 나머지 전기기기를 결정된 작동 레벨로 구동시키고 적어도 하나의 전기기기(400a)의 중재 기능을 수행(905)시킨다.

반면 총 전력량이 허용 전력량을 초과하면 배터리(600)의 구동을 제어하여 전력 관리기(300) 및 복수 전기기기에 배터리(600)의 전력을 공급(906)한다.

다음, 중재 기능을 수행하는 전기기기(400a)는 중재 기능 종료를 판단(907)한다.

첫 번째, 전력 관리기(300)는 전기기기(400a)의 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간 정보가 있으면, 전기기기(400a)의 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간에 기초하여 배터리(600)의 전력 공급을 차단하기 위한 차단 시간을 예측하고, 예측된 차단 시간을 중재 기능 종료로 판단한다.

아울러, 전기기기의 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간에 대한 정보가 없는 경우, 과거에 수행된 해당 중재 기능의 평균 시간을 산출하고, 산출된 평균시간에 기초하여 차단 시간을 예측하는 것도 가능하다.

두 번째, 전력 관리기(300)는 배터리(600) 전력 공급 차단 시간 예측이 불가능하면 차단 시간 예측 불가 정보를 제1표시부(340)에 표시하고, 전기기기(400a)로부터 중재 기능의 수행 종료 신호가 전송되면 중재 기능 종료로 판단한다.

다음 전력 관리기(300)는 적어도 하나의 전기기기(400a)의 중재 기능이 종료되면 배터리(600)의 전력 공급을 차단(908)한다.

100: 전력 공급기 200: 스마트 미터
300: 전력 관리기 400a, 400b, 400c, 400d, 400e: 전기기기
500a, 500b: 스마트 소켓 600: 배터리

Claims

복수의 전기기기와 통신을 수행하는 통신부;
상기 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능의 수행 신호가 수신되면 상기 중재 기능의 수행 시에 소비되는 전력량에 기초하여 전력 관리 영역의 소비 전력량을 예측하고 상기 예측된 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하고 상기 예측된 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하면 상기 중재 기능의 수행 시간에 기초하여 상기 중재 기능이 수행되는 시간에 작동되는 다른 전기기기를 확인하고 상기 전력 관리 영역의 전력 중재를 위해 상기 확인된 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 제어부를 포함하는 전력 관리기.
제 1 항에 있어서, 상기 중재 기능은,
주기적으로 수행되는 기능 및 사용자에 의해 선택되는 기능 중 적어도 하나의 기능인 전력 관리기.
제 1 항에 있어서,
상기 복수 전기기기로부터 전송된 작동 레벨별 전력 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하는 전력 관리기.
제 3 항에 있어서, 상기 중재 기능의 수행 시간은,
상기 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간 중 적어도 하나를 포함하는 전력 관리기.
삭제
제 4 항에 있어서,
상기 미리 정해진 전력량은, 시간별 허용 전력량, 월 임계 전력량 중 적어도 하나의 전력량인 전력 관리기.
제 6 항에 있어서,
상기 통신부는, 전력 공급원과 통신을 수행하여 상기 전력 공급원으로부터 전송된 상기 시간별 허용 전력량 및 월 임계 전력량 중 적어도 하나의 전력량을 수신하고,
상기 제어부는, 상기 전력 공급원으로부터 전송된 전력량의 저장을 제어하는 전력 관리기.
제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 중재 기능의 정보에 기초하여 상기 전력 관리 영역의 시간별 소비 전력량을 예측하고 상기 시간별 소비 전력량과 시간별 허용 전력량을 비교하고 상기 소비 전력량이 허용 전력량을 초과하는 시간이 존재하면 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리기.
제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 시간대별 허용 전력량에 기초하여 금일 임계 전력량을 산출하고, 상기 중재 기능의 정보에 기초하여 상기 전력 관리 영역의 금일 소비 전력량을 예측하고 상기 금일 소비 전력량과 금일 임계 전력량을 비교하여 상기 금일 소비 전력량이 금일 임계 전력량을 초과하면 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리기.
제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 월 임계 전력량에 기초하여 금일 임계 전력량을 산출하고, 상기 중재 기능의 정보에 기초하여 상기 전력 관리 영역의 금일 소비 전력량을 예측하고 상기 금일 소비 전력량과 금일 임계 전력량을 비교하여 상기 금일 소비 전력량이 금일 임계 전력량을 초과하면 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리기.
제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 중재 기능의 정보에 기초하여 상기 전력 관리 영역의 금월 소비 전력량을 예측하고 상기 금월 소비 전력량과 금월 임계 전력량을 비교하여 상기 금월 소비 전력량이 월 임계 전력량을 초과하면 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리기.
제 3 항에 있어서,
상기 통신부는, 전력공급원으로부터 전송된 전력 가격 정보를 수신하고,
상기 제어부는, 상기 전력 가격 정보, 상기 미리 정해진 전력량 및 상기 복수의 전기기기의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 상기 복수의 전기기기의 작동 레벨을 각각 결정하고, 상기 적어도 하나의 전기기기의 중재 기능이 수행되면 상기 다른 전기기기의 결정된 작동 레벨을 조정하는 전력 관리기.
제 12 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 중재 기능이 종료되면 상기 현재 전력 가격 정보가 상기 중재 기능 수행 전의 전력 가격 정보와 동일한지 판단하고, 두 전력 가격 정보가 동일하면 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 상기 중재 기능 수행 전의 작동 레벨로 복원하고 상기 두 전력 가격 정보가 상이하면 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 재결정하는 전력 관리기.
제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하면 상기 다른 전기기기의 우선 순위를 확인하고 상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량 이하가 될 때까지 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 상기 우선 순위가 낮은 순서대로 하향 조정하는 전력 관리기.
제 13 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하면 상기 다른 전기기기의 우선 순위를 확인하고 상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량 이하가 될 때까지 상기 우선 순위가 가장 낮은 다른 전기기기의 작동레벨을 연속적으로 하향 조정하는 전력 관리기.
제 15 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 우선 순위가 가장 낮은 다른 전기기기의 작동 레벨을 가장 낮은 작동 레벨로 조정한 상태에서도 상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하면 상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량 이하가 될 때까지 상기 우선 순위가 다음 번 낮은 다른 전기기기의 작동 레벨을 연속적으로 하향 조정하는 전력 관리기.
제 3 항에 있어서, 상기 복수 전기기기의 작동 레벨별의 전력 정보는,
최대 순시 전력량, 평균 소비 전력량, 전력을 소비하는 시간인 작동 시간 중 적어도 하나를 포함하는 전력 관리기.
제 17 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 복수의 전기기기를 그룹별로 구분하되, 상기 작동 시간 설정이 가능한 제1그룹과, 상기 작동 시간 설정이 불가능한 제2그룹과, 상기 작동 시간 및 작동 레벨 설정이 불가능한 제3그룹으로 각각 구분하고, 상기 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능의 수행 신호가 수신되면 상기 제2그룹에 속하는 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리기.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량 이하이면 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 유지시키는 전력 관리기.
복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능의 수행 신호가 수신되면 상기 중재 기능의 수행 시에 소비되는 전력량에 기초하여 전력 관리 영역의 소비 전력량을 예측하고,
상기 예측된 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하고,
상기 예측된 소비 전력량이 미리 정해진 전력량을 초과하면 상기 중재 기능의 수행 시간에 기초하여 상기 중재 기능이 수행되는 시간에 작동되는 다른 전기기기를 확인하고,
상기 전력 관리 영역의 전력 중재를 위해 상기 확인된 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 복수의 전기기기로부터 전송된 작동 레벨별 전력 정보를 각각 저장하는 것을 더 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 중재 기능의 수행 시간은,
상기 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간 중 적어도 하나를 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
삭제
제 22 항에 있어서, 상기 미리 정해진 전력량은,
시간별 허용 전력량 및 월 임계 전력량 중 적어도 하나의 전력량인 전력 관리기의 제어 방법.
제 24 항에 있어서, 상기 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하는 것은,
상기 중재 기능의 정보에 기초하여 시간별 소비 전력량을 예측하고,
상기 시간별 소비 전력량과 상기 시간별 허용 전력량을 비교하는 것을 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 24 항에 있어서, 상기 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하는 것은,
상기 시간별 허용 전력량에 기초하여 금일 임계 전력량을 산출하고,
상기 중재 기능의 정보에 기초하여 상기 전력 관리 영역의 금일 소비 전력량을 예측하고,
상기 금일 소비 전력량과 금일 임계 전력량을 비교하는 것을 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 24 항에 있어서, 상기 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하는 것은,
상기 중재 기능의 정보에 기초하여 상기 전력 관리 영역의 금월 소비 전력량을 예측하고,
상기 금월 소비 전력량과 상기 월 임계 전력량을 비교하는 것을 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 24 항에 있어서, 상기 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하는 것은,
상기 월 임계 전력량에 기초하여 금일 임계 전력량을 산출하고,
상기 중재 기능의 정보에 기초하여 상기 전력 관리 영역의 금일 소비 전력량을 예측하고,
상기 금일 소비 전력량과 상기 금일 임계 전력량을 비교하는 것을 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 22 항에 있어서,
전력 공급원으로부터 전력 가격 정보를 수신하여 저장하고,
상기 전력 가격 정보, 상기 미리 정해진 전력량 및 상기 복수의 전기기기의 작동 레벨별 전력 정보에 기초하여 상기 복수의 전기기기의 작동 레벨을 각각 결정하는 것을 더 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 29 항에 있어서, 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은,
상기 다른 전기기기의 결정된 작동 레벨을 조정하는 것을 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 29 항에 있어서,
상기 중재 기능의 수행 종료 여부를 판단하고,
상기 중재 기능의 수행이 종료되면 상기 중재 기능의 수행 시작 전의 전력 가격 정보와 상기 중재 기능의 수행 종료 후의 전력 가격 정보가 동일한지 판단하고,
두 전력 가격 정보가 동일하면 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 상기 중재 기능의 수행 시작 전의 작동 레벨로 복원하고,
상기 두 전력 가격 정보가 상이하면 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 재결정하는 것을 더 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 31 항에 있어서, 상기 중재 기능의 수행 종료 여부를 판단하는 것은,
상기 적어도 하나의 전기기기로부터 상기 중재 기능의 수행 종료 신호의 수신 여부를 판단하는 것을 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 31 항에 있어서, 상기 중재 기능의 수행 종료 여부를 판단하는 것은,
상기 중재 기능의 정보에 기초하여 상기 중재 기능의 수행 종료 시간을 예측하고,
현재 시간이 예측된 시간인지 판단하는 것을 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은,
상기 다른 전기기기의 우선 순위를 확인하고,
상기 소비 전력량이 미리 정해진 전력량 이하가 될 때까지 상기 우선 순위가 낮은 순서대로 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 하향 조정하는 것을 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은,
상기 다른 전기기기의 우선 순위를 확인하고,
상기 우선 순위가 가장 낮은 전기기기를 확인하고,
상기 소비 전력량이 미리 정해진 전력량 이하가 될 때까지 상기 우선 순위가 가장 낮은 전기기기의 작동 레벨을 연속적으로 하향 조정하는 것을 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 35 항에 있어서,
상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하는 상태에서 상기 우선 순위가 가장 낮은 전기기기의 작동 레벨이 가장 낮은 작동 레벨인지 판단하고,
상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하는 상태에서 상기 우선 순위가 가장 낮은 전기기기의 작동 레벨이 가장 낮은 작동 레벨이면 상기 우선 순위가 다음 번 낮은 전기기기를 확인하고,
전력 소비 정보가 전력 공급 정보 이하가 될 때까지 상기 우선 순위가 다음 번 낮은 전기기기의 작동 레벨을 연속적으로 하향 조정하는 것을 더 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 34 항 또는 제 35 항에 있어서,
상기 우선 순위는, 사용자에 의해 입력받아 설정되는 전력 관리기의 제어 방법.
제 26 항에 있어서, 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은,
상기 복수의 전기기기 중 작동 시간의 설정이 불가능한 전기기기를 선택하고,
상기 선택된 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것을 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량 이하이면 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 유지시키는 것을 더 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은,
상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하면 상기 전력 관리 영역에 배터리가 존재하는지 확인하고,
상기 배터리가 존재하면 상기 복수의 전기기기에 배터리의 전력을 공급하고,
상기 배터리가 비존재하면 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것을 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 40 항에 있어서,
상기 중재 기능의 수행이 종료되면 상기 배터리의 전력 공급을 차단하는 것을 더 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 20 항에 있어서,
스마트 소켓을 통해 전력 측정 신호가 수신되면 상기 전력 관리 영역의 소비 전력량과 상기 미리 정해진 전력량을 비교하고,
상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하면 상기 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것을 더 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 42 항에 있어서, 상기 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것은,
상기 중재 기능을 비수행하는 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 것을 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 42 항에 있어서,
상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량 이하이면 상기 복수의 전기기기의 작동 레벨을 유지시키는 것을 더 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
제 42 항에 있어서,
상기 스마트 소켓으로부터 전력 측정 신호가 비수신되면 상기 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기의 작동레벨을 복원하는 것을 더 포함하는 전력 관리기의 제어 방법.
전력 관리기와 통신을 수행하는 통신부;
적어도 하나의 고유 기능으로 이루어진 복수의 작동 알고리즘과, 상기 복수의 작동 알고리즘에 각각 대응하는 복수 개의 작동 레벨과, 상기 복수 개의 작동 레벨에 각각 대응하는 전력 정보와, 중재 기능과, 사익 중재 기능의 수행 시에 소비되는 전력량을 저장하는 저장부;
중재기능의 수행 여부를 판단하고 상기 중재 기능이 수행되면 상기 전력관리기에 상기 중재 기능의 수행 신호와 상기 중재 기능의 수행 시에 소비되는 전력량과 수행시간을 전송하고 상기 중재기능의 수행을 제어하며, 다른 전기기기에서 중재기능이 수행되어 상기 전력관리기로부터 작동 레벨 조정 신호가 입력되면 상기 다른 전기기기의 중재 기능의 수행 시간 동안 상기 다른 전기기기의 중재 기능 수행 시에 소비되는 전력량에 기초하여 작동 레벨을 변경하고 상기 변경된 작동레벨로 작동을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 중재 기능과 작동 레벨의 변경을 서로 다른 시간에 각각 독립적으로 제어하는 전기기기.
삭제
삭제
제 46 항에 있어서,
사용자로부터 상기 중재 기능을 선택받는 입력부를 더 포함하는 전기기기.
전력 관리기와 통신을 수행하는 통신부;
소비 전력이 서로 다른 복수의 작동 레벨을 저장하는 저장부;
다른 전기기기에서 중재기능이 수행되어 상기 전력관리기로부터 작동 레벨 조정 신호가 입력되면 상기 다른 전기기기의 중재 기능의 수행 시간 동안 상기 다른 전기기기의 중재 기능 수행 시에 소비되는 전력량에 기초하여 현재 작동 레벨보다 소비 전력이 낮은 작동 레벨로 변경하고 상기 변경된 작동레벨로 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 전기기기.
삭제
제 50 항에 있어서,
사용자로부터 적어도 하나의 기능을 입력받는 입력부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 입력부를 통해 입력된 기능을 중재 기능을 설정하는 전기기기.
중재 기능과, 소비 전력이 서로 다른 복수의 작동 레벨을 각각 가지는 복수의 전기기기;
상기 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능의 수행 신호가 수신되면 상기 중재 기능의 수행 시에 소비되는 전력량에 기초하여 전력 관리 영역의 소비 전력량을 예측하고 상기 예측된 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하고 상기 예측된 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하면 상기 적어도 하나의 전기기기의 중재 기능의 수행 시간 동안 상기 전력 관리 영역의 전력 중재를 위해 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리기를 포함하는 전력 관리 시스템.
제 53 항에 있어서, 상기 전력 관리기는,
상기 적어도 하나의 전기기기로부터 상기 중재 기능의 수행 시작 시간과 수행 종료 시간 정보 중 적어도 하나의 정보를 더 수신하는 전력 관리 시스템.
제 53 항에 있어서, 상기 전력관리기는,
상기 예측된 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하면 미리 설정된 우선 순위에 기초하여 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리 시스템.
제 55 항에 있어서, 상기 전력관리기는,
상기 예측된 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량 이하가 될 때까지 상기 우선 순위가 낮은 순서대로 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 소비 전력이 더 낮은 작동 레벨로 한 레벨씩 조정하는 전력 관리 시스템.
제 55 항에 있어서, 상기 전력관리기는,
상기 우선 순위가 가장 낮은 전기기기의 작동 레벨을 상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량 이하가 되는 작동 레벨로 하향 조정하는 전력 관리 시스템.
제 53항에 있어서, 상기 전력 관리기는,
전력 공급원으로부터 전송된 전력 가격 정보 및 상기 복수의 전기기기의 작동 레벨별 소비 전력에 기초하여 상기 복수의 전기기기의 작동 레벨을 각각 결정하는 전력 관리 시스템.
제 58 항에 있어서 상기 전력 관리기는,
상기 복수의 전기기기의 결정된 작동 레벨을 저장하고, 상기 중재 기능의 수행이 종료되면 상기 다른 전기기기의 작동 레벨을 상기 저장된 작동레벨로 복원하는 전력 관리 시스템.
제 53 항에 있어서, 상기 전력 관리기는,
상기 복수의 전기기기를 작동 시간의 설정이 가능한 제1그룹과, 상기 작동 시간의 설정이 불가능한 제2그룹과, 상기 작동 시간 및 작동 레벨의 설정이 불가능한 제3그룹으로 각각 구분하고, 상기 작동 레벨 조정 시 상기 제2그룹에 속하는 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리 시스템.
중재 기능과, 소비 전력이 서로 다른 복수의 작동 레벨을 각각 가지는 복수의 전기기기;
상기 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기에 전력을 공급 또는 차단하는 배터리;
상기 복수의 전기기기 중 적어도 하나의 전기기기로부터 중재 기능의 수행 신호가 수신되면 상기 중재 기능의 수행 시에 소비되는 전력량에 기초하여 전력 관리 영역의 소비 전력량을 예측하고 상기 예측된 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하고 상기 예측된 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하면 상기 전력 관리 영역의 전력 중재를 위해 상기 중재 기능의 수행 시간 동안 상기 배터리의 전력이 상기 복수의 전기기기에 공급되도록 하는 전력 관리기를 포함하는 전력 관리 시스템.
제 61 항에 있어서, 상기 전력 관리기는,
전력 공급원으로부터 전송된 전력 가격 정보 및 상기 복수의 전기기기의 작동 레벨별 소비 전력에 기초하여 상기 복수의 전기기기의 작동 레벨을 각각 결정하고 상기 결정된 작동 레벨로 상기 복수의 전기기기의 구동을 제어하는 전력 관리 시스템.
제 61 항에 있어서, 상기 전력 관리기는,
상기 중재 기능의 수행이 종료되면 상기 배터리에서 상기 복수의 전기기기에 공급되는 전력을 차단하는 전력 관리 시스템.
제 61항에 있어서, 상기 전력 관리기는,
상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하면 초과 전력량을 산출하고, 산출된 초과 전력량이 상기 배터리의 전력량 미만이면 다른 전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리 시스템.
소비 전력이 서로 다른 복수의 작동 레벨을 각각 가지는 복수의 제1전기기기;
제2전기기기에 연결되어 상기 제2전기기기의 전력을 측정하는 스마트 소켓;
상기 스마트 소켓을 통해 전력 측정 신호가 수신되면 전력 관리 영역의 소비 전력량을 확인하고 상기 소비 전력량과 미리 정해진 전력량을 비교하고, 상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량을 초과하면 적어도 하나의 제1전기기기의 작동 레벨을 조정하는 전력 관리기를 포함하는 전력 관리 시스템.
제 65 항에 있어서, 상기 전력관리기는,
상기 스마트 소켓을 통해 전력 측정 신호가 수신되면 일정 시간 동안 측정된 전력량에 기초하여 상기 전력 관리 영역의 소비 전력량을 예측하고, 상기 예측된 소비 전력량과 상기 미리 정해진 전력량을 비교하는 전력 관리 시스템.
제 65 항에 있어서, 상기 전력관리기는,
상기 소비 전력량이 상기 미리 정해진 전력량 이하이면 상기 복수 전기기기의 작동 레벨을 유지시키는 전력 관리 시스템.
제 65 항에 있어서, 상기 전력 관리기는,
상기 스마트 소켓으로부터 전력 측정 신호가 비수신되면 상기 적어도 하나의 제1전기기기의 작동 레벨을 복원하는 전력 관리 시스템.