KR101867812B1 - 전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 상세하게는 복수개의 전기제품을 용이하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 전기제품의 운전중 장애가 발생하였을 경우, 이러한 운전장애를 신속하게 처리할 수 있는 전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전력공급원과 양방향 통신을 하며 실시간으로 전력정보를 계측하고 표시하는 계측장치와; 상기 계측장치와 연결되며 적어도 하나 이상의 전기제품에 대한 전력정보와 외부에서 공급되는 전력정보에 기초하여 상기 전기제품의 동작을 제어하는 에너지관리장치를 포함하되, 상기 에너지관리장치는 상기 복수개의 전기제품에 각각 착탈가능하게 배치되되, 상기 복수개의 전기제품 간에 호환가능하게 작동하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템 그 제어방법을 제공한다.
계측장치, 에너지관리장치, 전력공급네트워크 시스템

Description

전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법{A network system supplying electric power and a control method thereof}
본 발명은 전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 상세하게는 복수개의 전기제품을 용이하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 전기제품의 운전중 장애가 발생하였을 경우, 이러한 운전장애를 신속하게 처리할 수 있는 전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
가정에서 사용되는 가전제품 또는 사무실에서 사용되는 사무기기등과 같은 전기제품이 작동하기 위한 전력은 일반적으로 한국전력공사에서 운영하는 전력발전소와, 송전선로, 그리고, 배선선로의 순서를 통하여 공급되는 것이 특징이다.
이는 분산전원이 아닌 중앙전원의 성격을 가지고 있으며, 중앙에서 주변부로 퍼져나가는 방사형구조이고, 수요자 중심이 아닌 단방향의 공급자 중심이라는 특징을 가지고 있다.
또한, 그 기술기반은 아날로그 또는 전자기계적이고, 사고시 수동적으로 복구되어야하고, 설비 또한 수동적으로 복구되어야 한다는 문제점이 있었다.
전기에 대한 가격의 정보도 실시간으로 알 수 있는 것이 아니라, 전력거래소 를 통하여 제한적으로만 알 수 있었고, 가격제도 또한 사실상의 고정가격제이기 때문에 가격변화를 통한 수요자에 대한 인센티브와 같은 유인책을 사용할 수 없다는 문제점도 있었다.
이러한 문제점을 해결하고, 에너지의 효율성을 제고하기 위하여 최근에는 스마트 그리드(Smart Grid, 지능형 전력망)에 대한 연구가 활발하게 진행중이다.
스마트 그리드라 함은 현대화된 전력기술과 정보통신 기술의 융합과 복합을 통하여 구현된 차세대 전력시스템 및 이의 관리체제를 의미한다.
상술한 바와 같이, 현재의 전력망은 중앙에 집중되고 생산자가 통제하는 수직적, 중앙 집중적인 네트워크인 반면에, 스마트 그리드는 공급자에게 덜 집중되어 있고, 수요자와 공급자 간의 상호작용을 가능케 해주는 수평적, 협력적, 분산적 네트워크이다.
스마트 그리드에서는 모든 전기기기, 전력저장장치 및 분산된 전원이 네트워크로 연결되어 수요자와 공급자 간의 상호작용을 가능하게 하므로, 스마트 그리드를 "에너지 인터넷"으로 부르기도 한다.
한편, 이러한 스마트 그리드가 가정이나 빌딩과 같은 전력수요자 입장에서 구현되기 위해서는 개별적인 가전기기 및 복수개의 가전기기가 연결되는 네트워크가 일방적으로 전력을 받기만 하는 것에서 벗어나서 전력공급원과 전력정보에 관하여 양방향 통신을 해야 한다는 필요성과, 이러한 양방향 통신을 위한 새로운 장치들에 대한 필요성이 제기 되었다.
또한, 전기제품의 사용시 실시간으로 전력요금을 판단하고, 전력요금의 피크 타임을 인식하게 하여, 그 시간에서의 전기제품의 사용을 가급적 자제시킴으로써 전기요금을 절약 할 수 있는 가정용 또는 업무용 전력공급네트워크 시스템 및 그 운용방법에 대한 필요성이 제기되었다.
본 발명은 이러한 필요성을 충족하기 위한 것으로서, 에너지관리장치가 전기제품의 전력 및 운전을 제어할 수 있는 동시에 복수개의 가전제품에 착탈가능하게 배치됨으로써 복수개의 전기제품을 용이하게 제어하고 감시할 수 있는 전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 전기제품의 운전중 장애가 발생하였을 경우, 이러한 운전장애를 신속하게 송수신하고 서비스센터에서 이러한 운전장애를 신속하게 분석하고 처리할 수 있도록 제어하는 전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전력공급원과 양방향 통신을 하며 실시간으로 전력정보를 계측하고 표시하는 계측장치와;
상기 계측장치와 연결되며 적어도 하나 이상의 전기제품에 대한 전력정보와 외부에서 공급되는 전력정보에 기초하여 상기 전기제품의 동작을 제어하는 에너지관리장치를 포함하되,
상기 에너지관리장치는 상기 복수개의 전기제품에 각각 착탈가능하게 배치되되, 상기 복수개의 전기제품 간에 호환가능하게 작동하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템을 제공한다.
상기 전기제품은 복수개로 구성되되,
상기 에너지관리장치는 그 내부에 설정된 제어모드가 상기 복수개의 전기제 품에서 수행될 수 있도록, 상기 복수개의 전기제품과 통신가능하게 마련되고, 상기 복수개의 전기제품에 착탈가능하게 마련되는 것을 특징으로 한다.
사용자가 상기 전기제품에서 탈거된 상기 에너지관리장치를 이용하여 상기 전기제품의 운전모드를 설정한 후, 상기 전기제품에 에너지관리장치를 장착하면 상기 에너지관리장치는 제어대상이 되는 전기제품을 인식한 후 그 전기제품을 동작시키는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지관리장치는 무선단말기 형태로 마련되며,
상기 전기제품에는 상기 에너지관리장치가 착탈가능하게 장착되는 장착부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지 관리장치는 사용자가 설정정보를 입력하는 입력부와;
실시간 전력소모량 및 상기 전기제품의 운전모드를 표시하는 표시부와;
상기 계측장치 및 상기 전기제품과 통신을 하는 통신부와;
상기 입력부 및 표시부, 그리고 통신부, 그리고 상기 전기제품의 동작 및 전력의 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전기제품의 운전에 장애가 발생한 경우, 상기 에너지관리장치는 사용자의 무선통신단말기에 이러한 장애를 알리는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지관리장치는 상기 전기제품의 운전장애가 어떤 종류인지를 나타내는 소정의 문자 또는 숫자로 이루어진 메세지를 사용자의 무선통신단말기에 통지하여 상기 전기제품의 운전 장애를 알리는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지관리장치는 상기 전기제품의 운전장애가 어떤 종류인지를 나타내 는 음성신호를 사용자의 무선통신단말기에 통지하여 상기 전기제품의 운전장애를 알리는 것을 특징으로 한다.
상기 메세지 또는 상기 음성신호는 복수개의 종류로 마련되고,
각각의 메세지 또는 음성신호는 각각의 운전장애에 대응됨으로써, 사용자가 상기 메세지 또는 음성신호를 전기제품의 서비스센터에서 통지하는 경우 상기 서비스센터는 해당 전기제품의 운전장애의 종류를 인식할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 전기제품의 운전에 장애가 발생한 경우, 상기 에너지관리장치는 사용자의 컴퓨터에 이러한 장애를 알리는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지관리장치가 상기 전기제품의 운전장애가 어떤 종류인지를 나타내는 데이터를 상기 컴퓨터에 제공하면, 상기 컴퓨터에서는 상기 데이터에 대응되는 파일을 생성하여, 사용자가 컴퓨터의 통신망을 통하여 서비스센터에 상기 파일을 송신하는 경우 서비스센터에서 상기 전기제품의 운전장애의 종류를 인식할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지관리시스템은 소정의 전기제품의 전력사용이 소정의 기간동안 전력사용량의 평균치를 초과한 경우 전력 사용량 이상을 사용자에게 알리는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지관리장치는 상기 복수개의 전기제품 중 특정 전기제품의 작동정보 또는 그 특정한 전기제품에 의하여 처리된 처리대상물의 정보를 수록한 상태에서 그 정보를 필요로 하는 다른 전기제품에 장착되는 경우, 그 정보를 상기 다른 전기제품에 송신하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
또한, 본 발명은 상기 전기제품에 대한 전력정보와 외부에서 공급되는 전력정보에 기초하여 상기 전기제품의 동작을 제어하는 에너지관리장치가 통신가능하게 장착되는 경우, 상기 에너지관리장치에 해당 전기제품과 관련되는 인터페이스가 표시되는 단계와;
상기 에너지관리장치에 상기 전기제품의 운전과 관련된 새로운 설정이 있는지 판단하는 단계와;
상기 전기제품의 운전과 관련된 새로운 설정이 있는 경우, 그 설정대로 상기 전기제품이 운전을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법을 제공한다.
상기 에너지관리장치에 설정된 대로 운전하고 있는 전기제품의 실시간 전력정보를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
소정의 전기제품이 수행중인 특정한 운전모드 중 사용되는 전력소모량이 해당 운전모드에서 소모되었던 소정기간동안의 전력소모량의 평균전력사용범위를 초과하였는지 판단하여,
초과한 것으로 판단된 경우, 이를 사용자에게 통지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
사용자에게 통지하는 단계는 사용자의 무선통신단말기에 음성신호 또는 숫자 또는 문자메세지를 통지하거나, 사용자의 컴퓨터에 이를 통지함으로써 수행되는 것을 특징으로 한다.
소정의 전기제품의 운전장애가 발생하였는지 판단하여,
운전장애가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 에너지관리장치가 사용자에게 운전장애사실을 통지하되, 상기 에너지관리장치는 사용자가 상기 에너지관리장치로부터 받은 내용을 그대로 서비스센터에 송신하고 서비스센터가 이러한 송신내용을 통하여 운전장애내역을 분석할 수 있도록 특정한 운전장애에 대응되는 특정한 신호를 사용자에게 통지하는 것을 특징으로 한다.
사용자에게 운전장애사실 통지시 그 수신대상이 사용자의 무선통신단말기로 설정된 경우,
특정한 운전장애에 대응되는 특정한 음성신호를 무선통신 단말기에 송신하거나, 숫자 또는 문자 또는 이들의 조합으로 구성되는 특정한 메세지를 무선통신단말기에 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 음성신호 또는 상기 메세지는 사용자의 선택에 의하여 전기제품의 서비스센터에서 이를 수신받은 경우, 이러한 음성신호 또는 메세지를 복수의 운전장애원인 중 어느 특정한 원인과 대응시킬 수 있도록 다른 운전장애 원인에 대응되는 음성신호 또는 메세지와 구별되는 고유한 음성 또는 숫자 또는 문자의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
사용자에게 운전장애사실 통지시 그 수신대상이 인터넷에 연결된 컴퓨터로 설정된 경우,
특정한 운전장애에 대응되는 데이터를 컴퓨터에 송신하는 단계와;
상기 데이터에 기초하여 서비스센터에 수신하고 분석가능한 파일로 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 파일은 사용자의 선택에 의하여 전기제품의 서비스센터에서 이를 수신받은 경우, 이러한 파일을 복수의 운전장애원인 중 어느 특정한 원인과 대응시킬 수 있도록 다른 운전장애 원인에 대응되는 파일과 구별되는 고유한 내용으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하여 전력공급네트워크 시스템에서 전기제품의 전력 및 운전을 제어할 수 있는 동시에 복수개의 가전제품에 착탈가능하게 배치되는 에너지관리장치를 이용하여 복수개의 전기제품을 용이하게 제어하고 감시할 수 있게 된다.
특히, 사용자가 에너지관리장치를 리모콘처럼 활용하여 각 가전제품을 멀리서도 제어할 수 있기 때문에 사용자 편의성이 증대된다.
또한, 에너지관리장치에 특정한 전기제품에 대한 설정을 한 다음, 이를 그 특정한 전기제품에 부착하게 되면, 자동적으로 그 전기제품이 그 설정에 따라서 운전하게 되므로 특정 전기제품에 대한 설정시 장소적인 제약이 사라지게 된다는 장점이 있다.
한편, 전기제품의 운전중 장애가 발생하였을 경우, 이러한 운전장애를 사용자의 개인용 무선단말기에 송신하거나 개인용 컴퓨터에 송신하여 이를 신속히 사용자가 알게 할 수 있다.
그리고, 개인용 무선단말기에 수신되거나 개인용컴퓨터에 수신된 신호 또는 메세지, 데이터가 수많은 운전장애 원인 중 특정한 어느 하나의 원인에 대응되는 고유한 특성을 가지고 있고, 이러한 고유한 특성을 가지는 신호, 메세지 등을 서비스센터로 그대로 송신하는 경우, 서비스센터에서 신속하게 이를 처리하고 대응할 수 있다는 장점도 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 알아보기로 하겠다.
도1은 스마트 그리드의 개략도에 관한 것으로서, 스마트 그리드는 화력발전이나 원자력발전 또는 수력발전을 통하여 전력을 발생시키는 발전소와, 신재생에너지인 태양광 또는 풍력을 이용한 태양광 발전소와 풍력발전소를 포함한다.
그리고, 상기 화력발전 또는 원자력발전소 또는 수력발전소는 송전선을 통하여 전력소로 전력을 보내고, 전력소에서는 변전소로 전기를 보내어 전기가 가정이나 사무실 같은 수요처로 분배되도록 한다.
그리고, 신재생 에너지에 의하여 생산된 전기도 변전소로 보내져 각 수요처로 분배되도록 한다. 그리고, 변전소에서 송전된 전기는 전력저장장치를 거쳐서 삼무실이나 각 가정으로 분배된다.
가정용 전력네트워크(HAN, Home Area Network)를 사용하는 가정에서도 태양광이나 PHEV(하이브리드 전기자동차, Plug in Hybrid Electric Vehicle)에 장착된 연료전지를 통하여 전기를 자체적으로 생산하여 전기를 자체공급할 수 있고, 남는 전기는 외부에 되팔수도 있다.
그리고, 사무실이나 가정에는 스마트 계측장치가 마련되어서 각 수요처에서 사용되는 전력 및 전기요금을 실시간을 파악할 수 있고, 이를 통하여 사용자는 현재 사용되는 전력량 및 전기요금을 인지하여 상황에 따라 전력소모량이나 전기요금을 줄이는 방안을 강구할 수 있다.
한편, 상기 발전소, 전력소, 저장장치 및 수요처는 양방향 통신이 되기 때문에 수요처에서 일방적으로 전기를 받도록 하는 것만을 떠나서, 수요처의 상황을 저장장치, 전력소, 발전소로 통지함으로써 수요처의 상황에 맞게 전기 생산 및 전기분배를 수행할 수 있게 된다.
한편, 상기 스마트 그리드에서는 수요처의 실시간 전력관리 및 소요전력의 실시간 예측을 담당하는 에너지관리장치(EMS, Energy Management System) 및 전력의 소모량을 실시간으로 계측하는 계측장치(AMI,Advanced Metering infrastructure)가 중추적인 역할을 담당한다.
여기서 스마트 그리드 하에서의 계측장치는 오픈 아키텍쳐를 근거로 하여 소비자를 통합하려는 기반기술로서 소비자에게는 전기를 효율적으로 사용하도록 하고, 전력공급자에게는 시스템상의 문제를 탐지하여 시스템을 효율적으로 운영할 수 있는 능력을 제공한다.
여기서, 오픈아키텍쳐란 일반적인 통신망과는 달리 스마트 그리드 시스템에서 전기기구가 어느 제조업체에서 제조되었는지 상관없이 모든 전기기구가 서로 연결될 수 있도록 하는 기준을 의미한다.
따라서, 상기 스마트 그리드에서 사용되는 계측장치는 "가격 대 장치(Prices to Devices)" 와 같은 소비자 친화적인 효율성 개념을 가능케 한다.
즉, 전력시장의 실시간 가격신호가 각 가정에 설치된 에너지관리장치(EMS)를 통하여 중계되며, 에너지관리장치(EMS)는 각 전기장치와 통신을 하며 이를 제어하므로 사용자는 에너지관리장치(EMS)를 보고 각 전기장치의 전력정보를 인식하고 이를 기초로 소모전력량이나 전기요금 한계설정 등과 같은 전력정보처리를 수행함으로써 에너지 및 비용을 절약할 수 있다.
여기서 에너지관리장치(EMS)는 사무실이나 가정에서 사용되는 로컬에너지관리장치(EMS)와, 상기 로컬에너지관리장치(EMS)와 양방향 통신을 하여 로컬에너지관리장치(EMS)에서 취합된 정보를 처리하는 중앙에너지관리장치(EMS)로 구성되는 것이 바람직하다.
스마트 그리드에서 공급자와 수요자간의 전력정보에 관한 실시간 통신이 가능하게 되기 때문에, "실시간 전력망 반응"을 현실화 시킬 수 있고, 이에 따라서, 피크 수요(peak demand)를 맞추는데 소요되는 높은 비용을 줄일 수 있다.
도2는 스마트 그리드의 주요 수요처인 가정에서의 전력공급네트워크 시스템(10)을 도시한 것이다.
상기 전력공급네트워크 시스템(10)은 각 가정에 공급되는 전력 및 전기요금, 전력소비피크타임구간을 실시간으로 측정할 수 있는 계측장치(스마트미터)(20)와, 상기 계측장치(스마트미터)(20)와 연결되며 가전장치와 같은 복수개의 전기장치와 연결되고 이들의 동작을 제어하는 에너지관리장치(EMS)(30)을 구비한다.
참고적으로, 전력소모피크타임구간이란 전력소모가 일중 최대가 되어 전력요금이 제일 비싸지게 되는 국간을 말한다.
여기서, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 현재의 전기 소모상태 및 외부의 환경(온도, 습도)를 표시하는 화면(31)을 구비하고, 사용자의 조작이 가능한 입력버튼(32) 등을 구비한 단말기 형태로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 다시 가정 내부의 네트워크망을 통하여 냉장고(101), 세탁기 및 건조기(102), 에어컨(103), TV(105) 또는 조리기기(104)와 같은 전기제품과 연결되어, 이들과 양방향 통신을 하게 된다.
집안 내부에서의 통신은 무선 또는 PLC와 같은 유선을 통하여 이루어질 수 있다.
그리고, 각 전기제품들도 다른 전기제품들과 연결되어 통신이 가능해지도록 배치하는 것이 바람직하다.
도3은 본 발명의 에너지관리장치(EMS)의 일 실시예를 도시하고 있는데, 상기 에너지관리장치(EMS)는 터치패널(33)을 구비한 단말기 형태를 띠고 있다.
상기 터치패널(33)에는 현재 전기사용량, 및 전기요금, 그리고 누적된 히스토리에 의하여 예상되는 예상요금 및 이산화 탄소 발생량과 같은 금일의 에너지 정보와, 현재 시간 구간의 전기요금 및, 다음 시간구간의 전기요금 그리고, 전기요금이 변하는 시간대를 포함하는 실시간 에너지 정보 및 날씨정보가 디스플레이되는 화면(31)이 표시된다.
그리고, 터치패널의 화면(31)은 각 가전기기의 시간대별 전력소모량 및 그 변화를 나타내는 그래프를 포함하고 있다.
이러한 화면(31)의 일측에는 사용자가 필요에 따라 전기제품의 동작 등을 설 정할 수 있는 버튼부(32)가 마련된다.
이러한 버튼부(32)를 이용하여 사용자는 자기가 사용하고자하는 전력량 또는 전기요금의 한계를 설정할 수 있고, 이러한 설정에 따라 에너지관리장치(EMS)(30)는 각 전기제품의 동작을 제어할 수 있게 되는 것이다.
도4는 상기 터치패널(33)의 화면(31)에 나타난 각 전기제품의 동작을 설정할 수 상태를 도시한 것이다.
여기서, 상기 화면(31)에는 각 전기제품은 상부디렉토리가 되고, 각 전기제품과 관련된 운전모드 또는 전력량, 전기요금과 같은 선택항목(132)은 하부 디렉토리 또는 파일 형태로 구비된다.
예를 들어 사용자가 세탁기를 선택한 경우에는 코스선택, 추천코스, 절전코스 등을 다시 선택할 수 있게 할 수 있으며, 현재의 실시간 소모전력이나 전력요금 또는 도움말와 같은 선택항목(132)을 선택할 수 있다.
이러한 선택항목들은 아이콘 형태로 마련되어 사용자가 손가락이나 소정의 터치펜을 이용하여 터치하게 되면, 그에 따른 내용이 디스플레이된다.
도5와 6는 상기 에너지관리장치(EMS)(30)가 휴대폰 또는 PDA와 같은 무선통신단말기 형태로 구성된 것을 나타낸 것이다.
여기서도, 상기 터치패널(33) 상에 소정의 정보를 표시하는 화면(31) 및 터치형식의 버튼부(32) 또는 선택항목(132)이 구비된다.
즉, 도3과 4의 경우는 에너지관리장치(EMS)(30)가 집안 내부의 에너지관리전용 단말기를 나타낸 것이나, 도5와 6의 경우는 화상 또는 음성통화, SMS송수신과 같은 원래의 무선통신단말기의 기능을 구비하면서도 에너지관리기능을 수행할 수 있는 것이다.
도5와 도6에서 개시된 내용은 그 외형을 제외하고는 상기 도3과 4에서 나타난 에너지관리장치(EMS)의 내용과 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 하겠다.
도7는 스마트 그리드 하에서의 전력공급원과, 가정 내의 전기제품에 대한 전력공급을 담당하는 전력공급네트워크 시스템의 제어블록도를 도시한 것이다.
여기서, 전력공급원은 일반적인 발전장비(화력, 원자력, 수력)을 구비하거나 신재생에너지(태양광, 풍력, 지열)등을 이용한 발전장비등을 구비한 전력회사(50)가 될 수 있고 , 또한, 각 가정에 구비될 수 있는 자가 태양광발전시설(51)과, 연료전지 차나 또는 가정에 구비될 수 있는 연료전지(52)를 포함하고 있다.
이러한 전력공급원은 상기 계측장치(스마트미터)(20)와 연결된다.
여기서, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)의 구성을 보면, 제어부(35) 및 입력부(38), 통신부(34), 표시부(39)를 포함하고 있다.
상기 통신부(34)는 가정내의 전기제품(100; 101,102,103, 104)등과 통신을 하며, 이들의 전력정보 및 구동정보를 송수신하는 역할을 한다.
그리고, 상기 제어부(35)는 상기 입력부(38)에 의하여 사용자가 입력한 설정정보 및 기존에 누적된 전기제품의 동작 및 전력사용 히스토리 정보, 그리고 외부에서 공급되는 전력량을 실시간으로 파악하고 이들 정보를 실시간으로 처리하여 전기제품들의 동작을 제어하고, 이들 전기제품에 공급되는 전력을 제어한다.
한편, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 사용자의 개인용 무선통신단말기(60) 또는 컴퓨터(70)와 통신을 할 수 있다.
상기 에너지관리장치(EMS)(30)에서 상기 전기제품(1100) 중 어느 하나에서 고장과 같은 운전장애나 , 비정상적인 전력소모상태를 인식한 경우, 이를 무선통신단말기(60)나, 상기 컴퓨터(70)에 통지하게 된다.
한편, 사용자는 무선통신단말기(60)나 컴퓨터(70)를 통하여 서비스센터(80)에 연락을 할 수 있고, 이러한 연결을 통하여 에너지관리장치(EMS)(30)에서 알려온 내용을 서비스센터에 송신함으로써 전기제품(100)의 이상유무를 체크할 수 있다.
상기 에너지관리장치(EMS)(30)가 PDA 와 같은 무선통신단말기 자체인 경우에는 사용자의 선택에 의하여 직접적으로 서비스센터(80)에 연락이 가능할 것이다.
상기 에너지관리장치(EMS)(30), 무선통신단말기(60), 컴퓨터(70), 서비스센터(80)간의 음성신호, 또는 메세지 또는 데이터의 송수신 및 그에 대한 대응에 대해서는 구체적으로 후술하기로 하겠다.
도8의 경우, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)가 전기제품에 착탈가능하게 배치되는 것을 도시한 것이다.
여기서, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 한개로 마련되고, 상기 전기제품 중 세탁기(102a)와 건조기(102b)에 호환가능하게 장착될 수 있으며, 상기 세탁기(102a)와 건조기(102b)이외에도 에어컨, 조리기기와 같은 다른 전기제품에도 호환가능하게 장착된다.
상기 세탁기(102a)와 상기 건조기(102b)에는 각각 상기 에너지관리장 치(EMS)(30)가 장착될 수 있는 장착부(202a,202b)가 마련되고, 상기 장착부(202a,202b)에는 상기 에너지관리장치(EMS)(30)와 접촉하는 접촉단자(203a,203b)가 마련된다.
상기 에너지관리장치(EMS)(30)가 상기 세탁기(102a) 또는 건조기(102b)에 장착된 경우, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)에 마련된 접촉단자(30a)가 상기 세탁기(102a) 또는 상기 건조기(102b)의 접촉단자와 접촉을 하여 통신을 할 수 있게 된다.
다만, 상술한 접촉연결만으로 통신이 되는 것은 아니라기 에너지관리장치(EMS)(30)가 상기 세탁기(102a) 또는 건조기(102b)는 무선통신도 가능하며, 따라서 상기 에너지관리장치(EMS)(30)를 리모컨 처럼 사용할 수도 있다.
한편, 사용자가 에너지관리장치(EMS)(30)를 세탁기(102a)의 장착부(202a)에 장착을 하게 되면, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)의 화면에는 세탁기(102a) 제어를 위한 인터페이스가 표시된다.
또한, 사용자가 에너지관리장치(EMS)(30)를 건조기(102b)의 장착부(202b)에 장착을 하게 되면, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)의 화면에는 건조기(102b) 제어를 위한 인터페이스가 표시된다.
따라서, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)를 특정한 전기제품에 장착하는 경우 에너지관리장치(EMS)(30)에는 그 특정한 전기제품에 대한 사용자 설정을 위한 인터페이스가 표시되므로 사용자는 복수개의 전기제품 중 해당 전기제품을 선택할 필요 없이 바로 해당 전기제품에 대한 설정을 수행할 수 있다.
한편, 사용자가 특정한 전기제품에 대한 설정을 상기 에너지관리장치(EMS)(30)에 하고, 해당 전기제품에 상기 에너지관리장치(EMS)(30)를 장착하면, 그 해당 전기제품에 대한 인터페이스가 표시되면서 기 설정된 운전모드에 따라서 해당 전기제품이 동작하게 될 수 있다.
상기 장착부(202a,202b)이나 접촉단자(203a,203b)의 구성은 상기 세탁기(102a)나 건조기(102b)에만 국한되는 것이 아니며, 냉장고, 에어컨, 조리기기 등과 같은 다른 전기제품에도 적용된다.
한편, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 상기 복수개의 전기제품(100) 중 특정 전기제품의 작동정보 또는 그 특정한 전기제품에 의하여 처리된 처리대상물의 정보를 수록한 상태에서 그 정보를 필요로 하는 다른 전기제품에 장착되는 경우, 그 정보를 상기 다른 전기제품에 송신할 수 있다.
예를 들면, 상기 세탁기(102a)의 작동정보 또는 상기 세탁기(102a)에서 세탁완료된 세탁물의 재질, 탈수정도와 같은 처리대상물의 정보가 상기 에너지관리장치(EMS)(30)에 수록되어 있는 상태에서 상기 건조기(102b)에 상기 에너지관리장치(EMS))(30)를 장착하면 상기 그러한 정보가 상기 건조기(102b)로 송신될 수 있다.
따라서, 이러한 정보를 이용하여 상기 건조기(102b)에서의 건조시간, 건조온도 및 그에 따른 소모전력을 조정할 수 있는 것이다. 이러한 정보의 흐름은 비단 세탁기 또는 건조기에서만 국한되는 것은 아니며 공기조화기, 냉장고, 조리기기 간에도 적용될 수 있다
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 제어흐름에 대하여 알아보기로 하겠다.
도9에서 도시한 바와 같이, 우선, 사용자가 상기 에너지관리장치(EMS)를 작동시키고(S901), 특정한 전기제품에 이를 장착하면(S902), 상기 에너지관리장치(EMS)의 표시부에 그 특정한 전기제품의 사용자 인터페이스가 표시된다(S903).
그 상태에서 상기 에너지관리장치(EMS)상에 그 특정 전기제품의 운전과 관련된 새로운 설정이 있는지 여부를 판단한다(S904).
새로운 설정이 있는지 여부를 판단한 결과, 새로운 설정이 있다고 판단되면 그 설정대로 해당 전기제품이 운전을 수행한다(S905).
그리고, 상기 에너지관리장치(EMS)의 표시부에 상기 전기제품의 실시간 전력정보, 즉, 실시간 전력소모 현황과, 전기요금이 표시된다(S906).
한편, 도10에서 도시한 바와 같이 이와 같은 상태에서 전기제품이 소정의 운전모드로 작동중에 현재 전기제품의 전력사용량이 동일운전모드의 평균전력사용량 범위를 벗어났는지 판단한다(S1001).
판단결과 그 평균전력사용량 범위를 벗어난 것이라면, 정상적인 작동상태라 아니라는 의미가 될 수 있기 때문에, 상기 에너지관리장치(EMS)가 이를 사용자의 무선통신단말기 또는 컴퓨터에 통지한다(S1002).
이때 무선통신단말기에는 음성신호 또는 숫자 또는 문자메세지가 송신되고, 컴퓨터에는 데이터가 송신될 것이다.
이를 받은 사용자는 그 정확한 상태를 진단하기 위하여 받은 음성신호, 문자 메세지 또는 데이터를 서비스센터에 통지하여 전력사용량 이상상태를 알리는 과정을 거친다(S1003).
서비스센터에서는 이러한 연락을 사용자로부터 받은 후에 이를 분석하고, 대응책을 강구하여 이에 대한 조치를 수행한다(S1004).
도11에서 도시한 바와 같이, 특정 전기제품이 소정의 운전모드로 작동중에 현재 전기제품의 전력사용량이 동일운전모드의 평균전력사용량 범위를 벗어나지 않았으나, 전기제품의 운전장애가 있는지 판단하고(S1101), 그 결과 운전장애가 발생하였다면, 이를 사용자의 무선통신단말기로 송신할 것인지 또는 컴퓨터로 송신할 것인지 판단한다(S1102).
이는 상기 에너지관리장치(EMS)에 기 설정된 사용자의 선택에 의하여 정해지는 것이다.
만약에 사용자가 무선통신단말기로 받기를 원하는 것으로 설정한 경우에는 상기 에너지관리장치(EMS)가 무선통신단말기에 음성신호를 송신하거나, 문자 또는 숫자 또는 이들의 조합의 메세지를 송신한다(S1103).
상기 에너지관리장치는 사용자가 상기 에너지관리장치로부터 받은 내용을 그대로 이용하여 서비스센터에 송신하고 서비스센터가 이러한 송신내용을 통하여 운전장애내역을 분석할 수 있도록 특정한 운전장애에 대응되는 특정한 음성신호나 메세지를 사용자에게 통지해야 한다.
즉, 상기 음성신호 또는 상기 메세지는 사용자의 선택에 의하여 전기제품의 서비스센터에서 이를 수신받은 경우, 이러한 음성신호 또는 메세지를 복수의 운전 장애원인 중 어느 특정한 원인과 대응시킬 수 있도록 다른 운전장애 원인에 대응되는 음성신호 또는 메세지와 구별되는 고유한 음성 또는 숫자 또는 문자의 조합으로 구성되어야 하는 것이다.
그리고, 사용자는 이러한 음성신호 또는 메세지를 별도로 가공할 필요없이 서비스센터에 송신하면 된다(S1104).
서비스센터에서는 이와 같은 음성신호 또는 메세지를 받아서, 이에 대응되는 운전장애를 분석하고(S1105), 이를 해결할 수 있도록 사용자에게 답신하고 조치하는 과정을 거쳐 전기장치의 운전장애를 처리할 수 있다(S1106).
한편, 인터넷이 연결된 컴퓨터로 운전장애원인을 송수신하는 경우에는 우선 상기 에너지관리장치(EMS)가 상기 컴퓨터에 운전장애와 관련된 데이터를 송신한다(S1107).
상기 컴퓨터에서는 그러한 데이터에 대응되는 파일이 생성된다(S1108).
상기 파일은 사용자의 선택에 의하여 전기제품의 서비스센터에서 이를 수신받은 경우, 이러한 파일을 복수의 운전장애원인 중 어느 특정한 원인과 대응시킬 수 있도록 다른 운전장애 원인에 대응되는 파일과 구별되는 고유한 내용으로 구성된다.
그리고, 사용자에 의하여 상기 파일이 서비스센터에 송신되는 과정을 거친 후(S1109), 서비스센터에서는 이와 같은 파일을 받아서, 이에 대응되는 운전장애를 분석하고(S1110), 이를 해결할 수 있도록 사용자에게 답신하고 조치하는 과정을 거쳐 전기장치의 운전장애를 처리할 수 있다(S1111).
도1은 스마트 그리드의 개략도이다.
도2는 본 발명에 의한 전력공급네트워크 시스템의 개략도이다.
도3 내지 6는 본 발명에 의한 에너지관리장치의 정면도이다다.
도5는 본 발명에 의한 전력공급네트워크 시스템의 제어블록도이다.
도8은 본 발명에 의한 에너지관리장치가 전기제품에 장착되는 것을 도시한 도면이다.
도9 내지 도11은 본 발명의 전력공급네트워크 시스템의 제어방법을 도시한 제어흐름도이다.
<본 발명의 주요부분에 대한 설명>
20: 계측장치 30: 에너지관리시스템
34: 통신부 34: 제어부
38: 입력부 39: 표시부
60: 무선통신단말기 70: 컴퓨터
80: 서비스센터. 202a,202b: 장착부
203a: 접촉단자

Claims (22)

  1. 전력공급원과 양방향 통신을 하며 실시간으로 전력정보를 계측하고 표시하는 계측장치와;
    상기 계측장치와 연결되며 복수개의 전기제품에 대한 전력정보와 외부에서 공급되는 전력정보에 기초하여 상기 전기제품의 동작을 제어하는 에너지관리장치를 포함하되,
    상기 에너지관리장치는 상기 복수개의 전기제품에 각각 착탈가능하게 배치되되, 상기 복수개의 전기제품 간에 호환가능하게 작동하고,
    사용자가 상기 전기제품에서 탈거된 상기 에너지관리장치를 이용하여 상기 전기제품의 운전모드를 설정한 후, 상기 전기제품에 에너지관리장치를 장착하면 상기 에너지관리장치는 제어대상이 되는 전기제품을 인식한 후 그 전기제품을 동작시키며,
    상기 전기제품의 운전에 장애가 발생한 경우, 상기 에너지관리장치는 사용자의 설정에 기초하여 상기 전기제품의 운전장애가 어떤 종류인지를 나타내는 소정의 문자 또는 숫자로 이루어진 메시지 또는 음성신호를 사용자의 무선통신단말기에 통지하여 상기 전기제품의 운전 장애를 알리거나 또는 운전장애와 관련된 데이터를 컴퓨터에 송신하며,
    상기 메세지 또는 상기 음성신호는 복수개의 종류로 마련되고, 각각의 메세지 또는 음성신호는 각각의 운전장애에 대응됨으로써, 사용자가 상기 메세지 또는 음성신호를 전기제품의 서비스센터에서 통지하는 경우 상기 서비스센터는 해당 전기제품의 운전장애의 종류를 인식할 수 있고,
    상기 에너지관리장치가 상기 전기제품의 운전장애가 어떤 종류인지를 나타내는 데이터를 상기 컴퓨터에 제공하면, 상기 컴퓨터에서는 상기 데이터에 대응되는 파일을 생성하여, 사용자가 컴퓨터의 통신망을 통하여 서비스센터에 상기 파일을 송신하는 경우 서비스센터에서 상기 전기제품의 운전장애의 종류를 인식할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기제품은 복수개로 구성되되,
    상기 에너지관리장치는 그 내부에 설정된 제어모드가 상기 복수개의 전기제품에서 수행될 수 있도록, 상기 복수개의 전기제품과 통신가능하게 마련되고, 상기 복수개의 전기제품에 착탈가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 에너지관리장치는 무선단말기 형태로 마련되며,
    상기 전기제품에는 상기 에너지관리장치가 착탈가능하게 장착되는 장착부가 구비되는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 에너지 관리장치는 사용자가 설정정보를 입력하는 입력부와;
    실시간 전력소모량 및 상기 전기제품의 운전모드를 표시하는 표시부와;
    상기 계측장치 및 상기 전기제품과 통신을 하는 통신부와;
    상기 입력부 및 표시부, 그리고 통신부, 그리고 상기 전기제품의 동작 및 전력의 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 에너지관리장치는 소정의 전기제품의 전력사용이 소정의 기간동안 전력사용량의 평균치를 초과한 경우 전력 사용량 이상을 사용자에게 알리는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 에너지관리장치는 상기 복수개의 전기제품 중 특정 전기제품의 작동정보 또는 그 특정한 전기제품에 의하여 처리된 처리대상물의 정보를 수록한 상태에서 그 정보를 필요로 하는 다른 전기제품에 장착되는 경우, 그 정보를 상기 다른 전기제품에 송신하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  14. 소정의 전기제품에 상기 전기제품에 대한 전력정보와 외부에서 공급되는 전력정보에 기초하여 상기 전기제품의 동작을 제어하는 에너지관리장치가 통신가능하게 장착되는 경우, 상기 에너지관리장치는 제어대상이 되는 전기제품을 인식한 후 그 전기제품을 동작시키며, 상기 에너지관리장치에 해당 전기제품과 관련되는 인터페이스가 표시되는 단계와;
    성기 에너지관리장치에 상기 전기제품의 운전과 관련된 새로운 설정이 있는지 판단하는 단계와;
    상기 전기제품의 운전과 관련된 새로운 설정이 있는 경우, 그 설정대로 상기 전기제품이 운전을 수행하는 단계와;
    소정의 전기제품의 운전장애가 발생하였는지 판단하여, 운전장애가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 에너지관리장치가 사용자에게 운전장애사실을 통지하되, 상기 에너지관리장치는 사용자가 상기 에너지관리장치로부터 받은 내용을 그대로 서비스센터에 송신하고 서비스센터가 이러한 송신내용을 통하여 운전장애내역을 분석할 수 있도록 특정한 운전장애에 대응되는 숫자 또는 문자로 구성되는 특정한 메시지 또는 특정한 음성신호를 사용자에게 통지하는 단계를 포함하고,
    상기 음성신호 또는 상기 메세지는 사용자의 선택에 의하여 전기제품의 서비스센터에서 이를 수신받은 경우, 이러한 음성신호 또는 메세지를 복수의 운전장애원인 중 어느 특정한 원인과 대응시킬 수 있도록 다른 운전장애 원인에 대응되는 음성신호 또는 메세지와 구별되는 고유한 음성 또는 숫자 또는 문자의 조합으로 구성되며,
    사용자에게 통지하는 단계는 사용자의 설정에 기초하여 사용자의 무선통신단말기에 음성신호 또는 숫자 또는 문자메세지를 통지하거나, 사용자의 컴퓨터에 이를 통지함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 에너지관리장치에 설정된 대로 운전하고 있는 전기제품의 실시간 전력정보를 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    소정의 전기제품이 수행중인 특정한 운전모드 중 사용되는 전력소모량이 해당 운전모드에서 소모되었던 소정기간동안의 전력소모량의 평균전력사용범위를 초과하였는지 판단하여,
    초과한 것으로 판단된 경우, 이를 사용자에게 통지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제14항에 있어서,
    사용자에게 운전장애사실 통지시 그 수신대상이 사용자의 무선통신단말기로 설정된 경우,
    특정한 운전장애에 대응되는 특정한 음성신호를 무선통신 단말기에 송신하거나, 숫자 또는 문자 또는 이들의 조합으로 구성되는 특정한 메세지를 무선통신단말기에 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법.
  20. 삭제
  21. 제14항에 있어서,
    사용자에게 운전장애사실 통지시 그 수신대상이 인터넷에 연결된 컴퓨터로 설정된 경우,
    특정한 운전장애에 대응되는 데이터를 컴퓨터에 송신하는 단계와;
    상기 데이터에 기초하여 서비스센터에 수신하고 분석가능한 파일로 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 파일은 사용자의 선택에 의하여 전기제품의 서비스센터에서 이를 수신받은 경우, 이러한 파일을 복수의 운전장애원인 중 어느 특정한 원인과 대응시킬 수 있도록 다른 운전장애 원인에 대응되는 파일과 구별되는 고유한 내용으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법.
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