KR101872557B1 - 에너지 소비 관리 - Google Patents

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Abstract

주어진 시간의 기간 동안 주어진 영역의 총 에너지 소비를 줄이기 위하여, 전기 분배 네트워크의 전기 에너지 소비를 제어하기 위한 방법, 시스템 및 장치가 기재된다. 특히, 전기 분배 네트워크 내에서 전기 에너지 소비를 제어하는 방법이 기재된다. 상기 방법은, 전기 장치에 대한 정보의 데이터베이스를 유지하는 단계, 및 전기 에너지의 소비가 제어되는 시간의 기간을 식별하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 데이터베이스에 저장된 장치 프로파일 정보를 기초로 전기 장치의 그룹을 선택하는 단계, 및 상기 각각의 선택된 단계와 하나 이상의 시간 간격을 관련시키는 단계를 더 포함한다. 요청은 전기 장치에 의한 전기 에너지 소비 및/또는 제공을 제어하기 위한 선택된 상기 그룹의 전기 장치로 보내진다. 이것은 개별적인 시간 간격 동안 전기 에너지이 총 소비의 감소를 가능하게 한다.

Description

에너지 소비 관리{ENERGY CONSUMPTION MANAGEMENT}
본 발명은 전기 분배 네트워크의 에너지 소비의 관리에 관한 것이다. 특히, 독점적이지는 않되, 이것은 네트워크에 연결된 전기 장치의 그룹에 의한 에너지 소비 및 제공의 관리에 관한 것이다.
발전소와 같은 전력 생성기로부터 가정의 집 및 사업체와 같은 소비자에게 전력을 공급하는 것은 통상적으로 전력 분배 네트워크를 통해 발생한다. 도 1은 전송 그리드(100)와 분배 그리드(102)를 포함하는 예시적인 분배 네트워크를 도시한다. 전송 그리드는 예컨대 핵 발전 또는 가스 연료 발전소가 될 수 있는 발전 장치에 연결되고, 발전 장치로부터, 전송 그리드는 오버헤드 전력선과 같은 전력선을 사용하여, 상당한 양의 고전압 전기 에너지를(예컨대, 영국에서, 이는 통상적으로 204kV 정도이되; 국가마다 다양하다) 분배 그리드(102)로 전송하고; 인지를 위하여, 오직 하나의 분배 그리드(102)가 본 명세서에 도시되었으나, 실제로는 통상적인 분배 그리드는 전력을 복수의 분배 그리드로 공급한다. 전송 그리드(100)는 변압기 노드(106)를 통해 분배 그리드(102)에 연결되고, 변압기 노드는 분배 그리드(102)에서의 분배를 위하여 전기 공급을 더 낮은 전압(영국에서, 예컨대, 이는 통상적으로 50kV 정도이되; 국가마다 다양하다)으로 전환하는 변압기(106)를 포함한다. 결국 분배 그리드는 더 낮은 전압으로 전환하기 위하여 추가 변압기를 포함하는 변전소(108)을 통해 가정 내 사용자를 공급하는 도시 네트워크(112)와 같은 지역 네트워크 및 공장(110)과 같은 산업의 소비자에게 연결된다. 풍력 발전 단지(116)와 같은 더 작은 전력 생성기는 분배 그리드(102)에 또한 연결될 수 있고 거기에 전력을 제공할 수 있다.
주어진 네트워크와 관련된 총 전력 소비량은 시간에 따라 상당히 변화하고; 예컨대, 최대 소비 기간은 다수의 소비자가 그 에어 컨디셔닝 유닛을 사용할 때 여름 동안 하루 중 가장 더울 때 발생할 수 있다. 다량의 전기를 저장하는 것은 비용이 많이 들기 때문에, 전기가 요구될 때 일반적으로 생성되고, 집중 시간의 수요를 충족시키고자 하므로 전력 생성기에 부담을 줄 수 있다. 더욱이, 최근 몇 년간, 전기의 더 많은 부분이, 태양 또는 풍력 발전 - 전력을 생성하는 능력은, 예측 불가능하고 전력 생성기의 동작기의 제어 밖인 환경적 조건에 의존함 - 과 같은 간헐적 재생 에너지 형태에 의해 생성된다. 상이한 지리적인 영역 간의 전기 에너지에 대한 수요의 상당한 변화 또한 존재할 수 있고; "핫 스팟(hot spot)"으로 알려진, 높은 수요의 영역에 전기 에너지의 요구되는 양을 공급하기 어려울 수 있고, 이러한 영역 내의 잠재적 정전(power cut) 및/또는 네트워크 자원의 충분하지 않은 분배를 초래한다.
따라서, 전기 네트워크의 에너지 소비를 관리하는 것의 더 효율적인 방법을 위한 증가된 수요가 존재한다. 이러한 문제에 대한 접근법은 가격 및 기타 정보를 사용자에게 제공하는 것을 포함하여, 사용자는 예컨대, 스마트 미터와 같은 에너지 계량표(tariff)를 모니터링하고 전기 공급자로부터의 가격 신호에 응답할 것이 요구된다. 그러나, 이것은 모니터링을 수행하는 사용자에게 상당한 부담을 준다. 다른 접근법은 중앙 위치에서의 네트워크에 전기 소비 장치를 원거리에서 모니터링하고 높은 수요의 시간 동안 장치를 디스에이블하는 명령을 보내는 방법을 포함한다. 그러나, 이러한 접근법은 연장된 기간 동안 장치를 사용할 수 없을 수 있는 사용자에게 상당한 불편을 줄 수 있다.
본 발명의 목적은 선행 기술의 일부 문제를 적어도 경감시키는 것이다.
본 발명의 제 1 측면에 있어서, 전기 분배 네트워크 내에서의 전기 에너지 소비를 제어하는 방법이 제공되고, 전기 분배 네트워크는 지리적인 영역에 전기 에너지를 공급하고, 복수의 전기 장치는 지리적인 영역 내에서 분배되고, 전기 장치의 각각은 전기 분배 네트워크에 연결가능하여, 그로부터 제공되는 전기 에너지를 소비하며, 그렇게 함으로써 지리적인 영역에서의 전기 에너지 소비의 총량이 증가하고, 및/또는 전기 분배 네트워크에 전기 에너지를 제공하고, 그렇게 함으로써 지리적인 영역에서의 전기 에너지 소비의 총량이 감소하며, 방법은:
지리적인 영역의 전기 장치에 관한 프로파일 정보를 포함하는 장치 데이터베이스를 유지하는 단계;
전기 분배 네트워크에 의해 공급되는 전기 에너지의 소비가 제어되는 시간의 기간을 식별하는 단계;
프로파일 정보를 기초로, 지리적인 영역 내에서 위치된 전기 장치의 복수의 그룹을 선택하는 단계 - 각각의 그룹은 복수의 전기 장치를 포함함 - ;
하나 이상의 시간 간격과 각각의 선택된 그룹을 관련시키는 단계 - 주어진 선택된 그룹과 관련된 하나 이상의 시간 간격은 다른 선택된 그룹과 관련된 하나 이상의 시간 간격과 상이하고, 각각의 시간 간격은 관련된 그룹의 총 전기 에너지 소비가 제어되는 시간의 기간의 시간 간격이 됨 -; 및
선택된 그룹의 전기 장치에서의 수신을 위해, 하나 이상의 요청을 보내서 전기 장치에 의한 전기 에너지 소비 및/또는 제공을 제어하고, 그렇게 함으로써 개별적인 관련된 시간 간격 동안, 지리적인 영역의 전기 에너지의 총 소비량을 줄이는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 선택된 그룹 중 적어도 하나에 있어서, 하나 이상의 요청은 적어도 하나의 그룹과 관련된 전기 에너지 소비의 감소를 초래한다.
일부 실시예에서, 선택된 그룹 중 적어도 하나에 있어서, 하나 이상의 요청은 적어도 하나의 그룹과 관련된 전기 에너지 제공의 증가를 초래한다.
상이한 시간대에 상이한 그룹의 전기 장치의 에너지 소비를 제어함으로써, 분배 네트워크 내의 제어 노드는 주어진 시간의 기간의 총 에너지 소비를 감소시킬 수 있다. 시간의 기간을 상이한 시간 간격으로 나누고 각각의 시간 간격에서 상이한 그룹을 제어함으로써, 에너지 소비의 총 감소가 전기 장치의 개별적인 사용자 또는 장치의 임의의 그룹의 사용자들에게 상당한 불편함을 유발하지 않고도 성취될 수 있다. 더욱이, 각각의 시간 간격의 상이한 그룹을 제어함으로써, 에너지 소비가 형성되어서, 상이한 시간의 기간에서의 분배 네트워크에서 소비된 전체 전기 에너지의 적은 변형이 존재하게 된다. 그룹과 그의 제어는 조절되지 않은 방식의 개별 장치의 제어로는 가능하지 않을 정도로, 에너지 소비 패턴을 제어하기 위해 조절될 수 있다.
일부 실시예에서, 이 방법은, 관련된 시간 간격 동안, 전기 장치가 전기 에너지를 소비하도록 배열된 경우, 전기 장치에 의해 소비되는 전기 에너지의 양을 감소시키는 단계 및 전기 장치가 전기 에너지를 제공하기 위해 배열되는 경우에, 전기 장치에 의해 제공되는 전기 에너지의 양을 증가시키는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 이 방법은, 관련된 시간 간격 동안 전기 에너지를 소비하도록 배열된 전기 장치를 분리하는 단계 및 전기 에너지를 제공하도록 배열된 전기 장치를 연결하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 선택된 전기 장치는 전기 에너지 생성기를 포함하고, 하나 이상의 요청은 전기 에너지 생성기에 의한 전기 에너지 생성의 증가를 초래한다.
일부 실시예에서, 관련된 하나 이상의 시간 간격은 총 에너지 소비량이 감소되는 그룹이 시간의 기간 내내 순차적으로 변경되도록 배열된다.
일부 실시예에서, 주어진 전기 장치에 대한 프로파일 정보는 주어진 전기 장치의 제어에 대한 이용가능성에 관한 것이고, 주어진 전기 장치의 할당은 주어진 전기 장치가 주어진 시간 간격 동안 제어를 위해 이용가능한지를 기초로 수행된다.
일부 실시예에서, 프로파일 정보는 적어도 일부의 전기 장치의 에너지 회복 속성에 관한 에너지 회복 정보를 포함하고, 복수의 그룹의 상기 선택은 에너지 회복 정보를 기초로 수행된다.
일부 실시예에서, 프로파일 정보는 상기 전기 장치의 적어도 일부에 관한 소유권 정보를 포함하고, 상기 복수의 그룹의 선택은 소유권 정보를 기초로 수행된다.
일부 실시예에서, 프로파일 정보는 전기 장치의 적어도 일부에 관한 동작 특성 정보를 포함하고, 상기 복수의 그룹의 선택은 동작 특성 정보를 기초로 수행된다.
일부 실시예에서, 프로파일 정보는 전기 장치의 일부의 장치 형태에 관한 정보를 포함하고, 상기 복수의 그룹의 선택은 장치 형태 정보를 기초로 수행된다.
일부 실시예에서, 프로파일 정보는 주어진 전기 장치가 전기 에너지를 소비하도록 배열되거나 주어진 전기 장치가 전기 에너지를 제공하도록 배열되는지 표시를 포함한다.
일부 실시예에서, 프로파일 정보는 전기 장치와 관련된 에너지 소비 및/또는 제공의 양을 표시하는 에너지 양 표시기를 포함하고, 이 방법은:
시간의 기간 동안 감소될 전기 에너지 소비의 총량을 식별하는 단계; 및
에너지 양 표시기를 기초로 전기 장치를 그룹에 할당하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 프로파일 정보는 주어진 전기 장치의 위치를 표시하는 위치 표시기를 포함하고, 이 방법은:
전기 에너지 소비가 제어되는 주어진 영역을 식별하는 단계 - 주어진 영역은 분배 네트워크에 의해 공급되는 지리적인 영역의 영역이 됨 - ; 및
위치 표시기를 기초로, 지리적인 영역 내에 위치된 전기 장치의 복수의 그룹을 선택하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 이 방법은 주어진 영역과 관련된 제어 노드에서의 장치 데이터베이스를 유지하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 이 방법은 상기 제어 노드로부터의 하나 이상의 요청을 보내는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 장치 데이터베이스는 주어진 영역에 위치한 전기 장치를 식별하는 장치 식별자를 포함한다. 일부 실시예에서, 장치 식별자를 사용하여 전기 장치의 전기 에너지 소비 및/또는 제공 패턴을 제어 노드에서 감시하여, 전기 장치와 관련된 전기 에너지 소비/제공 패턴에 관한 통계 정보를 컴파일하는 단계; 장치 데이터베이스에 통계 정보를 제공하는 단계; 및 통계 정보를 기초로 전기 장치를 그룹에 할당하는 단계를 포함한다. 각각의 식별가능한 전기 장치를 위한 중앙 노드에 통계 정보를 다시 제공함으로써, 전기 분배 네트워크 내에서 동작하는 모든 전기 장치의 행동의 정밀한 그리고 최신의 통계 모델이 유지되고 이로써 제어 노드에 의해 만들어진 결정의 신뢰성 및 유효성이 개선될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 노드는 중앙 노드와 통신하도록 배열되고, 중앙 노드는 사용자 데이터베이스를 포함하고, 사용자 데이터베이스는 전기 장치의 각각과 관련한 사용자를 식별한다. 장치 데이터베이스는 장치 식별자와 상이한 추가 식별자를 저장하도록 배열되고, 추가 식별자는 각각 대응하는 전기 장치를 식별하고, 사용자 데이터베이스는 추가 식별자를 포함한다. 이러한 특징은 사용자 데이터베이스와 장치 데이터베이스 사이에서 공유될 개별적인 장치에 관한 데이터를 허용하여, 예컨대 사용자 데이터베이스에서 만들어진 변화는, 사용자에 관한 개인적인 데이터가 제어 노드에서 지역적으로 저장될 임의의 필요성 없이, 장치 데이터베이스에서 반영될 수 있다.
일부 실시예에서, 이 방법은 주어진 전기 장치를 식별하는 추가 식별자를 변경하는 단계를 포함한다. 이것은 매일 단위로 행해질 수 있고 사용자에게 증대된 익명성을 제공한다.
일부 실시예에서, 복수의 전기 장치는 지리적인 영역의 복수의 구내(premise) 사이에서 분배된다. 각각의 구내는 분배 피더(distribution feeder)를 통해 전기 분배 네트워크에 연결된다.
일부 실시예에서, 이 방법은 주어진 구내와 관련된 에너지 관리 시스템의 게이트웨이를 통해 전기 장치에서의 수령을 위해 하나 이상의 요청을 보내는 단계를 포함하고, 에너지 관리 시스템은 게이트웨이와 관련된 장치를 제어하기 위한 규정된 규칙에 따라 주어진 구내에서 전기 장치에 의한 전기 에너지 소비 및/또는 제공을 제어하도록 배열된다.
일부 실시예에서, 이 방법은 요청이, 규정된 규칙과 호환가능한지의 결정에 기초하여 요청을 전기 장치로 통과시킬지를 게이트웨이에서 결정하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 이 방법은 하나 이상의 미리 결정된 시간에서의 수행을 위해 하나 이상의 요청을 버퍼링하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 이 방법은 하나 이상의 요청이 규정된 규칙과 호환가능하지 않을 때 장치 데이터베이스를 업데이트하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 이 방법은:
전기 장치를 할당하여 프로파일 정보를 기초로 복수의 모델을 생성하는 단계;
하나 이상의 에너지 관리 기준에 대하여 복수의 모델을 평가하는 단계;
평가를 기초로 선호되는 모델의 하나 이상의 특징을 결정하는 단계; 및
결정된 특징을 기초로 적어도 부분적으로 그룹의 선택을 수행하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 결정은 하나 이상의 특징을 결정하기 위하여 생성된 복수의 모델을 내삽하는 단계 및/또는 외삽하는 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 에너지 관리 기준은 재정 데이터를 포함하고, 재정 데이터는 시간 의존적 전기 에너지 시장 가치, 균형 관리 서비스 및 제한 관리 서비스 중 적어도 하나에 관한 것이다.
본 발명의 제 2 측면에 있어서, 전기 분배 네트워크 내에서 전기 에너지 소비를 제어하는 제어 노드가 제공되고, 전기 분배 네트워크는 지리적인 영역에 전기 에너지를 공급하고, 복수의 전기 장치가 지리적인 영역 내에서 분배되고, 전기 장치의 각각은 전기 분배 네트워크에 연결가능하여, 그로부터 제공되는 전기 에너지를 소비하며, 그렇게 함으로써 지리적인 영역에서의 전기 에너지 소비의 총량이 증가하고, 및/또는 전기 분배 네트워크에 전기 에너지를 제공하고, 그렇게 함으로써 지리적인 영역에서의 전기 에너지 소비의 총량이 감소하고, 이 제어 노드는:
통신 수단 - 통신 수단은 전기 장치에서의 수신을 위한 요청을 보내고 중앙 노드와 통신하기 위한 것이고, 중앙 노드는 전기 장치의 각각에 관련된 프로파일 정보를 저장하도록 배열된 장치 데이터베이스를 포함함 - ;
전기 분배 네트워크의 전기 에너지 소비가 제어되는 시간의 기간의 표시를 수신하도록 배열되는 입력 수단; 및
처리 수단을 포함하며, 이 처리 수단은:
프로파일 정보를 기초로, 복수의 그룹의 전기 장치를 선택하고 - 각각의 그룹은 복수의 전기 장치를 포함함 - ;
하나 이상의 시간 간격과 각각의 선택된 그룹을 관련시키며 - 주어진 선택된 그룹과 관련된 하나 이상의 시간 간격은 다른 선택된 그룹과 관련된 하나 이상의 시간 간격과 상이하고, 각각의 시간 간격은 관련된 그룹의 총 전기 에너지 소비가 제어되는 시간의 기간의 시간 간격이 됨 - ;
선택된 그룹의 전기 장치에서의 수신을 위해, 통신 수단을 통하여 하나 이상의 요청을 보내서 전기 장치에 의한 전기 에너지 소비 및/또는 제공을 제어하고, 그렇게 함으로써, 개별적인 관련된 시간 간격 동안, 지리적인 영역의 전기 에너지의 총 소비량을 감소시키도록 배열된다.
본 발명의 제 3 측면에 있어서, 전기 분배 네트워크 내에서의 전기 에너지 소비를 제어하는 시스템이 제공되고, 전기 분배 네트워크는 지리적인 영역에 전기 에너지를 공급하고, 복수의 전기 장치가 지리적인 영역 내에서 분배되고, 전기 장치의 각각은 전기 분배 네트워크에 연결가능하여, 그로부터 제공되는 전기 에너지를 소비하고, 그렇게 함으로써 지리적인 영역에서의 전기 에너지 소비의 총량이 증가하며, 및/또는 전기 분배 네트워크에 전기 에너지를 제공하고, 그렇게 함으로써 지리적인 영역에서의 전기 에너지 소비의 총량이 감소하고, 이 시스템은:
청구항 32에 기재된 복수의 제어 노드 - 제어 노드의 각각은 지리적인 영역의 상이한 영역과 관련됨 - ; 및
상기 중앙 노드를 포함한다.
일부 실시예에서, 그 프로파일 정보가 데이터베이스에 저장된 전기 장치는 상이한 사용자 계정과 관련되고, 중앙 노드는 사용자가 계정에 접근하고 장치 데이터베이스에 저장된 정보를 변경하기 위해 사용자 인터페이스를 포함한다. 이러한 특징은 사용자가 자신이 실시간으로 소유한 전기 장치의 바람직한 동작 특성을 수정하는 것을 허용하여 시스템이 장치의 사용을 불편하게 제한하는 것을 방지한다.
본 발명의 추가 특징 및 장점은 오직 예시로서 주어진 본 발명의 바람직한 실시예의 이하의 기재로부터 명백해질 것이며, 동반하는 도면이 참조된다.
도 1은 선행 기술의 전기 분배 네트워크를 도시한다.
도 2는 중앙 노드, 복수의 제어 노드 및 복수의 전기 노드를 포함하는, 본 발명의 실시예를 구현하기 위한 시스템을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 전기 장치 및 전기 장치 제어 유닛을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 중앙 노드를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 예시적인 사용자 데이터베이스를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 노드를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 장치 데이터베이스를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배 네트워크에서의 에너지 소비를 제어하기 위한 처리의 방법의 흐름도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 노드의 제어 하의 전기 장치의 그룹의 총 에너지 소비 패턴을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 오프셋되는 에너지 소비의 예시를 도시하는 그래프이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 노드의 제어 하에서의 전기 장치의 예시적인 그룹의 에너지 소비를 도시한다.
도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제어되는 복수의 그룹의 에너지 소비 패턴을 도시하는 그래프이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따라 그룹을 형성하도록 제어되는 전기 장치의 복수의 그룹의 총 에너지 소비 패턴을 도시한다.
도 12b는 본 발명의 일 실시예에서의 사용을 위한 전기 장치의 그룹의 에너지 소비 패턴을 도시한다;
도 13은 본 발명의 일 실시예에서의 사용을 위한 전기 장치의 에너지 회복 프로파일을 도시한다;
도 14a는 본 발명의 일 실시예에 따라 제어 노드가 에너지 관리 시스템에 접속하는 시스템을 도시한다.
도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 인터페이스 관리자를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예가 구현될 수 있는 전기 분배 네트워크를 도시한다. 네트워크는 하나 이상의 제어 노드(202)에 연결된 중앙 노드(200)를 포함하고, 각각의 제어 노드는 예컨대 국가, 지역, 주, 우편 번호 또는 전기 시장 영역, 또는 복수의 사용자 구내(user premise)(즉, 다수의 거주지 또는 직장)를 포함하는 임의의 다른 영역과 같은 지리적인 영역을 포함한다. 각각의 제어 노드(202)는 에너지 소비/제공 장치(208a 내지 208l) - 이하에서 전기 장치(208)로 지칭됨 - 에 변전소(substation) 및/또는 분배 피더(distribution feeder)를 통해 전력선(206)에 의해 연결된다. 각각의 전기 장치(208a 내지 208l)는 전기 에너지를 소비하고 및/또는 제공한다. 전기 에너지를 소비하는 전기 장치(208)의 예시는 공장 기계와 같은 산업용 기계 뿐만 아니라 전기 온수기, 에어 컨디셔닝 유닛 및 세척기와 같은 가전 제품을 포함한다. 전기 에너지의 제공자의 예시는 태양광 패널 및 풍력 터빈과 같은 전기 에너지의 생산기 및 배터리와 같은 전기 저장 장치를 포함한다. 또 다른 전기 장치(208)는 종종 전기 에너지를 사용할 수 있지만 이것을 개인 전기 자동차(PEV)와 같은 다른 장치에 제공할 수 있다; PEV는 통상적으로 다량의 전기를 저장할 능력을 갖고, 정차해 있을 때 전기 네트워크에 연결되어서 높은 수요의 시기에 이들이 네트워크에 대한 전력원으로서 사용되도록 사용될 수 있고, PEV의 배터리에 저장된 전기는 이러한 시기에 네트워크에 다시 공급된다.
"전기 장치"라는 용어는 본 명세서에서 특정 사업소 또는 자택과 같은, 이러한 기기 및 장치의 모음뿐만 아니라 개별적인 기기 또는 장치를 포함하기 위해 사용된다. 각각의 전기 장치(208a 내지 208l)는 제어 규칙에 등록되고, 장치의 소유자는 제어 규칙 오퍼레이터에 전기 장치(208a 내지 208l)에/전기 장치(208a 내지 208l)로부터의 에너지 전달을 제어하도록 허가한다.
단순성을 위하여, 오직 12개의 전기 장치(208a 내지 208l)가 도 2에 도시되나 실제로 네트워크는 수백 개 또는 수천 개의 이러한 장치를 포함하는 것이 이해될 것이다.
각각의 등록된 전기 장치(208a 내지 208l)는 전기 장치(208a 내지 208l)로의/전기 장치(208a 내지 208l)로부터의 에너지의 전달(즉, 제공 및/또는 소비)을 제어하는 관련된 전기 장치 제어 유닛(210a 내지 210l)을 갖는다. 도 3은 전기 장치(208) 및 전기 장치 제어 유닛(210)의 예시적인 배열을 도시한다. 전기 장치 제어 유닛(210)은, 스마트 미터(302) 형태의 측정 장치뿐만 아니라, 전기 분배 네트워크(102)로의/전기 분배 네트워크(102)로부터의 전기 장치(208)의 에너지 소비/제공을 감소/증가시키기 위한 제어 소자(304)를 포함한다. 제어 소자(304)는 전기 분배 네트워크(102)로/로부터 전기 장치(208)를 연결/분리하기 위한 스위치 및/또는 전기 장치(208)의 기술적인 설정점(set point)이 전기 장치(208)에 의한 전기적 소비/제공을 변경하도록 허용하는 전기 수단(예컨대, 온도 조절 장치 또는 습도 센서, 조명 센서, 압력 센서 및 적외선 센서)를 포함할 수 있다. 전기 장치 제어 유닛(210)은 통신 인터페이스(306)를 통해, 제어 노드(202)로부터 명령을 수신하고 제어 노드(202)에 미터 측정을 보내도록 배열된다. 전기 장치 제어 부(210)는 스마트 미터(302), 제어 소자(304) 및 통신 인터페이스(306)의 기능을 제어하도록 배열된 프로세서(308)를 포함한다. 비록, 전기 장치 제어 유닛(210)은 본 명세서에서 전기 장치(208)에 별도의 장치를 도시하는 것으로 도시되고, 일부 실시예에서, 전기 장치 제어 유닛(210)은 전기 장치(208)에 필수적이다.
중앙 노드(200)의 예시적인 구성요소는 도 4에 도시된다. 중앙 노드(200)는 클록(402), 프로세서(404)의 형태인 프로세싱 수단, 사용자 데이터베이스(406), 통신 인터페이스(408)의 형태인 통신 수단 및 사용자 인터페이스(410)의 형태인 입력 수단을 포함한다.
사용자 데이터베이스(406)는 사용자 정보를 포함하는 사용자 계정을 저장한다. 사용자 데이터베이스(406)를 위한 예시적인 기록 구조가 도 5에 도시된다. 사용자 데이터베이스(406)는 사용자 식별자(502), 이름(504), 주소(506), 비밀번호(508) 및 각각의 사용자에 의해 소유되는 전기 장치(208)의 목록을 포함하는 장치 필드(510)를 포함한다. 사용자 데이터베이스(406)에 기록된 각각의 전기 장치(208)에 있어서, 전기 장치(208)를 식별하기 위한 관련된 장치 식별자(512), 전기 장치(208)를 또한 식별하는 추가 식별자(514) - 본 명세서에서 "의사 식별자"로도 지칭됨 - , 전기 장치(208)와 관련된 위치를 식별하는 위치 식별자(516), 사용자 정의 이용가능성(518)과 같은 장치 동작 특성 및 장치 에너지 회복 속성(520), 및 통계 프로파일(522)이 저장된다. 장치 동작 특성은 또한 전기 장치(208)를 위한 장치 형태를 (즉, 장치가 예컨대 에어 컨디셔닝 유닛, 냉장도 또는 투입 히터(immersion heater)인지) 정의할 수 있다. 사용자 데이터베이스(406)는 또한 사용자의 주소 또는 전화번호와 같은 은행 세부정보 및/또는 연락처를 포함할 수 있다. 사용자 데이터베이스(406)에 저장된 정보의 사용은 하기에서 더욱 상세히 기재된다.
사용자 인터페이스(410)는 ADSL, GSM 및/또는 3G와 같은 유선 또는 무선 통신 수단을 통해 사용자에게/로부터 정보를 송신하고 수신하도록 배열된다. 사용자 데이터베이스(406)는 사용자 데이터베이스(406)에 저장된 비밀번호를 정확하게 입력하는 것과 같이, 증명 수단 및 접근 제어 메커니즘을 사용하여 사용자 인터페이스(410)를 통해 사용자에 의해 접근되고 업데이트될 수 있다. 사용자는 사용자 인터페이스(410)를 통해, 사용자의 계정에 하나 이상의 전기 장치(208)를 등록하고 및/또는 전기 장치와 관련된 사용자 데이터베이스(406)에 저장된 정보를 업데이트할 수 있다.
제어 노드(202)의 예시적인 구성요소가 도 6에 도시된다. 제어 노드(202)는 클록(602), 프로세서(604)의 형태인 프로세싱 수단, 장치 데이터베이스(606), 통신 인터페이스(608)인 통신 수단, 네트워크 인터페이스(610)인 입력 수단을 포함한다.
장치 데이터베이스(606)는 통신 인터페이스들(408, 608) 사이에 구축된 통신 링크를 통해 제어 노드(202)와 통신할 수 있는 사용자 데이터베이스(406)의 일부를 포함한다. 장치 데이터베이스(606)를 위한 예시적인 기록 구조는 도 7에 도시된다. 장치 데이터베이스(606)는 장치 식별자(702), 의사 식별자(804), 장치 위치(706), 사용자 정의 이용가능성(708)과 같은 장치 동작 특성 및 각각의 전기 장치(208)의 에너지 소비/제공에 관한 장치 통계(712)를 기록하기 위한 필드와 같은 전기 장치(208)에 관한 프로파일 정보를 포함한다. 통상적으로, 장치 데이터베이스(606)는 사용자에 관한 임의의 정보를 포함하지 않는다.
네트워크 인터페이스(610)는 주어진 시간의 기간 동안 주어진 영역에서의 에너지 소비를 제어하기 위하여, 제어 규칙 오퍼레이터와 같은 파티(party)로부터 명령을 수신하도록 배열된다. 네트워크 인터페이스(610)는 ADSL, GSM 및/또는 3G와 같은, 유선 또는 무선 통신 수단을 통해 이러한 명령을 수신하도록 배열된다.
이러한 명령의 수신에 반응하여, 제어 노드(202)는 이하에서 보다 상세히 기재되는 바와 같이, 통신 인터페이스(608)를 통해 제어 노드와 관련되는 영역에서 전기 장치(208)에 요청을 보내도록 배열된다. 이러한 요청은 장치 데이터베이스(606)에 저장된 장치 식별자(702)를 사용하여 보내질 수 있다; 장치 식별자(702)는, 이러한 요청을 보낼 목적으로 전기 장치(208)가 식별되는 것을 가능하게 하는 IP 주소와 같은 네트워크 주소를 포함한다. 전기 장치(208) 및/또는 그와 관련된 전기 장치 제어 유닛(210)은 제어 노드(202)로부터 요청과 다른 정보를 수신하고 제어 노드(202)에 정보를 보내기 위한 통신 인터페이스(306)를 포함한다. 본 명세서에서, 간결함을 위하여, 전기 장치 제어 유닛(210)을 참조하지 않고 정보를 수신하고 및/또는 보내는 전기 장치(208)가 참조되되; 관련된 전기 장치 제어 유닛(210)에 보내지는 정보 및/또는 이것으로부터의 정보 또한 포함되는 것이 이해될 것이다.
제어 노드(202)는 그 제어 하에 개별 전기 장치(208)의 에너지 사용과 관련된 통계적인 데이터를 수집하도록 배열될 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 통전(electric flow) 제어 유닛(210)은 스마트 미터(302)를 포함할 수 있고; 관련된 전기 장치(208)의 에너지 소비에 관한 데이터는 제어 노드(202)에 전달될 수 있어서, 예컨대 전기 장치(208)가 빈번하게 사용되고(그리고 그러므로 전기 에너지를 소비하고 및/또는 제공하는) 시간대, 전기 장치가 소비하거나 제공하는 양 등과 관련된 통계적 데이터를 제어 노드(202)가 구축하는 것을 허용한다. 이러한 통계적인 정보는 장치 데이터베이스(606)의 "기록된 통계" 필드(712)에 저장될 수 있다. 사용자 데이터베이스(406)의 통계적 프로파일 필드(522)에서의 저장은 중앙 노드(200)에 전달될 수 있다.
장치 데이터베이스(606)에 저장된 데이터의 일부는 중앙 노드(200)에서의 사용자 데이터베이스(406) - 사용자에 의해 제공됨 - 로부터 수신되고, 예컨대, 위치 표시기(516) 및 사용자 정의 장치 이용가능성(518)은 통상적으로 이런 식으로 장치 데이터베이스(606)에 제공된다. 상기 언급된 의사 식별자(514)는 이러한 목적으로 사용된다. 장치 데이터베이스(606)에 저장된 주어진 전기 장치(208)를 위한 의사 식별자(704)는 사용자 데이터베이스(406)의 상기 주어진 전기 장치(208)를 위한 의사 식별자(514)와 동일하거나 이에 해당된다. 사용자 데이터베이스(406)에 저장된 정보의 변경이 예컨대 사용자 인터페이스(410)를 통해 사용자의 장치의 하나 이상과 관련된 이용가능성과 같은 사용자 변경 정보로 인해 발생할 때, 중앙 노드(200)의 프로세서(404)는 통신 인터페이스(408)를 통해 제어 노드(202)에 이러한 변경을 전달할 수 있다. 데이터 변경은, 상응하는 전기 장치(208)의 의사 식별자를 사용하고, 제어 노드(202)의 프로세서(604)가 장치 데이터베이스(606)의 관련 전기 장치(208)를 식별하고 장치 데이터베이스(606)의 상응하는 엔트리에 필수적인 변경 사항을 만들 수 있게 함으로써 전달된다. 바람직하게, 제어 노드(202)로부터 중앙 노드(200)로 보내지는 특정 전기 장치(208)에 관한 임의의 데이터는 관련 전기 장치를 식별하기 위한 의사 식별자를 사용하여 보내질 수 있다.
이러한 방식으로, 의사 식별자를 사용하는 것은 이하의 이유에 관한 데이터 보안을 개선한다. 먼저, 의사 식별자가 제어 노드(202)와 개별 전기 장치(208) 간의 통신을 위해 사용되는 장치 식별자와 상이하므로, 통신을 감시하는 부도덕한(nefarious) 제3자가 위치 또는 통신이 관계하는 전기 장치(20)의 임의의 다른 특징을 결정하는 것은 더 어렵다. 두 번째로, 장치 식별자와는 반대로 의사 식별자는 스스로 현안의 전기 장치의 예컨대 네트워크 위치에 관한 임의의 정보를 제공하지 않는다. 전기 장치의 위치와 제어 가능한 시간 양쪽에 대하여 - 후자는 전기 장치가 위치된 건물이 당시 비어있을 것을 표시할 수 있으므로 - , 임의의 통신수단으로 "엿들을 수 있는" 제 3자에게 공개하는 것은 확실히 바람직하지 않기 때문에, 예컨대 전기 장치(208)의 이용가능성 정보가 통신되는 상황에서, 이것은 유리하다. 의사 식별자는, 규칙적으로, 예컨대 매일 변경되어서 데이터 보안을 더 개선할 수 있다.
중앙 노드(200)와 제어 노드(202) 간의 통신은 통상적으로 통신 인터페이스(408, 608)를 통한다.
도 8은 제어 노드(202)가 주어진 시간의 기간에 대해 주어진 영역에서의 에너지 소비를 제어하는 방법을 도시한다. 이하의 논의에서, 다양한 동작을 수행하는 제어 노드(202)가 참조된다. 인지를 위해 생략되었으나, 동작들은 통상적으로 적절한 곳에서 클록(602)과 함께 프로세서(604)에 의해 통상적으로 수행된다는 것이 이해될 것이다.
단계(800)에서, 제어 노드(202)는 제어 노드(202)와 관련된 지리적 영역 내에서의 주어진 영역을 식별하고, 여기서 에너지 소비가 제어되고; 통상적으로, 이러한 식별은 네트워크 인터페이스(610)를 통해 수신된 명령을 기반으로 수행된다. 예컨대, 제어 노드가 국가와 관련되면, 제어 규칙 동작기는 제어 노드(202)에 명령을 전송하여, 시, 거리, 우편번호 또는 복수의 사용자 구내(즉, 복수의 거주지 또는 직장)를 포함하는 임의의 기타 영역과 같은 특정 지리적 영역에서의 에너지 소비를 제어할 수 있다. 단계(802)에서, 제어 노드(202)는 에너지 소비가 제어되는 동안 시간의 기간(예컨대 시간대)을 식별하고; 다시, 이러한 정보는 네트워크 인터페이스(610)를 통해 수신되는 명령에 포함될 수 있다.
단계(804)에서, 제어 노드(202)는 식별된 영역 및 시간을 기초로 하는 전기 장치(208)의 복수의 그룹을 선택한다. 전기 장치(208)는 장치 데이터베이스(606)에 저장된 위치 표시기를 기초로 하여 선택되어서, 식별된 영역에 위치된 전기 장치만이 선택된다. 제어 노드(202)는 또한 장치 데이터베이스(606)에 저장된 사용자 정의 이용가능성 및/또는 에너지 회복 속성에 관한 정보를 사용하여 그룹을 할당할 수 있다. 일부 실시예에서, 이전 시간의 기간으로부터의 통계적 정보는 주어진 전기 장치(208)의 이용가능성을 결정하기 위해 제어 노드(202)에 의해 사용된다. 단계(806)에서, 제어 노드(202)는 복수의 시간 간격으로 시간의 기간을 나눈다. 단계(808)에서, 제어 노드는 각각의 선택된 그룹이 하나 이상의 시간 간격과 관련시키고, 상이한 시간 간격은 상이한 그룹과 관련된다. 주어진 그룹과 관련된 시간 간격은 전기 에너지 소비/제공이 그 그룹에 대하여 제어되는 시간의 기간의 시간 간격이다.
단계(810)에서, 각각의 시간 간격에서, 제어 노드(202)는 주어진 영역의 그 시간 간격과 관련된 각각의 그룹의 전기 장치(208)에 에너지 소비를 제어하기 위한 하나 이상의 요청을 보낸다. 이러한 요청은 전기 장치(208)에 의해 수신되고, 예컨대 전기 장치 제어 유닛(210)이 제어 소자(304)를 동작하도록 유도하여, 이로써 전기 장치(208)에 의해 전기 에너지 제공의 증가 또는 전기 에너지 소비의 감소를 초래함으로써 개별적인 시간 간격의 개별적인 그룹에 의해, 전기 에너지의 총 소비량의 감소 및/또는 전기 에너지의 제공의 증가를 초래한다. 에너지 장치(208)의 주어진 그룹의 총 에너지 소비는 본 명세서에서 주어진 그룹의 전기 장치(208)에 의해 소비된 에너지의 총량과 주어진 그룹의 전기 장치(208)에 의해 제공된 에너지의 양 사이의 차이로서 정의되며; 다시 말해서, 전기 장치(208)에 의해 제공된(예컨대, 생성된) 에너지는 에너지의 동등량의 "부정적인 소비"로서 정의된다. 그러므로, 전기 에너지 소비의 감소는, 전기 에너지를 소비하기 위해 배열된 전기 장치(208)의 경우에, 전기 분배 네트워크(102)로부터 전기 장치(208)를 분리하고, 또는 그렇지 않으면 전기 장치(208)의 전기 에너지 소비의 양을 감소시킴으로써, 및/또는 전기 에너지를 제공하기 위해 배열되는 전기 장치(208)의 경우, 전기 분배 네트워크(102)에 전기 장치(208)를 연결하고, 또는 그렇지 않으면, 전기 장치(208)의 전기 에너지 제공의 양을 증가시킴으로써 성취될 수 있다.
상기 기재된 예시적인 방법에서, 전기 장치는 위치 표시기를 기초로 한 단계(804)에서 선택되지만, 일부 실시예에서, 선택은, 상기 기재된 바와 같이 장치 데이터베이스(606)에 저장된 프로파일 정보와 같이, 전기 장치에 관한 기타 프로파일 정보를 기초로 대안적으로 또는 추가적으로 만들어질 수 있다. 이러한 실시예에서, 에너지 소비가 제어되는 영역을 식별하는 단계(단계 804)가 생략될 수 있다.
도 8을 참조로 하여 상기 기재된 바와 같이 전기 장치(208)의 복수의 그룹의 에너지 소비 및/또는 제공을 제공함으로써, 단계(800)에서 식별된 주어진 영역의 에너지 소비의 총량은 단계(802)에서 식별된 시간의 기간 동안 감소될 수 있다.
제어 노드(202)는 그룹의 휴리스틱(heuristic) 모델을 생성하고 에너지 관리 기준에 대한 적합성을 평가할 수 있다. 에너지 관리 기준은 재정적인 데이터를 포함할 수 있다. 재정적인 데이터는 시간 의존적 에너지 시장 가치, 균형 관리 서비스 및 제한 관리 서비스 중 하나 이상에 관련된다. 에너지 관리 기준은 송신 및/또는 분배 그리드의 균형 요건 및/또는 그리드의 비상 용량 요건에 응답할 수 있고, 송신 그리드 혼잡의 주어진 감소 및 분배 그리드 혼잡의 요구되는 감소를 포함할 수 있다. 모델이 에너지 수요의 정점의 요구되는 시간 이동을 제공하거나 모델이 에너지 비용에서의 최대 절감을 제공하는 주어진 시간 간격에서의 에너지 소비의 증가 또는 감소를 제공하는 결정을 포함할 수 있다. 휴리스틱 모델은 전기 에너지의 현재 및/또는 예측된 시장 가치를 기초로 하여 결정되는 시간 독립적 에너지 가격을 포함할 수 있다. 제어 노드(202)는, 어떠한 전기 장치(208) 또는 전기 장치(208)의 그룹을 생성된 휴리스틱 모델의 평가를 기초로 한 각각의 시간 간격에서 제어할지를 결정할 수 있고; 이러한 방식으로, 제어 노드(202)는 할당을 최적화하고, 요구된 방식으로 에너지 수요를 관리하기 위하여 전기 장치(208)의 그룹을 제어할 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 노드(202)는 주어진 제어 시작 시간에 있어서, 모델의 파라미터를 변경함으로써, 광범위한 구현 전략을 포함하는, 휴리스틱 모델의 정의된 세트를 생성할 수 있다. 예컨대, 전기 장치(208)의 그룹에 대한 할당, 각각의 그룹이 제어되는 시간 간격 및 각각의 그룹이 상이한 시간 간격에서 제어되는 정도가 모두 변경될 수 있다. 이러한 다변수의 모델에 대한 파라미터 공간이 비교적 크기 때문에, 제어 노드(202)는 파라미터 값을 무작위로 선택할 수 있거나 역사적으로 성공적인 모델을 기초로 한 파라미터를 선택할 수 있다. 제어 노드(202)는 하나 이상의 특징 또는 휴리스틱 모델의 각각의 전기 장치의 가치를 결정할 수 있고 에너지 관리 기준에 대하여 평가되는 것과 마찬가지로 모델의 유효성의 평가를 기초로 한, 선호되는 모델의 특징을 결정할 수 있다. 특징은 동작 특징, 에너지 회복 특징 또는 제어 노드(202)에 의한 제어에 이용가능한 전기 장치(208)의 기타 특징에 관련할 수 있다. 제어 노드(202)는 또한 선호된 모델을 포함하는 휴리스틱 모델의 세트에 대한 일련의 재무상태 예측을 생성할 수 있다. 제어 노드(202)는 이로써 선호된 모델의 특징을 적어도 부분적으로 기초로 한 그룹을 선택할 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 노드(202)는 휴리스틱 모델의 평가 (또는 생성된 재정적인 또는 에너지 소비 데이터)의 결과 사이의 내삽 또는 이로부터의 외삽할 수 있고 전기 장치(208)의 그룹을 할당하고 제어하기 위한 최적의 전략을 구축하기 위하여 내삽된 및/또는 외삽된 특징을 기초로 하는 선호되는 모델의 특징을 결정할 수 있다. 이것은, 구현될 최적 전략을 결정하기 위해 수행되어야 하는 계산의 수를 감소시킴으로써 제어 노드(202)에 대한 연산 부담을 감소시킨다. 결국, 이것은 제어 노드(202)가 에너지 수요 및/또는 에너지 시장 조건을 변경하는 것에 반응할 수 있는 속도를 증가시켜서 제어 노드(202)의 유효성을 증가시킨다. 그러므로, 제어 노드(202)의 연산 부담 및 이로 인한 제어 노드(202)를 구현하는 비용이 감소될 수 있다.
도 9는 정의된 6개의 그룹, 즉, 그룹 1 내지 그룹 6의 예시의 그래픽 표현이고, 각각의 그룹은 임의의 제어 없이, 하나의 유닛의 에너지 소비의 디폴트 레벨을 갖고, 각각의 그룹은 도시된 기간 내내 시간당 에너지의 하나의 유닛을 소비한다. 이러한 예시에서, 에너지 소비는 시간 간격 1에서부터 시간 간격 5까지의 시간의 기간 동안 제어된다(즉, 적어도 하나의 그룹의 에너지 소비가 감소된다). 각각의 그룹은 상응하는 하나 이상의 관련된 시간 간격 동안 총 에너지 소비를 감소하기 위하여 제어 노드(202)로부터의 상기 요청에 의해 제어된다. 도 9의 예시에서, 시간 간격의 각각은 1시간의 지속기간(duration)을 갖는 것으로 상정되되, 시간 간격의 지속기간은 요건에 따라 변경될 수 있는 것이 이해될 것이다.
도 9에 도시된 예시에서, 그룹 1은 제 1 시간 간격 동안 턴오프되고(즉, 이것의 에너지 소비가 0으로 감소된다); 그룹 2 및 그룹 3은 제 2 시간 간격 동안 턴오프되고; 그룹 4 및 그룹 5는 제 3 시간 간격 동안 턴오프되며; 그룹 6 및 그룹 1은 제 4 시간 간격 및 그룹 시간 간격 동안 턴오프된다. 주어진 그룹의 전기 장치(208)가 턴오프되는 각각의 시간 간격 직후, 후자는 다시 턴온되고; 이것은 예컨대 제어 노드(202)로부터 보내진 추가 요청의 결과가 될 수 있다.
각각의 그룹에서 연속적으로 전기 장치(208)와 관련된 에너지 소비를 감소(저해)시킴으로써, 제 1, 제 2 및 제 3 시간 간격 동안 주어진 영역에서 소비되는 에너지의 총량은, 임의의 단일 전기 장치(208) 또는 그의 그룹은 단일 시간 간격보다 더 긴 임의의 연속적인 기간 동안 턴오프 되는 것을 요구하지 않고 감소될 수 있고, 이는 전기 장치의 사용자의 불편함이 감소될 수 있는 것을 의미한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 각각의 그룹의 총 소비량은 그룹이 턴오프되는 각각의 시간 간격 이후 통상적으로 증가한다. 이것은, 휴지기 동안 에너지 손실을 회복하기 위해 더 활발히 동작해야만 하는 개별적인 전기 장치(208)와 같은 팩터로 인한 것이며; 예컨대, 에어 컨디셔닝 유닛의 경우, 후자가 열을 식히는 방은 "오프" 시간 간격 동안 상당히 가열될 수 있고, 에어 컨디셔닝 유닛이 턴온될 때 에너지의 더 많은 양을 소비하는 것을 초래한다. 추가 팩터는 사용자가 전기 장치(208)가 이용가능하지 않은 기간 이후 전기 장치를 사용할 가능성이 통계적으로 더 많을 수 있는 것이다. 전기 장치(208)가 "오프" 인터벌을 따르는 에너지를 평균적으로 회복하는 정도 및 전기 장치가 이러한 에너지를 회복하는 시간의 평균 길이는 본 명세서에서 전기 장치(208)의 "에너지 회복 속성"으로서 지칭된다.
도 9의 예시에서 각각의 그룹의 전기 장치(208)의 각각은 동일한 에너지 회복 속성을 갖는 것으로 상정되고; 턴 오프되는 1 시간 이후, 장치는 제 1 후속 시간의 에너지의 2/3 유닛 및 제 2 후속 시간의 에너지의 1/3 유닛을 회복한다. 도면의 짙은 색 영역은 제어되지 않은 상태의 그룹의 에너지 소비를 표시한다. 밝은 색 영역은 상기 기재된 에너지 회복으로 인해 증가하는 에너지 사용을 표시한다. 이러한 예시의 총 결과는 3개의 유닛 시간의 총 에너지가 향후 4시간의 평균에 의해 이동되는 것이다. 에너지 소비의 이러한 이동은, 각각의 그룹이 서로 독립적으로 동작하고 및/또는 개별적인 장치가 집합화되지 않은 방식으로(un-aggregated manner) 제어될 경우, 그 규모와 시간상 더 크다.
도 9의 예시에서, 시간 간격 1 내지 시간 간격 3 동안 에너지 소비의 모든 감소는 시간 간격 5 내지 시간 간격 7 동안의 에너지 소비의 후속 증가에 의해 오프셋되지만, 실제로, 전기 장치(208)는 후속 기간 동안 필수적으로는 사용되지 않을 것이고, 예컨대, 에어 컨디셔닝 유닛이, 방을 바람직한 온도로 다시 냉각시키기 위한 오프 기간 동안 사용될 모든 에너지를 사용할 필요가 없을 수 있으므로, 에너지 소비의 후속 증가는 통상적으로 에너지 소비의 기초적인 감소의 100%가 아닌 것으로 이해될 것이다.
더욱이, 후속 에너지 소비의 상당한 후속 증가가 존재할 때, 복수의 그룹의 총 에너지 소비를 연속적으로 제어하는 것은 전기 분배 네트워크(102)에 대한 전체 부하가 동적으로 형성되는 것을 가능하게 하는 것이 보여질 수 있다. 도 8 및 도 9를 참조하여 상기 기재된 방법이 에너지 소비의 정점의 타이밍 및/또는 크기를 변경하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 주어진 지리적인 영역의 에너지 소비의 정점이 도 9의 시간 간격 1 내지 시간 간격 3 동안 일어나는 것이 예측될 경우, 도 9를 참조하여 기재된 바와 같은 에너지 소비를 제어하는 것은 정점의 타이밍을 이동하고 및/또는 그 규모를 감소시키는 효과를 가질 수 있고, 이것은 상기 기재된 "핫 스팟(hot spot)"을 회피하거나 개량할 수 있다. 주어진 모든 지리적인 영역의 전기 장치(208)가 필수적으로 제어되는 것은 아니므로, 이러한 제어되지 않은 전기 장치(208)의 소비의 정점은 시간 간격 1 내지 시간 간격 3 동안 일어날 수 있고, 반면에 제어된 전기 장치(208)로 인한 정점은 시간 간격 5 내지 시간 간격 7로 이동되고, 도시된 바와 같이, 이것은 정점을 완화시키는(smoothing out)(즉, 장시간에 걸쳐 이를 평평하게 하는) 그리고 그 규모를 감소시키는 효과를 갖는다. 이동된 에너지의 양 및 이동된 시간의 길이는 장치 데이터베이스(606)에 저장된 전기 장치(208)에 관한 프로파일 정보를 사용하여 제어 노드(202)의 프로세서(604)에 의해 결정될 수 있다.
제어 노드(202)가 주어진 평균 시간 길이에 의해 주어진 지리적인 영역의 에너지 소비의 주어진 양(예컨대, 3MWh)을 이동시키기 위한 (예컨대, 상기 단계(800 및 802)를 참조하여 기재된 명령의 일부로서의) 명령을 수신할 경우, 상기 기재된 단계(804)는, 예측된 평균 전력 소비량이 주어진 양(예컨대, 3MWh)을 총합하고 에너지 회복 속성이 에너지 소비가 이동되는 시간의 길이가 주어진 평균 시간 길이의 평균이 되는 것이 되는 전기 장치(208)를 포함하는 그룹을 선택하는 제어 노드(202)를 포함할 수 있다. 제어 노드(202)는 관련된 시간 간격 동안 턴오프하기 위해 그룹의 전기 장치(208)에 통신 인터페이스(608)를 통해 요청을 보낼 수 있다. 주어진 그룹의 전기 장치(208)는 에너지 소비의 실제 감소를 확인하기 위한 요청을 보낸 후에 폴링될(polled) 수 있다. 에너지 소비의 실제 감소가 상기 또는 이하의 요구되는 양이 되도록 결정되는 경우에, 그룹 할당이 조절되고 올바른 에너지 감소가 성취될 때까지 프로세스가 반복될 수 있다.
상기 예시에서, 개별적인 그룹이 제어되는 시간 간격이 중첩되지 않았다. 그러나, 일부 실시예에서, 제어 노드(202)는 상이한 그룹이 예컨대 시간 간격이 사용자 정의 이용가능성 선호와 일치하는 것을 허용하기 위해 제어되는 동안 시간 간격을 중첩할 수 있다. 일부 실시예에서, 상이한 시간 간격의 지속 기간은, 예컨대, 주어진 그룹의 전기 장치(208)의 이용가능성이 예컨대 주어진 기간 동안 변화하므로, 변경될 수 있다.
상기 기재된 바와 같이, 그룹이 총 에너지 소비를 감소시키기 위해 사용된 이후, 후속하는 시간 간격의 에너지(또는 그 비율)를 통상적으로 회복할 것이다. 본 발명이 일부 실시예에서, 제어 노드(202)는 후속하는 시간 간격의 에너지 소비를 감소시키기 위해 상이한 그룹을 사용함으로써, 네트워크 동작기로부터 수신되는 요청을 기초로 하여 이러한 회복을 관리한다. 이런 방식으로, 제어 노드는 시간의 기간 동안의 에너지 소비 프로파일을 형성할 수 있고 필수적인 것으로서 주어진 지리적인 영역의 전기 에너지의 총 소비량을 다시 상당히 감소(push back)시킬 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 명령은 주어진 시간의 기간의 주어진 양에 의해 에너지 소비를 감소시키기 위해 제어 노드(202)에 발행될 수 있다. 예컨대, 타임 인터벌 0의 에너지 소비를 감소시키고 배열하여 시간 간격 3 이후 까지 에너지 소비의 총 회복이 존재하지 않는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 요건을 표시하는 목표 에너지 소비 그래프는 도 10에 도시된다. 이러한 명령에 반응하여, 제어 노드(202)는 타겟 에너지 소비를 충족시키기 위해 적절한 그룹을 할당하기 위한 알고리즘을 사용한다. 이러한 그룹의 속성을 결정하기 위한 예시적인 방법은 이제 도 11a 및 도 11b를 참조하여 기재된다.
도 11a에서 볼 수 있듯이, 에너지의 양, A는 전기 장치(208)의 "그룹 1"로서 지칭하는 특정 그룹을 예컨대 턴오프함으로써 시간 간격 0에서 절감된다. 그룹 1의 각각의 전기 장치(208)는 파선으로 도시되는 바와 같이 동일한 에너지 회복 속성을 갖도록 선택된다. 이러한 예시에서, 그룹 1은 타임 인터벌 1의 에너지(B1), 타임 인터벌 2의 (B2) 및 타임 인터벌 3의 (B3)의 양을 개별적으로 회복한다. 이러한 에너지의 양은, 각각, 타임 인터벌 i에서 회복되는 A의 분수이고,
Figure 112013096286122-pct00001
및
Figure 112013096286122-pct00002
이다.
이러한 예시에서, 상기 언급된 바와 같이, 제어 노드(202)는 주어진 영역의 전체 에너지 소비가 인터벌 3 이후 까지 (도 10의 선(0.0)으로 표시되는) 주어진 레벨을 초과하지 않는 조건 하에서 동작한다. 이를 성취하기 위해, 각각 유사한 그룹 이용가능성 및 회복 속성을 갖는 그룹 2, 3 및 4는 이하의 기재와 같이, 시간 간격 1, 2 및 3에서 회복될 때 그룹 1에 의해 소비되는 추가 에너지를 오프셋하기 위해 후속하는 시간 슬롯(time slot)에서 제어된다. 추가적으로, 시간 간격 2, 3 및 4 동안 전체적으로 또는 부분적으로 회복되는 시간 간격 1에 대해 감소되는 에너지 소비는 또한 추가 그룹 등의 에너지 소비를 감소시킴으로써 상쇄된다. 이하의 기재에서, A는 시간 간격 0의 도 10의 선(0.0)으로 표시되는 레벨 이하의 에너지 소비의 감소를 지칭하고, Bxy는 시간 간격 y의 그룹을 사용하는 것의 결과로서 시간 간격 x의 정상 레벨 이상의 에너지 증가를 지칭한다.
도 11b에 도시된 바와 같이, 시간 간격 1의 에너지 소비 회복을 오프셋하기 위해 요구되는 에너지 양(E(t))은 시간 간격 동안 그룹 1이 회복하는 에너지의 양이고,
E(t) = b1.A에 의해 주어진다.
그러므로, 제어 노드(202)는 추가 그룹, 그룹 2를 선택하고 시간 간격 1 동안 양(E(1))에 의해 그룹 2의 에너지 소비를 감소시킨다. 시간 간격 2의 에너지 회복을 오프셋하기 위해 요구되는 에너지의 양은 시간 간격 1 동안 그룹 2가 회복하는 에너지의 양에 시간 간격 2 동안 그룹 1이 회복한 에너지의 양을 더한 것이며,
E(2)=B20+B21=b2.A+b1.b1.A=A(b1 2+b2)에 의해 주어진다.
그러므로, 제어 노드(202)는 추가 그룹, 그룹 3을 선택하고, 시간 간격 2 동안 양(E(2))에 의해 그룹 3의 에너지 소비를 감소시킨다. 따라서, 시간 간격 3의 에너지 회복을 오프셋하기 위해 요구되는 에너지의 양은 시간 간격 3 동안 그룹 1, 2 및 3이 회복하는 에너지의 양이고,
E(3)=B30+B31+B32=A(b1 3+2b1b2+b3)에 의해 주어진다.
그러므로, 제어 노드(202)는 추가 그룹, 그룹 4를 선택하고, 시간 간격 3 동안 양(E(3))에 의해 그룹 4의 에너지 소비를 감소시킨다. 후속하는 시간 간격의 에너지 소비 오프셋이 필요한 경우 동일한 방식으로 계산될 수 있다. 이러한 접근법을 사용하여, 제어 노드(202)는 이후 시간 간격에 대한 에너지의 회복을 감소시키기 위해 각각의 시간 간격에서 감소되어야 하는 에너지 소비의 양을 결정할 수 있다. 게다가, 제어 노드(202)는 모든 그룹이 최종적으로 자신의 에너지를 회복하도록 허용될 때 에너지 소비 패턴을 결정하기 위해 이러한 계산을 사용할 수 있다.
그러므로, 자신의 에너지 회복 속성을 기초로 한 전기 장치(208)의 그룹을 선택함으로써, 그리고, 주어진 시간 간격의 그룹의 총 에너지 회복은 에너지 소비의 감소에 의해 오프셋되는 선택된 그룹의 에너지 소비를 제어함으로써, 바람직한 시간의 기간에 의해 에너지 소비의 바람직한 양을 이동시키는 것이 가능하다. 주어진 시간 간격 동안 주어진 그룹에 의해 감소된 에너지 소비의 양은 그룹의 전기 장치(208)의 수 및/또는 속성을 변경함으로써 변경될 수 있다. 유사하게, 에너지 회복의 형태는 자신의 에너지 회복 속성에 따라 전기 장치(208)를 선택함으로써 제어될 수 있다. 도 9 내지 도 11b에 관해 상기 기재된 예시에서, 그룹의 모든 전기 장치(208)는 각각의 관련된 시간 간격 전체를 위한 제어를 위해 이용가능한 것으로 가정된다. 그러나, 주어진 시간 간격 전체 동안 전기 장치(208)가 턴오프되도록 허용하지 않는 이용가능성 프로파일을 갖는 전기 장치(208)를 포함하는 그룹을 형성하는 것 또한 가능하고, 이는 도 12a 및 도 12b를 참조하여 이제 기재된다.
이러한 예시에서, 제어 노드(202)는 도 12a에 도시된 바와 같이 그룹은 한 시간 동안 제어되어야 한다. 장치 이용가능성이 사용자 선호에 의해 정의되고 그러므로 네트워크 동작기의 요건을 충족시키지 않을 수 있으므로(즉, 특정 사용자는 전체 시간 간격 동안 제어되는 자신의 장치를 갖지 않는 것을 선호할 수 있다), 제어 노드(202)는 주어진 시간의 기간 동안 에너지 소비의 총 감소를 수립하기 위해 그룹을 모을 수 있다. 이러한 예시에서, 제어를 위해 이용가능한 전기 장치(208)의 3개의 그룹, 즉 그룹 1, 그룹 2 및 그룹 3이 존재한다. 그룹의 각각은 평균 에너지 회복 속성을 갖는 전기 장치(208)를 포함하는 것으로 가정되어서 그룹이 제어될 때(또는 그 총 소비가 감소될 때) 절감된 에너지의 절반이 45분 내에 다시 요구된다. 명확함을 위하여, 그룹의 동작은 대략적인 네모파 반응으로서 표시되고, 실제로 에너지 회복은 통상적으로 지수적 패턴을 따른다. 각각의 그룹은 사용자 선호에 의해 정의되고 도 12b에서 도시되는 상이한 이용가능성을 갖는다. 그룹 1은 1시간 내내 전기 장치가 턴오프 되도록 (또는 감소된 자신의 에너지 소비를 갖도록) 허용하는 이용가능성 프로파일을 갖는 전기 장치(208)를 포함하고; 그룹 2는 이용가능성 프로파일을 갖는 전기 장치(208)를 포함하여 45분 동안 전기 장치가 턴오프 되도록 (또는 감소된 자신의 에너지 소비를 갖도록) 하는 이용가능성 프로파일을 갖는 전기 장치(208)를 포함하며; 그룹 3은 30분 동안 전기 장치가 턴오프 되도록 (또는 감소된 자신의 에너지 소비를 갖도록) 하는 이용가능성 프로파일을 갖는 전기 장치(208)를 포함한다.
소비가 제 1 시간 간격 동안 제어되는 전기 장치(208)의 그룹이 이하와 같이 제어 노드(202)의 프로세서(604)에 의해 형성될 수 있다. 제어 노드(202)는 통신 인터페이스(608)를 통해 모든 제 1 시간 간격 동안 턴오프 (또는 에너지 소비를 감소)하기 위해 그룹 1의 전기 장치(208)에 요청을 보내고, 제 1 시간 간격의 (그 이용가능한 45분의) 처음 30분 동안만 턴오프 (또는 에너지 소비를 감소)하기 위해 그룹 2의 전기 장치(208)에 요청을 보내고, 제 1 시간 간격의 30분 내지 1시간의 기간 동안 턴오프 (또는 에너지 소비를 감소)하기 위해 그룹 3의 전기 장치(208)에 요청을 보낸다. 통상적으로, 그룹은 전기 장치(208)의 다수로 구성되고, 이것은, 주어진 그룹에서 턴오프되는(또는 감소된 자신의 에너지 소비를 갖는) 전기 장치(208)의 수가 그룹 내 관련된 총 소비의 감소의 규모를 변경하기 위해 변경될 수 있고, 예컨대, 에너지 소비의 감소량은 도 12b의 결합된 그래프에 도시된 바와 같이 제 1 시간 간격의 전체에 걸쳐 실질적으로 일정하고, 그룹 1의 기여도는 실선으로, 그룹 2의 기여도는 점선으로, 그리고 그룹 3의 기여도는 파선으로 도시된다.
일부 실시예에서, 제 1 시간 간격에서 절감된 에너지의 회복은 도 9의 예시에 도시된 2개의 시간 간격 이상에서 발생한다. 주어진 전기 장치의 에너지 회복은 제어 노드(202)에서의 장치 데이터베이스(606)의 '에너지 회복 속성'에 저장된다. 제어 노드(202)는 전기 분배 네트워크의 에너지 소비의 전체 프로파일을 형성하기 위한 전략을 발전시키기 위해 그 제어 g에서 전기 장치(208)의 각각의 에너지 회복 특징을 사용한다.
도 13은 예컨대 온수기가 될 수 있는 전기 장치(208)가 시간 간격(1시간)에 관한 장기간의 에너지 회복을 갖는 예시를 도시한다. 도 13의 파선은 이러한 전기 장치(208)의 에너지 회복 특징을 도시한다. 도시되는 바와 같이, 에너지를 회복하는데 소요되는 시간은 다수의 시간 간격을 포함하고, 중요하게는, 후속하는 시간 간격의 각각은 전기 장치(208)에 의해 회복되는 에너지의 양은 시간 간격 1 동안 절감되는 에너지의 양보다 상당히 작다. 그러므로, 사용된 전기 장치(208)가 신속하게 보다는 연장된 시간의 기간 동안 에너지를 회복하지 않는 경우, 후속하는 시간 간격에서 다른 그룹을 제어함으로써 미래의 시간 간격에 대하여 절감된 에너지 회복을 푸시(push)하는 것이 보다 수월하다. 바람직한 에너지 소비를 표시하는 도 13의 실선이 도시된다. 그러므로, 적절하게 전기 장치(208)를 그룹핑하고 전기 회복 속성과 같은 적절한 특징을 갖는 전기 장치(208)를 선택함으로써, 주어진 영역의 전력 소비의 형태를 조작할 수 있다.
도 14a에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 하나 이상의 전기 장치(208)는 예컨대 빌딩 관리 시스템(BMS)이 될 수 있는 컴퓨터 기반 에너지 관리 시스템(EMS)(1400)의 제어 하에서 동작할 수 있다. EMS(1400)는 통상적으로 지역적으로 정의될 수 있는 에너지 관리 규칙(EMS 규칙)에 따르는 하나 이상의 전기 장치(208)의 에너지 수요 및/또는 소비(또는 제공)를 감시하고, 제어하며 최적화한다. 통상적으로, EMS(1400)는 특정 구내(지대 또는 빌딩)에서 위치되고 지역 에너지 관리를 제공한다. 일정 배열에서, EMS(1400)는 공통 소유권을 공유하는 분산된 전기 장치(208)(예컨대, 특정 사업에 의해 모두 소유되는 분산된 전기 장치(208)를 제어할 수 있다.
EMS(1400)의 제어 하의 전기 장치(208)의 형태는 난방, 냉방, 환기, 조명, 전력 공급, 불 및 보안 장치 중 하나 이상을 포함한다. 각각은 EMS(1400)는 예컨대 빌딩 내의 에너지 사용을 관리하기 위해 큰 빌딩 내에서 전기 장치(208)의 전력 사용을 제어하기 위해 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소를 포함할 수 있다. 통상적으로, EMS(1400)는 (예컨대, 업무 시간 동안 전력 공급을 중단시킴으로써) 빌딩의 사용자를 방해하거나 이들에게 불편을 주지 않으면서 빌딩의 에너지 효율을 최적화하도록 구성된다.
제어 노드(202)는 게이트웨이로서 동작하는 인터페이스 관리자(1402)를 통해 EMS(1400)에 접속하도록 배열된다. 인터페이스 관리자(1402)는 EMS(1400)가 상이한 프로토콜을 사용하는 다른 네트워크에 접속하는 것을 가능하게 한다. 인터페이스 관리자(1402)는 프로토콜 번역기, 임피던스 매칭 장치, 속도 변환기, 폴트 분리기(fault isolator) 및 인터페이스 관리자(1402)가 예컨대 EMS(1400)로/로부터 데이터를 전달하는 것을 가능하게 하기 위한 필수 인터페이스를 제공하는 신호 번역기를 포함할 수 있다.
인터페이스 관리자(1402)는 상기 기재된 시스템과 상이한 시스템을 포함하는, 에너지 관리 시스템의 형태와 상이한 전기 장치(208)를 제어하기 위한 요청을 다룰 수 있게 된다.
인터페이스 관리자(1402)의 예시적인 구성요소는 도 14b에 도시된다. 인터페이스 관리자(1402)는 제어 노드(202)에 접속하기 위해 배열되는 입/출력 인터페이스(1404), EMS(1400)에 접속하기 위해 배열되는 EMS 인터페이스(1406), 프로세서(1408) 및 저장 장치(1410)를 포함한다.
입/출력 인터페이스(1404)는 제어 노드(202)로부터 (제어 요청을 포함하는) 데이터를 수신하고 제어 노드(202)에 데이터를 전송하도록 배열된다. EMS 인터페이스(1400)는 EMS(1400)에 데이터를 보내고 이것으로부터 데이터를 수신하도록 배열된다. 프로세서(1408)는 이하에서 더 상세히 기재되는 바와 같이, 인터페이스 관리자(1402)를 통과하는 데이터를 처리하도록 배열된다.
프로세서(1408)는 EMS(1400)의 제어 하에서 전기 장치(208)를 제어하기 위해 제어 노드(202)로부터 수신되는 요청을 처리한다. 프로세서(1408)는 수신된 요청중 어떤 것이 EMS 규칙과 호환가능한지 결정하기 위한 (저장소(1410)에 저장된 프로그램의 형태가 되는) 로직을 사용한다. EMS 규칙과 호환가능하도록 결정되는 요청이 구현되도록 EMS 인터페이스(1406)를 통해 EMS(1400)로 보내지고, EMS 규칙과 충돌하는 요청은 EMS(1400)로 보내지지 않고 제어 노드(202)로 복귀된다. 복귀된 요청의 수신 직후, 제어 노드(202)는, EMS(1400)의 제어 하의 전기 장치(208)가 제어를 위해 이용가능하지 않고 그룹을 재할당하고 새로운 요청을 적절하게 발행할 수 있는 것을 표시하기 위해 장치 데이터베이스(606)를 업데이트할 수 있다.
EMS 규칙은 사용자 데이터베이스에 정의된 이용가능성에 더하여 사용자에 의해 정의된 장치 이용가능성에 관한 것이다. 예시적인 배열에서, EMS(1400)는 슈퍼마켓과 같은 사업체의 제어 냉장 유닛을 이 될 수 있다. 이러한 사업체는 냉장 유닛을 위한 전력을 제어하기 위하여 EMS 규칙을 정의할 수 있고; 예컨대, 사업체의 규칙은 냉장 유닛이 24시간에서 1시간 미만으로 제어되는 것을 지시한다. 냉장 유닛을 제어하기 위한 요청을 제어 노드(202)로부터 수신한 직후, 인터페이스 관리자(1402)는 충돌의 존재 여부를 결정하기 위한 냉장 유닛의 EMS 규칙과 요청을 비교한다. 예컨대, 요청은 EMS 규칙에 의해 구체화되는 최대 시간을 초과하는 2시간 동안 냉장 유닛을 제어할 수 있다. 또는 요청은 30분 동안 냉장 유닛을 제어하는 것일 수 있지만, 인터페이스 관리자(1402)는 EMS(1400)를 참고하여, 냉장 유닛이 이전 24시간의 45분 동안 이미 제어되었는지를 결정할 수 있고, 그러므로, 30분 동안 냉장 유닛을 제어하는 것은 EMS 규칙에 위배된다. 이러한 예시적인 경우의 각각에서, 인터페이스 관리자(1402)는 EMS(1400)에 요청을 전달하지 않고 제어 노드(202)에 요청을 돌려보낸다.
EMS 규칙은 사용자가 장치 데이터베이스(606)에 저장된 전기 장치(208)의 사용자 정의 이용가능성(708)에 우선하는 시간 독립적 규칙이 될 수 있고, 또는 EMS 규칙은, 특정 전기 장치(208)를 사용할 예측하지 못한 필요성과 같은, 지역적 이벤트에 응답하여 제어 노드(202)로부터 수신된 요청을 무시하기 위하여 일시적으로 사용자에 의해 적용될 수 있다. 예컨대, EMS(1400)는, 전기 장치(208)가 사업에 의해 정의된 사용자 정의 이용가능성에 따라 제어 노드(202)에 의한 제어를 위해 일반적으로 이용가능한, 체인점들 중 하나인 특정 슈퍼마켓 상점에서 동작할 수 있다. 그러나, 하나 이상의 전기 장치(208)의 실패와 같은 특정 상점에서의 지역 이벤트에 응답하여, 상점 관리자는 사업체의 필요를 충족시키기 위하여 상점의 전기 장치(208)의 일반적인 이용가능성을 무시하는 것을 원할 수 있다. 일부 실시예에서, 인터페이스 관리자(1402)는 무시 스위치 또는 버튼에 의해 제공될 수 있는 무시 기능(override function)을 포함할 수 있고, 이 스위치 또는 버튼이 선택되면 제어 노드(202)로부터 EMS(1400)에 인터페이스 관리자(1402)가 임의의 요청을 보내는 것을 방지할 수 있다. 무시 기능은 하드웨어 및 소프트웨어에 제공될 수 있고 사용자에게 원거리로 접근가능할 수 있다. 이것은 사용자가 위급 상황에서 신속하게 제어 노드(202)의 제어를 무시하는 것을 가능하게 한다.
제어 노드(202)에 의해 보내진 요청의 호환가능성을 결정하기 위하여, 프로세서(1403)는 제어 노드(202)에 의해 보내진 요청에서 구체화된 장치를 위한 임의의 기존의 EMS 규칙이 존재하는지를 결정하기 위해 EMS 인터페이스(1406)를 통해 EMS(1400)에 질의(interrogate)할 수 있다. 프로세서(1408)는 그 충돌 여부를 결정하기 위하여 EMS 규칙과 요청을 비교할 수 있다. 인터페이스 관리자(1402)에 저장된 추가 로직은, EMS 규칙과 충돌하는 제어 노드(202)에 의해 보내지는 요청이, EMS(1400)로 보내지고 EMS(1400)의 제어 하에서 전기 장치(208)의 동작을 방해하는 것을 방해한다. 이것은, EMS 규칙이 업데이트될 때마다 EMS(1400)의 소유주가 사용자 데이터베이스(406)의 자신의 사용자 정의 이용가능성(518)을 업데이트하는 것을 요구하지 않음으로써, 빌딩의 사용자에게 불편을 유발하는 것을 방지한다.
연장된 기간(예컨대, 수 시간) 동안 EMS(1400)의 제어 하에서 전기 장치(208)를 제어하기 위한 복수의 요청이 인터페이스 관리자(1402)를 통해 EMS(1400)에 단일 전송으로 보내질 수 있다. 인터페이스 관리자(1402)는 상응하는 기간 동안 EMS 규칙과 복수의 요청을 비교할 수 있고 충돌이 일어나지 않을 경우 EMS(1400)에 요청을 보낼 수 있다. 하나 이상의 충돌이 일어날 경우, 인터페이스 관리자(1402)는 제어 노드(202)에 모든 요청을 돌려보낼 수 있거나, BMS(1400)에 호환가능한 요청을 보내고 제어 노드(202)에 충돌하는 요청을 돌려보낼 수 있다. 인터페이스 관리자(1402)는 예정된 시간에서의 구현을 위하여 지역적으로 명령을 캐시에 저장하거나 버퍼링할 수 있다.
단일 전송으로 연장된 기간 동안 모든 요청을 전송하는 것은 제어 노드(202)와 EMS(1400) 간의 통신 링크의 실패가 발생할 때 제어 노드(202)로부터 요청과 함께 EMS(1400)가 그 전기 장치(208)를 제어하는 것을 가능하게 하는 장점을 갖는다. 더욱이, EMS(1400)의 제어 하의 전기 장치(208) - 특정한 EMS 규칙이 정의되지 않음 - (즉, 제어 노드(202)에 의한 제어를 위해 바로 이용가능함)는 통신 링크의 실패로부터 보호된다. 예컨대, 제어 노드(202)와 EMS(1400)간의 통신 링크가 바람직한 동작이 완료되기 전에 실패할 경우, 제어 하의 전기 장치(208)는 인터페이스 관리자(1402)가 완전한 세트의 요청을 캐시에 저장하므로 원치않는 상태에 남겨질 것이다. 더욱이, 동시에 복수의 요청을 보냄으로써, 인터페이스 관리자(1402)는 요청이 계획되는 시간 인터벌에 앞서 EMS 규칙을 갖는 요청의 호환성을 결정할 기회를 갖고, 그러므로, 요청이 제어 노드(202)가 전기 장치(208)를 제어할 필요가 있는 시간에 보내질 경우보다 더 일찍 제어 노드(202)는 복귀된 요청을 수신하고, 그러므로, 제어 노드(202)는 전기 장치(208)의 그룹을 재할당하고 제어할 더 많은 시간을 갖는다. 이것은 제어 노드(202)의 연산 부담을 감소시키고 제어 노드(202)가 보다 신속하게 전기 장치(208)의 이용가능성을 변경하기 위해 반응할 수 있게 한다.
일부 실시예에서, 인터페이스 관리자(1402) 또는 EMS(1400)는 제어 노드(202)와 EMS(1400) 간의 통신 링크의 실패를 감지할 수 있고, 실패에 반응하여 EMS(1400)에 의해서만 정의되는 상태로 제어 노드(202)에 의해 제어되는 전기 장치로 복귀하는 요청을 지역적으로 생성할 수 있다. 통신 실패는 예컨대 예측된 제어 요청이 수신되지 않은 것을 인지함으로써 감지될 수 있다. 이것은 전기 장치가 통신 링크 실패에 따르는 부적절한 상태로 남아있는 것을 막고 EMS(1400)의 제어 하에서 전기 장치(208)의 사용자에게 생기는 방해 및 불편을 최소화한다.
본 명세서에 기재된 기법과 방법은 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 예컨대, 이러한 기법은 하드웨어(하나 이상의 장치), 펌웨어(하나 이상의 장치), 소프트웨어(하나 이상의 모듈) 또는 이들의 결합에서 구현될 수 있다. 하드웨어 구현은 하나 이상의 주문형 반도체(ASIC), 디지털 신호 처리기(DSP), 디지털 신호 처리 장치(DSPD), 프로그램가능 논리 장치(PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 마이크로프로세서, 본 명세서에 기재된 기능을 수행하도록 설계된 기타 전기 유닛 또는 이들의 결합 내에서 구현될 수 있다. 펌웨어 또는 소프트웨어에 있어서, 본 명세서에 기재된 기능을 수행하는 적어도 한 세트의 칩 세트의 모듈을 통해 구현이 실행된다(절차, 기능 등). 소프트웨어 코드는 데이터 저장 유닛에 저장되고 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 데이터 저장 유닛은 프로세서 내에서 구현되거나 프로세서 외부에서 구현될 수 있다. 후자의 경우에, 이것은 선행 기술에 알려진 바와 같이 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신방식으로 결합가능하다. 게다가, 본 명세서에 기재된 시스템의 구성요소는 이것에 관하여 기재되는 다양한 측면 등을 성취하는 것을 용이하게 하기 위하여 추가적인 구성요소에 의해 재배열되고 보충될 수 있고, 이 구성요소는 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 주어진 도면에서 상술된 정확한 구성에 정의되지 않는다.
상기 실시예는 본 발명의 설명적인 예시로서 이해되어야 한다. 본 발명의 추가 실시예가 계획된다. 예컨대, 중앙 노드(200)의 사용자 인터페이스(310)를 통해 중앙 노드(200)와 상호작용하고 이에 정보를 제공할 수 있는 것이 상기 기재된다. 특정 배열에서, 사용자는 다른 곳에 위치된 사용자 인터페이스를 사용하여 중앙 노드(200)와 상호작용할 수 있거나 인터넷을 통해 중앙 노드(200)와 통신하기 위해 인터넷 브라우저를 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자에 의해 수행되는 것으로 기재되는 통신은, 대신에, 예컨대 사용자 캘린더에 접근하도록 적응될 수 있는 컴퓨터 알고리즘 및/또는 예컨대 사용자와 관련되는 장치의 이용가능 시간을 결정하는 다른 개인 정보를 사용하여 자동적으로 수행될 수 있다.
또한, 제어 노드(202)는 통신하는 하나 이상의 전기 장치(208)의 IP 주소와 같은 네트워크 주소를 표시하는 어드레스 데이터를 저장할 수 있다. 일부 실시예에서, 전기 장치(208)는 가입자 식별 모듈(SIM) 카드와 같이 통합된 고유 식별자를 가질 수 있고, 예컨대, 이러한 경우에 어드레스 데이터는 MSISDN 번호와 같이 주어진 SIM 카드의 식별 번호를 포함한다. 일부 경우에, 전기 장치(208)와 제어 노드(202) 간의 통신은 전력선 통신으로 알려진, 전력선을 따르는 데이터의 전송에 의해 일어날 수 있다.
중앙 노드(200) 및 제어 노드(202)는 개별 구조에서 구현되는 것으로 상기 기재된다. 그러나, 이러한 노드의 구성요소 및 기능, 예컨대, 사용자 및 장치 데이터베이스는 복수의 분산된 물리적 구조를 이용하여 분산된 방식으로 구현될 수 있다.
다수의 상기 예시에 있어서, 전기 장치(208)에/로부터의 에너지 흐름은 2개의 값(에너지 온/에너지 오프) 사이에서 변경되었다. 그러나, 일부 실시예에서, 에너지 소비/제공은 디바이스를 턴온 또는 턴오프함으로써 단순히 제어될 수 없지만, 제어 노드(202)는 최대 용량 미만으로 장치가 동작하도록 제어할 수 있다.
도 8 내지 도 13을 참조하여 기재된 상기 다수의 예시에서, 전기 에너지의 총 소비의 감소는 주어진 시간 간격의 전기 장치(208)의 그룹의 전기 에너지 소비를 제어하는데 관하여 기재된다. 그러나, 상기 언급된 바와 같이, 일부 실시예에서, 선택된 그룹은 전기 분배 네트워크(102)에 전기 에너지를 제공하는 전기 장치(208)를 포함한다.
이러한 경우에, 도 8의 단계(800)에서 식별된 주어진 영역에서의 전기 에너지 소비의 제어는 전기 에너지의 이러한 제공자에 의해 에너지 제공의 양을 증가시키는 것을 포함할 수 있다. 그러므로, 도 9의 예시에서, 주어진 그룹은 그 소비를 중단시키거나 감소시키기 위한 것보다는 관련된 시간 간격 동안 에너지를 제공하기 위한 요청을 수신하는 복수의 에너지 제공자를 포함할 수 있고, 요청으로 인한 소비의 감소는 에너지 제공의 증가를 포함한다.
일부 에너지 제공자는 에너지 소비자에 관하여 상기 기재된 패턴과 동일하거나 유사한 에너지 회복 패턴을 보일 수 있다. 예컨대, 전기 에너지의 제공자가 그 베터리의 에너지를 저장하는 PEV와 같은 전기 에너지 저장 장치를 포함하는 경우, 주어진 시간 간격 동안; 후속하는 시간 간격 동안 그 배터리로부터의 에너지를 제공하기 위해 제어 노드(202)에 의해 요청될 수 있으며; PEV는 그 배터리 그 배터리 재충전하는 것과 같이 제공된 에너지를 회복할 수 있다.
풍력 터빈과 같은 전기 에너지를 생성하기 위한 에너지 제공자는, 제공된 전기 에너지를 "재충전" 또는 그렇지 않으면 회복할 필요가 없으므로 임의의 에너지 회복을 보이지 않을 수 있다.
일부 실시예에서, 제어 노드(202)는 전기 에너지를 소비하는 하나 이상의 그룹과 전기 에너지를 제공하는 하나 이상의 그룹을 포함하는 그룹의 결합을 선택한다. 일부 배열에서, 선택된 그룹의 하나 이상은 전기 에너지를 소비하는 전기 장치(208)와 전기 에너지를 제공하는 전기 장치의 결합을 포함한다.
임의의 하나의 실시예에 관하여 기재된 임의의 특징은 단독으로 또는 기재된 다른 특징과 결합하여 사용될 수 있고, 임의의 다른 실시예의 하나 이상의 특징과 결합하여 또한 사용될 수 있고 임의의 다른 실시예의 결합이 될 수 있는 것이 이해되어야 한다. 더욱이, 상기 기재되지 않은 동등물 또는 변형은 또한 동반하는 청구항에 정의된 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있다.

Claims (34)

  1. 전기 분배 네트워크 내에서의 전기 에너지 소비를 제어하는 방법으로서,
    상기 전기 분배 네트워크는 지리적인 영역에 전기 에너지를 공급하고, 복수의 전기 장치가 상기 지리적인 영역 내에서 분배되고, 상기 전기 장치의 각각은 상기 전기 분배 네트워크에 연결가능하여, 그로부터 제공되는 전기 에너지를 소비하는 것-그렇게 함으로써 상기 지리적인 영역에서의 전기 에너지 소비의 총량이 증가함- 및 상기 전기 분배 네트워크에 전기 에너지를 제공하는 것-그렇게 함으로써 상기 지리적인 영역에서의 전기 에너지 소비의 총량이 감소함- 중 적어도 하나를 실행하며, 상기 방법은:
    상기 지리적인 영역의 상기 전기 장치에 관한 프로파일 정보를 포함하는 장치 데이터베이스를 유지하는 단계;
    상기 전기 분배 네트워크에 의해 공급되는 전기 에너지의 소비가 제어되어야 하는 미래 시간의 기간을 식별하는 단계;
    상기 프로파일 정보를 기초로, 상기 지리적인 영역 내에 위치된 복수의 그룹의 상기 전기 장치를 선택하는 단계 - 각각의 상기 그룹은 복수의 상기 전기 장치를 포함함 - ;
    상기 미래 시간의 기간을 복수의 시간 간격으로 나누는 단계 - 각각의 상기 시간 간격은 관련된 그룹의 총 전기 에너지 소비가 제어되어야 하는 상기 미래 시간의 기간의 시간 간격임 -;
    하나 이상의 시간 간격과 각각의 선택된 상기 그룹을 관련시키는 단계 - 주어진 선택된 그룹과 관련된 상기 하나 이상의 시간 간격은, 다른 선택된 그룹과 관련된 상기 하나 이상의 시간 간격과 상이함 -; 및
    선택된 상기 그룹의 전기 장치에서의 수신을 위해, 하나 이상의 요청을 보내서 상기 전기 장치에 의한 전기 에너지 소비 및 제공 중 적어도 하나를 제어하고, 그렇게 함으로써 개별적인 관련된 시간 간격 동안, 상기 지리적인 영역의 전기 에너지의 총 소비량을 줄이는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 선택된 상기 그룹 중 적어도 하나에 있어서, 상기 하나 이상의 요청은 상기 적어도 하나의 그룹과 관련된 전기 에너지 소비의 감소를 초래하는, 방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 선택된 상기 그룹 중 적어도 하나에 있어서, 상기 하나 이상의 요청은 상기 적어도 하나의 그룹과 관련된 전기 에너지 제공의 증가를 초래하는, 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 전기 장치가 전기 에너지를 소비하기 위해 배열되는 경우에, 상기 하나 이상의 요청은, 상기 전기 분배 네트워크로부터의 상기 전기 장치에 의해 소비되는 전기 에너지의 양이 상기 관련된 시간 간격 동안 감소되는 것을 초래하고, 전기 장치가 전기 에너지를 제공하기 위해 배열되는 경우에, 상기 하나 이상의 요청은, 상기 전기 분배 네트워크에 상기 전기 장치에 의해 제공되는 전기 에너지의 양이 상기 관련된 시간 간격 동안 증가되는 것을 초래하는, 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 전기 장치가 전기 에너지를 소비하기 위해 배열되는 경우에, 하나 이상의 요청은 상기 전기 장치가 상기 관련된 시간 간격 동안 상기 전기 분배 네트워크로부터 분리되는 것을 초래하고, 전기 장치가 전기 에너지를 제공하기 위해 배열되는 경우에, 상기 하나 이상의 요청은 상기 전기 장치가 상기 관련된 시간 간격 동안 상기 전기 분배 네트워크에 연결되는 것을 초래하는, 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 선택된 전기 장치는 전기 에너지 생성기를 포함하고, 상기 하나 이상의 요청은 상기 전기 에너지 생성기에 의한 전기 에너지 생성의 증가를 초래하는, 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관련된 하나 이상의 시간 간격은 총 에너지 소비량이 감소되는 그룹이 상기 미래 시간의 기간 내내 순차적으로 변경되도록 배열되는, 방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 주어진 상기 전기 장치에 대한 상기 프로파일 정보는 상기 주어진 전기 장치의 제어를 위한 이용가능성에 관한 것이고, 주어진 전기 장치의 상기 복수의 그룹 중의 하나로의 할당은 상기 주어진 전기 장치가 주어진 상기 시간 간격 동안 제어를 위해 이용가능한지를 기초로 수행되는, 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 정보는 상기 전기 장치 중 적어도 일부의 에너지 회복 속성에 관한 에너지 회복 정보를 포함하고, 복수의 그룹의 상기 선택은 상기 에너지 회복 정보를 기초로 수행되는, 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 정보는 상기 전기 장치 중 적어도 일부에 관한 소유권 정보를 포함하고, 복수의 그룹의 상기 선택은 상기 소유권 정보를 기초로 수행되는, 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 정보는 상기 전기 장치 중 적어도 일부에 관한 동작 특성 정보를 포함하고, 복수의 그룹의 상기 선택은 상기 동작 특성 정보를 기초로 수행되는, 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 정보는 상기 전기 장치의 적어도 일부의 장치 형태에 관한 정보를 포함하고, 복수의 그룹의 상기 선택은 상기 장치 형태 정보를 기초로 수행되는, 방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 정보는 주어진 전기 장치가 전기 에너지를 소비하기 위해 배열되는지 또는 상기 주어진 전기 장치가 전기 에너지를 제공하기 위해 배열되는지의 표시를 포함하는, 방법.
  14. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 정보는 상기 전기 장치와 관련된 에너지 소비 및 제공 중 적어도 하나의 양을 표시하는 에너지 양 표시기(indicator)를 포함하고, 상기 방법은:
    상기 미래 시간의 기간 동안 감소될 전기 에너지 소비의 총량을 식별하는 단계; 및
    상기 에너지 양 표시기를 기초로 전기 장치를 그룹에 할당하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로파일 정보는 주어진 전기 장치의 위치를 표시하는 위치 표시기를 포함하고, 상기 방법은:
    전기 에너지 소비가 제어되는 주어진 영역을 식별하는 단계 - 상기 주어진 영역은 상기 전기 분배 네트워크에 의해 공급되는 상기 지리적인 영역의 영역임 - ; 및
    상기 위치 표시기를 기초로, 상기 지리적인 영역 내에 위치된 상기 전기 장치의 복수의 상기 그룹을 선택하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 주어진 영역과 관련된 제어 노드에서 상기 장치 데이터베이스를 유지하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 청구항 16에 있어서, 상기 제어 노드로부터 상기 하나 이상의 요청을 보내는 단계를 포함하는 방법.
  18. 청구항 16에 있어서, 상기 장치 데이터베이스는 상기 주어진 영역에 위치한 전기 장치를 식별하는 장치 식별자를 포함하는, 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 장치 식별자를 사용하여 상기 전기 장치의 전기 에너지 소비 및 제공 중 적어도 하나의 패턴을 상기 제어 노드에서 감시하여, 상기 전기 장치와 관련된 전기 에너지 소비/제공 패턴에 관한 통계 정보를 컴파일(compile)하는 단계;
    상기 장치 데이터베이스에 상기 통계 정보를 저장하는 단계; 및
    상기 통계 정보를 기초로 전기 장치를 그룹에 할당하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 청구항 18에 있어서, 상기 제어 노드는 중앙 노드와 통신하도록 배열되고, 상기 중앙 노드는 사용자 데이터베이스를 포함하고, 상기 사용자 데이터베이스는 상기 전기 장치의 각각과 관련된 사용자를 식별하는, 방법.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 장치 데이터베이스는 상기 장치 식별자와 상이한 추가 식별자를 저장하도록 배열되고, 상기 추가 식별자는 대응하는 전기 장치를 각각 식별하고, 상기 사용자 데이터베이스는 상기 추가 식별자를 포함하는, 방법.
  22. 청구항 21에 있어서, 주어진 전기 장치를 식별하는 상기 추가 식별자를 변경하는 단계를 포함하는 방법.
  23. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 전기 장치는 상기 지리적인 영역의 복수의 구내(premise) 사이에서 분배되는, 방법.
  24. 청구항 23에 있어서, 각각의 상기 구내는 분배 피더(distribution feeder)를 통해 상기 전기 분배 네트워크에 연결되는, 방법.
  25. 청구항 23에 있어서, 주어진 상기 구내와 관련된 에너지 관리 시스템의 게이트웨이를 통한 전기 장치에서의 수신을 위해 하나 이상의 상기 요청을 보내는 단계를 포함하고, 상기 에너지 관리 시스템은 상기 게이트웨이와 관련된 장치를 제어하기 위해 규정된 규칙에 따라 상기 주어진 구내에서 전기 장치에 의한 전기 에너지 소비 및 제공 중 적어도 하나를 제어하도록 배열되는, 방법.
  26. 청구항 25에 있어서, 상기 요청이 상기 규정된 규칙과 호환가능한지의 결정에 기초하여 상기 요청을 상기 전기 장치에 전달할지를 상기 게이트웨이에서 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  27. 청구항 25에 있어서, 하나 이상의 미리 결정된 시간에서의 수행을 위해 하나 이상의 상기 요청을 버퍼링하는 단계를 포함하는 방법.
  28. 청구항 25에 있어서, 하나 이상의 상기 요청이 상기 규정된 규칙과 호환가능하지 않을 때 상기 장치 데이터베이스를 업데이트하는 단계를 포함하는 방법.
  29. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    전기 장치를 할당하여 상기 프로파일 정보를 기초로 복수의 모델을 생성하는 단계;
    하나 이상의 에너지 관리 기준에 대하여 상기 복수의 모델을 평가하는 단계;
    상기 평가를 기초로 선호되는 모델의 하나 이상의 특징을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 특징을 기초로 적어도 부분적으로 상기 그룹의 선택을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
  30. 청구항 29에 있어서, 상기 결정은 상기 하나 이상의 특징을 결정하기 위하여 상기 생성된 복수의 모델을 내삽 및 외삽 중 적어도 하나를 하는 단계를 포함하는 방법.
  31. 청구항 29에 있어서, 상기 에너지 관리 기준은 재정 데이터를 포함하고, 상기 재정 데이터는 시간 의존적 전기 에너지 시장 가치, 균형 관리 서비스 및 제한 관리 서비스 중 적어도 하나에 관한 것인, 방법.
  32. 전기 분배 네트워크 내에서의 전기 에너지 소비를 제어하는 제어 노드로서,
    상기 전기 분배 네트워크는 지리적인 영역에 전기 에너지를 공급하고, 복수의 전기 장치가 상기 지리적인 영역 내에서 분배되고, 상기 전기 장치의 각각은 상기 전기 분배 네트워크에 연결가능하여, 그로부터 제공되는 전기 에너지를 소비하는 것-그렇게 함으로써 상기 지리적인 영역에서의 전기 에너지 소비의 총량이 증가함- 및 상기 전기 분배 네트워크에 전기 에너지를 제공하는 것-그렇게 함으로써 상기 지리적인 영역에서의 전기 에너지 소비의 총량이 감소함- 중 적어도 하나를 실행하고, 상기 제어 노드는:
    상기 전기 장치에서의 수신을 위한 요청을 보내고 중앙 노드와 통신하기 위한 통신 수단 - 상기 중앙 노드는 상기 전기 장치의 각각에 관련된 프로파일 정보를 저장하도록 배열된 장치 데이터베이스를 포함함 - ;
    전기 분배 네트워크의 전기 에너지 소비가 제어되어야 하는 미래 시간의 기간의 표시를 수신하도록 배열되는 입력 수단; 및
    처리 수단을 포함하며, 상기 처리 수단은:
    상기 프로파일 정보를 기초로, 복수의 그룹의 상기 전기 장치를 선택하고 - 각각의 상기 그룹은 복수의 상기 전기 장치를 포함함 - ;
    상기 미래 시간의 기간을 복수의 시간 간격으로 나누고 - 각각의 상기 시간 간격은 관련된 그룹의 총 전기 에너지 소비가 제어되어야 하는 상기 미래 시간의 기간의 시간 간격임 -
    하나 이상의 시간 간격과 각각의 선택된 상기 그룹을 관련시키며 - 주어진 선택된 그룹과 관련된 상기 하나 이상의 시간 간격은 상기 주어진 선택된 그룹 이외의 선택된 그룹과 관련된 하나 이상의 시간 간격과는 상이함 - ;
    선택된 상기 그룹의 상기 전기 장치에서의 수신을 위해, 상기 통신 수단을 통하여 하나 이상의 요청을 보내서 상기 전기 장치에 의한 전기 에너지 소비 및 제공 중 적어도 하나를 제어하고, 그렇게 함으로써, 개별적인 관련된 시간 간격 동안, 상기 지리적인 영역의 전기 에너지의 총 소비량을 감소시키도록 배열되는, 제어 노드.
  33. 전기 분배 네트워크 내에서의 전기 에너지 소비를 제어하는 시스템으로서,
    상기 전기 분배 네트워크는 지리적인 영역에 전기 에너지를 공급하고, 복수의 전기 장치가 상기 지리적인 영역 내에서 분배되고, 상기 전기 장치의 각각은 상기 전기 분배 네트워크에 연결 가능하여, 그로부터 제공되는 전기 에너지를 소비하는 것-그렇게 함으로써 상기 지리적인 영역에서의 전기 에너지 소비의 총량이 증가함- 및 상기 전기 분배 네트워크에 전기 에너지를 제공하는 것-그렇게 함으로써 상기 지리적인 영역에서의 전기 에너지 소비의 총량이 감소함- 중 적어도 하나를 실행하고, 상기 시스템은:
    청구항 32에 기재된 복수의 제어 노드 - 상기 제어 노드의 각각은 상기 지리적인 영역의 상이한 영역과 관련됨 - ; 및
    상기 중앙 노드를 포함하는, 시스템.
  34. 청구항 33에 있어서, 그 프로파일 정보가 상기 장치 데이터베이스에 저장되는 상기 전기 장치는 상이한 사용자 계정과 관련되고, 상기 중앙 노드는 상기 사용자가 상기 계정에 액세스하고 상기 장치 데이터베이스에 저장된 정보를 변경하기 위한 사용자 인터페이스를 포함하는, 시스템.
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