KR102072421B1 - 기기 전력 정보와 요금제에 기반하여 기기를 운용하는 방법 및 장치 - Google Patents

기기 전력 정보와 요금제에 기반하여 기기를 운용하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기기 전력 정보에 따른 서버의 기기 운용 방법에 관한 것으로 본 발명에 따른 기기 운용 방법은 최소의 전력 요금이 발생하도록 AC(Alternating Current: AC)와 DC(Direct Current: DC) 상호 간 전력 모드를 전환하는데 사용하는 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보를 수신하는 단계, 상기 수신한 정보를 이용하여 상기 기기를 구성하는 적어도 하나의 구성요소에 대한 최대출력 대비 출력량인 복수 개의 가동률 각각에 따라 DC 전원 사용시 상기 기기를 운용할 수 있는 복수개의 시간 정보를 각각 계산하는 단계,
상기 계산된 시간 중에서 미리 결정된 기준에 따라 선택된 배터리 운용 가능 시간에 기반하여 제1 기기 전력 제어 정보를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 제1 기기 전력 제어 정보에 따라 기기를 제어하는 단계를 포함하는 것을 을 특징으로 한다.

Description

기기 전력 정보와 요금제에 기반하여 기기를 운용하는 방법 및 장치{Method and Apparatus for management according to device power information and utility data}
본 발명은 전력 제어에 관한 것으로, 보다 구체적으로 전력 정보와 요금제에 기반하여 기기를 운용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 한정된 에너지 자원을 더욱 효율적으로 이용하고 에너지 소비를 줄이기 위한 방안으로 에너지 가격을 시간대나 계절별로 구분하여 차등화 하는 방안이 강구되고 있다.
한편, 상업용 빌딩에서 컴퓨터의 에너지 소비량은 전체 에너지 중 12%이며, 주거용 빌딩에서 컴퓨터의 에너지 소비량은 전체 에너지 중 9%를 사용하고 있어 큰 비중을 차지하고 있다.
이에 요금이 높은 시간대에 전력을 최소한으로 소비함으로써 에너지 가격의 변동에 따라 자신에게 가장 합리적으로 에너지를 사용하는 방법이 필요하며 이에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 부응하기 위한 것으로, 시간에 따라 변동하는 전력의 요금제, 전력 기기의 정보 및 기기의 사용정보를 기반으로 DC (Direct Current : DC) 전력을 사용할 구간을 결정하여 AC(Alternating Currnet : AC) 전력과 DC 전력 상호 간에 전력 사용 모드를 전환하는 제어 정보를 설정함으로써(이하 DC전환 정보라고 한다.) 전력을 더욱 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 기기 운용 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기기 전력 정보에 따른 기기 운용 시스템의 서버는 최소의 전력 요금이 발생하도록 AC(Alternating Current: AC)와 DC(Direct Current: DC) 상호 간 전력 모드를 전환하는데 사용하는 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보를 수신하는 송수신부, 상기 수신한 정보를 이용하여 상기 기기를 구성하는 적어도 하나의 구성요소에 대한 최대출력 대비 출력량인 복수 개의 가동률 각각에 따라 DC (Direct Current:DC) 전원 사용시 상기 기기를 운용할 수 있는 복수 개의 시간정보를 각각 계산하고, 상기 계산된 시간 중에서 미리 결정된 기준에 따라 선택된 배터리 운용 가능 시간에 기반하여 제1 기기 전력 제어 정보를 생성하고, 상기 생성된 제1 기기 전력 제어 정보에 따라 기기를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기기 전력 정보에 따른 기기 운용 장치는 최소의 전력 요금이 발생하도록 AC(Alternating Current: AC)와 DC(Direct Current: DC) 상호 간 전력 모드를 전환하는데 사용하는 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보를 송신하는 송신부, 기기를 구성하는 적어도 하나의 구성요소에 대한 최대출력 대비 출력량인 복수 개의 가동률 각각에 따라 DC(Direct Current:DC) 전원 사용시 상기 기기를 운용할 수 있는 복수 개의 시간 정보를 각각 계산한 정보를 수신하고, 상기 계산된 시간 중에서 미리 결정된 기준에 따라 선택된 배터리 운용 가능 시간에 기반하여 생성된 제1 기기 전력 제어 정보를 수신하고, 상기 수신한 제1 기기 전력 제어 정보에 따라 기기를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기기 전력 정보에 따른 서버의 기기 운용 방법은 최소의 전력 요금이 발생하도록 AC(Alternating Current: AC)와 DC(Direct Current: DC) 상호 간 전력 모드를 전환하는데 사용하는 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보를 수신하는 단계, 상기 수신한 정보를 이용하여 상기 기기를 구성하는 적어도 하나의 구성요소에 대한 최대출력 대비 출력량인 복수 개의 가동률 각각에 따라 DC 전원 사용시 상기 기기를 운용할 수 있는 복수개의 시간 정보를 각각 계산하는 단계, 상기 계산된 시간 중에서 미리 결정된 기준에 따라 선택된 배터리 운용 가능 시간에 기반하여 제1 기기 전력 제어 정보를 생성하는 단계, 상기 생성된 제1 기기 전력 제어 정보에 따라 기기를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기기 전력 정보에 따른 기기의 운용 방법은 최소의 전력 요금이 발생하도록 AC(Alternating Current: AC)와 DC(Direct Current: DC) 상호 간 전력 모드를 전환하는데 사용하는 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보를 송신하는 단계, 기기를 구성하는 적어도 하나의 구성요소에 대한 최대출력 대비 출력량인 복수 개의 가동률 각각에 따라 DC(Direct Current:DC) 전원 사용시 상기 기기를 운용할 수 있는 복수 개의 시간 정보를 각각 계산한 정보를 수신하는 단계, 상기 계산된 시간 중에서 미리 결정된 기준에 따라 선택된 배터리 운용 가능 시간에 기반하여 생성된 제1 기기 전력 제어 정보를 수신하는 단계, 상기 수신한 제1 기기 전력 제어 정보에 따라 기기를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 서버는 시간에 따라 변동하는 전력 요금제, 전력 기기의 정보 및 기기의 사용정보에 따라 DC 전환 정보를 생성할 수 있으며, 이에 따라 전력 소비를 줄이고 최소의 요금으로 전력을 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 기기 운용 방법의 구성요소를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 서버가 전력 요금제, 기기 정보를 이용하여 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 도시하는 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 서버가 도2의 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 서버가 도3a의 S330 단계에서 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 서버가 도 3a의 S320 단계에서 운용 레벨 모델링을 하는 방법을 구체화한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 서버가 S320, S330 단계에서 기기 전력 제어 정보를 생성하는 단계를 도시화한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 서버가 S330 단계에서 제1 기기 전력 제어 정보를 생성하는 단계를 구체화한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 특정 이벤트가 발생하는 경우, 서버가 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 특정 이벤트가 발생하는 경우, 서버가 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위해 사용자가 기기를 사용하는 정보를 이용하여 구성요소의 가동률을 결정하는 과정을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 특정 이벤트가 발생하는 경우, 서버가 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 배터리를 구비하지 않은 경우를 고려하여 서버가 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 서버가 제2 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 생성하는 과정을 도시화한 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따라 기기 운용 서버의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기기 운영 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
서버(125)는 본 발명의 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보를 수신하며, 상기 정보를 사용하여 기기 전력 제어 정보를 생성한다. 상기 기기 전력 제어 정보란, 최소의 요금이 발생하는 AC 전력과 DC 전력 상호 간에 전력 사용 모드를 전환하는 정보를 의미한다. 본 발명에서는 상기 기기 전력 제어 정보와 DC 전환 정보는 같은 의미로 사용할 수 있다.
서버(125)가 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위해 수신하는 정보는 요금제 정보(105), 빌딩 관련 정보(110), 사용자 정보(115), 기기 정보(120) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 요금제 정보(105)란 전력 공급 회사에 의해 부과되는 전력 요금제 정보를 포함할 수 있다. 상기 전력 요금제의 종류로는 실시간 요금제, 피크 요금제(Critical Peak Pricing: CPP), 계시별 요금제(Time Of Use: TOU)를 예로 들 수 있다.
실시간 요금제(Real Time Pricing: RTP)는 도매 혹은 소매가격을 기반으로 전력 요금이 시간대별로 바뀌는 요금제를 의미할 수 있다. 실시간 요금제와 TOU는 시간 별로 전력 요금에 차이가 나는 점은 유사하지만, 실시간 요금제는 TOU와는 달리 전력계통운영 및 수급상황에 따라 전력 요금이 가변적이므로, 실시간(최소 5분 단위)으로 변동요금을 소비자에게 제공할 수 있어야 한다. 실시간 요금제는 고정 요금제에 비하여 전력 요금의 변동성은 높지만, 소비자의 경제적인 사용시 공급자와 소비자 양측의 편익을 증가시킬 수 있다. 실시간 요금제에서는 고객기준부하(Customer Baseline Load: CBL) 및 표준요금을 설정할 수 있다. 그리고 고객기준부하 미만의 전력 사용량에 대해서는 표준요금을 적용하고, 고객기준부하를 초과한 전력 사용량에 대해서는 실시간 요금제에 따른 전력 요금을 적용함으로써, 전력 요금의 가격 변동성을 완화시킬 수 있다.
계시별 요금제(TOU)는 전력소비가 계절과 시간에 따라 차이가 클 때 이를 반영하여 요금을 2부제(On-peak, Offpeak) 혹은 3부제 형태로 차등 부과하는 방식이다. 이는 전력 시장 상황을 실시간으로 반영하지는 않고 통계적으로 접근하는 방식이다.
피크 요금제(Critical Peak Pricing: CPP)는 전력 계통의 신뢰도에 문제가 있거나 도매 가격의 급등 시에 공급자가 피크 요율을 적용할 수 있는 요금제이다. 피크 요금제는 계시별 요금제 등과 병행하여 연중 제한된 시간에 한해 적용될 수 있다.
DR(Demand Response : DR)신호란 가격이나 금전적인 보상 또는 전력회사의 지시에 반응하여 최종 소비자가 일상적인 소비패턴에서 벗어나 전력을 사용하는 것을 말한다. 대개 전력회사는 도매시장 가격이 높아지거나 계통신뢰도가 위협받는 상황에 대처하기 위해 최종소비자가 전력소비를 줄이도록 하면서 금전적인 보상을 제공한다. 주로 전력회사는 저장하고 있는 전력량보다 사용할 것이라고 예측되는 전력량이 높은 경우 DR 신호를 보냄으로써, 전력 소비를 줄이도록 한다.
상기 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보 중 빌딩 관련 정보(110)란 빌딩의 전력 사용패턴을 분석한 정보를 의미할 수 있다. 서버(125)는 상기 요금제 정보(105)와 빌딩 관련 정보(110)를 사용하여, 상기 요금제 정보에 포함된 복수개의 요금제 중 해당 빌딩에 적합한 최적의 요금제를 도출할 수 있다. 상기 요금제를 도출하는 방법은 통상의 기술자에게 용이한 것이며, 본 발명에서는 빌딩 별로 상기 최적의 요금제는 도출되어 있다고 본다.
상기 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보 중 사용자 정보(115)란 사용자의 식별 정보, 사용자의 기기 사용 정보 등을 의미할 수 있다. 상기 사용자의 기기 사용 정보란 사용자 별로 각 기기 구성요소를 사용하는 패턴에 대한 정보를 의미한다. 예를 들어, 상기 사용자 정보란 기기가 노트북인 경우 구성요소인 CPU, 디스플레이 등의 사용 패턴을 의미할 수 있다. 즉, 상기 사용자 정보란 상기 노트북의 용도나 사용자의 설정 등에 따라 달라지는 기기 구성요소의 사용 패턴을 의미할 수 있다. 상기 사용자 정보(115)는 운용 패턴 모델링(140)에 사용될 수 있다.
상기 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보 중 기기 정보(120)란 해당 기기 또는 기기 구성요소의 전력 사용량에 관련된 정보를 의미할 수 있다. 예를 들면, 노트북의 경우 상기 기기 정보(120)는 배터리 용량, CPU(Central Processing Unit: CPU) 전력 정보, 디스플레이 정보, 부가 기기 연결 유무 및 사용량 정보, 기기의 전력 사용량 등의 정보가 될 수 있다. 상기 기기 정보(120)는 후술할 운용 레벨 모델링(135)에 사용될 수 있다.
상기 서버(125)는 상기 기술한 요금제 정보(105), 빌딩 관련 정보(110), 사용자 정보(115), 기기 정보(120)를 이용하여 기기 전력 제어 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로 상기 기기 전력 제어 정보는 운용 레벨 모델링(135)과 기기 운용 최적화(150)과정을 거쳐 생성될 수 있다.
운용 레벨 모델링(135)이란, 기기 정보(120)를 사용하여 상기 기기를 구성하는 적어도 하나의 구성요소에 대한 복수 개의 가동률 각각에 따라 DC 전원 사용시 따라 기기를 운용할 수 있는 시간 정보를 계산하는 과정을 의미한다. 상기 기기 구성요소의 가동률이란, 기기 구성요소의 최대 출력 대비 출력량을 의미한다. 상기 운용 레벨 모델링(135) 과정은 기기를 구성하는 구성요소에 대해 복수 개의 가동률 각각에 따라 시간 정보를 계산한다.
운용 레벨 모델링(135) 과정을 수행한 후에 서버는 상기 운용 레벨 모델링 결과에 기반하여 기기들의 운용을 최적화할 수 있다.
기기 운용 최적화(150)는 상기 운용 레벨 모델링(135)과 요금제(130)를 사용하여 최적화된 기기 운용 정보를 생성하는 과정을 의미한다. 본 발명에서는 최소 요금이 발생하는 AC 전력과 DC 전력 상호 간에 전력 사용 모드를 전환하는 제어 정보를 의미하며, 이를 기기 전력 제어 정보라 한다. 상기 운용 레벨 모델링(135)을 이용해 기기 전력 제어 정보를 생성하는 구체적인 과정은 후술한다.
한편, 특정 이벤트가 발생하는 경우, 서버(125)는 운용 패턴 모델링(140)을 수행한다. 특정 이벤트가 발생하는 경우는 예를 들어 DR(demand response : DR)신호를 수신하는 경우가 있다. DR 신호를 수신하는 경우, 서버는 과도한 요금이 발생하는 것을 피하기 위해 전력 소비를 감소시켜야 한다. 따라서 전력 소비를 감소시키는 경우, 사용자가 불편을 느끼지 않는 범위를 도출하는 것이 중요하다.
상기 운용 패턴 모델링(140)이란, 상기 기기 구성요소와 사용자가 기기 구성요소를 사용하는 가동률 범위와의 관계를 모델링하는 과정을 의미한다. 상기 모델링 과정에서 도출한 패턴을 기기 운용 패턴이라 한다. 상기 운용 패턴을 이용하여 사용자의 기기 사용 패턴을 분석하면, 사용자가 불편을 느끼지 않는 범위 내에서 전력 소비를 감소시키는 것이 가능하다.
상기 운용 패턴 모델링(140)을 통해 전력 소비를 감소시키는 범위를 결정하면, 서버(125)는 운용 레벨 모델링(135)의 결과와 상기 결정된 범위를 이용해 새로운 기기 전력 제어 정보를 생성할 수 있다. 구체적인 과정은 후술한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 서버가 전력 요금제, 기기 정보를 사용하여 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 도시화 한 것이다.
A 단계에서 서버(240)는 요금제 정보(210), 날씨 정보(220), 빌딩관련 정보(230)와 해당 기기의 기기정보 및 사용정보를 수신한다.
B 단계에서 서버(240)는 상기 수신한 기기정보를 사용하여 운용 레벨 모델링을 수행한다. 상기 서버(240)는 미리 결정된 기준에 따라, 상기 수행한 운용 레벨 모델링 결과에서 도출된 시간 정보 중 상기 기기에 대한 배터리의 운용 가능 시간을 선택할 수 있다. 상기 배터리 운용 가능 시간이란, 배터리를 사용하여 기기를 운용할 수 있는 시간을 의미하는 것으로, 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 제한 조건을 설정하는 데 사용된다. 자세한 내용은 후술한다.
C 단계에서 서버(240)는 상기 배터리 운용 가능 시간을 사용하여 기기 전력 제어 정보를 생성한다. 즉, 최소요금이 발생하도록 AC 전력과 DC 전력 상호 간에 전력 사용 모드를 전환하는 제어 정보를 생성한다. 본 발명에서 상기 배터리 운용 가능 시간은 배터리의 총량과 같은 의미로 사용된다. 또한, 상기 배터리 운용 시간은 Bcapa로 표현될 수 있다.
D 단계에서 서버(240)는 상기 C 단계에서 생성한 기기 전력 제어 정보를 기기에 송신한다. 상기 기기는 수신한 상기 기기 전력 제어 정보에 따라서 AC 전력과 DC 전력 상호 간의 전력 사용 모드를 전환하도록 기기를 제어할 수 있다. 또한, 서버(240)는 상기 기기 전력 제어 정보를 기기에 송신하지 않고 직접 기기를 제어할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 서버가 도2의 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 도시한 순서도이다.
S310 단계에서 서버는 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보를 수신한다. 상기 수신하는 정보는 요금제 정보, 빌딩 관련 정보, 사용자 정보, 기기 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
S320단계에서 서버는 상기 수신한 기기정보를 사용하여 운용 레벨 모델링을 수행한다. 상기 서버는 상기 수신한 기기정보에 포함되어 있는 배터리 총 전력량과 기기 구성요소의 가동률에 따른 전력 소모량을 사용하여 상기 모델링 과정을 수행할 수 있다. 상기 모델링 과정을 수행한 후에, 서버는 미리 결정된 기준에 따라, 상기 수행한 운용 레벨 모델링 결과에서 도출된 시간 정보 중 상기 기기에 대한 배터리의 운용 가능 시간을 선택할 수 있다.
S330 단계에서 서버는 상기 계산된 배터리 운용 가능 시간을 사용하여 기기 전력 제어 정보를 생성한다. 상기 서버는 상기 배터리 운용 가능 시간을 사용하여 제한조건을 설정할 수 있다. 상기 기기 전력 제어 정보는 상기 제한 조건을 만족하는 범위 내에서 생성될 수 있다. 상기 기기 전력 제어 정보란 최소 전력 요금이 발생하도록 특정 시간에서 AC전력과 DC전력 상호 간에 전력 사용 모드를 전환하는 제어 정보를 의미한다(DC 전환 정보).
S340 단계에서 서버는 상기 생성한 기기 전력 제어 정보를 사용하여 기기를 제어할 수 있다. 또는 서버가 상기 정보를 기기에 송신하면, 기기는 상기 정보에 따라 기기를 제어할 수 있다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 서버가 도3a의 S330 단계에서 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 도시한 순서도이다.
S331 단계에서 서버는 제한 조건을 설정한다. DC 전력은 배터리 운용 가능 시간, 배터리 충전량, 방전량 등의 변수에 의하여 사용에 제한을 받는다. 따라서 서버는 상기의 제한 조건을 만족하는 범위 내에서 DC 전환 정보를 설정 해야 한다.
S333 단계에서 서버는 상기 제한 조건을 만족하는 DC 전환 정보의 후보 들을 생성한다. S335 단계에서 서버는 상기 DC 전환 정보의 후보들 각각에 대하여 발생하는 전력 요금을 계산한다. 상기 계산 결과에서 최소요금이 발생하는 DC 전환 정보를 기기 전력 제어 정보로 설정한다.
예를 들어, 상기 DC 전환 정보의 후보들은 DC1=[000000011001011000000000], DC2=[00000010001110000000000] 등이 될 수 있다. 상기 DC 전환 정보는 24시간 동안 시간 별로 0에서 충전, 1에서 방전됨을 의미할 수 있다. 즉 1인 구간에서 DC 전력을 사용하고, 0인 구간에서 AC 전력을 사용한다는 것을 의미할 수 있다. 상기 정보는 충전량과 방전량으로도 구성될 수 있다. 전력 요금을 계산한 결과 DC1 의 전력 요금이 더 적게 나오는 경우, 서버는 DC1을 기기 전력 제어 정보로 결정한다. 전력 요금을 계산하는 구체적인 방법은 후술한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 서버가 도 3a의 S320 단계에서 운용 레벨 모델링 과정을 구체화한 도면이다.
운용 레벨 모델링이란, 기기 정보(410)를 사용하여 기기를 구성하는 적어도 하나의 구성요소에 대한 가동률에 따라 DC 전원 사용시 기기를 운용할 수 있는 시간 정보를 계산하는 과정을 의미한다.
서버는 운용 레벨 모델링을 수행하기 위하여 기기정보(410)을 수신한다. 상기 기기정보(410)는 기기의 배터리 사양, CPU 전력, 디스플레이 레벨, USB 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 표(450), (460)은 상기 기기 정보(410)의 예이다. 표(450)은 노트북이 소모하는 전력, 전압, 전류를 포함하며, 표(460)은 클럭 속도에 따라 소비하는 전력을 포함한다.
서버는 상기 기기정보(410)를 사용하여 DC 전력 사용시 기기 구성요소의 가동률에 따른 사용 가능 시간을 구할 수 있다. 예를 들어, 표(450)에서 노트북1(NotePC 1)은 57.72W의 전력을 소비한다. 노트북 1의 CPU의 클럭 속도에 따른 전력 소비량이 표(460)이라고 가정하면, 노트북1의 클럭 속도가 100% 인 경우 노트북 1은 시간당 17W의 전력을 소비한다. 따라서 CPU만을 클럭 속도 100%로 사용하는 경우, 사용자는 노트북1을 대략 3시간 23분 정도 사용할 수 있다. 한편, 노트북은 디스플레이의 전력 소비도 고려되어야 한다. 디스플레이의 가동률이 100% 인 경우 시간당 11W를 사용한다고 가정하면, CPU의 클럭 속도를 100%, 디스플레이의 가동률을 100%로 사용하는 경우, 사용자는 노트북1을 대략 2시간 정도 사용할 수 있다. 이와 같은 방법을 사용하여, 기기 구성 요소의 가동률과 상기 가동률에 따른 기기 운용가능 시간과의 관계를 모델링 할 수 있다.
상기 모델링의 결과는 표(470)과 같이 나타낼 수 있다. 상기 표(470)에서는 CPU의 가동률을 100%, 디스플레이의 가동률을 90%로 사용하는 경우, 레벨 1로 정의되는 것을 확인할 수 있다. 다시 말해, 이는 레벨 1에서는 CPU의 가동률을 100%, 디스플레이의 가동률을 90%로 사용하는 경우 120분을 사용할 수 있다는 것을 의미할 수도 있다. 상기 레벨은 기기를 운용할 수 있는 시간을 의미할 수 있다.
마찬가지로 CPU의 가동률을 80%, 디스플레이의 가동률을 40%로 사용하는 경우, 레벨 4로 정의되는 것을 확인할 수 있다. 다시 말해, 이는 레벨 4에서는 가동률을 80%, 디스플레이의 가동률을 40%로 사용하는 경우 210분을 사용할 수 있다는 것을 의미할 수도 있다. 또한 CPU의 가동률을 90%, 디스플레이의 가동률을 30%로 사용하는 경우도 레벨 4로 정의될 수 있으며, 이는 레벨 4에서 가동률을 90%, 디스플레이의 가동률을 30%로 사용하는 경우도 210분을 사용할 수 있다는 것을 의미할 수 있다.
여기서 CPU의 가동률을 90% 사용한다는 것은 CPU의 클럭 속도를 90%로 조절한다는 것을 의미할 수 있다. 디스플레이의 가동률을 70% 사용한다는 것은 최대 소비 전력의 70%를 사용한다는 것을 의미할 수 있다.
상기 서버는 기기 구성 요소에 우선 순위 적용(420)하여 상기 운용 레벨 모델링을 수행할 수 있다. 또는, 상기 서버는 기기 구성 요소에 우선 순위를 적용하지 않고 상기 운용 레벨 모델링을 수행할 수 있다.
상기 모델링 결과는 기기정보에 의해 결정되는 것이므로, 해당 기기의 모델링 결과가 미리 결정되어 있다면, 서버는 그 결과를 사용할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 서버가 S320, S330 단계에서 기기 전력 제어 정보를 생성하는 단계를 도시화한 도면이다.
상기 도 4의 운용 레벨 모델링을 수행한 후, 서버는 미리 결정된 기준에 따라, 상기 모델링 결과에서 도출된 시간 정보 중 상기 기기에 대한 배터리 운용 가능 시간을 선택할 수 있다. 상기 미리 결정된 기준은 빌딩 운용 정책이 될 수 있다. 예를 들면, 기업의 정책 상 전력 소비를 줄이기 위해 DC 전력 사용 시간(즉, 배터리 운용 가능 시간을 의미한다.)이 4시간으로 결정될 수 있다. 이와 같은 과정으로 배터리 운용 가능 시간이 선택되면, 서버는 운용 레벨 모델링의 결과에서 레벨을 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 도 4의 표(470)에서는 레벨 5로 결정될 수 있다. 따라서 서버는 상기 레벨에 해당하는 각 기기의 구성요소의 가동률을 결정할 수 있다.
상기 결정된 기기의 배터리 운용 가능 시간은 DC 전환 정보를 생성하는 제한 조건으로 사용된다. 서버는 상기 제한 조건과 최적 빌딩 요금제(560)을 이용하여 최적화된 DC 전환 정보(570)를 생성한다. 구체적인 내용은 후술한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라 특정 이벤트가 발생한 경우, 서버는 운용 패턴 모델링(520)을 수행하며, 맵핑(550)단계에서 상기 운용 패턴 모델링의 결과, 운용 레벨 모델링(510)의 결과와 (555) 식을 이용해 기기에 대한 배터리 운용 가능 시간을 계산한다. 서버는 상기 계산된 배터리 운용 가능 시간을 사용해 최적화된 DC 전환 정보를 생성한다(570).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 서버가 도 3a의 S330 단계에서 기기 전력 제어 정보를 생성하는 단계를 구체화한 도면이다.
단계 S610에서 서버는 시간 별 전력 요금, 시간 별 AC 소비전력, 시간 별DC 소비전력을 생성할 수 있다. 여기서 AC 소비전력은 상시 전력으로 시간 별 소비전력의 값은 상수이며, 시간 별 전력요금은 빌딩 별 최적 요금제를 사용하므로 정해져 있다. 상기 시간 별 DC 소비전력은 충전, 방전 상태로 표기될 수 있고, 충전량, 방전량으로도 표기될 수 있다. 만약, 배터리를 구비하고 있지 않은 기기의 경우, 상기 DC 소비전력은 사용 전력량(W)으로 표기될 수 있다. (640)은 상기 생성한 시간 별 전력 요금, 시간 별 AC 소비전력, 시간 별 DC 소비전력을 생성한 예이다.
단계 S620에서 서버는 제한 조건을 설정하고, 상기 제한 조건을 만족하는 DC 전환 정보의 후보들을 생성할 수 있다.
DC 전력은 배터리 운용 가능 시간, 배터리 충전량, 방전량 등의 변수에 의하여 사용에 제한을 받는다. 따라서 서버는 제한 조건을 설정해야 한다. 상기 제한 조건은 도 5에서 설정한 배터리 운용 가능 시간을 사용할 수 있다. 예를 들어 제한조건은 (650)과 같은 형태가 될 수 있다. 즉, 제한 조건은 ⅰ) 방전량은 충전량보다 크지 않아야 한다, ⅱ) 충/방전량은 배터리의 총량을 넘지 않아야 한다, ⅲ) 충전량은 배터리의 총량의 80% 작다, ⅳ) 방전 시 배터리 총량의 20%를 limit으로 한다 와 같이 설정할 수 있다. 상기 제한 조건은 미리 설정된 배터리 운용 가능시간을 사용할 수 있으며, 서버 혹은 사용자가 설정할 수 있다. 예를 들어, 서버는 충전량을 배터리 운용 가능 시간의 70%로 설정할 수도 있다. 또한, 서버 혹은 사용자는 제한 조건을 추가하거나 삭제할 수 있다.
상기 제한 조건을 설정한 후, 서버는 상기 제한 조건을 만족하는 범위 내에서 DC 전환 정보의 후보들을 생성한다. DC 전환 정보의 후보들을 생성하는 이유는, 서버가 상기 DC 전환 정보 후보들의 전력 요금을 계산하여 최소의 요금이 발생하는 DC 전환 정보를 결정하기 위함이다. (660)은 DC 전환 정보의 후보를 생성한 예이다. DC1과 DC2는 서로 다른 후보이며, DCc는 충전(charge), DCd는 방전(discharge)을 의미할 수 있다. 따라서 상기 DC 전환 정보의 후보에서 기기는 DCc인 시간에서 AC전력을 사용하며, DCd인 시간에서는 DC전력으로 전환하여 전력을 공급한다.
단계 S630에서 서버는 DC 전환 정보의 후보들 각각에 대해 발생하는 전력 요금을 계산하여 최소 요금이 발생하는 DC 전환 정보를 결정한다. 상기 결정된 정보가 기기 전력 제어 정보가 될 것이다. 전력 요금은 하기 수학식 1을 사용하여 계산될 수 있다.
수학식 1
Figure 112014072297646-pat00001
상기 수학식 1에서 전력 요금은 시간 별 AC전력과 DC전력의 차에 시간 별 전력 요금을 곱하여 그 결과를 더하는 방식으로 계산될 수 있다. AC 전력에서 DC 전력의 차를 구하는 이유는 DC 전력을 사용하는 구간은 AC 전력을 사용하지 않아 전력 요금이 발생하지 않기 때문이다. (670)은 최소 요금이 발생하는 DC 전환 정보의 일 예이다. (670) 과 같은 정보가 결정되면, 서버는 상기 정보가 DCc에서 DCd로 바뀌는 순간, 전력 사용 모드가 AC 에서 DC 로 전환되도록 제어하고, 반대로 상기 정보가 DCd에서 DCc로 바뀌는 순간, 전력 사용 모드가 DC 에서 AC 로 전환되도록 제어할 수 있다. 또는 상기 DC 전환 정보를 기기에 전송하여 전송 모드를 전환하도록 제어할 수 있다.
상기 DC 전환 정보는 주기적으로 혹은 특정 이벤트가 발생하는 경우에 생성할 수 있다. 상기 주기는 사용자가 설정하는 기간이 될 수 있다. 서버는 상기 설정된 주기에 따라서 상기 기기 전력 제어 정보를 생성할 수 있다.
특정 이벤트가 발생하는 경우에 서버는 새로운 기기 전력 제어 정보를 생성하여 기기를 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 특정 이벤트가 발생하는 경우, 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 도시한 도면이다.
A 단계는 특정 이벤트가 발생하기 전으로, 서버(740)는 현재의 기기 전력 제어 정보에 따라 기기를 운용할 수 있다.
B 단계는 특정 이벤트가 발생한 경우이다. 상기 특정 이벤트가 발생하는 경우, 예를 들면 DR(demand response:DR)신호를 수신하는 경우, 서버(740)는 기기의 전력 사용량을 감소시켜야 한다. 이 때 사용자가 불편을 느끼지 않는 범위 내에서 전력 사용량을 감소시켜야 한다.
전력 사용량을 감소시킬 범위를 결정하기 위해 서버(740)는 기 수신한 사용자의 기기 사용 정보를 이용하여 사용자의 운용 패턴을 도출할 수 있다. 서버(740)는 상기 운용 패턴을 이용해 새로운 기기 구성요소의 가동률을 결정하고, 상기 기기 구성요소의 가동률을 이용하여 새로운 기기 전력 제어 정보를 생성할 수 있다.
C 단계에서 서버(740)는 상기 결정된 기기 구성요소의 가동률을 이용하여 상기 새로운 기기 전력 제어 정보를 생성할 수 있다. 서버(740)는 상기 결정된 기기 구성요소의 가동률을 운용 레벨 모델링 결과에 맵핑하여 새로운 배터리 운용 가능 시간을 구할 수 있다. 이후 서버(740)는 상기 배터리 운용 가능 시간을 사용하여 새로운 기기 전력 제어 정보를 생성할 수 있다.
D 단계에서 서버(740)는 C 단계에서 생성한 새로운 기기 전력 제어 정보를 기기에 송신한다. 기기는 수신한 상기 기기 전력 제어 정보에 따라서 기기를 제어할 수 있다. 또한, 서버(740)는 상기 기기 전력 제어 정보를 기기에 송신하지 않고 이를 사용하여 직접 기기를 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 특정 이벤트가 발생하는 경우, 서버가 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위해 사용자의 기기 사용 정보를 사용하여 구성요소의 가동률을 결정하는 과정을 도시한 도면이다.
운용 패턴 모델링 단계(830)에서 서버는 수신한 사용자의 기기 사용 정보(810)를 분석하여 기기 운용 패턴을 도출한다. 예를 들어, 같은 노트북을 사용하는 경우라도 노트북을 사용하는 용도나 사용자의 설정에 따라 노트북 별로 CPU의 클럭 속도, 디스플레이의 밝기 등이 다를 수 있다. 사용자 별로 기기 구성요소를 사용하는 패턴을 분석한 결과를 기기 운용 패턴이라고 한다.
서버는 기기 구성 요소에 따라 우선 순위를 적용(820)하여 상기 운용 패턴 모델링(830)을 수행할 수 있다. 또는, 상기 서버는 기기 구성 요소에 따라 우선 순위를 적용하지 않고 상기 운용 패턴 모델링(830)을 수행할 수 있다.
(840)은 도출한 사용자의 운용 패턴의 예를 도시한 것이다. 상기 운용 패턴은 사용자가 주로 CPU의 가동률은 80%, 디스플레이의 가동률은 60%로 사용한다는 것을 의미할 수 있다.
운용 패턴 모델링(830)을 수행한 후에, 서버는 전력 절감 범위(845)를 결정할 수 있다. 전력 절감 범위(845)란, 운용 패턴을 사용하여 사용자가 불편을 느끼지 않는 범위 내에서 기기 구성요소의 가동률을 감소시키는 범위를 의미할 수 있다. 상기 전력 절감 범위(845)는 상기 기기 운용 패턴을 이용하여 결정할 수 있다. 일 예로, 서버는 상기 전력 절감 범위(845)를 운용 패턴에서 계산되는 표준편차의 2배로 결정할 수 있다. 예를 들어, 운용 패턴 모델링 결과 서버는 사용자가 주로 CPU의 가동률을 80%, 디스플레이의 가동률을 60%로 사용한다는 결과를 얻을 수 있다. 만약 상기 운용 패턴에서 계산된 CPU와 디스플레이의 사용 범위의 표준편차가 5%라면, CPU의 가동률을 70%까지, 디스플레이의 가동률을 50%까지 감소시킬 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며 서버는 다양한 방법으로 전력 절감 범위를 결정할 수 있다.
서버가 전력 절감 범위를 결정하고, 상기 범위에 따라 가동률을 감소시키면, 기기의 배터리 운용 가능 시간이 달라진다. 따라서 서버는 새로운 배터리 운용 가능시간을 구해야 한다.
상기 배터리의 운용 시간은 운용 레벨 모델링의 결과를 이용한다. 상기 결정된 전력 절감 범위에 따른 가동률을 상기 운용 레벨 모델링의 결과에 맵핑함으로써, 배터리 운용 가능 시간을 구할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 특정 이벤트가 발생하는 경우, 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 도시한 순서도이다.
S910 단계에서 서버는 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보를 수신하고, S920 단계에서 운용 레벨 모델링 과정을 수행한다. 운용 레벨 모델링을 수행하는 과정은 이전 실시 예와 동일하다. 해당 기기의 모델링 결과가 미리 결정되어 있다면, 그 결과를 사용할 수 있다.
S930 단계에서 서버는 특정 이벤트가 발생했는지 여부를 판단한다. 특정이벤트가 발생하지 않은 경우에 서버는 도 2의 실시 예에서 살펴본 바와 같은 방법으로 기기 전력 제어 정보를 생성한다.
특정 이벤트가 발생하는 경우, S931 단계에서 서버는 S910 단계에서 수신한 사용자의 기기 사용 정보를 분석하여 기기 운용 패턴을 도출한다.
S933 단계에서 서버는 상기 도출된 운용 패턴을 사용하여 각 기기의 구성요소의 가동률을 결정한다. 다시 말해, 상기 도출된 운용 패턴을 기반으로 사용자가 불편을 느끼지 않는 범위 내에서 기기 구성요소의 가동률을 결정한다.
S935 단계에서 서버는 S920 단계에서 새로 결정된 기기 구성요소의 가동률을 운용 레벨 모델링 결과에 맵핑하여 새로운 배터리 운용 시간을 결정한다. 기기 구성요소의 가동률에 해당하는 레벨이 배터리 운용 가능 시간이 될 수 있다.
S940 단계에서 서버는 S935 단계에서 결정한 배터리 운용 시간을 사용하여 새로운 기기 전력 제어 정보를 생성한다. 상기 배터리 운용 시간은 새로운 기기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 제한 조건으로 사용될 것이다. 상기 새로운 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정은 도 6에서 설명한 방법과 동일하다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 배터리를 구비하지 않은 경우서버가 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 도시한 순서도이다.
본 발명은 배터리를 구비하지 않아 DC 전환이 불가능한 기기에서도 사용될 수 있다. 배터리를 구비하지 않은 기기의 경우에도 전력 절감 가능한 소자가 존재하는 경우에는 서버는 상기 소자를 조절함으로써 전력 소비를 감소시킬 수 있다. 따라서 본 실시 예에서는 배터리를 구비하지 않은 경우에 서버가 전력 절감 소자의 전력 절감 정보를 생성하여 전력 소비를 감소시키는 과정을 설명한다.
S1010 단계에서 서버는 해당 기기가 강제 off 가능한지 여부를 판단한다. 강제 off 가 가능한지 여부는 하드웨어의 특성, 소프트웨어의 특성, 사용자 정보 등을 고려하여 판단한다. 만일 해당 기기가 강제 off가 가능하다면, 강제 off를 통하여 전력 소비를 줄일 수 있으므로 서버는 기기 전력 제어 정보를 생성하지 않고 판단 과정을 종료한다.
해당 기기가 강제 off 불가능한 기기라고 판단되는 경우, S1020 단계에서서버는 해당 기기가 설정 가능한 기기인지 여부를 판단한다. 설정 가능한 기기란 DC 전환이 가능한 기기를 의미한다. DC 전환이 불가능한 경우에도, 전력 절감 가능 소자가 존재한다면 서버는 상기 전력 절감 가능 소자를 제어하여 전력 사용량을 줄일 수 있다. 따라서 서버는 상기 전력 절감 가능 소자가 존재하는 경우도 설정 가능한 기기로 판단한다. 만약, 설정 가능한 기기가 아니라고 판단되는 경우에는 전력 절감이 불가능하므로 서버는 판단 과정을 종료한다.
해당 기기가 설정 가능한 기기라고 판단되는 경우, S1030 단계에서 서버는
배터리가 존재하는지 여부를 판단한다. 배터리가 존재하는 경우, S1040 단계에서 서버는 제 1 기기 전력 제어 정보를 생성한다. 만약 배터리가 존재하지 않는 경우라면, S1050 단계에서 서버는 전력 절감 가능 소자를 제어하는 정보를 도출한다. 배터리가 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우를 구분하기 위하여 배터리가 존재하는 경우에 생성되는 DC 전환 정보를 제1 기기 전력 제어 정보라고 하며, 배터리가 존재하지않는 경우에 생성되는 전력 절감 소자의 전력을 제어하는 정보를 제 2 기기 전력제어 정보라고 한다.
배터리가 존재하지 않는 경우에 서버가 제 2 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정은 배터리가 존재하는 경우에 제 1 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정과 동일하다. 따라서 도 3a의 순서도와 동일한 과정을 수행한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따라 제2 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정을 생성하는 과정을 도시화한 순서도이다.
S1110 단계에서 서버는 제한 조건을 설정한다. 상기 제한 조건은 제1 기기 전력 제어 정보를 생성하는 과정과 마찬가지로 미리 결정된 운용 레벨 모델링의 결과를 사용한다.
S1120 단계에서 서버는 제한 조건에 따른 시간 별 사용 전력량 제어 정보의 후보들을 생성한다. 즉 배터리를 구비한 기기의 경우 DC 전력을 사용할 것이므로 DC 전환 정보의 후보 스케줄을 생성한 반면, 배터리를 구비하지 않은 기기의 경우 전력 절감 가능 소자의 시간 별 사용 전력량 제어 정보의 후보들을 생성한다.
S1130 단계에서 서버는 상기 후보들 각각에 대해 발생하는 전력요금을 계산한다. 상기 계산된 전력 요금 중 최소 요금이 발생하는 제어 정보를 결정한다. 상기 결정된 정보를 제 2 기기 전력 제어 정보로 결정한다.
도 12는 본 발명에 따라 서버의 내부구조를 도시하는 블록도이다.
도 12를 참조하면 서버는 상기 장치(1200)는, 데이터를 송수신하는 송수신부(1210)와 기기 전력 제어 정보를 생성하는 제어부(1220)로 구성될 수 있다.
상기 송수신부(1210)는 요금제 정보, 빌딩 관련 정보, 사용자 정보, 기기 정보 중 적어도 하나의 정보를 송수신 할 수 있다. 또한 상기 송수신부(1210)는 운용 레벨 모델링의 결과를 다른 서버로부터 수신하거나 다른 서버에 송신할 수 있다. 또한 상기 송수신부(1210)는 상기 운용 레벨 모델링의 결과를 기기에 송신할 수도 있다. 또한 상기 송수신부는 운용 레벨 모델링에 기반하여 생성한 기기 전력 제어 정보를 기기에 송신할 수 있다. 또한 상기 송수신부는 특정 이벤트 발생시 이벤트 신호를 수신할 수 있다. 상기 특정 이벤트 신호를 수신하는 경우, 기기 정보와 사용자 정보를 제어부에 송신하고, 새로운 기기 전력 제어 정보의 생성을 지시하는 정보를 제어부(1220)로 송신할 수 있다.
상기 제어부(1220)는 운용 레벨 모델링 과정을 수행하는 운용 레벨 모델링부(1221)와 기기 사용 정보를 분석하는 운용 패턴 모델링부(1223), 기기 전력 제어 정보를 생성하는 제어 정보 생성부(1225)로 구성된다.
상기 운용 레벨 모델링부(1221)는 상기 송수신부(1210)에서 수신한 기기 정보를 사용하여 운용 레벨 모델링을 수행하고 이를 제어 정보 생성부(1225)에 전송할 수 있다. 상기 운용 레벨 모델링부(1221)는 상기 운용 레벨 모델링의 결과를 저장할 수 있으며, 주기적으로 혹은 특정 이벤트가 발생하는 경우에 상기 저장된 운용 레벨 모델링의 결과를 제어 정보 생성부(1225)에 전송할 수 있다.
운용 패턴 모델링부(1223)는 상기 송수신부(1210)에서 수신한 사용자 기기 사용 정보를 사용하여 기기 운용 패턴을 도출하는 역할을 수행할 수 있다. 특정 이벤트가 발생하는 경우, 상기 운용 패턴 모델링부(1223)는 사용자의 상기 도출된 운용 패턴을 제어 정보 생성부(1225)로 송신할 수 있다.
제어 정보 생성부(1225)는 기기 전력 제어 정보를 생성하는 역할을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 제어 정보 생성부(1225)는 운용 레벨 모델링부(1221)에서 모델링 된 결과를 수신하여 제한 조건을 설정한다. 그리고 상기 제한 조건을 만족하는 DC 전환 정보의 후보들을 생성한다. 상기 DC 전환 정보의 후보 들 중 최소의 전력요금이 발생하는 DC 전환 정보를 기기 전력 제어 정보로 결정한다. 또한, 제어 정보 생성부(1225)는 특정 이벤트 발생시 사용 상기 운용 패턴 모델링부(1223)에서 수신한 운용 패턴을 사용하여 새로운 기기 전력 제어 정보를 생성할 수 있다.
제어부(1220)는 생성된 기기 전력 제어 정보를 이용하여 기기를 제어할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (30)

  1. 기기를 제어하기 위한 기기 운용 시스템의 서버에 있어서,
    송수신부; 및
    제1 전력 상태 및 제2 전력 상태를 포함하는 전력 상태를 변경하는데 사용되는 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보를 수신하고,
    상기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보에 기반하여 획득된, 상기 기기를 구성하는 복수개의 구성요소의 사용 패턴을 지시하는 구성요소 사용 패턴 정보 및 상기 복수개의 구성요소의 구동률에 따른 상기 제1 전력 상태에서 동작할 수 있는 복수의 시간 정보를 포함하는 동작 레벨 정보에 기반하여 상기 제1 전력 상태에서 동작할 수 있는 제1 시간 정보를 결정하고,
    상기 결정된 제1 시간 정보 및 비용 정보에 기반하여 상기 기기의 전력 상태를 상기 제2 전력 상태에서 상기 제1 전력 상태로 변경하는 시간에 대한 정보를 포함하는 제1 전력 제어 정보를 생성하고,
    상기 생성된 제1 전력 제어 정보에 기반하여 상기 기기의 전력 상태의 변경을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제1 시간 정보는 상기 동작 레벨 정보에 포함된 복수의 시간 정보 중 상기 구성요소 사용 패턴 정보에 상응하는 시간 정보에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 서버.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    주기적으로 혹은 특정 이벤트가 발생하는 경우 상기 제 1 전력 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 서버.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    전력 사용을 제어하기 위한 신호 (demand response: DR 신호)가 수신되는 경우, 상기 특정 이벤트가 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 서버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 시간 정보를 기반으로 제한 조건을 설정하고,
    상기 제한 조건을 만족하는 복수 개의 제1 전력 제어 정보의 후보들을 결정하고,
    상기 후보들 중 최소의 비용을 발생시키는 상기 제1 전력 제어 정보를 결정하며,
    상기 제1 전력 상태는 직류 (direct current:: DC) 전력, 제2 전력 상태는 교류 (alternating current: AC)전력을 포함하는 것을 특징으로 하는 서버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 전력 상태를 사용하는 시간이 상기 제1 시간 정보를 초과하지 않는 조건을 상기 제한 조건으로 설정하는 것을 특징으로 하는 서버.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    시간 별 AC 소비전력과 시간 별 DC 소비전력의 차이를 시간 별 비용 정보와 곱하고, 시간 별로 곱해진 결과를 각각 더하여 상기 비용을 결정하는 것을 특징으로 하는 서버.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 특정 이벤트가 발생하는 경우, 상기 특정 이벤트 발생에 따른 제2 시간 정보를 결정하고,
    상기 제2 시간 정보에 기반하여 제1 전력 제어 정보를 생성하고,
    상기 제2 시간 정보에 기반하여 생성된 제1 전력 제어 정보에 기반하여 상기 기기의 전력 상태의 변경을 제어하는 것을 특징으로 서버.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 구성요소 사용 패턴 정보에 기반하여 상기 제2 시간 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 서버.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 시간 정보에 기반하여 제한 조건을 설정하고,
    상기 제한 조건을 만족하는 복수 개의 제1 전력 제어 정보의 후보들을 결정하고,
    상기 후보들 중 최소의 비용을 발생시키는 제1 전력 제어 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 서버.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 전력 상태를 사용하는 시간이 상기 제2 시간 정보를 초과하지 않는 조건을 상기 제한 조건으로 설정하는 것을 특징으로 하는 서버.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 기기가 배터리를 포함하지 않은 경우, 상기 제어부는 제2 전력 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 서버.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 시간 정보를 기반으로 제한 조건을 설정하고,
    상기 제한 조건을 만족하는 복수 개의 제2 전력 제어 정보의 후보들을 결정하고,
    상기 후보들 중 최소의 비용을 발생시키는 상기 제2 전력 제어 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 서버.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 전력 상태를 사용하는 시간이 상기 제1 시간 정보를 초과하지 않는 조건을 상기 제한 조건으로 설정하는 것을 것을 특징으로 하는 서버.
  15. 기기를 제어하기 위한 기기 관리 장치에 있어서,
    송신부; 및
    제1 전력 상태 및 제2 전력 상태를 포함하는 전력 상태를 변경하는데 사용되는 전력 제어 정보를 생성하기 위한 전력 제어 정보를 송신하고,
    상기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보에 기반하여 획득된, 상기 기기를 구성하는 복수개의 구성요소의 사용 패턴을 지시하는 구성요소 사용 패턴 정보 및 상기 복수개의 구성요소의 구동률에 따른 상기 제1 전력 상태에서 동작할 수 있는 복수의 시간 정보를 포함하는 동작 레벨 정보에 기반하여 결정된 상기 제1 전력 상태에서 동작할 수 있는 제1 시간 정보를 수신하고,
    상기 결정된 제1 시간 정보 및 비용 정보에 기반하여 생성된 상기 기기의 전력 상태를 상기 제2 전력 상태에서 상기 제1 전력 상태로 변경하는 시간에 대한 정보를 포함하는 제1 전력 제어 정보를 수신하고,
    상기 수신된 제1 전력 제어 정보에 기반하여 상기 기기의 전력 상태의 변경을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제1 시간 정보는 상기 동작 레벨 정보에 포함된 복수의 시간 정보 중 상기 구성요소 사용 패턴 정보에 상응하는 시간 정보에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 기기 관리 장치.
  16. 서버의 기기를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 서버의 송수신부를 통해, 제1 전력 상태 및 제2 전력 상태를 포함하는 전력 상태를 변경하는데 사용되는 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보를 수신하는 단계;
    상기 서버의 제어부를 통해, 상기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보에 기반하여 획득된, 상기 기기를 구성하는 복수개의 구성요소의 사용 패턴을 지시하는 구성요소 사용 패턴 정보 및 상기 복수개의 구성요소의 구동률에 따른 상기 제1 전력 상태에서 동작할 수 있는 복수의 시간 정보를 포함하는 동작 레벨 정보에 기반하여 상기 제1 전력 상태에서 동작할 수 있는 제1 시간 정보를 결정하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 결정된 제1 시간 정보 및 비용 정보에 기반하여 상기 기기의 전력 상태를 상기 제2 전력 상태에서 상기 제1 전력 상태로 변경하는 시간에 대한 정보를 포함하는 제1 전력 제어 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 제어부를 통해, 상기 생성된 제1 전력 제어 정보에 기반하여 상기 기기의 전력 상태의 변경을 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 시간 정보는 상기 동작 레벨 정보에 포함된 복수의 시간 정보 중 상기 구성요소 사용 패턴 정보에 상응하는 시간 정보에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 삭제
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 제1 전력 제어 정보를 생성하는 단계는,
    상기 제어부를 통해, 주기적으로 혹은 특정 이벤트가 발생하는 경우 상기 제1 전력 제어 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 특정 이벤트가 발생하는 경우는,
    전력 사용을 제어하기 위한 신호 (demand response : DR 신호)를 수신하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 제1 전력 제어 정보를 생성하는 단계는,
    상기 제어부를 통해, 상기 제1 시간 정보를 기반으로 제한 조건을 설정하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 제한 조건을 만족하는 복수 개의 제1 전력 제어 정보의 후보들을 결정하는 단계; 및
    상기 제어부를 통해, 상기 후보들 중 최소의 비용을 발생시키는 상기 제1 전력 제어 정보를 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 전력 상태는 직류 (direct current:: DC) 전력, 제2 전력 상태는 교류 (alternating current: AC)전력을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제한 조건을 설정하는 단계는,
    상기 제어부를 통해, 상기 제1 전력 상태를 사용하는 시간이 상기 제1 시간 정보를 초과하지 않는 조건을 상기 제한 조건으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 비용은,
    시간 별 AC 소비전력과 시간 별 DC 소비전력의 차이를 시간 별 비용 정보와 곱하고, 시간 별로 곱해진 결과를 각각 더하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 18항에 있어서,
    상기 특정 이벤트가 발생하는 경우,
    상기 제어부를 통해, 상기 특정 이벤트 발생에 따른 제2 시간 정보를 결정하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 제2 시간 정보에 기반하여 제1 전력 제어 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 제어부를 통해, 상기 제2 시간 정보에 기반하여 생성된 제1 전력 제어 정보에 기반하여 상기 기기의 전력 상태의 변경을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 제2 시간 정보를 결정하는 단계는,
    상기 제어부를 통해, 상기 구성요소 사용 패턴 정보에 기반하여 상기 제2 시간 정보를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 제2 시간 정보에 기반하여 상기 제1 전력 제어 정보를 생성하는 단계는,
    상기 제어부를 통해, 상기 제2 시간 정보에 기반하여 제한 조건을 설정하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 제한 조건을 만족하는 복수 개의 제1 전력 제어 정보의 후보들을 결정하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 후보들 중 최소의 비용을 발생시키는 제1 전력 제어 정보를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 25항에 있어서,
    상기 제한 조건을 설정하는 단계는,
    상기 제어부를 통해, 상기 제1 전력 상태를 사용하는 시간이 상기 제2 시간 정보를 초과하지 않는 조건을 상기 제한 조건으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 16항에 있어서,
    상기 기기가 배터리를 포함하지 않은 경우,
    상기 제어부를 통해, 제2 전력 제어 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제2 전력 제어 정보를 생성하는 단계는,
    상기 제어부를 통해, 상기 제1 시간 정보를 기반으로 제한 조건을 설정하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 제한 조건을 만족하는 복수 개의 제2 전력 제어 정보의 후보들을 결정하는 단계;
    상기 제어부를 통해, 상기 후보들 중 최소의 비용을 발생시키는 상기 제2 전력 제어 정보를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 제한 조건을 설정하는 단계는,
    상기 제어부를 통해, 상기 제1 전력 상태를 사용하는 시간이 상기 제1 시간 정보를 초과하지 않는 조건을 상기 제한 조건으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 기기 관리 장치의 기기를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 기기 관리 장치의 송수신부를 통해, 제1 전력 상태 및 제2 전력 상태를 포함하는 전력 상태를 변경하는데 사용되는 전력 제어 정보를 생성하기 위한 전력 제어 정보를 송신하는 단계;
    상기 송수신부를 통해, 상기 전력 제어 정보를 생성하기 위한 정보에 기반하여 획득된, 상기 기기를 구성하는 복수개의 구성요소의 사용 패턴을 지시하는 구성요소 사용 패턴 정보 및 상기 복수개의 구성요소의 구동률에 따른 상기 제1 전력 상태에서 동작할 수 있는 복수의 시간 정보를 포함하는 동작 레벨 정보에 기반하여 결정된 상기 제1 전력 상태에서 동작할 수 있는 제1 시간 정보를 수신하는 단계;
    상기 송수신부를 통해, 상기 결정된 제1 시간 정보 및 비용 정보에 기반하여 생성된 상기 기기의 전력 상태를 상기 제2 전력 상태에서 상기 제1 전력 상태로 변경하는 시간에 대한 정보를 포함하는 제1 전력 제어 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 기기 관리 장치의 제어부를 통해, 상기 수신된 제1 전력 제어 정보에 기반하여 상기 기기의 전력 상태의 변경을 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 시간 정보는 상기 동작 레벨 정보에 포함된 복수의 시간 정보 중 상기 구성요소 사용 패턴 정보에 상응하는 시간 정보에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
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