KR102223331B1 - 전기에너지 관리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위한 것으로, 배전선로에서 소비되는 전력과 공급되는 전력을 비교하여 도전여부를 판단할 수 있는 전기에너지 관리시스템을 제공하고자 하는 데 있다. 본 발명에 따른 전기에너지 관리시스템은 각 수용가로부터 계량정보를 수신하는 계량정보수신부, 배전선로로부터 계통정보를 수신하는 선로정보수신부 및 상기 계량정보와 계통정보로부터 각각 소비전력을 산출하고 비교하여, 그 차이값이 허용범위를 벗어난 정도를 바탕으로 도전여부를 판단하는 정보연산부를 포함한다.

Description

전기에너지 관리시스템{ELECTRICAL ENERGY MANAGEMENT SYSTEM }
본 발명은 전기에너지 관리시스템에 관한 것으로, 특히 원격으로 도전여부를 판단할 수 있는 전기에너지 관리시스템에 관한 것이다.
전기 에너지의 관리와 관련하여 도전(盜電)을 감시하고 통제하는 것은 항상 중요한 문제로 대두되며, 근래 스마트 미터(Smart Meter)와 관련해서도 이를 위한 기능이 요구되고 있다. 도전이 발생하면 감전이나 화재 등의 안전사고가 발생할 위험성이 크고, 무엇보다 전력회사에 직접적으로 경제적 손실을 끼치게 된다. 그러므로 도전을 정확하고 효율적으로 감시할 수 있는 다양한 방법의 개발이 필요하며, 특히 도전을 감시하는 과정에서 전기 에너지를 정상적으로 이용하고 있는 사용자들에게 불이익을 주지 않아야 한다.
본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위한 것으로, 배전선로에서 측정한 구간단위 소비전력과 해당구간 내 수용가에 공급되는 전력을 비교하여 도전여부를 판단할 수 있는 전기에너지 관리시스템을 제공하고자 하는 데 있다.
본 발명에 따른 전기에너지 관리시스템은 계량정보수신부, 선로정보수신부, 정보연산부를 포함한다.
상기 계량정보수신부는 각 수용가로부터 계량정보를 수신한다.
상기 선로정보수신부는 배전선로로부터 선로정보를 수신한다.
상기 정보연산부는 상기 계량정보와 선로정보로부터 각각 소비전력을 산출하고 비교하여, 그 차이값이 허용범위를 벗어난 정도를 바탕으로 도전여부를 판단한다.
본 발명에서는 배전선로에서 측정한 구간단위 소비전력과 수용가에 공급되는 전력을 비교하여 도전을 판단하고, 설비정보를 매칭하여 도전이 발생한 구간을 산출할 수 있다. 이로써, 인위적으로 발생하는 도전에 대한 파악을 원격으로 할 수 있어, 접근이 어려운 지역이나 복잡한 지역에서 도전에 대한 관리감독을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기에너지 관리시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 전력회사로부터 배전선로를 통하여 전력이 공급되는 수용가 및 도전시설을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기에너지 관리시스템이 계량정보를 수신하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 전기에너지 관리시스템이 계통정보를 수신하는 것을 나타내는 도면이다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 전기에너지 관리시스템이 도전발생을 알리는 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전기에너지 관리방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기에너지 관리 시스템 및 이의 관리방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기에너지 관리시스템을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 전기에너지 관리시스템(100)은 설비정보저장부(105), 계량정보수신부(101), 선로정보수신부(103), 정보연산부(107) 및 알림부(109)를 포함할 수 있다.
설비정보저장부(105)는 전력을 공급하기 위한 배전선로의 설비현황에 대한 정보를 저장한다. 예를 들어, 설비정보저장부(105)는 배전선로의 물리적인 위치, 선로의 구성, 주상변압기의 위치 그리고 수용가의 물리적인 위치정보를 저장하여 도전발생의 위치를 정확히 파악할 수 있도록 한다.
계량정보수신부(101)는 각각의 수용가로부터 소비전력에 대한 정보를 수신하여, 이를 정보연산부(107)에 전달한다. 여기서 계량정보수신부(101)는 AMI(Advanced metering infrastructure)로 상기 수용가와 통신할 수 있다. 이를 위해, 각각의 수용가에 배치된 전력량계(300)는 별도의 추가 통신인프라를 이용하지 않고 무선통신 또는 전력선통신을 하게 된다. 이를 통해 계량정보수신부(101)는 각각 수용가의 소비전력뿐만 아니라, 소비패턴, 최대임피던스등 다양한 정보를 수신받을 수 있게 된다.
선로정보수신부(103)는 배전선로의 각각의 지점에 대한 정보를 수신하여 이를 정보연산부(107)에 전달한다. 즉, 배전선로의 각각의 전기적 상태를 수신 받게 된다. 일례로, 각 지점의 전압, 전류 등에 대한 정보를 수신하여 운영자에게 제공하도록 한다.
정보연산부(107)는 상기 전술한 계량정보 및 선로정보를 수신하여, 소비전력을 산출하고 비교하여, 이를 바탕으로 도전여부를 판단한다. 보다 상세하게는, 정보연산부(107)는 계량정보로부터 각각의 수용가에서 사용되는 소비전력을 산출하고, 선로정보로부터 각각의 배전선로의 구간에서 공급되는 선로전력을 산출한다. 이후, 선택된 배전선로의 구간에서 전력을 공급받는 수용가의 소비전력과 선택된 배전선로의 구간에서 공급되는 전력을 비교하여, 상기 소비전력의 차이값이 이미 설정된 허용범위를 벗어난 경우, 상기 구간에서 도전시설(S)이 있다고 판단하거나, 설정된 허용범위인 경우, 상기 구간에 도전시설(S)이 없는 정상 상태로 판단한다. 만약, 설정된 허용범위를 벗어나 도전시설(S)이 있다고 판단된 경우, 상기 선택된 구간에 해당하는 설비정보를 매칭하여, 선택된 구간에 대한 정확한 위치정보를 산출한다. 이후, 산출된 위치를 알림부(109)에 전달한다.
알림부(109)는 상기 정보연산부(107)로부터 산출된 위치를 관리자에게 다양한 형태로 알리는 역할을 한다. 일례로, 도전이 발생한 경우, 산출된 위치를 관리자의 모니터, 스피커 및 단말기등 다양한 형태로 알려줄 수 있다.
도 2는 전력회사로부터 배전선로를 통하여 전력이 공급되는 수용가 및 도전시설을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전력회사(200)는 배전선로를 통하여 전력을 공급하고, 다수의 수용가(C1~Cn)는 배전선로를 통하여 전력을 공급받게 된다. 이 때, 전력회사(200)로부터 도전을 하는 도전시설(S)이 배전선로에 연결될 수 있다. 편의상 배전선로의 위치를 설정하기 위하여, 배전선로상에 제1 지점(L1) 내지 제n 지점(Ln)을 설정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기에너지 관리시스템이 계량정보를 수신하는 것을 나타내는 도면이다.
보다 상세하게는, 제1 지점(L1) 내지 제n 지점(Ln) 사이의 배전선로에는 제1 수용가(C1) 내지 제n 수용가(Cn) 및 도전시설(S)이 설치될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 수용가는 소비전력을 측정하는 전력량계(300)를 구비하고 있다. 여기서, 계량정보는 AMI(Advanced metering infrastructure)을 통해서 송신된다. 이를 위해, 각각의 수용가에 배치된 전력량계(300)는 무선통신 및 전력선통신을 하게 된다. 소비전력등의 계량정보는 계량정보처리부(201)에 수신된다. 여기서 계량정보처리부(201)는 수신받은 계량정보를 집중하여 이를 관리하며, 이는 MDMS(Meter data management system)에 해당할 수 있다. 이렇게 수신된 계량정보는 전술한 전기에너지 관리시스템(100)의 계량정보수신부(101)에 송신된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 배전선로상에 제1 지점(L1) 내지 제n 지점(Ln)을 설정할 수 있다. 상기 제1 지점(L1) 내지 제n 지점(Ln) 사이에 다수의 수용가가 배치되므로, 각각의 지점의 선로정보인 전압 및 전류는 상이할 수 있다. 이렇게 상이한 선로정보는 전력선통신을 통하여 선로정보처리부(203)로 송신된다. MDMS와 같은 선로정보처리부(201)는 상기 선로정보를 집중하며 이를 전술한 전기에너지 관리시스템(100)의 선로정보수신부(103)에 송신된다.
상기 전술한 계량정보 및 선로정보를 수신하여, 소비전력을 산출한다. 즉, 계량정보는 수용가의 소비전력을 포함하나, 계통정보는 소비전력을 포함하지 않아 정보연산부(107)는 계통정보의 전압, 전류정보를 이용하여 일정구간에서의 공급되는 선로전력을 산출한다. 일례로, 도 2에서 제1 지점(L1)과 제n 지점(Ln) 사이의 선로전력을 산출하기 위하여, 제1 지점(L1) 및 제n 지점(Ln)의 계통정보를 이용할 수 있다.
이후, 선택된 배전선로의 구간에서 전력을 공급받는 수용가의 소비전력과 선택된 배전선로의 구간에서 공급되는 전력의 차를 비교한다. 예를 들어 제1 지점(L1)과 제n 지점(Ln) 사이에서 공급되는 선로전력과 제1 수용가(C1) 내지 제n 수용가(Cn)에서 소비되는 소비전력의 총합을 비교한다. 즉, 제1 지점(L1)과 제n 지점(Ln) 사이에서 공급 및 소비되는 전력을 비교한다. 배전상의 전력손실로 인해, 제1 지점(L1)과 제n 지점(Ln) 사이에서 공급되는 선로전력보다 제1 수용가(C1) 내지 제n 수용가(Cn)에서 소비되는 소비전력의 총합이 작게 된다. 상기 소비전력의 차이값이 이미 설정된 허용범위를 벗어난 경우, 상기 구간에서 도전시설(S)이 있다고 판단하거나, 설정된 허용범위인 경우, 상기 구간에 도전시설(S)이 없는 정상 상태로 판단한다.
만약, 소비전력의 차이값이 설정된 허용범위를 벗어나 도전시설(S)이 있다고 판단된 경우, 상기 제1 지점(L1)과 제n 지점(Ln)의 사이에 해당하는 설비정보를 매칭하여, 선택된 구간에 대한 정확한 위치정보를 산출한다. 이후, 산출된 위치를 알림부(109)에 전달한다. 알림부(109)는 상기 산출된 위치를 관리자에게 다양한 형태로 알려줄 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 도전발생이 판명된 경우, 알림부(109)는 산출된 위치를 관리자의 모니터, 스피커 및 단말기등 다양한 형태로 알려줄 수 있다.
이렇게 전력을 비교하여 도전을 판단하고, 설비정보를 매칭하여 도전이 발생한 구간을 산출할 수 있다. 이로써, 인위적으로 발생하는 도전에 대한 파악을 원격으로 할 수 있어, 접근이 어려운 지역이나 복잡한 지역에서 도전에 대한 관리감독을 용이하게 할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 전기에너지 관리시스템의 관리방법에 대하여 설명한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 다른 전기에너지 관리시스템의 관리방법(S100)은 계량정보 및 계통정보 수신단계(S101), 설비정보 매칭단계(S102), 소비전력 연산단계(S103), 소비전력 비교단계(S104) 및 도전발생 알림단계(S106)를 포함한다.
계량정보 및 선로정보 수신단계(S101)는 계량정보수신부(101)로부터 소비전력에 대한 계량정보를 수신하고, 선로정보수신부(103)로부터 배전선로의 각각의 지점에 대한 정보인 각각의 지점에 대한 전압, 전류정보를 수신하는 단계이다. 여기서 계량정보수신부(101)는 AMI(Advanced metering infrastructure)로 수용가와 통신할 수 있다.
설비정보 매칭단계(S102)는 상기 수신된 각각의 지점에 대한 계통정보와 배전선로의 설비현황에 대한 정보인 설비정보를 매칭하는 단계이다. 여기서 설비정보는 배전선로의 물리적인 위치, 선로의 구성, 주상변압기의 위치 그리고 수용가의 물리적인 정보를 말한다. 이렇게 설비정보를 매칭함으로써, 도전이 발생될경우, 도전발생의 위치를 정확히 파악할 수 있어, 원격으로 인위적으로 발생하는 도전에 대한 파악을 할 수 있다. 이로써, 접근이 어려운 지역이나 복잡한 지역에서 도전에 대한 관리감독을 용이하게 할 수 있다.
소비전력 연산단계(S103)는 상기 수신된 선로정보로부터 각각의 지점사이의 구간에서 공급되는 구간소비전력을 산출하는 단계이다.
소비전력 비교단계(S104)는 선택된 배전선로의 구간에서 전력을 공급받는 수용가의 소비전력의 총합과 선택된 배전선로의 구간에서 공급되는 구간소비전력을 비교한다. 배전상의 전력손실으로 인해, 선택된 구간에서 공급되는 선로전력보다 소비전력의 총합이 작게 된다. 상기 소비전력의 차이값이 이미 설정된 허용범위를 벗어난 경우, 상기 구간에서 도전시설(S)이 있다고 판단하거나, 설정된 허용범위인 경우, 상기 구간에 도전시설(S)이 없는 정상 상태로 판단(S105)한다.
도전발생 알림단계(S106)는 도전발생이 판명된 경우, 정보연산부(107)가 설비정보를 이용하여 도전이 발생된 위치를 파악하고, 알림부(109)가 상기 도전발생위치를 관리자의 모니터, 스피커 및 단말기등 다양한 형태로 알려준다.
추가로, 도전발생이 알림된 후, 실제 도전여부를 판단하기 위하여, 상기 도전발생위치를 현장검증하는 단계(S107)를 포함할 수 있다. 여기서 만약 실제로 도전이 발생한 경우, 도전 시설을 제거하고 도전 시설을 설치한 자에게 과태료를 부과하는 등의 조치(S108)를 취할 수 있다. 이와 반대로 실제로 도전이 발생하지 않은 경우, 배전선로의 문제로 인한 것인지 판단하고, 배전설비를 재정비하는 조치(S109)를 취할 수 있다.
이렇게 전력을 비교하여 도전을 판단하고, 설비정보를 매칭하여 도전이 발생한 구간을 산출할 수 있다. 이로써, 인위적으로 발생하는 도전에 대한 파악을 원격으로 할 수 있어, 접근이 어려운 지역이나 복잡한 지역에서 도전에 대한 관리감독을 용이하게 할 수 있다.
전술한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.
100: 전기에너지 관리시스템 101: 계량정보수신부
103: 선로정보수신부 105: 설비정보저장부
107: 정보연산부 109: 알림부

Claims (8)

  1. 전기에너지 관리 시스템에 있어서,
    각 수용가로부터 계량정보를 수신하는 계량정보수신부;
    배전선로로부터 계통정보를 수신하는 선로정보수신부;
    상기 계량정보와 계통정보로부터 각각 전력을 산출하고 비교하여, 그 차이값이 허용범위를 벗어난 정도를 바탕으로 도전여부를 판단하는 정보연산부; 및
    상기 배전선로의 설비정보를 저장하는 설비정보저장부를 포함하고,
    상기 설비정보는 상기 배전선로의 물리적인 위치, 선로의 구성, 주상변압기의 위치, 수용가의 물리적인 위치정보 중 적어도 어느 하나 이상인 전기에너지 관리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 선로정보수신부는 DMS(Distribution Management System)로부터 상기 계통정보를 수신하고, 상기 계통정보는 상기 배전선로의 RTU로부터 수신된 각 지점의 전압, 전류에 대한 정보인 전기에너지 관리 시스템.
  3. 제 1항에 있어서
    상기 계량정보는 구간단위 소비 전력이며, 상기 계통정보는 해당구간 내 수용가에 공급되는 전력인 전기 에너지 관리 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 정보연산부는 상기 선로정보와 설비정보를 매칭(matching)하여, 도전위치를 파악하는 전기에너지 관리 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    도전발생이 판단되면, 도전을 알리는 알림부를 더 포함하는 전기에너지 관리 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 계량정보수신부는 AMI(Advanced metering infrastructure)로 상기 수용가와 통신하며, 상기 계량정보는 각 수용가의 소비전력, 소비패턴 및 최대 임피던스 중 적어도 어느 하나를 포함하는 전기에너지 관리 시스템.
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