KR102337581B1 - 전력가격을 이용하는 hems의 전력 제어 방법 및 이를 포함하는 시스템 - Google Patents

전력가격을 이용하는 hems의 전력 제어 방법 및 이를 포함하는 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다. 상기 HEMS의 전력 제어 방법은, (a) 전력공급자로부터 제공받는 전력에 대한 전력가격을 HEMS에서 수신하는 단계, (b) 상기 HEMS에서 상기 전력가격을 상기 HEMS와 연결된 적어도 하나의 스마트 가전에 전달하고, 상기 적어도 하나의 스마트 가전으로부터 상기 전력가격을 기초로 생성된 사용량 스케쥴 정보를 수신하는 단계, (c) 수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 작은지 여부를 판단하는 단계, (d) 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 큰 경우, 상기 전력가격의 크기를 조정하는 단계, (e) 상기 HEMS에서 상기 조정된 전력가격을 상기 적어도 하나의 스마트 가전에 전달하고, 상기 적어도 하나의 스마트 가전으로부터 상기 조정된 전력가격을 기초로 생성된 사용량 스케쥴 정보를 재수신하는 단계, 및 (f) 재수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 작은지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법 및 이를 포함하는 시스템{METHOD FOR POWER CONTROLLING OF HEMS USING POWER PRICE AND SYSTEM COMPRISING THE SAME}
본 발명은 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 전력가격이라는 단일신호로 하나 이상의 스마트 가전의 사용량을 제어할 수 있는 HEMS의 전력 제어 방법 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 국가연구개발사업(지원 행정기관: 산업통상자원부; 과제고유번호: 20151210200080; 연구　과제명: IoT 기반 캠퍼스 마이크로그리드 구축 및 실증)의 지원 하에 이루어진 것이다.
오늘날 다양한 산업 분야에서 널리 이용되고 있는 전기 에너지는 전력 계통(electric power system)이라 불리는 시스템을 통하여 생산되고 수송된다. 다양한 형태의 발전소에서 생산된 전기 에너지는 고압 송전설비와 변전소를 거쳐 배전 설비에 전달되고, 배전 설비는 전달받은 전기 에너지를 다시 각 수용가에 공급하는 역할을 수행한다. 수용가는 배전선로(distribution line)를 통해 배전 설비로부터 전기 에너지를 공급받고, 이를 이용하여 다양한 전기 장치를 구동한다.
최근 제한된 에너지 자원을 합리적으로 이용하기 위해 전력 시스템의 공급과 수요간 균형을 이루는 것이 중요한 과제로 부상하면서, 수요 관리의 발전된 형태인 수요반응(Demand Response: DR)에 관한 연구가 증가하고 있다.
수요반응은 전기 요금의 변화에 따른 전력 소비 형태의 변화로 정의할 수 있다. 즉, 전기 요금을 줄이기 위해 전기 요금에 따라 전력 소비량을 조절하는 것을 의미한다. 이렇게 함으로써 수요반응 기법은 피크 시간대의 전력 소비량을 감소시키는 중요한 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 전기 요금이 비싼 구간에서 불편함을 감수하고서 가전기기의 전력 소비량을 줄이는 것은 수요반응의 하나의 실시예가 될 수 있다.
이러한 수요반응에 관한 종래 기술은 실시간 전력요금의 변화에서 전기사용요금이 비쌀 때 가전기기의 사용을 자제하고 전기사용요금이 쌀 때 가전기기의 사용을 고무하도록 제어하는 방식 또는 수용가의 부하 사용이 많은 시간과 적은 시간을 구분하여 가전기기의 작동을 제어하는 방식 등이 있다. 종래 기술의 경우, HEMS(Home Energy Management System; 이하 HEMS)에서 수요반응 이벤트가 발생하는 시간대 및 감축 전력량에 대한 정보를 고려하여 수요반응 이벤트 발생 시간 동안 수용가 가전기기의 동작을 자동 제어할 수 있었다.
다만, 이러한 기존 HEMS는 이벤트 발생 시간 및 가중치를 모두 고려해야 하는바, 가전기기의 수가 늘어날수록 제어 방식이 복잡해지고, 각 가중치에 따라 각 가전기기별 제어신호를 생성해야 하므로, HEMS의 연산 처리량이 증가하는 문제점이 있었다. 또한, 기존 HEMS는 사용자가 HEMS에서 복수의 가전기기에 대한 스케쥴링 및 가중치 부여를 직접 설정해야 하는 불편함이 있었다.
최근 스마트 가전(Smart Appliance)의 경우, 전력가격 및 소비자의 효용을 고려하여 장치가 스스로 동작량을 스케쥴링할 수 있어, 각 스마트 가전별로 소비자 효용을 해치지 않는 범위에서 자동적으로 스케쥴링이 가능하다.
다만, 각각의 스마트 가전은 개별적으로 각자의 동작량을 스케쥴하기 때문에, 복수의 스마트 가전이 가정에서 이용되는 경우, 복수의 스마트 가전에서 사용되는 총전력량이 전력 피크목표치를 초과하더라도 이를 반영하여 제어할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은, 전력가격에 반응하여 자체적으로 시간대별 사용량을 스케쥴링하는 복수의 스마트 가전을 제어하는 HEMS에 있어서, 전력가격이라는 단일신호로 복수의 스마트 가전의 사용량 스케쥴을 제어할 수 있는 HEMS의 전력 제어 방법 및 이를 포함하는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 HEMS의 전력 제어 방법은, (a) 전력공급자로부터 제공받는 전력에 대한 전력가격을 HEMS에서 수신하는 단계, (b) 상기 HEMS에서 상기 전력가격을 상기 HEMS와 연결된 적어도 하나의 스마트 가전에 전달하고, 상기 적어도 하나의 스마트 가전으로부터 상기 전력가격을 기초로 생성된 사용량 스케쥴 정보를 수신하는 단계, (c) 수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 작은지 여부를 판단하는 단계, (d) 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 큰 경우, 상기 전력가격의 크기를 조정하는 단계, (e) 상기 HEMS에서 상기 조정된 전력가격을 상기 적어도 하나의 스마트 가전에 전달하고, 상기 적어도 하나의 스마트 가전으로부터 상기 조정된 전력가격을 기초로 생성된 사용량 스케쥴 정보를 재수신하는 단계, 및 (f) 재수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 작은지 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
또한, 수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 작아질 때까지, 상기 (d)~(f) 단계를 반복하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계에서, 상기 전력가격의 크기를 조정하는 것은, 상기 전력가격의 크기를 증가시키는 것을 포함하는 전력가격을 이용할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계에서, 상기 전력가격의 크기를 조정하는 것은, 상기 전력가격의 크기를 증가시키는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 (b) 및 (e) 단계에서, 상기 스마트 가전은, 상기 HEMS로부터 수신한 상기 전력가격을 기초로, 미리 설정된 전력량을 초과하지 않도록 동작 스케쥴을 생성하고, 상기 동작 스케쥴을 기초로 상기 사용량 스케쥴 정보를 생성하여 상기 HEMS에 전달할 수 있다.
앞에서 언급한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 전력가격을 이용하는 HEMS 시스템은, 적어도 하나의 스마트 가전과 연결되는 HEMS를 포함하는 HEMS 시스템에 있어서, 전력공급자로부터 전력가격을 수신하고, 상기 전력가격을 상기 적어도 하나의 스마트 가전에 전달하는 통신부와, 상기 적어도 하나의 스마트 가전으로부터 상기 전력가격을 기초로 계산된 사용량 스케쥴 정보를 수신하고, 수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 작은지 여부를 판단하여, 판단된 결과를 기초로 상기 전력가격의 크기를 조정하는 제어부를 포함하는 HEMS, 및 상기 HEMS로부터 수신한 상기 전력가격을 기초로, 미리 설정된 전력량을 초과하지 않도록 동작 스케쥴을 생성하고, 상기 동작 스케쥴을 기초로 상기 사용량 스케쥴 정보를 생성하여 상기 HEMS에 전달하는 적어도 하나의 스마트 가전을 포함하되, 상기 HEMS는, 상기 적어도 하나의 스마트 가전으로부터 수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이, 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 작도록 상기 전력가격을 조정한다.
또한, 상기 통신부는, 조정된 상기 전력가격을 상기 적어도 하나의 스마트 가전에 전달하고, 상기 전력가격을 기초로 재생성된 상기 사용량 스케쥴 정보를 상기 적어도 하나의 스마트 가전으로부터 재수신하며, 상기 제어부는, 재수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 작은지 여부를 다시 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 재수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 큰 경우, 수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 작아질 때까지 상기 전력가격을 반복하여 수정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 전력가격의 크기가 증가되도록 상기 전력가격을 조정할 수 있다.
또한, 상기 스마트 가전은, 수신된 상기 전력가격의 크기가 증가한 경우, 상기 스마트 가전의 동작 시간이 감소되도록 상기 사용량 스케쥴 정보를 조정할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 본 발명의 HEMS의 전력 제어 방법 및 시스템은 HEMS가 가정 내의 복수의 스마트 가전을 전력가격이라는 단일신호로 제어함으로써, HEMS 시스템의 제어 방법을 단순화시킬 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 HEMS의 동작 및 제어 신호를 단순화시킬 수 있으며, 통신시에 발생하는 오류를 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 HEMS의 전력 제어 방법 및 시스템은 가정 내에서 복수의 스마트 가전들이 소비하는 전력 피크치를 제한함으로서, 전력회사가 부과하는 피크에 대한 페널티를 피할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 사용자가 예상치 못한 전력 요금을 지불해야 하는 상황을 미연에 방지하며, 사용자가 전력요금을 쉽게 예측할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 본 발명은 사용자가 정해놓은 전기요금을 초과하지 않도록 자동으로 스마트 가전의 동작 스케쥴을 관리해줌으로써, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있고, 사용하지 않는 가전기기에서 불필요하게 낭비되는 전력을 절약할 수 있어, 전력 관리 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래기술에 따른 HEMS 시스템을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도 1의 HEMS의 구조를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 종래기술에 따른 HEMS의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전력가격을 이용하는 HEMS 시스템을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 도 4의 HEMS의 구조를 나타내는 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 종래기술에 따른 HEMS 시스템을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 HEMS(Home Energy Management System; 이하 HEMS)(20)은 유/무선 네트워크를 통해 연결된 에너지관리시스템(Energy Management System: EMS), 에너지서비스공급자(Energy Service Provider: ESP)의 운영센터 등 외부로부터 수요반응 이벤트의 발생 시간 정보를 포함하는 이벤트 정보를 수신한다.
HEMS(20)는 수요반응 이벤트의 발생 시간을 고려하여 수용가의 가전기기(10-1, 10-2, … 10-N)에 작동에 관한 제어신호를 전달함으로써 수요반응 이벤트의 발생 시간대에 따라 수용가 가전기기(10-1, 10-2, … 10-N)의 전력사용량을 자동으로 관리할 수 있다.
여기서, 수용가의 가전기기(10-1, 10-2, … 10-N)는 전력선을 통해 유입되는 전력을 사용하여 원하는 기능을 수행하는 장치를 포괄적으로 지칭하는 것으로, 상기 가전기기는 냉장고, 세탁기, 다리미, 에어컨, 컴퓨터, 텔레비전 등 전력을 소비하는 모든 기기를 포함할 수 있다.
가전기기(10-1, 10-2, … 10-N)는 유/무선 네트워크를 통해 HEMS(20)으로부터 위 제어신호를 전달받으면, 수요반응 이벤트의 발생 시간 동안 위 제어신호에 따라 전력소비 관련 동작이 제어될 수 있다.
도 2는 도 1의 HEMS의 구조를 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 위 발명의 HEMS(20)는 이벤트 정보 수신부(21), 가중치 설정부(22), 제어신호 생성부(23) 및 제어신호 전송부(24)를 포함한다. 이벤트 정보 수신부(21)는 유/무선 네트워크를 통해 연결된 에너지관리시스템(Energy Management System: EMS), 에너지서비스공급자(Energy Service Provider: ESP)의 운영센터 등 외부로부터 수요반응 이벤트의 발생시간 정보를 포함하는 이벤트 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 상기 이벤트의 발생 시간 정보는 전력공급이 부족하거나 전력수요가 증가하여 전력소비의 절감이 요구되는 소정의 시간 범위 정보일 수 있다.
가중치 설정부(22)는 상기 이벤트의 발생 시간을 고려하여 가전기기 별 가중치를 부여한다. 여기서 가중치는 이벤트 발생 시간 동안의 가전기기 작동에 관한 우선순위를 결정하기 위해 개별 가전기기에 부여되는 값으로, 상기 가중치는 소정 시간대 별로 부여된 가전기기 작동에 관한 순위 정보일 수 있다.
한편, 상기 가중치 설정부(22)는 사용자의 편의를 최대한 고려하여 자동으로 개별 가전기기의 전력사용을 조절하되 간편한 방식으로 수요반응 이벤트 발생 시간 동안의 가전기기 작동에 관한 우선순위를 결정할 수 있도록 사전 설정된 소정 시간대 별 개별 가전기기의 가중치 정보에 따라 상기 이벤트의 발생 시간에 대응되는 가중치를 해당 가전기기에 부여할 수 있다. 이때, 상기 소정 시간대 별 개별 가전기기의 가중치 정보는 사용자의 선택에 따라 입력 및 변경될 수 있다.
한편, 상기 HEMS(20)은 전력 감축량에 관한 정보를 더 고려하여 가중치를 부여할 수 있다. 구체적으로, 상기 이벤트 정보는 전력 감축량에 관한 정보를 포함하고, 상기 가중치 설정부(22)는 상기 전력 감축량에 관한 정보를 더 고려하여 가전기기 별 가중치를 부여할 수 있다.
여기서, 전력 감축량에 관한 정보는 수요반응 이벤트 발생 시간 동안 감축해야 할 전력량에 관한 정보를 포괄적으로 지칭하는 것으로, 상기 전력 감축량에 관한 정보는 현재 소비전력 대비 백분율(예컨대, 현재 소비전력의 10%) 또는 전력량(예컨대, 10kWh) 정보를 포함하는 정보일 수 있다.
HEMS(20)는 수요반응 이벤트가 동일한 시간대에 발생하는 경우에도 감축해야 할 전력량이 많을수록 소비 전력이 큰 가전기기부터 우선하여 전력사용 제어 대상으로 선정할 수 있다.
한편, 상기 가중치 설정부(22)는 사용자의 편의를 최대한 고려하여 자동으로 개별 전력사용을 조절하되 간편한 방식으로 수요반응 이벤트 발생 시간 동안의 가전기기 작동에 관한 우선순위를 결정할 수 있도록 사전 설정된 소정 시간대 및 전력량 별 개별 가전기기의 가중치 정보에 따라 상기 이벤트의 발생 시간 및 상기 전력 감축량 정보에 대응되는 가중치를 해당 가전기기에 부여할 수 있다.
이때, 상기 소정 시간대 및 전력량 별 개별 가전기기의 가중치 정보는 사용자의 선택에 따라 입력 및 변경될 수 있다.
제어신호 생성부(23)는 상기 가중치에 따라 가전기기 별 작동에 관한 제어신호를 생성한다. 상기 제어신호는 수요반응 이벤트 시간 동안 개별 가전기기의 작동을 제어하기 위한 신호로서, 상기 제어신호는 가전기기의 온-오프(on-off) 동작을 제어하기 위한 명령 신호일 수 있다. 한편, 상기 제어신호에는 개별 가전기기가 자체적으로 작동을 제어할 수 있도록 작동이 허용되는 시간에 대한 정보가 포함될 수 있다. 이를 통해, 가전기기는 작동이 허용되는 시간 범위 내에서 자동적/능동적으로 동작에 관한 스케쥴링을 구현할 수 있다.
제어신호 전송부(24)는 상기 제어신호를 해당 가전기기로 전송하기 위한 것으로, 구체적으로 제어신호 전송부(24)는 유무선 통신을 통해 상기 제어신호를 해당 가전기기로 전송할 수 있다. 이때, 상기 제어신호 전송부(24)는 수요반응 이벤트 발생시간 동안 위 제어신호를 통해 적절히 해당 가전기기를 제어할 수 있도록 수요반응 이벤트의 발생시간 보다 소정 시간 이전에 상기 제어신호를 해당 가전기기로 전송할 수 있다.
도 3은 종래기술에 따른 HEMS의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 상기 HEMS(20)에서 수행하는 수요반응에 따른 동작 방법은, 먼저 이벤트 정보 수신부를 통해 외부로부터 수요반응 이벤트의 발생 시간 정보를 포함하는 이벤트 정보를 수신한다(S10).
이어서, 가중치 설정부가 상기 이벤트의 발생 시간을 고려하여 가전기기 별 가중치를 부여한다(S12). 이때, 상기 가중치 설정부는 사용자의 편의를 최대한 고려하여 자동으로 개별 가전기기의 전력사용을 조절하되 간편한 방식으로 수요반응 이벤트 발생 시간 동안의 가전기기 작동에 관한 우선순위를 결정할 수 있도록 사전 설정된 소정 시간대 별 개별 가전기기의 가중치 정보에 따라 상기 이벤트의 발생 시간에 대응되는 가중치를 해당 가전기기에 부여할 수 있다.
한편, 상기 이벤트 정보는 전력 감축량에 관한 정보를 포함하고, 상기 가중치 설정부는 전력 감축량에 관한 정보를 더 고려하여 가전기기 별 가중치를 부여할 수 있다.
이때, 상기 가중치 설정부는 사용자의 편의를 최대한 고려하여 자동으로 개별 전력사용을 조절하되 간편한 방식으로 수요반응 이벤트 발생 시간 동안의 가전기기 작동에 관한 우선순위를 결정할 수 있도록 사전 설정된 소정 시간대 및 전력량 별 개별 가전기기의 가중치 정보에 따라 상기 이벤트의 발생 시간 및 상기 전력 감축량 정보에 대응되는 가중치를 해당 가전기기에 부여할 수 있다.
이어서, 제어신호 생성부는 상기 가중치에 따라 가전기기 별 작동에 관한 제어신호를 생성한다(S14).
이어서, 제어신호 전송부가 상기 제어신호를 해당 가전기기로 전송한다(S16). 이때, 상기 제어신호 전송부는 수요반응 이벤트 발생시간 동안 가전기기의 작동을 적절히 제어할 수 있도록 수요반응 이벤트의 발생시간 보다 소정 시간 이전에 상기 제어신호를 해당 가전기기로 전송할 수 있다.
다만, 이러한 기존의 HEMS(20)는 수요반응 이벤트에서 이벤트 발생 시간 및 가중치를 모두 고려해야 하는바, HEMS(20)에서 제어하는 가전기기의 수가 늘어날수록 제어 방식이 복잡해지고, 각 가중치에 따라 각 가전기기별 제어신호를 생성해야 하므로 HEMS(20)의 연산 처리량이 증가하여 시스템의 부하가 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 기존 HEMS(20)는 사용자가 직접 HEMS(20)에서 복수의 가전기기에 대한 스케쥴링 및 가중치를 설정해야 하는 불편함이 있었다.
이하에서는, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법 및 이를 포함하는 시스템을 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전력가격을 이용하는 HEMS 시스템을 나타내는 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전력가격을 이용하는 HEMS 시스템은 HEMS(200), 및 적어도 하나의 스마트 가전(310, 320 … 350) (Smart Appliance)을 포함한다. 즉, HEMS 시스템은 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)을 포함할 수 있다. 전력가격 및 소비자의 효용을 고려하여 가전기기들의 사용량을 스케쥴링하는 스마트 가전(310, 320 … 350)의 등장으로 기기별로 소비자 효용을 해치지 않는 스케쥴링이 가능해졌다. 다만, 이 경우에도 HEMS(200)가 여러 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)을 어떻게 제어하여 피크 목표치 관리를 할 수 있을지에 대해 고려하여야 한다.
HEMS(200)은 전력회사(100)로부터 전력가격 정보를 수신할 수 있다.
전력회사(100)는 계통 전원과 연계되어 가정에 설치된 HEMS(200)에 전력을 제공할 수 있다. 전력회사(100)는 제공되는 전력에 대한 전력가격 정보도 함께 HEMS(200)에 제공할 수 있다.
이때, 전력회사(100)에서 제공하는 전기는 시간대별, 계절별로 다른 요금이 부과될 수 있다. 예를 들어, 한국전력에서 제공하는 전기는 사용자들의 전력 소모량을 기초로 시간대별로 경부하 구간, 중부하 구간, 최대부하 구간으로 나누어 서로 다른 요금을 부과할 수 있다. 이때, 전기요금은 최대부하 구간, 중부하 구간, 경부하 구간으로 다르게 구분될 수 있으며, 최대부하 구간, 중부하 구간, 경부하 구간 순으로 전기요금이 낮아질 수 있다.
예를 들어, 사용자들의 전력 사용량이 많아 전력에 대한 수급을 조절할 필요가 있는 오후 시간대(예를 들어, 1200시 ~ 1500시)의 경우, 최대부하 구간으로 지정되어 가장 높은 전기요금이 할당될 수 있다. 또한, 상대적으로 전력 사용량이 낮아 전력에 대한 수급 조절이 필요가 없는 심야 시간대(예를 들어, 0000시 ~ 0400시)의 경우, 경부하 구간으로 지정되어 가장 낮은 전기요금이 할당될 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 여기에서 전기요금은 전력가격과 실질적으로 동일한 의미를 나타낸다.
전력가격 정보는 이러한 시간대별 실시간 전력가격과 실시간 전력 피크치에 대한 정보를 포함할 수 있다. 전력 피크치에 대한 정보는 사용자들의 전력 사용량이 많아 전력에 대한 수급을 조절할 필요가 있어, 전력회사(100)에서 설정해 놓은 사용 전력량에 대한 가이드 라인을 의미한다.
즉, 전력회사(100)는 피크 목표치를 설정해 두고, 각 가정에서 이러한 피크 목표치를 초과하는 경우, 높은 요금을 부과함으로써, 전력 사용량을 조절하는 방식의 과금 체계를 운영한다.
HEMS(200)는 전력가격 정보에 포함된 시간대별 전력가격 및 전력 피크치를 전력회사(100)로부터 수신하고, 전력 피크치를 초과하지 않도록 HEMS(200)에 연결된 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 제공하는 전력가격을 조정하여 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)의 동작을 제어한다.
이하에서는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350) 중 스마트 가전(310)을 대표로 예를 들어 설명하도록 한다.
스마트 가전(310)은 자체적으로 수신된 전력가격에 대한 스케쥴 능력을 가진다. 구체적으로, 스마트 가전(310)은 HEMS(200)로부터 전력가격을 수신하고, 수신된 전력가격을 이용하여 스마트 가전(310)의 동작 스케쥴을 자동적으로 설정한다. 예를 들어, 스마트 가전(310)은 전력가격이 높은 시간대에서는 동작 시간을 감소시키고, 전력가격이 낮은 시간대에서는 동작 시간이 증가되도록 동작 스케쥴을 설정한다.
따라서, 스마트 가전(310)은 스스로 전력가격을 고려하여 동작 스케쥴을 생성하여 동작할 수 있으며, 일정 금액 이상 전기료가 발생하지 않도록 동작 스케쥴을 생성하여 동작할 수 있다.
이러한 스마트 가전(310)의 동작은 다른 복수의 스마트 가전(320 … 350)들도 동일하게 수행할 수 있다.
복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)과 HEMS(200)은 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다. 이때, 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)과 HEMS(200) 사이에 이용되는 통신 규약은, 예를 들어 CDMA(Code Division Multiple Access) 통신, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 통신 혹은, 광대역 무선 통신을 포함한다. 이때, 무선 통신망으로는 무선랜(WLAN), 와이 파이(Wi-Fi), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), IEEE802.16, 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS) 등이 포함될 수 있다.
HEMS(200)은 이러한 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)들의 동작 방식을 이용하여 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에서 사용하는 전력량의 총합이 전력 피크치를 초과하지 않도록 제어할 수 있다.
구체적으로, HEMS(200)는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 제공하는 전력가격을 조정함으로써, 각각의 스마트 가전(310, 320 … 350)의 전력량의 총합이 감소하도록 할 수 있다.
예를 들어, HEMS(200)는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 최초 전력가격을 제공할 수 있다. 이어서, 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)는 수신한 최초 전력가격을 기준으로 자신의 동작 스케쥴을 생성할 수 있다. HEMS(200)는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)으로부터 각각의 동작 스케쥴에 대한 사용량 스케쥴 정보를 수신할 수 있다.
이어서, HEMS(200)은 수신한 사용량 스케쥴 정보의 총합과 전력 피크치를 비교한다. 만약, 수신한 사용량 스케쥴 정보의 총합이 전력 피크치보다 큰 경우, HEMS(200)는 최초 전력가격을 수정한 수정 전력가격을 생성하여, 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 재송부한다. 이때, 수정 전력가격은 최초 전력가격보다 클 수 있다.
이어서, 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)은 최초 전력가격보다 더 큰 수정 전력가격을 기준으로 동작 스케쥴을 생성하고, 동작 스케쥴에 대한 사용량 스케쥴 정보를 재작성하여 HEMS(200)에 송부한다. 이렇게 수정 전력가격을 기초로 생성된 사용량 스케쥴 정보의 총합은, 최초 전력가격을 기초로 생성된 사용량 스케쥴 정보의 총합보다 작을 수 있다.
결과적으로, HEMS(200)는 전력가격을 조정함으로써, 사용량 스케쥴 정보의 총합이 전력 피크치보다 작아지도록 사용 전력량을 조절할 수 있다. 이때, 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)의 세부적인 동작 스케쥴은 각각의 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에서 결정한다. HEMS(200)는 전체 전력 사용량의 가이드 라인만을 전력가격을 이용하여 각각의 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 제공함으로써, 전체 전력 사용량을 조절할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 HEMS 시스템은, HEMS(200)에서 가정 내의 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)을 전력가격이라는 단일신호로 제어함으로써, HEMS 시스템의 제어 방법을 단순화시킬 수 있다. 즉, 본 발명은 HEMS(200)의 동작 및 제어신호를 단순화시킬 수 있으며, HEMS(200)와 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350) 사이의 통신시에 발생하는 오류를 최소화시킬 수 있다.
도 5는 도 4의 HEMS의 구조를 나타내는 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 HEMS(200)는 통신부(210), 제어부(220), 메모리부(230), 인터페이스부(240), 디스플레이부(250), 및 버스(260)를 포함한다.
통신부(210)는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)와 HEMS(200) 사이, 및 전력회사(100)와 HEMS(200) 사이의 데이터를 교환한다.
구체적으로, 통신부(210)는 전력회사(100)로부터 전력가격 정보를 수신하고, 수신된 전력가격 정보를 제어부(220)에 전달한다. 또한, 통신부(210)는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)로부터 사용량 스케쥴 정보를 수신하고, 수신된 사용량 스케쥴 정보를 제어부(220)에 전달한다.
이때, 통신부(210)에서 이용되는 통신 규약은, 예를 들어 CDMA(Code Division Multiple Access) 통신, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 통신 혹은, 광대역 무선 통신을 포함한다. 이때, 무선 통신망으로는 무선랜(WLAN), 와이 파이(Wi-Fi), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), IEEE802.16, 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS) 등이 포함될 수 있다.
또한, 근거리 무선 통신망으로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 및 지웨이브(Z-Wave) 등이 포함될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(220)는 적어도 하나의 스마트 가전(310, 320 … 350)으로부터 수신된 사용량 스케쥴 정보를 수집하고, 사용량 스케쥴 정보의 총합을 계산한다.
이어서, 제어부(220)는 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 작은지 여부를 판단한다. 만약, 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 큰 경우, 제어부(220)는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 전달하는 전력가격의 크기를 조정한다.
예를 들어, 제어부(220)는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)의 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 큰 경우, 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 전달할 전력가격의 크기를 증가시킬 수 있다. 이 경우, 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)은 증가된 전력가격을 기준으로 동작 스케쥴을 작성하므로, 결과적으로 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)로부터 재송부되는 사용량 스케쥴 정보의 총합은 감소될 수 있다.
이어서, 제어부(220)는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)로부터 재수신된 사용량 스케쥴 정보의 총합이 전력 피크치보다 작은지 여부를 비교하고, 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 큰 경우, 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 전달할 전력가격의 크기를 더욱 증가시킬 수 있다. 제어부(220)는 사용량 스케쥴 정보의 총합이 전력 피크치보다 작아져서 전력 피크치를 만족시킬 때까지, 이러한 동작을 반복할 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 HEMS의 전력 제어 방법은 전력가격만을 조절하여 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)의 동작 스케쥴을 조절하고, 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)가 전력 피크치를 만족시키면서 동작하도록 제어할 수 있다.
메모리부(230)는 전력회사(100)에서 수신한 전력가격 정보를 저장하고, 전력회사(100)로부터 수신한 최초 전력가격, 제어부(220)에서 수정하여 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 재송부한 수정 전력가격, 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)로부터 수신한 각각의 사용량 스케쥴 정보, 및 사용량 스케쥴 정보의 총합을 저장할 수 있다.
예를 들어, 메모리부(230)는 DDR SDRAM(Double Data Rate Static DRAM), SDR SDRAM(Single Data Rate SDRAM)과 같은 하나 이상의 휘발성 메모리 장치 및/또는 EEPROM(Electrical Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(flash memory)과 같은 하나 이상의 비휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
인터페이스부(240)는 사용자로부터 입력을 받거나, 무선 데이터 네트워크를 통해 데이터를 주고 받는데 이용될 수 있다. 인터페이스부(240)는 터치스크린, 키보드, 마우스, 안테나 및/또는 무선 트랜시버(transceiver)를 포함할 수 있다. 또한, 인터페이스부(240)는 외부 호스트와 USB (Universal Serial Bus), SCSI (Small Computer System Interface), PCI express, ATA, PATA (Parallel ATA), SATA (Serial ATA), SAS (Serial Attached SCSI) 등을 통해서 통신할 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
디스플레이부(250)는 사용자에게 HEMS(200)의 동작 상태 및 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)의 동작 상태에 대한 정보를 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이부(250)는 전력회사(100) 및 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)로부터 수신한 정보를 표시할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이부(250)는 현재 전력 사용량, 전력 피크치, 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)의 동작 스케쥴, 현재 사용량 스케쥴 정보의 총합, 및 현재 사용량 스케쥴 정보의 총합과 전력 피크치의 비교 정보, 전력 사용량 통계, 실시간 전력 요금 등을 표시하여 사용자에게 제공할 수 있다. 다만, 이는 하나의 예시에 불과하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
버스(260)는 통신부(210), 제어부(220), 메모리부(230), 인터페이스부(240) 및 디스플레이부(250)가 서로 데이터 통신을 하는데 이용될 수 있다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 이러한 버스(260)는 다층 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 이러한 버스(1030)의 예로는 다층 AHB(multi-layer Advanced High-performance Bus), 또는 다층 AXI(multi-layer Advanced eXtensible Interface)가 이용될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법은 우선, HEMS(200)가 전력공급자인 전력회사(100)로부터 제공받는 전력에 대한 전력가격을 수신한다(S110).
이어서, HEMS(200)는 전력가격을 HEMS(200)와 연결된 적어도 하나의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 전달한다(S120)
이어서, HEMS(200)는 적어도 하나의 스마트 가전(310, 320 … 350)으로부터 전력가격을 기초로 생성된 사용량 스케쥴 정보를 수신한다(S130).
이어서, HEMS(200)는 스마트 가전(310, 320 … 350)으로부터 수신된 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 작은지 여부를 판단한다(S140).
이어서, 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 큰 경우, 전력가격의 크기를 조정한다(S150).
이어서, 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 작아질 때까지, 상기 S120 단계 내지 상기 150 단계를 반복 수행한다.
이를 통해, 본 발명의 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법은, 모든 댁내 스마트 가전을 전력가격이라는 단일신호로 제어할 수 있어 구성이 간단하며 댁내 스마트가전들이 소비하는 전력 피크치를 제한함으로써 전력회사가 부과하는 피크에 대한 페널티를 피할 수 있도록 한다. 따라서, 사용자는 이달에 부과되는 전기 요금을 예측할 수 있으며, 사용하는 전력량은 감소시킬 수 있어, 가정에서의 전력 사용 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명이 많은 가정에서 이용되는 경우, 전력회사(100)에서도 전력 피크치를 조절함으로써, 전력 수급이 안정적으로 이루어 지도록 조절할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 앞서 설명한 실시예와 동일한 사항에 대해서는 중복된 설명을 생략하고 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법은, 우선, HEMS(200)가 전력회사(100)로부터 전력가격 정보를 수신한다(S210). 이때, 전력가격 정보는 HEMS(200)에 제공되는 실시간 전력가격을 포함할 수 있다.
이어서, HEMS(200)는 전력회사(100)로부터 수신된 최초 전력가격을 HEMS(200)와 연결된 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 전달한다(S221, S223, S225). 이때, HEMS(200)는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 동일한 최초 전력가격을 전달한다.
이어서, 각각의 스마트 가전(310, 320 … 350)는 수신한 최초 전력가격을 기초로, 미리 설정된 전력량을 초과하지 않도록 동작 스케쥴을 생성하고, 상기 동작 스케쥴을 기초로 사용량 스케쥴 정보를 생성하여 HEMS(200)에 전달한다(S231, S233, S235).
이어서, HEMS(200)는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)로부터 수신된 사용량 스케쥴 정보의 총합을 계산하고, 사용량 스케쥴 정보의 총합과 전력 피크치를 비교하여, 전력회사(100)에서 제안한 피크목표 만족여부를 판별한다(S240).
이어서, HEMS(200)는 스마트 가전(310, 320 … 350)으로부터 수신된 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 큰 경우, 새로운 가격신호를 작성한다(S250). 즉, HEMS(200)는 최초 전력가격에서 조정된 수정 전력가격을 생성한다. 이때, 수정 전력가격은 기존의 최초 전력가격보다 클 수 있다.
이어서, HEMS(200)는 조정된 수정 전력가격을 HEMS(200)와 연결된 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 전달한다(S261, S263, S265). 이때, HEMS(200)는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)에 동일한 수정 전력가격을 전달한다.
이어서, 각각의 스마트 가전(310, 320 … 350)는 재수신한 수정 전력가격을 기초로, 미리 설정된 전력량을 초과하지 않도록 동작 스케쥴을 재생성하고, 재생성된 상기 동작 스케쥴을 기초로 사용량 스케쥴 정보를 재생성하여 HEMS(200)에 전달한다(S271, S273, S275).
이어서, HEMS(200)는 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)로부터 재수신된 사용량 스케쥴 정보의 총합을 계산하고, 사용량 스케쥴 정보의 총합과 전력 피크치를 비교하여, 전력회사(100)에서 제안한 피크목표 만족여부를 판별한다(S280).
이어서, HEMS(200)는 스마트 가전(310, 320 … 350)으로부터 재수신된 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치를 만족시키지 못하는 경우, 새로운 가격신호를 작성한다(S290). 즉, HEMS(200)는 수정 전력가격에서 조정된 새로운 수정 전력가격을 생성한다. 이때, 새로운 수정 전력가격은 기존의 수정 전력가격보다 클 수 있다.
이어서, HEMS(200)는 스마트 가전(310, 320 … 350)으로부터 수신된 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치를 만족시킬 때까지 S320 단계에 속하는 동작을 반복하여 수행한다.
이를 통해, 본 발명의 HEMS의 전력 제어 방법 및 시스템은 HEMS(200)가 가정 내의 복수의 스마트 가전(310, 320 … 350)을 전력가격이라는 단일신호로 제어함으로써, HEMS 시스템의 제어 동작을 단순화시킬 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 HEMS(200)의 동작 및 제어 신호를 단순화시킬 수 있으며, 통신시에 발생하는 오류를 최소화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 HEMS의 전력 제어 방법 및 시스템은 가정 내에서 복수의 스마트 가전들이 소비하는 전력 피크치를 제한함으로서, 전력회사가 부과하는 피크에 대한 페널티를 피할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 사용자가 예상치 못한 전력 요금을 지불해야 하는 상황을 미연에 방지하며, 사용자가 전력요금을 쉽게 예측할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 본 발명은 사용자가 정해놓은 전기요금을 초과하지 않도록 자동으로 스마트 가전의 동작 스케쥴을 관리해줌으로써, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있고, 사용하지 않는 가전기기에서 불필요하게 낭비되는 전력을 절약할 수 있어, 전력 관리 효율을 향상시킬 수 있다.
앞에서 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법의 대상이 되는 환경을 실시간 전력요금제에 피크제한 옵션이 적용된 상황으로 실시예에서 제시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 본 발명은 피크제한 옵션과 비슷한 전력회사의 요금제(예를 들어, 피크요금제(CPP, Critical Peak Pricing), 피크시간대보상(CPC, Critical Peak Credit), 게시별요금제(TOU, Time-of Use) 등)로 확장이 가능하다. 따라서, 본 발명은 앞에서 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 위의 확장 가능한 경우 및 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 수정, 변형이 가능한 범주까지 포괄적으로 적용될 수 있다.
참고로, 전술한 본 발명의 HEMS의 전력 제어 방법은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 통신 데이터 모델링 방법은 하드웨어, 펌웨어(Firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 HEMS의 전력 제어 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러 및 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 HEMS의 전력 제어 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
100: 전력회사 200: HEMS
210: 통신부 220: 제어부
230: 메모리부 240: 인터페이스부
250: 디스플레이부 310, 320 … 350: 스마트 가전

Claims (10)

  1. (a) 전력공급자로부터 제공받는 전력에 대한 전력가격을 HEMS에서 수신하는 단계;
    (b) 상기 HEMS에서 상기 전력가격을 상기 HEMS와 연결된 적어도 하나의 스마트 가전에 전달하고, 상기 적어도 하나의 스마트 가전으로부터 상기 전력가격을 기초로 생성된 사용량 스케쥴 정보를 수신하는 단계;
    (c) 수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 작은지 여부를 판단하는 단계;
    (d) 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 큰 경우, 상기 전력가격의 크기를 조정하는 단계;
    (e) 상기 HEMS에서 상기 조정된 전력가격을 상기 적어도 하나의 스마트 가전에 전달하고, 상기 적어도 하나의 스마트 가전으로부터 상기 조정된 전력가격을 기초로 생성된 사용량 스케쥴 정보를 재수신하는 단계; 및
    (f) 재수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 작은지 여부를 판단하는 단계를 포함하는
    전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 작아질 때까지, 상기 (d) ~ (f) 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서, 상기 전력가격의 크기를 조정하는 것은, 상기 전력가격의 크기를 증가시키는 것을 포함하는 전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 (b) 및 (e) 단계에서, 상기 스마트 가전은, 상기 HEMS로부터 수신한 상기 전력가격을 기초로, 미리 설정된 전력량을 초과하지 않도록 동작 스케쥴을 생성하고, 상기 동작 스케쥴을 기초로 상기 사용량 스케쥴 정보를 생성하여 상기 HEMS에 전달하는
    전력가격을 이용하는 HEMS의 전력 제어 방법.
  6. 적어도 하나의 스마트 가전과 연결되는 HEMS를 포함하는 HEMS 시스템에 있어서,
    전력공급자로부터 전력가격을 수신하고, 상기 전력가격을 상기 적어도 하나의 스마트 가전에 전달하는 통신부와, 상기 적어도 하나의 스마트 가전으로부터 상기 전력가격을 기초로 계산된 사용량 스케쥴 정보를 수신하고, 수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 전력 피크치보다 작은지 여부를 판단하여, 판단된 결과를 기초로 상기 전력가격의 크기를 조정하는 제어부를 포함하는 HEMS; 및
    상기 HEMS로부터 수신한 상기 전력가격을 기초로, 미리 설정된 전력량을 초과하지 않도록 동작 스케쥴을 생성하고, 상기 동작 스케쥴을 기초로 상기 사용량 스케쥴 정보를 생성하여 상기 HEMS에 전달하는 적어도 하나의 스마트 가전을 포함하되,
    상기 HEMS는, 상기 적어도 하나의 스마트 가전으로부터 수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이, 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 작도록 상기 전력가격을 조정하는
    전력가격을 이용하는 HEMS 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 통신부는, 조정된 상기 전력가격을 상기 적어도 하나의 스마트 가전에 전달하고, 상기 전력가격을 기초로 재생성된 상기 사용량 스케쥴 정보를 상기 적어도 하나의 스마트 가전으로부터 재수신하며,
    상기 제어부는, 재수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 작은지 여부를 다시 판단하는 전력가격을 이용하는 HEMS 시스템.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는, 재수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 큰 경우, 수신된 상기 사용량 스케쥴 정보의 총합이 미리 설정된 상기 전력 피크치보다 작아질 때까지 상기 전력가격을 반복하여 수정하는 전력가격을 이용하는 HEMS 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 전력가격의 크기가 증가되도록 상기 전력가격을 조정하는 전력가격을 이용하는 HEMS 시스템.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 스마트 가전은, 수신된 상기 전력가격의 크기가 증가한 경우, 상기 스마트 가전의 동작 시간이 감소되도록 상기 사용량 스케쥴 정보를 조정하는 전력가격을 이용하는 HEMS 시스템.
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