KR102381727B1 - 전기 요금 절감 관리서버, 방법 및 이를 수행하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발전시스템으로부터 발전된 전력을 설정에 따라 각 수용가에 공급하는 관리서버로서, 상기 관리서버는, 월별, 분기별, 전년동월별로 누적 집계된 수용가의 전력 사용량을 분석하여 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하여 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 발전시스템으로부터 발전된 전력을 설정에 따라 각 수용가에 공급하는 방법으로서, 월별, 분기별, 전년동월별로 누적 집계된 수용가의 전력 사용량을 분석하여 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하여 공급하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 수용가에 대한 과거 전력 사용량을 분석하여 해당월에 필요한 수용가의 필요 전력을 예측하여 공급함으로써 수용가에 대한 전기 요금을 절감시킴과 동시에 발전시스템의 가동 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 수용가의 필요 전력을 과거 전력 사용량을 기준으로 신경회로망 기반의 기계학습 또는 딥러닝 기법을 통해 산출함으로써 보다 정확한 필요 전력 예측이 구현될 수 있다.
또한, 수용가의 필요 전력 산출 시, 수용가에 대한 다양한 변수(수용가의 구성원 수, 구성원의 연령대, 수용가의 평수, 전입전출 시기 등)를 반영하여 보정함으로써 보다 정확한 필요 전력 예측이 구현될 수 있는 전기 요금 절감 관리서버, 방법 및 이를 수행하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 제공하는 데 있다.
또한, 예측된 수용가의 필요 전력을 사전에 배분하여 수용가로 공급함으로써 발전시스템의 가동율을 사전에 계획할 수 있으므로 발전시스템의 가동 효율이 증대될 수 있다.
또한 본 발명은 발전시스템으로부터 발전된 전력을 설정에 따라 각 수용가에 공급하는 방법으로서, 월별, 분기별, 전년동월별로 누적 집계된 수용가의 전력 사용량을 분석하여 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하여 공급하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 수용가에 대한 과거 전력 사용량을 분석하여 해당월에 필요한 수용가의 필요 전력을 예측하여 공급함으로써 수용가에 대한 전기 요금을 절감시킴과 동시에 발전시스템의 가동 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 수용가의 필요 전력을 과거 전력 사용량을 기준으로 신경회로망 기반의 기계학습 또는 딥러닝 기법을 통해 산출함으로써 보다 정확한 필요 전력 예측이 구현될 수 있다.
또한, 수용가의 필요 전력 산출 시, 수용가에 대한 다양한 변수(수용가의 구성원 수, 구성원의 연령대, 수용가의 평수, 전입전출 시기 등)를 반영하여 보정함으로써 보다 정확한 필요 전력 예측이 구현될 수 있는 전기 요금 절감 관리서버, 방법 및 이를 수행하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 제공하는 데 있다.
또한, 예측된 수용가의 필요 전력을 사전에 배분하여 수용가로 공급함으로써 발전시스템의 가동율을 사전에 계획할 수 있으므로 발전시스템의 가동 효율이 증대될 수 있다.
Description
본 발명은 전기 요금 절감 관리서버, 방법 및 이를 수행하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체에 관한 것이다.
최근 환경보호 및 신재생에너지 산업의 확장에 따라 태양광, 지열, 폐열, 풍력, 수력 등의 환경 오염에 영향이 없는 각종 수단에 의한 전력생산기술이 발전하고 있는 추세에 있다.
또한, 대규모로 조성되는 신규 아파트 단지, 산업 단지, 주택 단지 등에는 일정 규모 및 숫자 이상의 수용가에 적용되는 독립된 발전 수단(태양광 발전, 열병합 발전 등)을 설치하고 있는 실정이다.
한편 국내의 주택용 전력의 경우, 월별 사용량에 따라 전기 요금이 누진적으로 적용되는 누진제를 채택하고 있으며, 여름철 전력사용량의 증가로 인한 과도한 요금 징수를 방지하기 위하여 현행 누진제의 개편이 진행되고 있다.
그러나, 누진제의 개편에도 불구하고 각 수용가를 이루는 개별 사용자들은 산업용 전력과 비교하여 과도한 전기 요금 책정에 만족하지 못하고 있으며, 최근 급격하게 발전하고 있는 지능형 전력망(Smart Grid) 관련 기술에 따라 전력에 대한 수요 예측, 경매, 공급을 제공하는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다.
관련 선행문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-1194374호(2012.10.24 공고, 공동 주택의 전기 요금 절감 방법 및 그 장치)가 있었다.
상기 선행문헌은 공동 주택의 각 세대에 설치된 전기 사용량 측정기로부터 제1 전원 공급원(상용 전력)에서 공급된 전기의 사용량 데이터를 수신하는 단계; 상기 사용량 데이터가 기준 데이터를 초과하는지 판단하는 단계; 및 상기 사용량 데이터가 기준 데이터를 초과하는 경우 상기 초과된 사용량 데이터에 상응하는 공급 대상 세대에 상기 제1 전원 공급원 대신 제2 전원 공급원(독립 발전시스템 등의 대체 전력)의 전기를 공급하는 단계를 포함하는 공동 주택의 전기 요금 절감 방법은 전기 요금이 누진되어 많이 나오는 공동 주택에 신재생 에너지를 인입하여 비용 절감을 극대화할 수 있으며, 공동 주택 관리비에 산입되어 전체 관리비를 낮추고, 투자자의 경우, 차익으로 인한 수익금을 공동 주택의 세대와 나눔으로써 안정적인 수익 구조를 창출할 수 있는 공동 주택의 전기 요금 절감 방법 및 그 장치에 대하여 기재하고 있다.
그러나 선행문헌의 경우, 실시간 사용량 감지 기반으로, 사용량 데이터가 기준 데이터를 초과할 경우에만 발전시스템을 통한 대체 전력을 공급하는 방식으로 마련되어 월초(전기 요금 정산 기준)에는 발전시스템의 가동이 불필요한 반면, 월말에는 발전시스템으로부터 공급할 전력량이 급등하여 발전시스템의 가동 효율이 매우 저하된다는 문제점이 있었다.
또한, 발전시스템을 꾸준히 가동하여 공급 전력을 미리 확보하는 형태일 경우에도 전력 저장 장치 구비의 필수성 및 사용량 데이터가 기준 데이터 이하일 경우 발전시스템에 의해 생상된 전력이 전혀 필요없게 된다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 상기 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 수용가에 대한 과거 전력 사용량을 분석하여 해당월에 필요한 수용가의 필요 전력을 예측하여 공급함으로써 수용가에 대한 전기 요금을 절감시킴과 동시에 발전시스템의 가동 효율을 증대시킬 수 있는 전기 요금 절감 관리서버, 방법 및 이를 수행하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 수용가의 필요 전력을 과거 전력 사용량을 기준으로 신경회로망 기반의 기계학습 또는 딥러닝 기법을 통해 산출함으로써 보다 정확한 필요 전력 예측이 구현될 수 있는 전기 요금 절감 관리서버, 방법 및 이를 수행하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 수용가의 필요 전력 산출 시, 수용가에 대한 다양한 변수(수용가의 구성원 수, 구성원의 연령대, 수용가의 평수, 전입전출 시기 등)를 반영하여 보정함으로써 보다 정확한 필요 전력 예측이 구현될 수 있는 전기 요금 절감 관리서버, 방법 및 이를 수행하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 예측된 수용가의 필요 전력을 사전에 배분하여 수용가로 공급함으로써 발전시스템의 가동율을 사전에 계획할 수 있으므로 발전시스템의 가동 효율이 증대될 수 있는 전기 요금 절감 관리서버, 방법 및 이를 수행하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 제공하는 데 있다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 발전시스템으로부터 발전된 전력을 설정에 따라 각 수용가에 공급하는 관리서버로서, 상기 관리서버는, 월별, 분기별, 전년동월별로 누적 집계된 수용가의 전력 사용량을 분석하여 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하여 공급하는 전기 요금 절감 관리서버에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 관리서버는, 각 수용가의 전력 사용량에 대한 정보를 수집 및 저장하는 정보수집부; 상기 정보수집부에 저장된 정보를 분석하여 해당월에 대한 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하는 예측부; 및 상기 예측부를 통해 예측된 필요 전력량을 상기 발전시스템으로부터 해당 수용가로 공급하도록 지시하는 전력공급부; 를 포함한다.
여기서, 상기 예측부는 누진적으로 책정되는 수용가의 해당월에 대한 전력 요금 체계에서 하위 단계의 전력 요금 체계로 전환되기 위하여 필요한 전력량을 예측하도록 마련된다.
또한, 상기 예측부는 상기 수용가에서의 과거 사용량정보를 신경회로망을 통한 기계학습 또는 딥러닝 기법으로 학습시켜 필요 전력량을 예측하도록 마련될 수 있다.
여기서, 상기 관리서버는 수용가에 대한 변수를 적용하여 상기 예측부가 산출하는 필요 전력량에 대한 보정치를 전달하는 보정부를 더 포함하며, 상기 보정부에서의 상기 수용가에 대한 변수는 수용가의 구성원 수, 구성원의 연령대, 수용가의 평수, 전입전출 시기 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수 있다.
여기서, 상기 전력공급부는 상기 예측부를 통해 예측된 필요 전력량에 대하여 소정의 기준에 따라 시간별 또는 일별 또는 주간별 또는 격주간별로 배분하여 상기 수용가로 공급하도록 지시한다.
또한, 상기 관리서버는, 상기 수용가에 대해 적용될 누진 체계의 원가와 상기 발전시스템에서 발전된 생산 원가를 비교하는 원가비교부를 더 포함하며, 상기 원가비교부는 상기 누진 체계의 원가가 상기 생산 원가보다 높을 경우, 해당 구간에 대하여 예측된 필요 전력량을 상기 수용가로 공급하도록 상기 전력공급부에 지시하도록 마련될 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 발전시스템으로부터 발전된 전력을 설정에 따라 각 수용가에 공급하는 방법으로서, 월별, 분기별, 전년동월별로 누적 집계된 수용가의 전력 사용량을 분석하여 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하여 공급하는 전기 요금 절감 방법에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 전기 요금 절감 방법은, 각 수용가의 전력 사용량에 대한 정보를 수집 및 저장하는 제1단계; 상기 1단계에서 수집 및 저장된 정보를 분석하여 해당월에 대한 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하는 제2단계; 상기 제2단계를 통해 예측된 필요 전력량을 상기 발전시스템으로부터 해당 수용가로 공급하도록 지시하는 제4단계; 를 포함한다.
여기서, 상기 제2단계는 누진적으로 책정되는 수용가의 해당월에 대한 전력 요금 체계에서 하위 단계의 전력 요금 체계로 전환되기 위하여 필요한 전력량을 예측하는 단계이다.
또한, 상기 제2단계는 상기 수용가에서의 과거 사용량정보를 신경회로망을 통한 기계학습 또는 딥러닝 기법으로 학습시켜 필요 전력량을 예측하는 단계이다.
여기서, 상기 제2단계 이전 또는 상기 제2단계와 제4단계 사이에, 수용가에 대한 변수를 적용하여 상기 제2단계에서 산출하는 필요 전력량에 대한 보정치를 전달하는 제3단계를 더 포함하며, 상기 제3단계에서의 상기 수용가에 대한 변수는 수용가의 구성원 수, 구성원의 연령대, 수용가의 평수, 전입전출 시기 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수 있다.
또한, 상기 제4단계는 상기 제2단계를 통해 예측된 필요 전력량에 대하여 소정의 기준에 따라 시간별 또는 일별 또는 주간별 또는 격주간별로 배분하여 상기 수용가로 공급하도록 지시하는 단계이다.
여기서, 상기 전기 요금 절감 방법은, 상기 제2단계 이전 또는 상기 제2단계와 제4단계 사이에, 상기 수용가에 대해 적용될 누진 체계의 원가와 상기 발전시스템에서 발전된 생산 원가를 비교하는 원가비교단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 상기 전기 요금 절감 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램 코드들이 저장되는 컴퓨터 판독가능 기록매체에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명에 의해, 수용가에 대한 과거 전력 사용량을 분석하여 해당월에 필요한 수용가의 필요 전력을 예측하여 공급함으로써 수용가에 대한 전기 요금을 절감시킴과 동시에 발전시스템의 가동 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 수용가의 필요 전력을 과거 전력 사용량을 기준으로 신경회로망 기반의 기계학습 또는 딥러닝 기법을 통해 산출함으로써 보다 정확한 필요 전력 예측이 구현될 수 있다.
또한, 수용가의 필요 전력 산출 시, 수용가에 대한 다양한 변수(수용가의 구성원 수, 구성원의 연령대, 수용가의 평수, 전입전출 시기 등)를 반영하여 보정함으로써 보다 정확한 필요 전력 예측이 구현될 수 있는 전기 요금 절감 관리서버, 방법 및 이를 수행하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 제공하는 데 있다.
또한, 예측된 수용가의 필요 전력을 사전에 배분하여 수용가로 공급함으로써 발전시스템의 가동율을 사전에 계획할 수 있으므로 발전시스템의 가동 효율이 증대될 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 전기 요금 절감 관리서버의 구성을 나타낸 블럭도이며,
도 2 는 본 발명에 따른 전기 요금 절감 방법의 과정을 나타낸 흐름도이며,
도 3 는 한국전력에서 제공하는 주택용 전력의 누진체계 요금에 대한 안내도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 전기 요금 절감 방법의 과정을 나타낸 흐름도이며,
도 3 는 한국전력에서 제공하는 주택용 전력의 누진체계 요금에 대한 안내도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비한다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
<전기 요금 절감 관리서버에 대한 설명>
도 1 은 본 발명에 따른 전기 요금 절감 관리서버의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 요금 절감 관리서버(100)는, 월별, 분기별, 전년동월별로 누적 집계된 수용가의 전력 사용량을 분석하여 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하여 공급하도록 마련된다.
여기서, 본 발명에 따른 전기 요금 절감 관리서버(100)는, 아파트, 오피스텔 등과 같이 일정 이상의 수용가 수를 구비한 공동 주택 단지에 구축되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니며, 일정 영역으로 그룹화될 수 있는 주택, 연립, 빌라 등으로 설정되어 구축될 수도 있으며, 주택용 전기 뿐만 아니라 상업용 전기를 이용하는 상가 및 산업용 전기를 이용하는 공장 등에서도 설치 및 적용될 수 있다.
발전시스템은 전기 요금을 절감하는 대체 전력을 생산하는 주체로써, 태양광, 지열, 폐열, 풍력, 수력 등의 다양한 신재생 에너지를 통해 구현될 수 있으며, 열병합 발전 등의 화석 연료 기반 및 연료전지 기반의 발전시스템으로도 구축 가능함은 물론이다.
관리서버(100)는 상기 발전시스템으로부터 발전된 전력을 각 수용가에 공급하도록 지시하되, 수용가 별 전기 요금 절감을 위한 필요 전력량을 예측하여 상기 필요 전력량을 해당 수용가에 공급하도록 발전시스템에 지시하는 역할을 수행하는 구성이다.
구체적으로, 상기 관리서버(100)는, 도 1 에서와 같이, 정보수집부(10), 예측부(20), 보정부(30), 전력공급부(40) 및 원가비교부(50)의 세부 구성을 포함한다.
상기 정보수집부(10)는 전력 사용량에 대한 정보를 수집 및 저장하는 역할을 수행하는 구성으로, 독립적으로 설치된 수용가의 전력 계측기로부터 정보를 직접 수집하도록 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 수용가가 아파트나 오피스텔과 같은 공동 주택 또는 전력공급망이 일정 영역을 그룹화시킨 형태일 경우 해당 그룹에 전력을 공급하는 관리소의 전력 계측기로부터 정보를 간접 수집하도록 구성될 수도 있음은 물론이다.
예측부(20)는 상기 정보수집부(10)에 저장된 정보를 분석하여 해당월에 대한 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하는 구성이다.
구체적으로 상기 예측부(20)는 누진적으로 책정되는 수용가의 해당월에 대한 전력 요금 체계에서 하위 단계의 전력 요금 체계로 전환되기 위하여 필요한 전력량을 예측하도록 마련되며, 상기 수용가에서의 과거 사용량정보를 신경회로망을 통한 기계학습 또는 딥러닝 기법으로 학습시켜 필요 전력량을 예측하도록 마련될 수 있다.
보정부(30)는 수용가에 대한 변수를 적용하여 상기 예측부(20)가 산출하는 필요 전력량에 대한 보정치를 상기 예측부(20)로 전달하는 구성이다.
여기서, 상기 수용가에 대한 변수는 수용가의 구성원 수, 구성원의 연령대, 수용가의 평수, 전입전출 시기 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 냉난방기 사용으로 전력 사용이 집중되는 동절기 및 하절기에 대한 평균 전력 사용량 정보 등이 필요 전력량 산출을 위한 변수로서 적용될 수도 있다.
전술한 보정부(30)에서의 보정치 전달은 예측부(20)를 통한 필요 전력량 예측 전 과정에서 전달되어 필요 전력량 예측을 위한 참고 변수로서 이용될 수 있으며, 필요 전력량 예측 후 과정에서 전달되어 필요 전력량을 보정하는 보정 변수로서 이용될 수도 있음은 물론이다.
즉, 본 발명에 따른 예측부(20)와 보정부(30)의 구성을 통해 특정 수용가가 수용가가 현재 납부하고 있는 누진 체계의 하위 단계, 즉 더욱 저렴한 요금 체계로 전환되기 위하여 부가적으로 필요한 전력량을 예측 및 산출하며, 이러한 필요 전력을 사전에 해당 수용가로 공급함으로써 전기 요금 절감 효과가 발휘되는 것이다.
도 3 를 참조하여 예측부(20)와 보정부(30)의 필요 전력량 산출 과정을 설명하면, A 라는 수용가의 1년간의 월평균 전력소모량이 500kWh이고, 전년동월 전력소모량이 600kWh이고, 지난달 전력소모량이 550kWh라고 가정한다. 이 때 A 수용가는 일반적인 요금 적용 시 3구간에 해당하는 Kwh 당 280.6원을 납부해야 한다.
여기서, 예측부(20)는 A 수용가의 요금 구간을 3구간에서 2구간으로 전환시키기 위하여 상기 정보들을 기준 데이터로하여 기계 학습 또는 딥러닝 기법을 적용시켜 해당월의 필요 전력량 범위(예를 들면 60~120kWh)를 산출한다.
또한, 보정부(30)는 상기 A 수용가에 대한 다양한 변수(수용가의 구성원 수, 구성원의 연령대, 수용가의 평수, 전입전출 시기 등)를 반영하여 변수의 구성에 따라 증감된 필요 전력량 범위(예를 들면 80~100kWh)를 산출하며, 상기 예측부(20)와 보정부(30)를 통해 산출된 필요 전력량이 수용가로 공급됨으로써 A 수용가는 2구간에 해당하는 전기 요금을 적용받을 수 있는 것이다.
전력공급부(40)는 상기 예측부(20) 및 보정부(30)를 통해 예측된 필요 전력량을 상기 발전시스템으로부터 해당 수용가로 공급하도록 지시하는 역할을 수행하는 구성이다.
구체적으로, 상기 전력공급부(40)는 상기 예측부(20) 및 보정부(30)를 통해 예측된 필요 전력량에 대하여 소정의 기준에 따라 시간별 또는 일별 또는 주간별 또는 격주간별로 배분하여 상기 수용가로 공급하도록 발전시스템에 지시한다. 이는 발전시스템의 가동 효율을 증대시키기 위한 것으로 예측된 수용가의 필요 전력을 사전에 배분하여 수용가로 공급함으로써 발전시스템의 가동율을 사전에 계획 및 수립하는 것을 구현한다.
원가비교부(50)는 상기 수용가에 대해 적용될 누진 체계의 원가와 상기 발전시스템에서 발전된 생산 원가를 비교하는 역할을 수행하는 구성으로, 상기 원가비교부(50)는 상기 누진 체계의 원가가 상기 생산 원가보다 높을 경우, 해당 구간에 대하여 예측된 필요 전력량을 상기 수용가로 공급하도록 상기 전력공급부(40)에 지시하도록 마련된다.
여기서, 상기 발전된 생산 원가는 고정적이므로 상기 원가비교부(50)에서 원가적으로 공급 가능한 누진 구간을 먼저 설정하고 이를 예측부(20)로 전달하면 예측부(20)에서는 예측된 누진 구간을 하위 구간으로 내리기 위하여 필요한 전력량을 예측하도록 알고리즘이 구성될 수도 있다.
즉, 누진 체계의 원가가 발전시스템에서 발전된 생산 원가보다 높을 경우에만 필요 전력을 공급하도록 함으로써 수용가 입장에서는 누진 체계의 하위 단계 적용으로 인한 요금 절감 이익을 취하며 발전시스템 공급자 입장에서는 전력 공급에 대한 정산으로 발전시스템의 지속적인 유지 및 관리를 실현시킬 수 있는 것이다.
한편, 관리서버(100)는 공급한 전력에 대한 정산을 수행하는 정산부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 정산부는 각 수용가에 대해 공급된 전력량에 대한 사후 요금 결제 또는 수용가가 그룹화되어 있을 경우 관리소를 통한 사후 요금 결제를 담당한다.
정리하면, 본 발명에 따른 전기 요금 절감 관리서버는, 특정 수용가 또는 그룹화된 수용가들에 대하여 적용되는 누진 체계를 한 단계 또는 두 단계 이상 낮추기 위한 필요 전력을 사전에 예측(누진 체계의 원가가 발전된 생산 원가보다 높을 경우)하여 적정 용량을 산출하고 이에 대한 전력을 사전에 소정의 기준에 따라 시간별 또는 일별 또는 주간별 또는 격주간별로 배분하여 공급함으로써 전기 요금 절감 이익과 발전시스템의 지속 유지 및 관리가 동시에 구현될 수 있는 효과를 발휘하게 되는 것이다.
<전기 요금 절감 방법에 대한 설명>
도 2 는 본 발명에 따른 전기 요금 절감 방법의 과정을 나타낸 흐름도이다.
이하의 설명에서는 본 발명에 따른 전기 요금 절감 방법의 주된 특징들에 대해서 기재하였으며, 설명의 중복을 피하기 위하여 각 단계에서 이루어지는 구성적 과정, 수행 주체, 구체적 설명에 대해서는 전술한 <전기 요금 절감 관리서버에 대한 설명>으로 대체하였음을 밝혀둔다.
도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 전기 요금 절감 방법은, 각 수용가의 전력 사용량에 대한 정보를 수집 및 저장하는 제1단계(S10); 상기 1단계(S10)에서 수집 및 저장된 정보를 분석하여 해당월에 대한 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하는 제2단계(S20); 상기 제2단계(S20)를 통해 예측된 필요 전력량을 상기 발전시스템으로부터 해당 수용가로 공급하도록 지시하는 제4단계(S40);를 포함한다.
여기서, 상기 제1단계(S10)는 정보수집부를 통해 이루어지며, 각 수용가의 전력 사용량에 대한 정보를 수집 및 저장하는 단계로, 독립적으로 설치된 수용가의 전력 계측기로부터 정보를 직접 수집하도록 구성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 수용가가 아파트나 오피스텔과 같은 공동 주택 또는 전력공급망이 일정 영역을 그룹화시킨 형태일 경우 해당 그룹에 전력을 공급하는 관리소의 전력 계측기로부터 정보를 간접 수집하도록 구성될 수도 있다.
여기서, 상기 제2단계(S20)는 예측부를 통해 이루어지며, 누진적으로 책정되는 수용가의 해당월에 대한 전력 요금 체계에서 하위 단계의 전력 요금 체계로 전환되기 위하여 필요한 전력량을 예측하는 단계이다.
또한, 상기 제2단계(S20)는 상기 수용가에서의 과거 사용량정보를 신경회로망을 통한 기계학습 또는 딥러닝 기법으로 학습시켜 필요 전력량을 예측하는 단계이다.
한편, 본 발명에 따른 전기 요금 절감 방법은, 상기 제2단계(S20) 이전 또는 상기 제2단계(S20)와 제4단계 (S40)사이에, 수용가에 대한 변수를 적용하여 상기 제2단계(S20)에서 산출하는 필요 전력량에 대한 보정치를 전달하는 제3단계(S30)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제3단계(S30)는 보정부를 통해 이루어지며, 제3단계(S30)에서의 상기 수용가에 대한 변수는 수용가의 구성원 수, 구성원의 연령대, 수용가의 평수, 전입전출 시기 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 적용될 수 있다.
전술한 보정부에서의 보정치 전달은 예측부를 통한 필요 전력량 예측 전 과정에서 전달되어 필요 전력량 예측을 위한 참고 변수로서 이용될 수 있으며(제2단계 이전), 필요 전력량 예측 후 과정에서 전달되어 필요 전력량을 보정하는 보정 변수로서 이용될 수도 있음(제2단계와 제4단계 사이)은 물론이다.
즉, 본 발명에 따른 전기 요금 절감 방법은, 제2, 3단계(S20, S30)의 구성을 통해 특정 수용가가 수용가가 현재 납부하고 있는 누진 체계의 하위 단계, 즉 더욱 저렴한 요금 체계로 전환되기 위하여 부가적으로 필요한 전력량을 예측 및 산출하며, 이러한 필요 전력을 사전에 해당 수용가로 공급함으로써 전기 요금 절감 효과가 발휘되는 것이다.
한편, 상기 제4단계(S40)는 전력공급부를 통해 이루어지며, 상기 제2, 3단계(S20, S30)를 통해 예측된 필요 전력량에 대하여 소정의 기준에 따라 시간별 또는 일별 또는 주간별 또는 격주간별로 배분하여 상기 수용가로 공급하도록 발전시스템에 지시하는 단계이다. 이는 발전시스템의 가동 효율을 증대시키기 위한 것으로 예측된 수용가의 필요 전력을 사전에 배분하여 수용가로 공급함으로써 발전시스템의 가동율을 사전에 계획 및 수립하는 것을 구현한다.
아울러, 본 발명에 따른 전기 요금 절감 방법은, 상기 제2단계(S20) 이전 또는 상기 제2단계(S20)와 제4단계(S40) 사이에, 상기 수용가에 대해 적용될 누진 체계의 원가와 상기 발전시스템에서 발전된 생산 원가를 비교하는 원가비교단계(S35)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 원가비교단계(S35)는 원가비교부를 통해 이루어지며, 상기 발전된 생산 원가는 고정적이므로 상기 원가비교부에서 원가적으로 공급 가능한 누진 구간을 먼저 설정하고 이를 예측부로 전달(제2단계 이전)하면 예측부에서는 예측된 누진 구간을 하위 구간으로 내리기 위하여 필요한 전력량을 예측하는 형태로 마련될 수 있다.
또는, 제2단계(S20)에 의해 예측된 필요 전력량에 따라 산출된 누진 구간을 파악하고 이를 원가와 비교(제2단계와 제4단계 사이)하여 상기 수용가에 대해 적용될 누진 체계의 원가가 상기 발전시스템에서 발전된 생산 원가보다 높을 경우, 해당 구간에 대하여 예측된 필요 전력량을 상기 수용가로 공급하도록 전력공급부에 지시하는 형태로 마련될 수 있다.
즉, 누진 체계의 원가가 발전시스템에서 발전된 생산 원가보다 높을 경우에만 필요 전력을 공급하도록 함으로써 수용가 입장에서는 누진 체계의 하위 단계 적용으로 인한 요금 절감 이익을 취하며 발전시스템 공급자 입장에서는 전력 공급에 대한 정산으로 발전시스템의 지속적인 유지 및 관리를 실현시킬 수 있는 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 요금 절감 관리서버, 방법 및 이를 수행하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체는, 수용가에 대한 과거 전력 사용량을 분석하여 해당월에 필요한 수용가의 필요 전력을 예측하여 공급함으로써 수용가에 대한 전기 요금을 절감시킴과 동시에 발전시스템의 가동 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 수용가의 필요 전력을 과거 전력 사용량을 기준으로 신경회로망 기반의 기계학습 또는 딥러닝 기법을 통해 산출함으로써 보다 정확한 필요 전력 예측이 구현될 수 있다.
또한, 수용가의 필요 전력 산출 시, 수용가에 대한 다양한 변수(수용가의 구성원 수, 구성원의 연령대, 수용가의 평수, 전입전출 시기 등)를 반영하여 보정함으로써 보다 정확한 필요 전력 예측이 구현될 수 있는 전기 요금 절감 관리서버, 방법 및 이를 수행하는 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 제공하는 데 있다.
또한, 예측된 수용가의 필요 전력을 사전에 배분하여 수용가로 공급함으로써 발전시스템의 가동율을 사전에 계획할 수 있으므로 발전시스템의 가동 효율이 증대될 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 관리서버
10 : 정보수집부 20 : 예측부
30 : 보정부 40 : 전력공급부
50 : 원가비교부
10 : 정보수집부 20 : 예측부
30 : 보정부 40 : 전력공급부
50 : 원가비교부
Claims (15)
- 일정 이상의 수용가 수를 가지는 단지를 포함하는 수용가 그룹에 구축되어, 발전시스템으로부터 발전된 전력을 설정에 따라 각 수용가에 공급하는 관리서버로서,
상기 관리서버는, 월별, 분기별, 전년동월별로 누적 집계된 수용가의 전력 사용량을 분석하여 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하여 공급하되,
상기 관리서버는,
각 수용가의 전력 사용량에 대한 정보를 수집 및 저장하는 정보수집부;
상기 정보수집부에 저장된 정보를 분석하여 상기 수용가의 해당월의 필요 전력량을 예측하고, 누진적으로 책정되는 수용가의 해당월에 대한 전력 요금 체계에서 하위 단계의 전력 요금 체계로 전환되기 위하여 필요한 전력량을 예측하는 예측부;
상기 수용가에 대해 적용될 전력 요금 체계의 원가와 상기 발전시스템에서 발전된 생산 원가를 비교하는 원가비교부; 및
상기 예측부를 통해 예측된 필요 전력량을 상기 발전시스템으로부터 해당 수용가로 공급하도록 지시하는 전력공급부; 를 포함하고,
상기 원가비교부는 상기 예측부가 예측한 특정 수용가의 해당월 총 필요 전력량에 대하여, 해당 수용가의 총 필요 전력량에 대한 전력 요금 체계에서 하위 단계의 전력 요금 체계로 전환되기 위하여 상기 발전시스템으로부터 공급되어야할 공급 전력량의 생산 원가와 공급 전력량을 제외한 해당 수용가의 해당월 필요 전력량에 대한 하위 단계로 전환된 전력 요금 체계의 원가의 합이, 해당 수용가로부터 예측된 총 필요 전력량에 적용될 전력 요금 체계의 원가보다 낮은 경우에 한하여, 상기 전력공급부를 통한 상기 발전시스템의 해당 수용가로의 공급 전력량 공급을 지시하며,
상기 예측부는 상기 수용가에서의 과거 사용량정보를 신경회로망을 통한 기계학습 또는 딥러닝 기법으로 학습시켜 필요 전력량을 예측하도록 마련되고,
상기 관리서버는 수용가에 대한 변수를 적용하여 상기 예측부가 산출하는 필요 전력량에 대한 보정치를 전달하는 보정부를 더 포함하며, 상기 보정부에서의 상기 수용가에 대한 변수는 수용가의 구성원 수, 구성원의 연령대, 수용가의 평수 및 전입전출 시기를 포함하는 정보로부터 결정되고,
상기 전력공급부는 상기 발전시스템이 상기 예측부를 통해 예측된 필요 전력량에 대하여 상기 발전시스템의 가동 효율에 따라 시간별 또는 일별 또는 주간별 또는 격주간별로 배분하여 상기 수용가로 공급하도록 상기 발전시스템에 전력 공급을 지시하는 것을 특징으로 하는
전기 요금 절감 관리서버. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 일정 이상의 수용가 수를 가지는 단지를 포함하는 수용가 그룹에 구축된 관리서버가 발전시스템으로부터 발전된 전력을 설정에 따라, 각 수용가에 공급하는 방법으로서,
상기 관리서버는 월별, 분기별, 전년동월별로 누적 집계된 수용가의 전력 사용량을 분석하여 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하여 공급하되,
정보수집부가 각 수용가의 전력 사용량에 대한 정보를 수집 및 저장하는 제1단계;
예측부가 상기 제1단계에서 수집 및 저장된 정보를 분석하여 해당월에 대한 상기 수용가의 필요 전력량을 예측하고, 누진적으로 책정되는 수용가의 해당월에 대한 전력 요금 체계에서 하위 단계의 전력 요금 체계로 전환되기 위하여 필요한 전력량을 예측하는 제2단계;
전력공급부가 상기 제2단계를 통해 예측된 필요 전력량을 상기 발전시스템으로부터 해당 수용가로 공급하도록 지시하는 제4단계;를 포함하고,
상기 제2단계 이전 또는 상기 제2단계와 제4단계 사이에, 원가비교부가 상기 수용가에 대해 적용될 누진 체계의 원가와 상기 발전시스템에서 발전된 생산 원가를 비교하는 원가비교단계;를 더 포함하되,
상기 원가비교단계는 상기 제2단계에서 상기 예측부가 예측한 특정 수용가의 해당월 총 필요 전력량에 대하여, 해당 수용가의 총 필요 전력량에 대한 전력 요금 체계에서 하위 단계의 전력 요금 체계로 전환되기 위하여 상기 발전시스템으로부터 공급되어야할 공급 전력량의 생산 원가와 공급 전력량을 제외한 해당 수용가의 해당월 필요 전력량에 대한 하위 단계로 전환된 전력 요금 체계의 원가의 합이, 해당 수용가의 총 필요 전력량에 적용될 전력 요금 체계의 원가보다 낮은 경우에 한하여, 상기 전력공급부를 통한 상기 발전시스템의 해당 수용가로의 공급 전력량 공급을 지시하는 단계이며,
상기 제2단계는 상기 예측부가 상기 수용가에서의 과거 사용량정보를 신경회로망을 통한 기계학습 또는 딥러닝 기법으로 학습시켜 필요 전력량을 예측하는 단계이고,
상기 제2단계 이전 또는 상기 제2단계와 제4단계 사이에, 보정부가 수용가에 대한 변수를 적용하여 상기 제2단계에서 산출하는 필요 전력량에 대한 보정치를 전달하는 제3단계를 더 포함하며, 상기 제3단계에서의 상기 수용가에 대한 변수는 수용가의 구성원 수, 구성원의 연령대, 수용가의 평수 및 전입전출 시기를 포함하는 정보로부터 결정되고,
상기 제4단계는 상기 전력공급부가 상기 제2단계를 통해 예측된 필요 전력량에 대하여 상기 발전시스템의 가동 효율에 따라 시간별 또는 일별 또는 주간별 또는 격주간별로 배분하여 상기 수용가로 공급하도록 상기 발전시스템에 전력 공급을 지시하는 단계인 것을 특징으로 하는
전기 요금 절감 방법. - 삭제
- 삭제
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- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제8항의 전기 요금 절감 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램 코드들이 저장되는 컴퓨터 판독가능 기록매체.
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