KR102573036B1 - 전력 요금 절감을 위한 ai 최적 거래 제어 시스템 - Google Patents
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Abstract
전력 요금 절감을 위한 AI 최적 거래 제어 시스템이 개시된다. 전력수요기기의 전력량을 실시간 계측하는 계측 센서; 상기 계측 센서에서 실시간 계측된 전력량을 실시간 송신하고, 원격 동작 제어 명령에 따라 전력수요기기의 동작을 제어하는 전력수요기기 제어 장치; 상기 전력수요기기 제어 장치로부터 전력량을 실시간 수신하여 분석하고, 분석 결과에 기반하여 상기 전력수요기기의 동작을 제어하기 위한 원격 동작 제어 명령을 생성하여 상기 전력수요기기 제어 장치로 송신하는 AI 원격 검침/운영 서버를 구성한다. 상술한 전력 요금 절감을 위한 AI 최적 거래 제어 시스템에 의하면, 전력수요처의 다양한 전력수요기기들의 전력 요금을 최대한 줄일 수 있도록 AI 알고리즘을 이용하여 해당 전력수요기기와 발전시설들의 동작을 거래 수익을 기준으로 실시간 제어하도록 구성됨으로써, 전력 요금을 줄이고, 전력 소비의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 전력 수요와 공급에 대한 능동적인 제어 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 전력 요금 절감을 위한 AI 최적거래 제어 시스템에 관한 것이다. 본 연구는 중소벤처기업부의 규제자유특구혁신사업육성 지원에 의한 연구임.
스마트 그리드(smart grid) 상의 여러 전력수요처에는 다양한 전력수요기기가 존재한다. 예를 들어, 각 가정에는 세탁기, 에어 드레서(air dresser), 냉장고 등이 있으며, 건물에는 냉난방, 공조기, 전기차 충전기, 전기저장장치 등 다양한 전력수요기기에서 전력을 소모한다.
그리고 스마트 그리드에서는 풍력, 태양광, 연료전지 등의 다양한 재생에너지를 활용한 발전 시설이 설치되어 활용되고 있다.
이처럼 스마트 그리드는 수요기기와 발전시설을 제어하여 전력 소비를 줄이기 위한 다양한 방안이 강구되고 있다.
하지만, 전력수요처의 전기 사용량 자체는 전적으로 전력 수요자의 주도하에 있으며, 스마트 그리드에서 수요 자체를 억제하거나 지연하거나 제어할 수는 없다. 따라서 전력 수요의 존재는 그대로 인정하면서 전력 시설과 에너지 흐름을 제어하여 요금을 줄이는 방안을 지향할 수밖에 없다.
상용 전력의 전력 요금은 매우 복잡한 체계를 갖고 있는데, 전력을 어떤 요금제로 계약하고 언제 어떻게 사용하는가에 따라 요금이 더 높아지기도 낮아지기도 한다. 이에, 스마트 그리드에서는 전력의 수요와 생산에 따른 시설을 운전하고, 전력 유통 상태를 실기간으로 제어하여 요금 폭탄이 나오는 것을 방지하고 요금을 줄일 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명의 목적은 전력 요금 절감을 위한 AI 최적 거래 제어 시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 전력 요금 절감을 위한 AI 최적 거래 제어 시스템은, 전력수요기기와 발전시설의 전력량을 실시간 계측하는 계측 센서; 상기 계측 센서에서 실시간 계측된 전력량을 실시간 송신하고, 원격 동작 제어 명령에 따라 전력수요기기의 동작을 제어하는 전력수요기기 제어 장치를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 전력수요기기 제어 장치로부터 전력량을 실시간 수신하여 분석하고, 분석 결과에 기반하여 상기 전력수요기기의 동작을 제어하기 위한 원격 동작 제어 명령을 생성하여 상기 전력수요기기 제어 장치로 송신하는 AI 원격 검침/제어 서버를 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 AI 원격 검침/제어 서버는, 상기 전력수요기기의 전력 요금 절감을 위한 원격 동작 제어 명령을 생성하도록 구성될 수 있다.
상술한 전력 요금 절감을 위한 AI 최적 거래 제어 시스템에 의하면, 전력수요처의 다양한 전력수요기기들의 전력 요금을 최대한 줄일 수 있도록 AI 알고리즘을 이용하여 해당 전력수요기기들의 동작 자체를 제어하고, 발전시설과 전기저장장치를 전력 유통 상황에 따라 자동 제어하도록 구성됨으로써, 전력 요금을 줄이고, 전력 소비의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, AI 원격 제어와 계측 센서에서 감지한 전력량에 차이가 발생하지를 실시간 대비하도록 구성됨으로써, 해당 계측 센서의 고장을 실시간 감지할 수 있는 효과가 있다.
한편, 각 전력수요처에서 전력 소비량의 피크치가 소정 기준을 초과하지 않도록 각 전력수요기기의 동작을 원격 제어하도록 구성됨으로써, 전력 요금 폭탄을 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고 스마트 그리드 내 각 전력수요처의 전력수요처별 전력 요금에 기반하여 전력 매매 타이밍을 산출하도록 구성됨으로써, 스마트 그리드 내 전력 매매를 통해 잉여 재생에너지원 전력을 최대한 적은 요금으로 이용할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 소정 전력수요처의 실시간 전력 소비량이 소정 기준에 따른 피크치를 초과하게 될 경우, 다른 전력수요처의 잉여 재생에너지원 전력 또는 보다 낮은 실시간 전력 가격의 상용 전력을 다른 전력수요처로부터 매수하여 이용하도록 구성됨으로써, 전력 요금을 유동적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 요금 절감을 위한 AI 최적 거래 제어 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전기의 전력 판매 인증에 관한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전기의 전력 판매 인증에 관한 모식도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 요금 절감을 위한 AI 최적 거래 제어 시스템의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전기의 전력 판매 인증에 관한 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 요금 절감을 위한 AI 최적 거래 제어 시스템은 계측 센서(100), 전력수요기기 제어 장치(200), AI 원격 검침/제어 서버(300)를 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
계측 센서(100)는 전력수요기기(10)의 전력량을 실시간 계측하도록 구성될 수 있다.
여기서, 전력수요기기(10) 전력수요처의 세탁기(11), 식기 세척기(12), 로봇 청소기(13), 에어 드레서(air dresser)(14) 및 전기차 충전기(15) 등을 포함할 수 있다.
전력수요기기 제어 장치(200)는 계측 센서(100)에서 실시간 계측된 전력량을 실시간 송신하고, 전력수요기기(10)의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
AI 원격 검침/제어 서버(300)는 전력수요기기 제어 장치(200)로부터 전력량을 실시간 수신하여 분석하고, 분석 결과에 기반하여 전력수요기기(10)의 동작을 제어하기 위한 원격 동작 제어 명령을 생성하여 송신하도록 구성될 수 있다.
여기서, 원격 동작 제어 명령은 각 전력수요기기(10)의 동작을 직접 원격 제어하기 위한 명령으로서, 온/오프, 동작/중지/대기 등의 명령을 포함할 수 있다.
또한, AI 원격 검침/제어 서버(300)는 전력수요기기 제어 장치(200)로부터 전력량을 실시간 수신하여 분석하고, 분석 결과에 기반하여 전력수요기기(10)의 전력 수요를 절감하기 위한 원격 절감 제어 명령을 생성하여 전력수요기기 제어 장치(200)로 송신하도록 구성될 수 있다.
여기서, 원격 절감 제어 명령은 전력수요처의 전력 요금을 줄이기 위한 명령으로서, 전력 요금이 높아질 경우 필요에 따라 재생에너지원 배터리(31)의 재생에너지 전력을 사용하도록 제어하는 명령을 포함할 수 있으며, 구체적으로는 얼마나 많은 재생에너지원 전력을 사용하게 할지는 AI 알고리즘에 기반하여 조절될 수 있다.
전력수요기기 제어 장치(200)는 수요기기 등록 요청 모듈(201), 수요기기별 전력량 송수신 모듈(202), 스마트 제어 모듈(203), IoT 원격 동작 제어 모듈(204), 전력 공급 제어 모듈(205), 전력 매매 모듈(206), 전기차 충전 전력 판매 제어 모듈(207), 전기차 배터리/경로 정보 실시간 수신 모듈(208)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
수요기기 등록 요청 모듈(201)은 전력수요기기(10)의 등록을 AI 원격 검침/제어 서버(300)로 요청하도록 구성될 수 있다. 전력수요기기(10)가 추가될 때마다 전력수요기기(10)가 등록되어야 한다. 수요기기 등록 요청 모듈(201)은 사용자 단말(40)의 입력에 따라 등록 요청을 할 수 있다.
수요기기별 전력량 송수신 모듈(202)은 계측 센서(100)에서 실시간 계측된 전력수요기기(10)의 전력량을 실시간 수신하여 원격 검침/제어 서버(300)로 실시간 송신하도록 구성될 수 있다.
스마트 제어 모듈(203)은 AI 원격 검침/제어 서버(300)로부터 원격 동작 제어 명령 또는 원격 절감 제어 명령을 수신하고, 수신된 원격 동작 제어 명령 또는 원격 절감 제어 명령에 따라 IoT 원격 동작 제어 모듈(204) 또는 전력 공급 제어 모듈(205)을 실시간 제어하도록 구성될 수 있다.
IoT 원격 동작 제어 모듈(204)은 스마트 제어 모듈(203)의 실시간 제어에 따라 IoT를 이용하여 각 전력수요기기(10)의 동작을 원격 제어하도록 구성될 수 있다. 구체적으로는 동작의 온/오프, 동작 개시/중지/대기 등을 원격 제어할 수 있다.
IoT 원격 동작 제어 모듈(204)은 해당 전력수요처의 실시간 전력 가격에 따라 각 전력수요기기(10)의 동작을 개별적으로 제어할 수 있다.
여기서, 실시간 전력 가격은 소정의 전력수요처에서 현재 소모되고 있는 전력 가격으로서, 전력수요처마다 순간순간 다를 수 있으며, 상용 전력의 현재 소비 가격 또는 재생에너지원 전력의 현재 소비 가격이 될 수 있다.
실시간 전력 가격은 전력 소비량의 실시간 피크치, 전력 소비량의 누적치 등에 따라 매우 복잡하게 산정된다. 이에, 전력 소비량의 실시간 피크치를 낮추거나 전력 소모 누적치를 낮추는 것이 전력 요금을 줄이는 관건이다.
IoT 원격 동작 제어 모듈(204)은 전력 소비량의 실시간 피크치, 전력 소비량의 누적치를 낮추기 위해 각 전력수요기기(10)의 동작을 지연하거나 중지하거나 특정 시점에 개시하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 특정 전력수요처에서 전력 소비량의 실시간 피크치가 소정 기준을 초과하여 너무 높아지는 경우 전력 소비량의 실시간 피크치가 소정 기준을 초과하지 않도록 특정 전력수요기기(10)의 동작을 중지하거나 동작 개시를 지연하도록 구성될 수 있다. 세탁기의 경우라면, 세탁 준비만 된 상태에서 동작을 중지하고 전력 소모가 적은 시간대 또는 상용 전력의 요금이 상대적으로 낮은 야간 시간대에 동작을 개시하도록 구성될 수도 있다. 전기차 충전기의 경우에도 마찬가지로 전력 소비량의 실시간 피크치가 소정 기준을 초과하지 않도록 충전 동작을 온/오프하면서 충전을 할 수 있고, 야간 시간대에 충전을 개시하도록 구성될 수도 있다.
다만, 이러한 충전의 완료는 해당 전력수요처에서의 전력 사용 패턴에 따라 사용 시점이 되기 전에는 완료되는 조건이 충족되도록 구성될 수 있다.
지연이나 동작 중지, 일정 시간 후 동작 개시 등의 구성이 가능한지 여부는 사용자 단말(40)에 의해 전력수요기기(10)마다 미리 설정되도록 구성될 수 있다. 전력난방기기나 에어컨디셔너 등은 필요할 때 즉시 동작하여야 하므로 지연이나 동작 중지 등이 되지 않도록 미리 설정될 수 있다.
전력 공급 제어 모듈(205)은 스마트 제어 모듈(203)의 실시간 제어에 따라 상용 전력(20)을 각 전력수요기기(10)로 공급하도록 제어하거나 또는 재생에너지원 배터리(31)에 저장된 재생에너지 전력을 각 전력수요기기(10)로 공급하도록 제어할 수 있다. 상용 전력 요금이 낮을 때에는 상용 전력(20)을 이용할 수 있으나, 상용 전력 요금이 높을 때에는 재생에너지원 전력을 이용하도록 제어할 수 있다.
전력 매매 모듈(206)은 AI 원격 검침/제어 서버(300)로부터 원격 매매 제어 명령을 수신하도록 구성될 수 있다.
그리고 전력 매매 모듈(206)은 그 수신된 원격 매매 제어 명령에 따라 재생에너지원 배터리(31)에 저장된 재생에너지 전력을 스마트그리드를 통해 다른 전력수요처로 실시간 매도하여 제공하거나 다른 전력수요처로부터 재생에너지 전력을 매수하여 제공받도록 구성될 수 있다.
또한, 전력 매매 모듈(206)은 재생에너지원 배터리(31)의 재생에너지 전력량을 감지하여 AI 원격 검침/제어 서버(300)로 실시간 송신하도록 구성될 수 있다.
전기차 충전 전력 판매 제어 모듈(207)은 전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈(315)로부터 해당 전력수요처의 실시간 전력 가격을 수신하도록 구성될 수 있다.
그리고 전기차 충전 전력 판매 제어 모듈(207)은 위 수신된 실시간 전력 가격과 전기차 충전 플랫폼(60)에 게시된 주변 소정 반경 내의 전기차 충전소의 전기차 충전 가격과 대비하도록 구성될 수 있다. 위 대비 결과 실시간 전력 가격이 전기차 충전소의 전기차 충전 가격보다 낮은 경우, 타 사용자 전기차(51)에 전력을 판매하도록 결정할 수 있다.
전력을 판매하도록 결정된 경우, 전기차 충전 전력 판매 제어 모듈(207)은 전기차 충전 플랫폼(60)을 통해 전기차 충전을 위한 전력 판매를 게시하도록 제어할 수 있다.
한편, 전기차 배터리/경로 정보 실시간 수신 모듈(208)은 사용자 전기차로부터 배터리 충전량 정보 및 실시간 경로 정보를 실시간 수신하도록 구성될 수 있다.
이때, 전기차 충전 전력 판매 제어 모듈(207)은 전기차 배터리/경로 정보 실시간 수신 모듈(208)에서 실시간 수신된 배터리 충전량 정보 및 실시간 경로에 기반하여 사용자 전기차(50)의 충전 필요 여부를 실시간 판단하도록 구성될 수 있다.
그리고 그 실시간 판단 결과 사용자 전기차(50)의 충전이 현재 필요하지 않다고 판단되는 경우 타 사용자 전기차(51)에 전력을 판매하도록 결정할 수 있다.
다른 한편, 전기차 충전기(15)는 도 2에서 보듯이 바코드 스캐너(15b)가 구비된 충전 케이블 단자(15a)를 구비할 수 있다. 충전 케이블 단자(15a)는 바코드 스캐너(15b)와 일체형으로 구성될 수 있다. 그리고 그 충전 케이블 단자(15a)를 타 사용자 전기차(51)의 충전구(51a)에 삽입하면, 바코드 스캐너(15b)가 타 사용자 전기차(51)의 충전구(51a) 상단에 구비된 바코드(51b)를 자동 인식하여 바코드 정보를 전기차 충전 전력 판매 제어 모듈(207)로 자동 송신하도록 구성될 수 있다.
여기서, 바코드 정보는 타 사용자 전기차(51)의 차량 번호 및 차대 번호를 포함할 수 있다.
그리고 전기차 충전 플랫폼(60)을 통해 타 사용자 전기차(51)에 전기차 충전 전력이 판매가 된 경우, 전기차 충전 전력 판매 제어 모듈(207)은 전기차 충전 플랫폼(60)으로부터 해당 타 사용자 전기차(51)의 차량 번호 및 차대번호를 실시간 수신하고, 전기차 충전기(15)로부터 바코드 정보(51b)를 수신하여 차량 번호 및 차대번호와 대비하도록 구성될 수 있다. 그 대비 결과 일치하는 경우, 전기차 충전 전력 판매 제어 모듈(207)은 전기차 충전기(15)가 타 사용자 전기차(51)로 해당 판매량에 상응하는 충전을 허용하도록 제어할 수 있다. 이러한 방식에 의해 타 사용자 전기차(51)를 인증할 수 있다.
AI 원격 검침/제어 서버(300)는 수요처/수요기기 데이터베이스(301), 수요처별 수요기기 자동 등록 모듈(302), 상용 전력 요금 체계 데이터베이스(303), 수요처/수요기기별 전력량 수신 모듈(304), 수요처/수요기기별 전력 요금 실시간 산출 모듈(305), 수요처별 전력 소비량 피크치 원격 제어 모듈(306), 수요처/수요기기별 전력량 기록 모듈(307), 수요처/수요기기별 전력량 데이터베이스(308), 수요처별 전력 요금 예측 모듈(309), 수요처/수요기기별 전력 수요 패턴 AI 분석 모듈(310), 수요처/수요기기별 전력 요금 절감용 AI 분석 모듈(311), 전력 요금 절감 원격 제어 모듈(312), 계측 센서 고장 감지 모듈(313), 계측 센서 고장 알림 모듈(314), 전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈(315)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
수요처/수요기기 데이터베이스(301)는 각 전력수요처 및 각 전력수요처의 전력수요기기(10)가 미리 등록될 수 있다.
수요처별 수요기기 자동 등록 모듈(302)은 수요기기 등록 요청 모듈(201)의 요청에 따라 수요처/수요기기 데이터베이스(301)에 전력수요처별 전력수요기기(10)를 자동 등록하도록 구성될 수 있다.
상용 전력 요금 체계 데이터베이스(303)는 상용 전력 요금 체계가 미리 저장되도록 구성될 수 있다. 전력 소비량의 실시간 피크치, 전력 소비량의 누적치 등에 따라 요금이 달라지며, 한 달 중 가장 높은 실시간 피크치의 요금이 그 한 달 동안 그대로 적용되기도 하고, 누적치에 따라 누진세율이 적용되기도 한다. 이에, 실시간 피크치나 누적치를 모니터링하여 요금 관리를 할 필요가 있다. 그러나, 기존에는 복잡한 요금 체계에서 요금 모니터링은 가능하지만, 그 소비를 제어하기는 쉽지 않다.
수요처/수요기기별 전력량 수신 모듈(304)은 수요기기별 전력량 송수신 모듈(202)로부터 각 전력수요처의 수요기기별 전력량을 실시간 수신하도록 구성될 수 있다.
수요처/수요기기별 전력 요금 실시간 산출 모듈(305)은 수요처/수요기기별 전력량 수신 모듈(304)에서 실시간 수신된 전력수요처/전력수요기기별 전력량에 따라 전력수요처/전력수요기기별 전력 요금을 실시간 산출하도록 구성될 수 있다.
수요처별 전력 소비량 피크치 원격 제어 모듈(306)은 수요처/수요기기별 전력 요금 실시간 산출 모듈(305)에서 실시간 산출된 전력수요처/전력수요기기별 전력 요금에 기반하여 각 전력수요처의 전력 소비량의 실시간 피크치가 소정 기준을 초과하지 않도록 각 전력수요처의 전력수요기기(10)의 동작을 실시간 원격 제어하기 위한 원격 동작 제어 명령을 생성하여 스마트 제어 모듈(203)로 실시간 송신하도록 구성될 수 있다.
실시간 피크치가 너무 높아질 경우에는 전력수요기기(10)의 종류에 따라 그 동작을 지연시킬 수 있고, 충전의 경우에는 충전 동작의 온/오프를 수시로 제어하여 실시간 피크치를 제어할 수 있다.
수요처/수요기기별 전력 수요량 기록 모듈(307)은 수요처/수요기기별 전력량 수신 모듈(304)에서 실시간 수신된 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력량을 기록하도록 구성될 수 있다.
수요처/수요기기별 전력 수요량 데이터베이스(308)는 수요처/수요기기별 전력량 기록 모듈(307)에서 기록하는 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력량이 저장되도록 구성될 수 있다.
수요처별 전력 요금 예측 모듈(309)은 수요처/수요기기별 전력량 데이터베이스(308)에 저장된 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력량에 기반하여 각 수요처별 전력 요금을 실시간 예측하도록 구성될 수 있다.
수요처/수요기기별 전력 수요 패턴 AI 분석 모듈(310)은 수요처/수요기기별 전력량 데이터베이스(308)에 저장된 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력량에 기반하여 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력 수요 패턴을 AI 알고리즘을 이용하여 분석하도록 구성될 수 있다.
수요처/수요기기별 전력 수요 패턴 AI 분석 모듈(310)은 각 전력수요처의 각 전력수요기기(10)마다 월, 주, 일, 시간대 등의 단위 기간이나 단위 시간, 공휴일 여부나 계절에 따라 전력 요금을 실시간 분석하도록 구성될 수 있다.
수요처/수요기기별 전력 요금 절감용 AI 분석 모듈(311)은 수요처/수요기기별 전력 수요 패턴 AI 분석 모듈(310)의 분석 결과에 기반하여 각 전력수요처의 전력 요금을 절감하기 위한 방안을 AI 알고리즘을 이용하여 분석하도록 구성될 수 있다.
전력 요금 절감 원격 제어 모듈(312)은 수요처/수요기기별 전력 요금 절감용 AI 분석 모듈(310)에서 분석된 방안에 따라 전력 요금을 절감하기 위한 원격 절감 제어 명령을 실시간 생성하여 스마트 제어 모듈(203)로 실시간 송신하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 전력 소비량의 실시간 피크치가 소정 기준을 초과하거나 전력 소비량의 누적치가 소정 기준을 초과하는 경우에는 재생에너지원 전력 또는 심야의 상용 전력을 사용하도록 하는 원격 절감 제어 명령을 생성할 수 있다.
계측 센서 고장 감지 모듈(313)은 수요처/수요기기별 전력량 데이터베이스(308)에 저장된 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력량을 수요처별 전력 소비량 피크치 원격 제어 모듈(306)의 원격 동작 제어 명령 및 절감 원격 제어 모듈(312)의 원격 절감 제어 명령과 상호 동기화하여 대비하도록 구성될 수 있다.
즉, 원격 동작 제어 명령이나 원격 절감 제어 명령에 따라 예상되는 실시간 전력 소비량이 계측 센서(100)에 의해 계측된 값과 차이가 있는 경우에는 계측 센서(100)의 고장을 감지 내지는 예측할 수 있다.
그리고 계측 센서 고장 감지 모듈(313)은 그 대비 결과에 따라 계측 센서(100)의 고장을 실시간 감지하도록 구성될 수 있다.
계측 센서 고장 알림 모듈(314)은 계측 센서 고장 감지 모듈(313)의 실시간 감지 결과에 따라 해당 계측 센서(100)의 고장 알림을 생성하여 해당 사용자 단말(40)로 실시간 송신하도록 구성될 수 있다.
한편, 계측 센서 고장 감지 모듈(313)에서 특정 계측 센서(100)의 고장이 감지된 경우, 계측 센서(100)의 고장이 수선되거나 교체되기 전까지는 수요처/수요기기별 전력 수요 패턴 AI 분석 모듈(310)은 수요처/수요기기별 전력량 데이터베이스(308)에 이미 저장된 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력량을 그대로 자동 반영하여 전력 수요 패턴을 분석하도록 구성될 수 있다.
전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈(315)은 전력 매매 모듈(206)로부터 재생에너지원 배터리(31)의 재생에너지 전력량을 실시간 수신하도록 구성될 수 있다.
전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈(315)은 수요처별 전력 요금 예측 모듈(309)에서 실시간 예측된 각 전력수요처별 전력 요금에 기반하여 각 전력수요처의 전력 매매 타이밍을 산출하도록 구성될 수 있다.
여기서, 전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈(315)은 소정 전력수요처의 전력수요처별 실시간 전력 가격을 실시간 산출하고, 실시간 산출된 실시간 전력 가격 및 실시간 재생에너지원 전력량에 따라 전력수요처 간의 매매를 원격 제어하도록 구성될 수 있다.
구체적으로는 동일한 스마트그리드 내에서 상대적으로 실시간 전력 가격이 낮은 전력수요처에서 잉여 재생에너지원 전력량이 있는지 판단하고, 판단 결과 잉여 재생에너지원 전력량이 있다고 판단되는 경우 해당 잉여 재생에너지원 전력을 상대적으로 실시간 전력 가격이 높은 전력수요처로 매도하도록 제어할 수 있다.
또한, 동일한 스마트그리드 내에서 상대적으로 실시간 전력 가격이 낮은 전력수요처가 있는지 검색하고, 검색 결과 실시간 전력 가격이 낮은 전력수요처가 있는 경우 해당 전력수요처의 상용 전력을 상대적으로 실시간 전력 가격이 높은 전력수요처로 매도하도록 제어할 수 있다.
여기서, 실시간 전력 가격은 소정의 전력수요처에서 현재 소모되고 있는 전력 가격으로서, 상용 전력의 현재 소비 가격 또는 재생에너지원 전력의 현재 소비 가격이 될 수 있다.
그리고 전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈(315)은 실시간 전력 가격이 가장 높은 전력수요처가 가장 먼저 전력을 매수할 수 있도록 제어하고, 실시간 전력 가격이 가장 낮은 전력수요처가 가장 먼저 전력을 매도할 수 있도록 제어할 수 있다.
한편, 전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈(315)은 그 산출된 전력 매매 타이밍에 대응되는 원격 매매 제어 명령을 실시간 생성하여 전력 매매 모듈(206)로 실시간 송신하도록 구성될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다
100: 계측 센서
200: 전력수요기기 제어 장치
201: 수요기기 등록 요청 모듈
202: 수요기기별 전력량 송수신 모듈
203: 스마트 제어 모듈
204: IoT 원격 동작 제어 모듈
205: 전력 공급 제어 모듈
206: 전력 매매 모듈
207: 전기차 충전 전력 판매 제어 모듈
208: 전기차 배터리/경로 정보 실시간 수신 모듈
300: AI 원격 검침/제어 서버
301: 수요처/수요기기 데이터베이스
302: 수요처별 수요기기 자동 등록 모듈
303: 상용 전력 요금 체계 데이터베이스
304: 수요처/수요기기별 전력량 수신 모듈
305: 수요처/수요기기별 전력 요금 실시간 산출 모듈
306: 수요처별 전력 소비량 피크치 원격 제어 모듈
307: 수요처/수요기기별 전력 수요량 기록 모듈
308: 수요처/수요기기별 전력 수요량 데이터베이스
309: 수요처별 전력 요금 예측 모듈
310: 수요처/수요기기별 전력 수요 패턴 AI 분석 모듈
311: 수요처/수요기기별 전력 요금 절감용 AI 분석 모듈
312: 전력 요금 절감 원격 제어 모듈
313: 계측 센서 고장 감지 모듈
314: 계측 센서 고장 알림 모듈
315: 전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈
200: 전력수요기기 제어 장치
201: 수요기기 등록 요청 모듈
202: 수요기기별 전력량 송수신 모듈
203: 스마트 제어 모듈
204: IoT 원격 동작 제어 모듈
205: 전력 공급 제어 모듈
206: 전력 매매 모듈
207: 전기차 충전 전력 판매 제어 모듈
208: 전기차 배터리/경로 정보 실시간 수신 모듈
300: AI 원격 검침/제어 서버
301: 수요처/수요기기 데이터베이스
302: 수요처별 수요기기 자동 등록 모듈
303: 상용 전력 요금 체계 데이터베이스
304: 수요처/수요기기별 전력량 수신 모듈
305: 수요처/수요기기별 전력 요금 실시간 산출 모듈
306: 수요처별 전력 소비량 피크치 원격 제어 모듈
307: 수요처/수요기기별 전력 수요량 기록 모듈
308: 수요처/수요기기별 전력 수요량 데이터베이스
309: 수요처별 전력 요금 예측 모듈
310: 수요처/수요기기별 전력 수요 패턴 AI 분석 모듈
311: 수요처/수요기기별 전력 요금 절감용 AI 분석 모듈
312: 전력 요금 절감 원격 제어 모듈
313: 계측 센서 고장 감지 모듈
314: 계측 센서 고장 알림 모듈
315: 전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈
Claims (3)
- 전력수요기기의 전력량을 실시간 계측하는 계측 센서;
상기 계측 센서에서 실시간 계측된 전력량을 실시간 송신하고, 전력수요기기의 동작을 제어하는 전력수요기기 제어 장치;
상기 전력수요기기 제어 장치로부터 전력량을 실시간 수신하여 분석하고, 분석 결과에 기반하여 상기 전력수요기기의 동작을 제어하기 위한 원격 동작 제어 명령을 생성하여 송신하거나 상기 전력수요기기의 전력 수요를 절감하기 위한 원격 절감 제어 명령을 생성하여 상기 전력수요기기 제어 장치로 송신하는 AI 원격 검침/제어 서버를 포함하고,
상기 전력수요기기 제어 장치는,
상기 전력수요기기의 등록을 상기 AI 원격 검침/제어 서버로 요청하는 수요기기 등록 요청 모듈;
상기 계측 센서에서 실시간 계측된 전력수요기기의 전력량을 실시간 수신하여 상기 AI 원격 검침/제어 서버로 실시간 송신하는 수요기기별 전력량 송수신 모듈;
상기 AI 원격 검침/제어 서버로부터 원격 동작 제어 명령 또는 원격 절감 제어 명령을 수신하고, 수신된 원격 동작 제어 명령 또는 원격 절감 제어 명령에 따라 실시간 제어하는 스마트 제어 모듈;
상기 스마트 제어 모듈의 실시간 제어에 따라 IoT를 이용하여 각 전력수요기기의 동작을 원격 제어하는 IoT 원격 동작 제어 모듈;
상기 스마트 제어 모듈의 실시간 제어에 따라 상용 전력을 상기 각 전력수요기기로 공급하도록 제어하거나 또는 재생에너지원 배터리에 저장된 재생에너지 전력을 상기 각 전력수요기기로 공급하도록 제어하는 전력 공급 제어 모듈;
원격 매매 제어 명령을 수신하고, 수신된 원격 매매 제어 명령에 따라 상기 재생에너지원 배터리에 저장된 재생에너지 전력을 스마트그리드를 통해 다른 전력수요처로 실시간 매도하여 제공하거나 다른 전력수요처로부터 재생에너지 전력을 매수하여 제공받고, 상기 재생에너지원 배터리의 재생에너지 전력량을 감지하여 상기 AI 원격 검침/제어 서버로 실시간 송신하는 전력 매매 모듈을 포함하도록 구성되고,
상기 AI 원격 검침/제어 서버는,
각 전력수요처 및 각 전력수요처의 전력수요기기가 미리 등록된 수요처/수요기기 데이터베이스;
상기 수요기기 등록 요청 모듈의 요청에 따라 상기 수요처/수요기기 데이터베이스에 전력수요처별 전력수요기기를 자동 등록하는 수요처별 수요기기 자동 등록 모듈;
상용 전력 요금 체계가 미리 저장되어 있는 상용 전력 요금 체계 데이터베이스;
상기 수요기기별 전력량 송수신 모듈로부터 각 전력수요처의 수요기기별 전력량을 실시간 수신하는 수요처/수요기기별 전력량 수신 모듈;
상기 수요처/수요기기별 전력량 수신 모듈에서 실시간 수신된 전력수요처/전력수요기기별 전력량에 따라 전력수요처/전력수요기기별 전력 요금을 실시간 산출하는 수요처/수요기기별 전력 요금 실시간 산출 모듈;
상기 수요처/수요기기별 전력 요금 실시간 산출 모듈에서 실시간 산출된 전력수요처/전력수요기기별 전력 요금에 기반하여 각 전력수요처의 전력 소비량의 실시간 피크치가 소정 기준을 초과하지 않도록 각 전력수요처의 전력수요기기의 동작을 실시간 원격 제어하기 위한 원격 동작 제어 명령을 생성하여 상기 스마트 제어 모듈로 실시간 송신하는 수요처별 전력 소비량 피크치 원격 제어 모듈;
상기 수요처/수요기기별 전력량 수신 모듈에서 실시간 수신된 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력량을 기록하는 수요처/수요기기별 전력량 기록 모듈;
상기 수요처/수요기기별 전력량 기록 모듈에서 기록하는 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력량이 저장되는 수요처/수요기기별 전력량 데이터베이스;
상기 수요처/수요기기별 전력량 데이터베이스에 저장된 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력량에 기반하여 각 수요처별 전력 요금을 실시간 예측하는 수요처별 전력 요금 예측 모듈;
상기 수요처/수요기기별 전력량 데이터베이스에 저장된 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력량에 기반하여 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력 수요 패턴을 AI 알고리즘을 이용하여 분석하는 수요처/수요기기별 전력 수요 패턴 AI 분석 모듈;
상기 수요처/수요기기별 전력 수요 패턴 AI 분석 모듈의 분석 결과에 기반하여 각 전력수요처의 전력 요금을 절감하기 위한 방안을 AI 알고리즘을 이용하여 분석하는 수요처/수요기기별 전력 요금 절감용 AI 분석 모듈;
상기 수요처/수요기기별 전력 요금 절감용 AI 분석 모듈에서 분석된 방안에 따라 전력 요금을 절감하기 위한 원격 절감 제어 명령을 실시간 생성하여 상기 스마트 제어 모듈로 실시간 송신하는 전력 요금 절감 원격 제어 모듈;
상기 수요처/수요기기별 전력량 데이터베이스에 저장된 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력량을 상기 수요처별 전력 소비량 피크치 원격 제어 모듈의 원격 동작 제어 명령 및 상기 전력 요금 절감 원격 제어 모듈의 원격 절감 제어 명령과 상호 동기화하여 대비하고, 대비 결과에 따라 상기 계측 센서의 고장을 실시간 감지하는 계측 센서 고장 감지 모듈;
상기 계측 센서 고장 감지 모듈의 실시간 감지 결과에 따라 해당 계측 센서의 고장 알림을 생성하여 해당 사용자 단말로 실시간 송신하는 계측 센서 고장 알림 모듈;
상기 수요처별 전력 요금 예측 모듈에서 실시간 예측된 각 전력수요처별 전력 요금에 기반하여 각 전력수요처의 전력 매매 타이밍을 산출하고, 산출된 전력 매매 타이밍에 대응되는 원격 매매 제어 명령을 실시간 생성하여 상기 전력 매매 모듈로 실시간 송신하는 전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈을 포함하도록 구성되고,
상기 전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈은,
동일한 스마트그리드 내에서 상대적으로 실시간 전력 가격이 낮은 전력수요처에서 잉여 재생에너지원 전력량이 있는지 검색하고, 검색 결과 잉여 재생에너지원 전력량이 있는 경우 해당 잉여 재생에너지원 전력을 상대적으로 실시간 전력 가격이 높은 전력수요처로 매도하도록 제어하고,
상기 전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈은,
동일한 스마트그리드 내에서 상대적으로 실시간 전력 가격이 낮은 전력수요처가 있는지 검색하고, 검색 결과 실시간 전력 가격이 낮은 전력수요처가 있는 경우 해당 전력수요처의 상용 전력을 상대적으로 실시간 전력 가격이 높은 전력수요처로 매도하도록 제어하고,
상기 전력 매매 타이밍 원격 제어 모듈은,
상기 실시간 전력 가격이 가장 높은 전력수요처가 가장 먼저 전력을 매수할 수 있도록 제어하고, 실시간 전력 가격이 가장 낮은 전력수요처가 가장 먼저 전력을 매도할 수 있도록 제어하고,
상기 실시간 전력 가격은,
소정의 전력수요처에서 현재 소모되고 있는 전력 가격으로서, 상용 전력의 현재 소비 가격 또는 재생에너지원 전력의 현재 소비 가격이고,
상기 IoT 원격 동작 제어 모듈은,
각 전력수요처의 실시간 전력 가격에 따라 각 전력수요기기의 동작을 개별적으로 제어하도록 구성되고,
상기 IoT 원격 동작 제어 모듈은,
각 전력수요처의 전력 소비량의 실시간 피크치 및 전력 소모 누적치를 낮추기 위해 해당 전력수요처의 각 전력수요기기의 동작을 중지하거나 또는 지연하여 소정 시점에 다시 동작을 개시하도록 제어하고,
상기 전력 공급 제어 모듈은,
상용 전력 요금이 소정 기준 이하로 낮을 때에는 상기 스마트 제어 모듈의 실시간 제어에 따라 상용 전력을 각 전력수요기기로 공급하도록 제어하고, 상기 상용 전력 요금이 소정 기준 이상으로 높을 때에는 상기 재생에너지원 배터리에 저장된 재생에너지 전력을 각 전력수요기기로 공급하도록 제어하고,
상기 계측 센서 고장 감지 모듈은,
상기 원격 동작 제어 명령이나 상기 원격 절감 제어 명령에 따라 예상되는 실시간 전력 소비량이 상기 계측 센서에 의해 계측된 값과 차이가 있는 경우에는 상기 계측 센서의 고장을 감지 내지는 예측하도록 구성되고,
상기 수요처/수요기기별 전력 수요 패턴 AI 분석 모듈은,
상기 계측 센서 고장 감지 모듈에서 소정 계측 센서의 고장이 감지된 경우, 상기 계측 센서의 고장이 수선되거나 교체되기 전까지는 상기 수요처/수요기기별 전력량 데이터베이스에 이미 저장된 각 전력수요처의 전력수요기기별 전력량을 자동 반영하여 전력 수요 패턴을 분석하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 요금 절감을 위한 AI 최적 거래 제어 시스템. - 삭제
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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