KR200260981Y1 - 시간대별 전력 사용량 계량이 가능한 디지탈 전력량계 - Google Patents

Abstract

본 고안은 시간대별로 구분하여 전력 사용량을 계량할 수 있도록 된 디지탈 전력량계에 관한 것이다. 이러한 본 고안의 전력량계는 변압기; 변류기; 변압기의 아날로그 전압을 디지탈로 변환하기 위한 제1 아날로그-디지탈 변환기; 변류기의 아날로그 출력을 디지탈로 변환하기 위한 제2 아날로그-디지탈 변환기; 사용자나 검침원이 조작하기 위한 키입력부; 소비전력 계량값을 표시하기 위한 표시수단; 프로그램과 각종 데이터를 저장하기 위한 메모리; 시간정보를 제공하기 위한 리얼타임클럭; 및 키입력부의 조작에 따라 시간대와 할인율을 설정하고, 계량주기마다 제1 아날로그-디지탈 변환기로부터 입력되는 전압 데이터와 제2 아날로그-디지탈 변환기로부터 입력되는 전류 데이터를 이용하여 현재 소비전력량을 산출하고, 메모리에 미리 설정된 시간대정보와 리얼타임클럭으로부터 제공되는 현재시간정보를 비교하여 현재 시간대를 판별하고, 메모리에 저장된 해당 시간대의 누적 적산량을 읽어와 합산한 후 해당 메모리 영역에 다시 저장하며, 표시주기마다 각 시간대별 누적 적산량을 해당 시간대의 할인율 혹은 할증율과 연산하여 할인 및 할증이 고려된 시간대별 소비전력량을 표시수단에 표시하게 제어하는 연산 제어부를 포함한다.

Description

시간대별 전력 사용량 계량이 가능한 디지탈 전력량계{ Digital power meter of calculating the used power according to ratio which allocated to time band }

본 고안은 전력 사용량을 계량하기 위한 전력량계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시간대별로 구분하여 전력 사용량을 계량할 수 있도록 된 디지탈 전력량계에 관한 것이다.

일반적으로, 전력 사용량을 시간대별로 구분해 보면 주간 시간대에 그 사용량이 많고, 심야 시간대에는 전력 사용량이 적으나 전력공급자 입장에서는 주간 시간대에 요구되는 최대 전력량을 충족시킬 수 있어야 하므로 이를 고려하여 발전설비를 운용해야 한다. 따라서 발전비용을 고려할 때 전체적으로 균등하게 전력이 소비되는 것이 바람직하고, 이를 위해 전력 사용 시간대와 계절에 따라 단위 사용량에 대한 요금을 차별화하는 요금체계를 시행하고 있다. 예컨대, 심야전력 할인제도에 따르면 심야시간대(밤 10시부터 익일 오전 8시까지)에 심야전력용 기기(축열식 냉난방기기)에서 소비된 전력의 단위 전력량에 대한 요금(이하, '단위 요금'이라 함; 원/kWh)에 대해서는 통상의 단위 전력량 요금보다 낮게 책정함으로써 심야전력 사용을 권장하고 있고, 일반용 전력이나 산업용 전력 등의 경우에는 계절(여름, 봄가을, 겨울)과 시간대에 따라 단위 요금을 달리하고 있다.

이와 같이 시간대에 따라 전력 사용량을 계량할 수 있는 전력량계로는 한국 특허공보에 공개번호 94-022093호로 1994년 10월 20일자 공개된 전력수급용 정밀복합계기가 있다.

상기 공개된 계기는 도 1에 도시된 바와 같이, 3개의 변류기와 3개의 변압기에서 부하측으로 흐르는 전원의 전류와 전압을 검출한 후 아날로그 회로로 구현된 전력측정부에서 소비 전력량을 계량하고, 제어 처리부에서 시간대에 따라 구분 연산한 후 n개의 표시구동부를 통해 n개의 표시부에 시간대별 사용전력량을 표시하였다.

그런데 이와 같은 종래의 계량기는 구성이 복잡하여 고장이 잦고, 부피가 크며 제작 비용이 비싼 문제점이 있다. 더욱이, 시간대별로 실제 사용량을 구분하여 표시할 뿐 시간대별 할인 및 할증을 반영하지 못하는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 저렴한 비용으로 심야전력과 같이 시간대별로 사용 전력량을 계량할 수 있는 전력량계를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 시간대별로 계량하기 위한 종래 전력량계 구성의 예,

도 2는 본 고안에 따른 시간대별 계량 기능이 구비된 전력량계의 구성도,

도 3a 및 도 3b는 본 고안에 따란 전력량 표시의 예,

도 4a 및 도 4b는 본 고안에 따른 통신모듈의 예,

도 5는 본 고안에 따른 설정과정을 도시한 흐름도,

도 6은 본 고안에 따른 계량과정을 도시한 흐름도,

도 7은 본 고안에 따른 검침과정을 도시한 흐름도,

도 8은 본 고안에 따른 원격 검침과정을 도시한 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

201: 변압기 202: 제1 아날로그-디지탈 변환기

203: 변류기 204: 제2 아날로그-디지탈 변환기

210: 연산제어부 220: 키입력부

232: 표시구동부 234: 표시부

240: 통신모듈 250: 리얼타임클럭부

260: 메모리

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여 본 고안의 장치는, 부하에 인가되는 전압을 측정하기 위한 변압기; 부하에 인가되는 전류를 측정하기 위한 변류기; 상기 변압기의 아날로그 전압을 디지탈로 변환하기 위한 제1 아날로그-디지탈 변환기; 상기 변류기의 아날로그 출력을 디지탈로 변환하기 위한 제2 아날로그-디지탈 변환기; 사용자나 검침원이 조작하기 위한 키입력부; 소비전력 계량값을 표시하기 위한 표시수단; 프로그램과 각종 데이터를 저장하기 위한 메모리; 시간정보를 제공하기 위한 리얼타임클럭; 및 상기 키입력부의 조작에 따라 시간대와 할인율을 설정하고, 계량주기마다 상기 제1 아날로그-디지탈 변환기로부터 입력되는 전압 데이터와 상기 제2 아날로그-디지탈 변환기로부터 입력되는 전류 데이터를 이용하여 현재 소비전력량을 산출하고, 상기 메모리에 미리 설정된 시간대정보와 상기 리얼타임클럭으로부터 제공되는 현재시간정보를 비교하여 현재 시간대를 판별하고, 상기 메모리에 저장된 해당 시간대의 누적 적산량을 읽어와 합산한 후 해당 메모리 영역에 다시 저장하며, 표시주기마다 각 시간대별 누적 적산량을 해당 시간대의 할인율 혹은 할증율과 연산하여 할인 및 할증이 고려된 시간대별 소비전력량을 상기 표시수단에 표시하게 제어하는 연산 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 디지탈 전력량계는 원격검침을 위한 통신수단을 더 구비하고, 상기 연산제어부는 상기 통신수단을 통해 외부와 통신하여 원격검침이면 상기 메모리에 저장된 시간대별 소비전력량 데이터를 외부로 송신하고, 원격설정이면 외부로부터 수신된 데이터에 따라 관련 설정값을 갱신하는 것을 특징으로 하고, 상기 키입력부는 설정을 위한 셋키와, 설정값을 증가시키기 위한 업키와, 설정값을 다운시키기 위한 다운키로 이루어지고, 상기 연산제어부는 상기 셋키가 입력되면 시간대를 표시하여 선택하게 하고, 시간대가 선택되면 시간범위를 표시하여 시간대의시간범위를 설정하게 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 현재의 전력요금체계를 살펴 보면, 크게 계약종별에 따라 주택용전력, 일반용전력(갑), 일반용전력(을), 산업용전력(갑), 산업용전력(을), 산업용전력(병), 교육용전력, 농사용전력, 가로등용, 임시전력 등으로 구분되어 각각 다른 '단위전력량에 대한 요금표(원/kWh)'(이하 간단히 '단위 요금표'라 한다)가 적용되고, 전력수용가의 선택 및 공급전압의 조건(고압이냐 저압이냐)에 따라서도 달라지며 계절별, 시간대에 따라서도 단위 요금표가 달라진다. 예컨대, 산업용전력(을)의 경우 계절별 시간대는 다음 표 1과 같이 정의되고, 일반용 전력(을)과 산업용 전력(병)의 경우 계절별 시간대는 다음 표 2와 같이 정의된다.

계절별 시간대	여름	봄.가을	겨울
	7/1~8/31	6/1~6/30	4/1~5/31,9/1~9/30	10/1~익년3/31
심야시간대	22:00~08:00	22:00~08:00	22:00~08:00	22:00~08:00
주간시간대	08:00~18:00	08:00~18:00	08:00~18:00	08:00~18:00
저녁시간대	18:00~22:00	18:00~22:00	18:00~22:00	18:00~22:00

계절별 시간대	여름	봄.가을	겨울
	7/1~8/31	4/1~6/30, 9/1~9/30	10/1~익년 3/31
경부하 시간대	22:00~익일08:00	22:00~익일08:00	22:00~익일08:00
중간부하 시간대	08:00~10:0012:00~14:0017:00~22:00	08:00~10:0012:00~14:0017:00~22:00	08:00~16:0020:00~22:00
최대부하 시간대	10:00~12:0014:00~17:00	10:00~12:0014:00~17:00	16:00~20:00

상기 표 1 및 표 2를 참조하면, 동일한 계약종류라 하더라도 전력사용 시간대에 따라 단위 요금(원/kWh)이 다르고, 계절에 따라 시간대의 정의가 달라지는 것을 알 수 있다.

따라서 시간대별로 요금을 차등 적용할 경우에 디지탈 전력량계는 시간대를 정의하기 위한 기능과 시간대별로 할인 및 할증을 고려한 계량 표시기능이 요구된다.

도 2는 본 고안에 따른 시간대별 전력 계량기능이 구비된 전력량계의 구성도이다.

본 고안에 따른 디지탈 전력량계는 도 2에 도시된 바와 같이, 변압기(201), 제1 아날로그-디지탈 변환기(202), 변류기(203), 제2 아날로그-디지탈 변환기(204), 연산제어부(210), 키입력부(220), 표시구동부(232), 표시부(234), 통신모듈(240), 리얼타임클럭(RTC:250), 메모리(260)로 구성된다. 그리고 키입력부(220)는 설정이나 검침을 위한 셋(Set)키(221)와, 설정시 데이터값을 증가시키는 업(UP)키(222), 설정시 데이터값을 감소시키는 다운(DN)키(223) 등으로 구성되고, 메모리(260)는 DRAM이나 SRAM과 같이 데이터를 쓰고 지울 수 있는 램(RAM:262)과, 비휘발성 메모리이며 쓰고 지울 수 있는 이이피롬(EEPROM:264), 각종 제어 프로그램이 저장된 롬(ROM:266)으로 구성되어 있다.

도 2를 참조하면, 변압기(PT:201)는 일차측과 이차측의 권선비에 따라 전압을 다운시켜 전원선로(L1,L2)의 전압을 검출하고, 제1 아날로그-디지탈 변환기(202)는 변압기(201)의 아날로그 출력전압을 디지탈로 변환하여 연산제어부(210)에 전압데이터를 제공한다. 변류기(CT:203)는 전원선로(L2)의 일차측에 흐르는 전류값에 대응하는 전류를 2차측에 흐르게 한 후 저항에 강하시켜 전원선로를 흐르는 전류를 검출하고, 제2 아날로그-디지탈 변환기(204)는 변류기(203)의 아날로그 출력을 디지탈로 변환시켜 전류 데이터를 연산제어부(210)에 제공한다.

연산제어부(210)는 후술하는 바와 같이 롬(266)에 저장된 프로그램을 수행하여 키입력부(220)의 키조작에 따라 시간대 정보를 설정하거나 각종 표시기능을 제어하고, 제1 아날로그-디지탈 변환기(202)로부터 입력된 전압데이터와 제2 아날로그-디지탈 변환기(204)로부터 입력된 전류데이터를 이용하여 사용 전력량을 계량한다. 특히, 본 고안에 따라 연산제어부(210)는 사용 전력량을 시간대(예컨대, 주간시간대, 저녁시간대, 심야시간대 등)에 따라 구분하여 계량함과 아울러 시간대별로 정의된 할인율 혹은 할증율이 반영된 계량값을 표시한다.

키입력부(220)는 셋키(221), 업키(222), 다운키(223) 등을 구비하여 사용자나 검침원이 디지탈 계량기의 각종 데이터를 설정하거나 표시를 제어하고, 검침을 처리하게 한다.

표시구동부(232)는 연산제어부(210)의 제어에 따라 표시부(234)에 계량값을 표시한다. 이 때, 표시부(234)는 액정표시장치(LCD)나 유기전계발광표시소자 (OELD), 세그먼트 등으로 구현될 수 있고, 이에 대응하여 표시구동부(232)도 해당 표시장치의 드라이버로 구현된다.

통신모듈(240)은 연산제어부(210)에 연결되어 계량값을 무선이나 유선으로 외부 장치에 전송하고, 외부장치로부터 각종 설정 데이터를 수신한다. 리얼타임클럭(250)은 연산제어부(210)에 현재시간정보를 제공하고, 메모리(260)는 각종 프로그램과 데이터를 저장하고 있다. 특히, 정전등에 의해 데이터가 손실되는 것을 방지하기 위하여 주요 데이터(설정 데이터, 계량값 등 )는 비휘발성 메모리인 EEPROM(264)에 저장되고, 프로그램은 롬(266)에 저장되며, 연산중에 필요한 임시 데이터는 램(262)에 저장된다.

도면에는 도시되지 않았으나 전력량계의 회로소자에 전원을 공급하기 위한 전원부가 더 부가될 수 있으며, 이러한 전원부에는 정전중에도 회로소자가 동작할 수 있도록 배터리가 연결되는 것이 바람직하다.

도 3a 및 도 3b는 본 고안에 따라 전력량을 표시하는 예를 도시한 도면으로서, 도 3a는 표시부(234)가 LCD 등과 같이 넓은 화면인 경우에 시간대별로 소비 전력량을 한꺼번에 표시하는 경우이고, 도 3b는 표시부(234)가 간단한 경우에 LED와 하나의 표시판을 이용해 순차적으로 계량값을 표시하는 경우이다.

도 3a를 참조하면, 주간시간대의 소비 전력량이 72.4 Kwh이고, 저녁시간대의 소비전력량이 36.7 Kwh이며, 심야 시간대의 소비전력량이 29.1Kwh, 총 소비전력량이 138.2 Kwh 임을 표시하고 있다. 경우에 따라서는 표시부(234)가 평상시에 총 소비전력량만을 표시하고 있다가 키조작에 의해 시간대별 소비전력량을 순차적으로 표시하게 할 수도 있다.

도 3b를 참조하면, LED(301~303)는 시간대를 구분하여 표시하고, 숫자판(304)은 해당 시간대의 소비전력량을 표시한다. 예컨대, 주간 LED(301)가 점등되고 숫자판에 72.4가 표시되면 주간대 소비전력이 72.4Kwh인 것을 의미한다.총소비전력량의 표시는 LED(301~303)가 모두 점등되거나 소등될 경우로 정의할 수도 있고, 별도의 LED를 부가할 수도 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 고안에 따른 통신모듈의 예를 도시한 도면으로서, 도 4a는 통신모듈(240)을 모뎀칩(242)으로 구현하여 전력량계를 전화선을 통해 원격검침센터에 접속하는 경우이고, 도 4b는 통신모듈(240)을 RF모듈(246)로 구현하여 전력량계를 무선으로 핸디터미널(248)에 접속하는 경우이다.

도 4a를 참조하면, 본 고안에 따른 디지탈 전력량계는 전화선을 통해 원격검침센터와 연결되어 원격검침시에 계량값을 원격검침센터로 전송하고, 원격검침센터로부터 설정 데이터가 수신되면 내부의 설정 데이터를 변경한다.

도 4b를 참조하면, 통신모듈이 RF모듈(246)로 구현된 경우에는 검침원이 들고 다니는 핸디 터미널(248)과 무선으로 연결되어 원격검침 요구시에 계량값을 핸디 터미널로 전송하고, 핸디 터미널로부터 설정 데이터가 입력되면 전력량계의 내부 설정 데이터를 갱신한다.

도 5는 본 고안에 따라 디지탈 전력량계를 설정하는 과정을 도시한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 셋키가 입력되면 소정의 인증절차를 수행한다(501,502). 이때 인증절차는 암호방식으로 처리할 수도 있고, 이 경우 별도의 숫자키를 구비하거나 화면에 표시되는 숫자를 업/다운키로 선택하게 할 수도 있다.

인증이 성공하면, 시간대를 선택한다(503,504). 시간대는 필요에 따라 2개 이상 다수개를 표시할 수 있으나 본 고안의 실시예에서는 '주간시간대', '저녁시간대', '심야시간대'로 구분하고, 주간시간대는 ①로, 저녁시간대는 ②로, 심야시간대는 ③으로 정의한다.

이어 시간대의 시간범위를 설정한다(505). 예컨대, 시간대를 앞서 설명한 표 1과 같이 정의할 경우에 단계 504에서 주간시간대(①)를 선택했으면 시간범위로 '08:00-18:00'을 선택한다. 시간대 선택을 위하여 키입력부(220)에 숫자키를 구비할 수도 있으나 메뉴방식으로 시간대의 예를 보여주고 업/다운키로 선택하게 할 수도 있다.

이어 해당 시간대의 할인/할증율을 선택한다(506). 예컨대, 주간시간대를 기준으로 심야시간대에는 30% 할인하고, 저녁시간대에는 30% 할증할 경우, 주간시간대에는 '1'을 선택하고, 심야시간대에는 0.7을 선택하며, 저녁시간대에는 1.3을 선택한다.

이와 같이 각 시간대에 대한 정의를 반복 수행하여 모든 시간대에 대한 정의가 완료되면 설정과정을 종료한다(507).

도 6은 본 고안에 따른 계량과정을 도시한 흐름도이다.

먼저, 디지탈 방식으로 전력량을 계량할 경우에는 일정시간(예컨대, 수십초 내지 수분) 주기로 계량을 연산하고, 일정 시간주기(예컨대, 수분)로 표시하는 것이 바람직하다. 이를 위해 계량기 제작시에 각 주기를 디폴트로 설정하는 것이 바람직하고, 설정과정에서 검침원이나 사용자가 설정할 수도 있다.

도 6을 참조하면, 계량주기가 되면 제1 아날로그-디지탈 변환기(202)로부터 전압 데이터를 검출하고, 제2 아날로그-디지탈 변환기(204)로부터 전류 데이터를검출한다(601~603).

이어 소정 전력량 계산 프로그램에 따라 전압 데이터와 전류 데이터, 계량주기 등을 이용하여 현재 사용 전력량을 계산하고, 리얼타임클럭(250)으로부터 제공된 현재시간을 메모리(260)에 미리 설정된 시간대정보와 비교하여 시간대를 판별한다(604,605). 예컨대, 상기 표 1과 같이 시간대가 설정된 경우에 현재시간이 10시30분이면 주간시간대로 판정하여 주간시간대의 처리절차(606~608)를 수행하고, 현재시간이 19시45분이면 저녁시간대로 판정하여 저녁시간대의 처리절차(609~611)를 수행하며, 현재시간이 23시17분이면 심야시간대로 판정하여 심야시간대의 처리절차(612~614)를 수행한다.

시간대가 주간시간대이면, 주간시간대의 계량값이 저장된 메모리(260)로부터 주간시간대 누적 적산량을 읽어와 단계 604에서 계산된 현재 사용 전력량을 더하여 적산한 후 해당 메모리에 다시 저장한다(606~608).

시간대가 저녁시간대이면, 저녁시간대의 계량값이 저장된 메모리(260)로부터 저녁시간대 누적 적산량을 읽어와 단계 604에서 계산된 현재 사용 전력량을 더하여 적산한 후 해당 메모리에 다시 저장한다(609~611).

시간대가 심야시간대이면, 심야시간대의 계량값이 저장된 메모리(260)로부터 심야시간대 누적 적산량을 읽어와 단계 604에서 계산된 현재 사용 전력량을 더하여 적산한 후 해당 메모리에 다시 저장한다(612~614).

이어 표시주기인지를 판별하여 표시주기가 아니면, 상기 계량과정을 반복하고, 표시주기이면 각 시간대별 전력량과 해당 시간대의 할인/할증율을 계산하여 별도의 메모리에 저장함과 아울러 각 시간대별 전력량을 표시한다(616,617). 예컨대, 주간시간대의 실제 소비 전력량이 89.4Kwh이고 할인/할증이 없으면 '89.4Kwh ×1=89.4 Kwh'를 연산하여 주간대 소비전력으로서 89.4 Kwh를 표시하고, 저녁시간대의 실제 소비 전력량이 89.4Kwh이고 30% 할증이면 '89.4Kwh ×1.3 =116.2 Kwh'를 연산하여 저녁시간대 소비전력으로서 116.2 Kwh를 표시하고, 심야시간대의 실제 소비 전력량이 89.4Kwh이고 30% 할인이면 '89.4Kwh ×0.7=62.6 Kwh'를 연산하여 심야시간대 소비전력으로서 62.6 Kwh를 표시한다.

이어 각 시간대의 전력량을 합산하여 총 소비전력량을 표시한다(618). 예컨대, 할인 및 할증 고려한 계량값이 앞의 예와 같을 경우에 총 소비 전력량은 '89.4 + 116.2 + 62.6 = 268.2kWh'이다.

이와 같이 본 고안에 따르면 실제 소비 전력량이 동일하더라도 할인 및 할증율에 따라 다르게 표시함으로써 사용자의 전력 소비 시간대를 할인시간대로 분산시킬 수 있다.

도 7은 본 고안에 따른 검침과정을 도시한 흐름도이다.

검침과정은 검침원이 계량기의 계량값을 직접 읽고 기록하는 수동검침과, 통신모듈(240)을 통해 이루어지는 원격검침(자동검침)으로 구분된다. 원격검침은 다시 유선모뎀을 통해 이루어지는 원격검침과 검침원이 휴대하고 다니는 핸디 터미널을 통해 이루어지는 무선검침으로 구분된다.

도 7을 참조하면, 수동검침을 위해 특정 키를 누르면 인증절차가수행된다(701,702). 인증절차는 검침원이 아닌 일반 사용자들에 의해 계량기가 조작되는 것을 방지하기 위한 것이다. 인증에 성공하면, 시간대별 및 총사용 전력량을 출력하고, 현재전력량을 나타내는 이전값을 클리어시킨다(703~705). 이때 총누적 적산량은 별도의 메모리에 계속적으로 간직하는 것이 바람직하다.

도 8은 본 고안에 따른 원격검침과정을 도시한 흐름도이다.

원격검침은 통신모듈(240)을 통해 이루어진다. 이때 통신모듈(240)이 구현된 방식에 따라 전화선을 이용한 원격검침과, 핸디 터미널을 이용한 무선검침이 가능하고, 시간대정보와 할인율 등을 설정하는 설정과정도 원격방식으로 처리할 수 있다. 즉, 통신모듈(240)이 유선모뎀칩(242)으로 구현된 경우에는 전화선을 통해 원격검침센터와 통신하여 원격검침을 수행하고, 통신모듈(240)이 RF모듈(246)로 구현된 경우에는 검침원이 휴대하고 다니는 핸디 터미널(248)과 무선으로 통신하여 무선검침을 수행한다.

도 8을 참조하면, 통신이 요구되면, 통신기능이 활성화된다(801,802). 이어 수신된 데이터를 분석하여 검침인지 혹은 설정인지를 판단한다(803).

판단결과 계량기의 시간대정보와 할인율 등을 정의하기 위한 설정이면, 해당 데이터를 수신하여 내부 메모리의 값을 갱신함으로써 원격설정을 처리한다(804).

판단결과 검침이면 시간대별 계량값과 총 누적계량값 등 소비 전력량 데이터를 소정의 통신포맷에 실어 전화선이나 무선방식으로 송신하고, 현재값을 나타내는 메모리를 클리어시킨다(805).

이어 통신을 계속하거나 종료한다(806). 이러한 원격검침은 검침주기에 따라 월단위로 수행하는 것이 바람직하고, 원격설정은 시간대 정보나 할인율이 변경된 경우에 수행된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면 계절별로 시간대와 할인율/할증율을 설정할 수 있게 하고 전력수용가에서 소비되는 전력을 설정된 시간대별로 구분하여 계량함으로써 시간대별로 차등 요금을 부가할 수 있게 한다. 특히, 종래에는 시간대별로 구분하여 실제 사용전력을 그대로 표시하였으나 본 고안에서는 시간대에 따른 할인 혹은 할증을 고려하여 소비 전력량을 표시함으로써 심야시간대와 같이 경부하시간대에는 많은 전력을 소비하더라도 적게 표시(예컨대, 실제 소비전력의 1/2)하고, 저녁시간대와 같이 부하가 많이 걸리는 시간대에는 조금 사용하더라도 많이 표시(예컨대, 실제 소비전력의 2배)함으로써 사용자 스스로 전력소비 시간대를 분산시키도록 유도할 수 있다. 그리고 디지탈 방식으로 계량기를 구현하므로 부피가 작아 설치가 용이하고, 하나의 계량기로 주간전력과 심야전력을 모두 계량할 수 있으므로 심야전력을 계량하기 위해 별도의 계량기를 설치할 필요가 없다.

Claims (7)

1. 부하에 인가되는 전압을 측정하기 위한 변압기;

   부하에 인가되는 전류를 측정하기 위한 변류기;

   상기 변압기의 아날로그 전압을 디지탈로 변환하기 위한 제1 아날로그-디지탈 변환기;

   상기 변류기의 아날로그 출력을 디지탈로 변환하기 위한 제2 아날로그-디지탈 변환기;

   사용자나 검침원이 조작하기 위한 키입력부;

   소비전력 계량값을 표시하기 위한 표시수단;

   프로그램과 각종 데이터를 저장하기 위한 메모리;

   시간정보를 제공하기 위한 리얼타임클럭; 및

   상기 키입력부의 조작에 따라 시간대와 할인율을 설정하고, 계량주기마다 상기 제1 아날로그-디지탈 변환기로부터 입력되는 전압 데이터와 상기 제2 아날로그 -디지탈 변환기로부터 입력되는 전류 데이터를 이용하여 현재 소비전력량을 산출하고, 상기 메모리에 미리 설정된 시간대정보와 상기 리얼타임클럭으로부터 제공되는 현재시간정보를 비교하여 현재 시간대를 판별하고, 상기 메모리에 저장된 해당 시간대의 누적 적산량을 읽어와 합산한 후 해당 메모리 영역에 다시 저장하고, 표시주기마다 각 시간대별 누적 적산량을 해당 시간대의 할인율 혹은 할증율과 연산하여 할인 및 할증이 고려된 시간대별 소비전력량을 상기 표시수단에 표시하게 제어하는 연산 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간대별 전력 사용량 계량이 가능한 디지탈 전력량계.
2. 제1항에 있어서, 상기 디지탈 전력량계는 원격검침을 위한 통신수단을 더 구비하고, 상기 연산제어부는 상기 통신수단을 통해 외부와 통신하여 원격검침이면 상기 메모리에 저장된 시간대별 소비전력량 데이터를 외부로 송신하고, 원격설정이면 외부로부터 수신된 데이터에 따라 관련 설정값을 갱신하는 것을 특징으로 하는 시간대별 전력 사용량 계량이 가능한 디지탈 전력량계.
3. 제2항에 있어서, 상기 통신수단은 RF모듈로 구현되어 검침원이 휴대하고 다니는 핸디 터미널과 무선방식으로 통신할 수 있는 것을 특징으로 하는 시간대별 전력 사용량 계량이 가능한 디지탈 전력량계.
4. 제1항에 있어서, 상기 키입력부는 설정을 위한 셋키와, 설정값을 증가시키기 위한 업키와, 설정값을 다운시키기 위한 다운키로 이루어지고, 상기 연산제어부는 상기 셋키가 입력되면 시간대를 표시하여 선택하게 하고, 시간대가 선택되면 시간범위를 표시하여 시간대의 시간범위를 설정하게 하는 것을 특징으로 하는 시간대별 전력 사용량 계량이 가능한 디지탈 전력량계.
5. 제4항에 있어서, 상기 시간대는 주간시간대와 심야시간대로 구분되거나 주간시간대와 저녁시간대, 심야시간대로 구분되고, 상기 심야시간대는 22시00부터 다음날 08시00까지인 것을 특징으로 하는 시간대별 전력 사용량 계량이 가능한 디지탈 전력량계.
6. 제1항에 있어서, 상기 표시수단은 표시부와 연산제어부의 제어에 따라 상기 표시부를 구동하기 위한 표시구동부로 이루어지고,

   상기 표시부는 유기전계발광표시소자(OELD)나 액정표시소자(LCD) 혹은 세그먼트 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 시간대별 전력 사용량 계량이 가능한 디지탈 전력량계.
7. 제1항에 있어서, 상기 메모리는 연산제어부에서 수행되는 프로그램을 저장하기 위한 롬과, 시간대와 할인/할증율, 시간대별 소비 전력량과 같은 주요 데이터를 저장하기 위한 이이피롬; 및 연산중 임시 데이터 및 로딩된 프로그램을 저장하기 위한 램으로 이루어진 것을 특징으로 하는 시간대별 전력 사용량 계량이 가능한 디지탈 전력량계.