KR20110042865A - 전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 상세하게는 전력공급네트워크 시스템에서 공급전력 및 전기제품을 제어 및 관리하는 에너지관리장치가 전기제품과의 통신권역을 이탈하는 경우에도 각 전기제품이 안정적으로 제어될 수 있는 발명에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 적어도 하나 이상의 전기제품과;
상기 전기제품과 통신가능하게 연결되며 상기 전기제품의 동작을 제어하는 에너지관리장치와; 기 에너지관리장치 및 상기 전기제품과 통신가능하게 연결되되, 연결된 전기장치들과 관련된 전력정보가 저장되고, 선택적으로 상기 에너지관리장치를 대신하여 상기 전기제품의 동작을 제어할 수 있는 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법을 제공한다.
계측장치, 에너지관리장치, 전력공급네트워크 시스템,

Description

전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법{A network system supplying electric power and a control method thereof}
본 발명은 전력공급네트워크 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 상세하게는 가전제품을 포함한 전기제품에 전력을 공급하는 전력공급네트워크 시스템에서 공급전력 및 전기제품을 제어 및 관리하는 에너지관리장치가 전기제품과의 통신권역을 이탈하더라도 각 전기제품이 안정적으로 제어될 수 있는 발명에 관한 것이다.
가정에서 사용되는 가전제품 또는 사무실에서 사용되는 사무기기등과 같은 전기제품이 작동하기 위한 전력은 일반적으로 한국전력공사에서 운영하는 전력발전소와, 송전선로, 그리고, 배선선로의 순서를 통하여 공급되는 것이 특징이다.
이는 분산전원이 아닌 중앙전원의 성격을 가지고 있으며, 중앙에서 주변부로 퍼져나가는 방사형구조이고, 수요자 중심이 아닌 단방향의 공급자 중심이라는 특징을 가지고 있다.
또한, 그 기술기반은 아날로그 또는 전자기계적이고, 사고시 수동적으로 복구되어야하고, 설비 또한 수동적으로 복구되어야 한다는 문제점이 있었다.
전기에 대한 가격의 정보도 실시간으로 알 수 있는 것이 아니라, 전력거래소를 통하여 제한적으로만 알 수 있었고, 가격제도 또한 사실상의 고정가격제이기 때문에 가격변화를 통한 수요자에 대한 인센티브와 같은 유인책을 사용할 수 없다는 문제점도 있었다.
이러한 문제점을 해결하고, 에너지의 효율성을 제고하기 위하여 최근에는 스마트 그리드(Smart Grid, 지능형 전력망)에 대한 연구가 활발하게 진행중이다.
스마트 그리드라 함은 현대화된 전력기술과 정보통신 기술의 융합과 복합을 통하여 구현된 차세대 전력시스템 및 이의 관리체제를 의미한다.
상술한 바와 같이, 현재의 전력망은 중앙에 집중되고 생산자가 통제하는 수직적, 중앙 집중적인 네트워크인 반면에, 스마트 그리드는 공급자에게 덜 집중되어 있고, 수요자와 공급자 간의 상호작용을 가능케 해주는 수평적, 협력적, 분산적 네트워크이다.
스마트 그리드에서는 모든 전기기기, 전력저장장치 및 분산된 전원이 네트워크로 연결되어 수요자와 공급자 간의 상호작용을 가능하게 하므로, 스마트 그리드를 "에너지 인터넷"으로 부르기도 한다.
한편, 이러한 스마트 그리드가 가정이나 빌딩과 같은 전력수요자 입장에서 구현되기 위해서는 개별적인 가전기기 및 복수개의 가전기기가 연결되는 네트워크가 일방적으로 전력을 받기만 하는 것에서 벗어나서 전력공급원과 전력정보에 관하여 양방향 통신을 해야 한다는 필요성과, 이러한 양방향 통신을 위한 새로운 장치들에 대한 필요성이 제기 되었다.
또한, 전기제품의 사용시 실시간으로 전력요금을 판단하고, 전력요금의 피크타임을 인식하게 하여, 그 시간에서의 전기제품의 사용을 가급적 자제시킴으로써 전기요금을 절약 할 수 있는 가정용 또는 업무용 전력공급네트워크 시스템 및 그 운용방법에 대한 필요성이 제기되었다.
본 발명은 이러한 필요성을 충족하기 위한 것으로서, 전력공급네트워크 시스템에서 공급전력 및 전기제품을 제어 및 관리하는 에너지관리장치가 전기제품과의 통신권역을 이탈하는 경우에도 각 전기제품이 안정적으로 제어될 수 있는 발명을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 에너지 관리장치가 전기제품과의 통신권역을 이탈하는 경우에도 실시간 공급 및 소모전력 체크 및 전력요금 체크가 가능한 발명을 제공하는데 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 적어도 하나 이상의 전기제품과;
상기 전기제품과 통신가능하게 연결되며 상기 전기제품의 동작을 제어하는 에너지관리장치와; 기 에너지관리장치 및 상기 전기제품과 통신가능하게 연결되되, 연결된 전기장치들과 관련된 전력정보가 저장되고, 선택적으로 상기 에너지관리장치를 대신하여 상기 전기제품의 동작을 제어할 수 있는 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템을 제공한다.
전력공급원과 양방향 통신을 하며 실시간으로 전력정보를 계측하고 표시하는 계측장치를 더 포함하며, 상기 에너지관리장치는 상기 계측장치와 연결되며 상기 전기제품에 대한 전력정보와 외부에서 공급되는 전력에 대한 정보에 기초하여 상기 전기제품의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지관리장치가 상기 전기제품과의 직접통신이 가능한 통신가능영역에 위치하는 경우, 상기 에너지관리장치가 직접적으로 명령을 송신하고 및 전력정보를 송수신함으로써 상기 전기제품을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지관리장치가 상기 전기제품과의 직접통신이 가능한 통신가능영역을 이탈한 경우, 상기 서버의 중개에 의하여 상기 에너지관리장치의 제어명령내용이 상기 전기제품으로 송신되고, 전력정보가 송수신 됨으로써 상기 전기제품이 제어되는 것을 특징으로 한다.
상기 서버의 명령중개에 의하여 상기 전기제품의 동작 및 전력공급이 제어되는 경우, 그 상태가 상기 에너지 관리장치에 표시되는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지 관리장치는 사용자가 설정정보를 입력하는 입력부와;
실시간 전력소모량 및 누적된 전기제품의 사용정보에 따른 예상전력소모량을 표시하는 표시부와;상기 계측장치 및 상기 전기제품과 통신을 하는 통신부와;
상기 입력부 및 표시부, 그리고 통신부, 그리고 상기 전기제품의 동작 및 전력의 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 서버는 공급되는 전력정보 및 전기제품의 소모전력정보가 저장되는 저장부와; 상기 에너지관리장치와 상기 전기제품과 상기 계측장치와 통신하는 통신부와; 상기 저장부와 상기 통신부를 제어하면서 선택적으로 상기 전기제품의 동작 및 전력공급을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 저장부에 저장되는 전력정보는 상기 전기제품의 소정기간의 평균전력소모량을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지 관리장치는 무선통신 단말기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 전기제품의 전력정보 송수신 및 전력공급을 제어하는 에너지관리장치가 적어도 하나 이상의 전기제품과 직접통신을 할 수 있는 통신가능영역을 이탈하였는지 판단하는 단계와;
상기 에너지관리장치가 통신가능영역 내에 있는 경우, 상기 에너지관리장치는 전기제품 및 계측장치와 직접 통신하여 전력정보를 송수신하는 단계와;
사용자가 상기 에너지관리장치를 이용하여 전기제품의 제어명령을 내리는 경우, 상기 에너지관리장치에서 직접 작동대상 전기제품으로 제어명령을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지관리 장치가 전기제품과의 통신가능영역을 이탈했다고 판단된 경우, 상기 가전제품 및 계측장치와 상기 서버간의 통신이 시작되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 에너지관리 장치가 전기제품과의 통신가능영역을 이탈한 상태에서 사용자가 상기 에너지관리장치를 이용하여 전기제품의 제어명령을 내리는 경우,
상기 에너지관리장치에서 상기 서버로 제어명령을 송신하는 단계와;
송신된 제어명령에 기초하여 상기 서버가 작동대상이 되는 전기제품에 제어명령을 내리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 서버에 의하여 제어대상 전기제품이 제어명령대로 작동하는 경우, 상기 서버가 해당 전기제품에 관련된 전력정보 및 작동상태정보를 상기 에너지관리장치로 송신하는 단계와;
송신된 해당 전기제품에 관련된 전력정보 및 상태정보가 상기 에너지관리장치에 표시되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 서버가 상기 계측장치로부터 전력정보를 받는 경우, 상기 서버는 이러한 전력정보를 상기 에너지관리장치에 송신하고, 송신된 전력정보는 상기 에너지관리장치에 표시되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 계측장치에서 처리되는 전력정보는 실시간 공급전력정보와, 실시간 소비전력정보와, 실시간 전기요금정보와, 전기요금이 최대가 되는 전력소모피크타임구간에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하여 전력공급네트워크 시스템에서 공급전력 및 전기제품을 제어 및 관리하는 에너지관리장치가 전기제품과의 통신권역을 이탈하는 경우에도 각 전기제품이 안정적으로 제어될 수 있다.
또한, 에너지 관리장치가 전기제품과의 통신권역을 이탈하는 경우에도 실시간 공급 및 소모전력 체크 및 전력요금 체크가 가능하다는 장점이 있다.
그리고, 에너지관리장치의 휴대가 가능해지고, 원거리에서도 서버를 통하여 전기제품을 제어할 수 있으므로 사용자 편의성이 증대된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 알아보기로 하겠다.
도1은 스마트 그리드의 개략도에 관한 것으로서, 스마트 그리드는 화력발전 이나 원자력발전 또는 수력발전을 통하여 전력을 발생시키는 발전소와, 신재생에너지인 태양광 또는 풍력을 이용한 태양광 발전소와 풍력발전소를 포함한다.
그리고, 상기 화력발전 또는 원자력발전소 또는 수력발전소는 송전선을 통하여 전력소로 전력을 보내고, 전력소에서는 변전소로 전기를 보내어 전기가 가정이나 사무실 같은 수요처로 분배되도록 한다.
그리고, 신재생 에너지에 의하여 생산된 전기도 변전소로 보내져 각 수요처로 분배되도록 한다. 그리고, 변전소에서 송전된 전기는 전력저장장치를 거쳐서 삼무실이나 각 가정으로 분배된다.
가정용 전력네트워크(HAN, Home Area Network)를 사용하는 가정에서도 태양광이나 PHEV(하이브리드 전기자동차, Plug in Hybrid Electric Vehicle)에 장착된 연료전지를 통하여 전기를 자체적으로 생산하여 전기를 자체공급할 수 있고, 남는 전기는 외부에 되팔수도 있다.
그리고, 사무실이나 가정에는 스마트 계측장치가 마련되어서 각 수요처에서 사용되는 전력 및 전기요금을 실시간을 파악할 수 있고, 이를 통하여 사용자는 현재 사용되는 전력량 및 전기요금을 인지하여 상황에 따라 전력소모량이나 전기요금을 줄이는 방안을 강구할 수 있다.
한편, 상기 발전소, 전력소, 저장장치 및 수요처는 양방향 통신이 되기 때문에 수요처에서 일방적으로 전기를 받도록 하는 것만을 떠나서, 수요처의 상황을 저장장치, 전력소, 발전소로 통지함으로써 수요처의 상황에 맞게 전기 생산 및 전기분배를 수행할 수 있게 된다.
한편, 상기 스마트 그리드에서는 수요처의 실시간 전력관리 및 소요전력의 실시간 예측을 담당하는 에너지관리장치(EMS, Energy Management System) 및 전력의 소모량을 실시간으로 계측하는 계측장치(AMI,Advanced Metering infrastructure)가 중추적인 역할을 담당한다.
여기서 스마트 그리드 하에서의 계측장치는 오픈 아키텍쳐를 근거로 하여 소비자를 통합하려는 기반기술로서 소비자에게는 전기를 효율적으로 사용하도록 하고, 전력공급자에게는 시스템상의 문제를 탐지하여 시스템을 효율적으로 운영할 수 있는 능력을 제공한다.
여기서, 오픈아키텍쳐란 일반적인 통신망과는 달리 스마트 그리드 시스템에서 전기기구가 어느 제조업체에서 제조되었는지 상관없이 모든 전기기구가 서로 연결될 수 있도록 하는 기준을 의미한다.
따라서, 상기 스마트 그리드에서 사용되는 계측장치는 "가격 대 장치(Prices to Devices)" 와 같은 소비자 친화적인 효율성 개념을 가능케 한다.
즉, 전력시장의 실시간 가격신호가 각 가정에 설치된 에너지관리장치(EMS)를 통하여 중계되며, 에너지관리장치(EMS)는 각 전기장치와 통신을 하며 이를 제어하므로 사용자는 에너지관리장치(EMS)를 보고 각 전기장치의 전력정보를 인식하고 이를 기초로 소모전력량이나 전기요금 한계설정 등과 같은 전력정보처리를 수행함으로써 에너지 및 비용을 절약할 수 있다.
여기서 에너지관리장치(EMS)는 사무실이나 가정에서 사용되는 로컬에너지관리장치(EMS)와, 상기 로컬에너지관리장치(EMS)와 양방향 통신을 하여 로컬에너지관 리장치(EMS)에서 취합된 정보를 처리하는 중앙에너지관리장치(EMS)로 구성되는 것이 바람직하다.
스마트 그리드에서 공급자와 수요자간의 전력정보에 관한 실시간 통신이 가능하게 되기 때문에, "실시간 전력망 반응"을 현실화 시킬 수 있고, 이에 따라서, 피크 수요(peak demand)를 맞추는데 소요되는 높은 비용을 줄일 수 있다.
도2는 스마트 그리드의 주요 수요처인 가정에서의 전력공급네트워크 시스템(10)을 도시한 것이다.
상기 전력공급네트워크 시스템(10)은 각 가정에 공급되는 전력 및 전기요금, 전력소비피크타임구간을 실시간으로 측정할 수 있는 계측장치(스마트미터)(20)와, 상기 계측장치(스마트미터)(20)와 연결되며 가전장치와 같은 복수개의 전기장치와 연결되고 이들의 동작을 제어하는 에너지관리장치(EMS)(30)을 구비한다.
참고적으로, 전력소모피크타임구간이란 전력소모가 일중 최대가 되어 전력요금이 제일 비싸지게 되는 국간을 말한다.
여기서, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 현재의 전기 소모상태 및 외부의 환경(온도, 습도)를 표시하는 화면(31)을 구비하고, 사용자의 조작이 가능한 입력버튼(32) 등을 구비한 단말기 형태로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 다시 가정 내부의 네트워크망을 통하여 냉장고, 세탁기 및 건조기, 에어컨, TV 또는 조리기기와 같은 전기제품과 연결되어, 이들과 양방향 통신을 하게 된다.
그리고, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)는 외부에서 공급되는 공급전력 및 상 기 전기제품들의 소모전력과, 각 전기제품의 사용이력등의 정보가 누적되어 저장되는 서버(60)와 연결된다.
전기제품의 사용이력 정보란 일별, 주간별, 월별, 계절별 사용빈도와 이에 따른 소모전력의 증감추이 등을 포함한다.
상기 서버(60)는 상기 에너지관리장치(EMS)와 통신을 할 뿐만 아니라, 상기 전력공급네트워크 시스템상에 통신연결되는 전기제품과도 통신을 한다.
그리고, 상기 전기제품들과 통신을 하게 되어, 상기 에너지관리장치(EMS(30)가 가정내에서 전기제품들 및 계측장치(스마트미터)(20)와 통신을 할 수 있는 권역을 벗어난 경우, 상기 전기제품 및 계측장치(스마트미터)(20)와 통신을 한다.
그 상태에서, 사용자가 그 권역밖에서 상기 에너지관리장치(EMS)(30)를 이용하여 소정의 명령을 내리면 그 명령이 상기 에너지관리장치(EMS)(30)에서 상기 서버(60)로 전달되고, 상기 서버(60)는 제어대상 전기제품이 명령에 맞게 작동되도록 전기제품에 제어명령을 내린다.
집안 내부에서의 통신은 무선 또는 PLC와 같은 유선을 통하여 이루어질 수 있다.
그리고, 각 전기제품들도 다른 전기제품들과 연결되어 통신이 가능해지도록 배치하는 것이 바람직하다.
도3은 본 발명의 에너지관리장치(EMS)의 일 실시예를 도시하고 있는데, 상기 에너지관리장치(EMS)는 터치패널(33)을 구비한 단말기 형태를 띠고 있다.
상기 터치패널(33)에는 현재 전기사용량, 및 전기요금, 그리고 누적된 히스 토리에 의하여 예상되는 예상요금 및 이산화 탄소 발생량과 같은 금일의 에너지 정보와, 현재 시간 구간의 전기요금 및, 다음 시간구간의 전기요금 그리고, 전기요금이 변하는 시간대를 포함하는 실시간 에너지 정보 및 날씨정보가 디스플레이되는 화면(31)이 표시된다.
그리고, 터치패널의 화면(31)은 각 가전기기의 시간대별 전력소모량 및 그 변화를 나타내는 그래프를 포함하고 있다.
이러한 화면(31)의 일측에는 사용자가 필요에 따라 전기제품의 동작 등을 설정할 수 있는 버튼부(32)가 마련된다.
이러한 버튼부(32)를 이용하여 사용자는 자기가 사용하고자하는 전력량 또는 전기요금의 한계를 설정할 수 있고, 이러한 설정에 따라 에너지관리장치(EMS)(30)는 각 전기제품의 동작을 제어할 수 있게 되는 것이다.
도4는 상기 에너지관리장치(EMS)(30)가 휴대폰 또는 PDA와 같은 무선통신단말기 형태로 구성된 것을 나타낸 것이다.
여기서도, 상기 터치패널(33) 상에 소정의 정보를 표시하는 화면(31) 및 터치형식의 버튼부(32)가 구비된다.
즉, 도3의 경우는 에너지관리장치(EMS)(30)가 집안 내부의 에너지관리전용 단말기를 나타낸 것이나, 도4의 경우는 화상 또는 음성통화, SMS송수신과 같은 원래의 무선통신단말기의 기능을 구비하면서도 에너지관리기능을 수행할 수 있는 것이다.
도5는 스마트 그리드 하에서의 전력공급원과, 가정 내의 전기제품에 대한 전 력공급을 담당하는 전력공급네트워크 시스템의 제어블록도를 도시한 것이다.
여기서, 전력공급원은 일반적인 발전장비(화력, 원자력, 수력)을 구비하거나 신재생에너지(태양광, 풍력, 지열)등을 이용한 발전장비등을 구비한 전력회사(50)가 될 수 있고 , 또한, 각 가정에 구비될 수 있는 자가 태양광발전시설(51)과, 연료전지 차나 또는 가정에 구비될 수 있는 연료전지를 포함하고 있다.
이러한 전력공급원은 상기 계측장치(스마트미터)(20)와 연결되고, 상기 계측장치(스마트미터)(20)는 잉여전력을 축전할 수 있는 축전지(40) 및 상기 에너지관리장치(EMS)(30)와 연결된다.
여기서, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)의 구성을 보면, 제어부(35) 및 입력부(38), 통신부(34), 표시부(39)를 포함하고 있다.
상기 통신부(34)는 가정내의 전기제품, 즉, 냉장고(101), 세탁기 또는 건조기(102), 그리고, 공기조화기(103), 조리기기(104) 등과 통신을 하며, 이들의 전력정보 및 구동정보를 송수신하는 역할을 한다.
그리고, 상기 제어부(35)는 상기 입력부(38)에 의하여 사용자가 입력한 설정정보 및 기존에 누적된 전기제품의 동작 및 전력사용 히스토리 정보, 그리고 외부에서 공급되는 전력량을 실시간으로 파악하고 이들 정보를 실시간으로 처리하여 전기제품들의 동작을 제어하고, 이들 전기제품에 공급되는 전력을 제어한다.
또한, 잉여전력이 발생하는 경우, 이러한 잉여전력을 전력회사에 재판매하도록 지시하거나 축전지(40)에 축전되도록 지시하는 역할을 한다.
한편, 상기 서버(60)의 경우, 그 내부에 각종 전력정보 및 전기제품의 동작 정보가 저장되는 저장부(61)와, 상기 계측장치(스마트미터)(20) 및 전기제품 그리고 상기 에너지관리장치(EMS)(30)와 통신을 하는 통신부(62)를 포함한다.
그리고, 상기 저장부(61)와 상기 통신부(62)는 제어부(63)의 제어명령에 따라 동작한다.
즉, 상기 저장부(61)의 경우에는 공급전력 및 소모전력정보를 저장하는 역할을 한다.
그리고, 상기 통신부(62)의 경우, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)가 통신가능영역내에 위치하는 경우, 에너지관리장치(EMS)(30)에서 처리되는 정보를 받아서 제어부(63) 및 상기 저장부(61)로 넘겨주는 역할을 한다.
한편, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)가 통신가능영역에서 벗어난 경우, 상기 통신부(62)는 상기 계측장치(스마트미터)(20) 및 상기 전기제품(101,102,103,104) 들과 통신을 지속적으로 수행한다.
그리고, 상기 에너지관리장치(EMS)(30)방향으로 수집된 정보를 보내고, 만약에 상기 에너지관리장치(EMS)(30)에서 사용자의 명령이 입력되면, 이를 받아서 상기 제어부(63)에 전달한다.
상기 제어부(63)는 그러한 사용자의 명령을 처리하고, 그 명령에 따라 제어대상 전기제품(101,102,103,104)이 작동하도록 상기 통신부(62)에 명령하며, 상기 통신부(62)는 이를 상기 전기제품(101,102,103,104)로 송신하는 역할을 하는 것이다.
도6내지 도8은 본 발명에 의한 전력공급네트워크 시스템의 제어흐름을 도시 한 것이다.
도6에서 도시한 바와 같이, 전기제품이 작동(S601)하고, 상기 에너지관리장치(EMS)가 작동한 상태에서(S602), 상기 에너지관리장치(EMS)가 전기제품과의 통신가능영역을 이탈하였는지 판단한다(S603).
상기 에너지관리장치(EMS)가 통신가능영역을 이탈하지 않은 것으로 판단되었다면 전기제품과 에너지관리장치(EMS)간의 전력정보가 송수신된다(S604).
그리고, 상기 에너지관리장치(EMS)와 공급전력 및 소비전력을 실시간으로 계측하는 계측장치(스마트미터)간에 전력정보가 송수신된다(S605).
상기 전기제품 및 상기 에너지관리장치(EMS)간의 전력정보 송수신이 되고, 상기 계측장치(스마트미터)와 상기 에너지관리장치(EMS)간의 전력정보가 송수신 되면, 그러한 전력정보는 상기 에너지관리장치(EMS)에 표시된다(S606).
그리고, 이와 같은 전력정보의 내용은 상기 서버의 저장부에 저장된다(S607).
도7에서 도시한 바와 같이, 이와 같이 전력정보가 송수신되는 상태에서 전기제품제어를 위한 에너지관리장치(EMS) 조작이 있는지 판단하고(S701), 그러한 조작이 있다면, 상기 에너지 관리장치(EMS)에서 제어명령이 제어대상 전기제품으로 송신된다(S702).
이렇게 송신된 제어명령은 제어대상이 되는 전기제품에서 수신되고(S703), 그러한 명령을 수신한 전기제품은 제어명령대로 작동되는 것이다(S704).
한편, 에너지관리장치(EMS)가 전기제품과의 통신가능영역을 이탈하였다고 판 단된 경우, 도8에서 도시한 바와 같이 가정내에 배치되는 전기제품과 서버간에 전력정보 및 작동정보가 송수신된다(S801).
그리고, 상기 서버와 상기 계측장치(스마트 미터)간에도 전력정보가 송수신된다(S802). 이에 의하여 상기 계측장치(스마트미터)에서 측정되는 실시간 전력정보(전력량, 전기요금)가 상기 서버로 전달되는 것이다.
그리고, 이와 같이 서버에 전달된 실시간 전력정보 및 전기제품의 작동정보는 에너지관리장치(EMS)로 전달되어 상기 에너지관리장치(EMS)의 화면에 표시된다(S803).
이후, 송수신된 전력정보 및 전기제품의 작동정보는 상기 서버의 저장부와 상기 에너지관리장치(EMS)에 저장된다(S804).
이 상태에서 전기제품 제어를 위한 에너지관리장치(EMS)의 조작이 있는지 여부를 판단하여(S805), 그러한 조작이 있는 경우, 상기 에너지관리장치(EMS)에서 상기 서버로 그러한 제어명령이 송신된다(S806).
이와 같은 제어명령이 상기 서버에서 수신되면, 상기 서버는 전기제품이 그 명령대로 제어될 수 있도록 다시 전기제품방향으로 제어명령을 송신하고(S807), 제어대상 전기제품이 이러한 제어명령을 수신하면(S808), 그 제어명령대로 제어대상 전기제품이 작동을 하게 되는 것이다(S809).
도1은 스마트 그리드의 개략도이다.
도2는 본 발명에 의한 전력공급네트워크 시스템의 개략도이다.
도3과 4는 본 발명에 의한 에너지관리장치의 정면도이다.
도5는 본 발명에 의한 전력공급네트워크 시스템의 제어블록도이다.
도6 내지 도8은 본 발명의 전력공급네트워크 시스템의 제어방법을 도시한 제어흐름도이다.
<본 발명의 주요부분에 대한 설명>
20: 계측장치 30: 에너지관리시스템
34: 통신부 34: 제어부
38: 입력부 39: 표시부
60: 서버 61: 저장부
62: 통신부

Claims (15)

  1. 적어도 하나 이상의 전기제품과;
    상기 전기제품과 통신가능하게 연결되며 상기 전기제품의 동작을 제어하는 에너지관리장치와;
    상기 에너지관리장치 및 상기 전기제품과 통신가능하게 연결되되, 연결된 전기장치들과 관련된 전력정보가 저장되고, 선택적으로 상기 에너지관리장치를 대신하여 상기 전기제품의 동작을 제어할 수 있는 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    전력공급원과 양방향 통신을 하며 실시간으로 전력정보를 계측하고 표시하는 계측장치를 더 포함하며,
    상기 에너지관리장치는 상기 계측장치와 연결되며 상기 전기제품에 대한 전력정보와 외부에서 공급되는 전력에 대한 정보에 기초하여 상기 전기제품의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 에너지관리장치가 상기 전기제품과의 직접통신이 가능한 통신가능영역에 위치하는 경우, 상기 에너지관리장치가 직접적으로 명령을 송신하고 및 전력정 보를 송수신함으로써 상기 전기제품을 제어하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 에너지관리장치가 상기 전기제품과의 직접통신이 가능한 통신가능영역을 이탈한 경우, 상기 서버의 중개에 의하여 상기 에너지관리장치의 제어명령내용이 상기 전기제품으로 송신되고, 전력정보가 송수신 됨으로써 상기 전기제품이 제어되는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 서버의 명령중개에 의하여 상기 전기제품의 동작 및 전력공급이 제어되는 경우, 그 상태가 상기 에너지 관리장치에 표시되는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 에너지 관리장치는 사용자가 설정정보를 입력하는 입력부와;
    실시간 전력소모량 및 누적된 전기제품의 사용정보에 따른 예상전력소모량을 표시하는 표시부와;
    상기 계측장치 및 상기 전기제품과 통신을 하는 통신부와;
    상기 입력부 및 표시부, 그리고 통신부, 그리고 상기 전기제품의 동작 및 전 력의 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 서버는 공급되는 전력정보 및 전기제품의 소모전력정보가 저장되는 저장부와; 상기 에너지관리장치와 상기 전기제품과 상기 계측장치와 통신하는 통신부와; 상기 저장부와 상기 통신부를 제어하면서 선택적으로 상기 전기제품의 동작 및 전력공급을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 저장부에 저장되는 전력정보는 상기 전기제품의 소정기간의 평균전력소모량을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 관리장치는 무선통신 단말기로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템.
  10. 전기제품의 전력정보 송수신 및 전력공급을 제어하는 에너지관리장치가 적어도 하나 이상의 전기제품과 직접통신을 할 수 있는 통신가능영역을 이탈하였는지 판단하는 단계와;
    상기 에너지관리장치가 통신가능영역 내에 있는 경우, 상기 에너지관리장치는 전기제품 및 계측장치와 직접 통신하여 전력정보를 송수신하는 단계와;
    사용자가 상기 에너지관리장치를 이용하여 전기제품의 제어명령을 내리는 경우, 상기 에너지관리장치에서 직접 작동대상 전기제품으로 제어명령을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 에너지관리 장치가 전기제품과의 통신가능영역을 이탈했다고 판단된 경우, 상기 가전제품 및 계측장치와 상기 서버간의 통신이 시작되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 에너지관리 장치가 전기제품과의 통신가능영역을 이탈한 상태에서 사용자가 상기 에너지관리장치를 이용하여 전기제품의 제어명령을 내리는 경우,
    상기 에너지관리장치에서 상기 서버로 제어명령을 송신하는 단계와;
    송신된 제어명령에 기초하여 상기 서버가 작동대상이 되는 전기제품에 제어명령을 내리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 서버에 의하여 제어대상 전기제품이 제어명령대로 작동하는 경우, 상기 서버가 해당 전기제품에 관련된 전력정보 및 작동상태정보를 상기 에너지관리장치로 송신하는 단계와;
    송신된 해당 전기제품에 관련된 전력정보 및 상태정보가 상기 에너지관리장치에 표시되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 서버가 상기 계측장치로부터 전력정보를 받는 경우, 상기 서버는 이러한 전력정보를 상기 에너지관리장치에 송신하고, 송신된 전력정보는 상기 에너지관리장치에 표시되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 계측장치에서 처리되는 전력정보는 실시간 공급전력정보와, 실시간 소비전력정보와, 실시간 전기요금정보와, 전기요금이 최대가 되는 전력소모피크타임구간에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력공급네트워크 시스템의 제어방법.
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