KR20110138815A - 네트워크 시스템 - Google Patents

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KR20110138815A
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Abstract

본 발명은 네트워크 시스템에 관한 것이다. 일 측면에 따른 네트워크 시스템은, 에너지발생부가 포함되며, 전기요금 정보 또는 전기요금 이외의 정보가 포함되는 에너지 정보를 송신 가능한 유틸리티 네트워크; 상기 에너지발생부에서 발생된 에너지를 소비하는 하나 이상의 에너지소비부가 포함되며, 상기 에너지 정보를 수신 가능한 가정용 네트워크; 및 상기 유틸리티 네트워크 또는 상기 가정용 네트워크와 통신 가능하며, 상기 에너지 정보의 송신 또는 수신이 가능한 모바일 기기가 포함되며, 상기 모바일 기기는 상기 유틸리티 네트워크 또는 가정용 네트워크를 구성하는 적어도 하나의 컴포넌트의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

네트워크 시스템{Network system}
본 발명은 네트워크 시스템에 관한 것이다.
공급자는 전기, 물, 가스 등과 같은 에너지원(Energy source)을 단순히 공급만하고, 수요처는 공급받은 에너지원을 단순히 사용만 하였다. 따라서, 에너지 생산, 분배, 또는 에너지 사용 등의 측면에서 효과적인 관리가 수행되기 어려웠다. 따라서, 에너지를 효과적으로 관리하기 위한 네트워크 시스템이 요구된다.
본 발명의 목적은, 에너지원의 효과적인 관리가 가능한 네트워크 시스템을 제공하는 것에 있다.
일 측면에 따른 네트워크 시스템은, 에너지발생부가 포함되며, 전기요금 정보 또는 전기요금 이외의 정보가 포함되는 에너지 정보를 송신 가능한 유틸리티 네트워크; 상기 에너지발생부에서 발생된 에너지를 소비하는 하나 이상의 에너지소비부가 포함되며, 상기 에너지 정보를 수신 가능한 가정용 네트워크; 및 상기 유틸리티 네트워크 또는 상기 가정용 네트워크와 통신 가능하며, 상기 에너지 정보의 송신 또는 수신이 가능한 모바일 기기가 포함되며, 상기 모바일 기기는 상기 유틸리티 네트워크 또는 가정용 네트워크를 구성하는 적어도 하나의 컴포넌트의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
제안되는 발명에 의하면, 모바일 기기에서 전기요금정보, 전력사용량, 에너지소비부의 작동정보, 상태 정보를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 에너지 소비부의 작동을 제어할 수 있으므로, 에너지소비부의 에너지소비를 효과적으로 관리할 수 있다.
또한, 모바일 기기를 통하여 원격지에서 에너지소비부의 작동을 제어할 수 있으므로, 사용자의 편의성이 향상된다.
도 1은 본 발명에 따른 네트워크 시스템의 일 례를 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 네트워크 시스템의 일 례를 개략적으로 보여주는 블럭도.
도 3은 본 발명의 네트워크 시스템의 제 1 실시 예를 보여주는 개략도.
도 4는 모바일 기기에서 에너지소비부의 작동을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도.
도 5는 본 발명의 네트워크 시스템의 제 2 실시 예를 보여주는 개략도.
도 6은 제 2 실시 예의 네트워크 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 본 발명의 네트워크 시스템의 제 3 실시 예를 보여주는 개략도
도 8은 제 3 실시 예의 네트워크 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 1은 본 발명에 따른 네트워크 시스템의 일 례를 개략적으로 보여주는 도면이다.
본 네트워크 시스템은 전기, 물, 가스 등과 같이 에너지원(Energy source)을 관리하기 위한 시스템이다. 에너지원은, 발생량 또는 사용량 등이 계측(meter)될 수 있는 것을 의미한다. 따라서, 위에서 언급되지 않은 에너지원도 본 시스템의 관리 대상에 포함될 수 있다. 이하에서는 에너지원으로서 일 예로 전기에 대해서 설명하기로 하며, 본 명세서의 내용은 다른 에너지원에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예의 네트워크 시스템은, 전기를 생산하는 발전소(Power plant)를 포함한다. 상기 발전소는, 화력발전이나 원자력발전 등을 통하여 전기를 생산하는 발전소와, 친환경 에너지인 수력, 태양광, 풍력 등을 이용한 발전소를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 발전소에서 발생된 전기는 송전선을 통하여 전력소로 송전되고, 전력소(substation)에서는 변전소로 전기를 송전하여 전기가 가정이나 사무실 같은 수요처로 분배되도록 한다.
그리고, 친환경 에너지에 의하여 생산된 전기도 변전소로 송전되어 각 수요처로 분배되도록 한다. 그리고, 변전소에서 송전된 전기는 전기저장장치를 거쳐서 또는 직접 사무실이나 각 가정으로 분배된다.
가정용 네트워크(HAN, Home Area Network)를 사용하는 가정에서도 태양광이나 PHEV(하이브리드 전기자동차, Plug in Hybrid Electric Vehicle)에 장착된 연료전지 등을 통하여 전기를 자체적으로 생산하거나, 저장하거나, 분배하거나, 남는 전기를 외부(일 례로 전력회사)에 되팔 수도 있다.
또한, 상기 네트워크 시스템에는, 수요처(가정 또는 사무실 등)의 전기 사용량을 실시간으로 파악하는 스마트 미터(Smart meter)와, 다수의 수요처의 전기 사용량을 실시간으로 계측하는 계측장치(AMI: Advanced Metering infrastructure)가 포함될 수 있다. 즉, 상기 계측장치는 다수의 스마트 미터에서 계측된 정보를 받아 전기 사용량을 계측할 수 있다.
또한, 상기 네트워크 시스템은, 에너지를 관리하는 에너지관리장치(EMS: Energy Management System)를 더 포함할 수 있다. 상기 에너지관리장치는 에너지와 관련(에너지의 생성, 분배, 사용, 저장 등)하여, 하나 이상의 컴포넌트의 작동에 대한 정보를 생성할 수 있다. 상기 에너지관리장치는, 적어도 컴포넌트의 작동에 관한 명령을 생성할 수 있다.
본 명세서에서 에너지관리장치에 의해서 수행되는 기능 또는 솔루션은 에너지관리기능(Energy Management Function) 또는 에너지관리솔루션(Energy Management Solution)이라고 언급될 수 있다.
본 발명의 네트워크 시스템에서 상기 에너지관리장치는 별도의 구성으로 하나 이상이 존재하거나, 하나 이상의 컴포넌트에 에너지관리기능 또는 솔루션으로서 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 네트워크 시스템의 일 례를 개략적으로 보여주는 블럭도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 네트워크 시스템은 다수의 컴포넌트 들에 의해서 구성된다. 예를 들어, 발전소, 변전소, 전력소, 에너지관리장치, 가전제품, 스마트 미터, 축전기, 웹 서버, 계측장치, 홈 서버 등이 네트워크 시스템의 컴포넌트 들이다.
또한, 본 발명에서, 각 컴포넌트는 다수의 세부 컴포넌트 들에 의해서 구성될 수 있다. 일 례로, 일 컴포넌트가 가전제품인 경우, 가전제품을 구성하는 마이컴, 히터, 디스플레이 등이 세부 컴포넌트일 수 있다.
즉, 본 발명에서는 특정 기능을 수행하는 모든 것이 컴포넌트가 될 수 있으며, 이러한 컴포넌트 들은 본 발명의 네트워크 시스템을 구성한다. 그리고, 두 컴포넌트 들은 통신수단에 의해서 통신할 수 있다.
또한, 하나의 네트워크(network)는 하나의 컴포넌트일 수 있거나, 다수의 컴포넌트로 구성될 수 있다.
본 명세서에서, 통신 정보가 에너지원과 관련한 네트워크 시스템을 에너지 망(Energy grid)이라 할 수 있다.
일 실시 예의 네트워크 시스템은, 유틸리티 네트워크(UAN: Utility Area Network: 10)와, 가정용 네트워크(HAN, Home Area Network: 20)로 구성될 수 있다. 유틸리티 네트워크(10)와 가정용 네트워크(20)는 통신수단에 의해서 유선 또는 무선 통신할 수 있다. 일 례로 상기 통신수단은 단순 통신선이거나 전력선 통신수단(Power line communication means)일 수 있다. 물론, 전력선 통신수단은 두 컴포넌트와 각각 연결되는 통신기(일 례로 모뎀 등)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 통신수단은 zigbee, wi-fi 등일 수 있다.
본 명세서에서, 유선 통신을 위한 방법 또는 무선 통신을 위한 방법에는 제한이 없다.
본 명세서에서, 가정은, 사전적 의미의 가정 뿐만 아니라, 건물, 회사 등 특정 컴포넌트 들이 모인 집단을 의미한다. 그리고, 유틸리티는 가정 외부의 특정 컴포넌트 들이 모인 집단을 의미한다.
상기 유틸리티 네트워크(10)는, 에너지를 발생하는 에너지발생부(Energy generation component: 11)와, 에너지를 분배 또는 전달하는 에너지분배부(Energy distribution component: 12)와, 에너지를 저장하는 에너지저장부(Energy storage component: 13)와, 에너지를 관리하는 에너지관리부(Energy management component: 14)와, 에너지 관련 정보를 측정하는 에너지측정부(Energy metering component: 15)를 포함한다.
상기 에너지발생부(11), 에너지분배부(12), 에너지저장부(13), 에너지관리부(14) 및 에너지측정부(15)는 "유틸리티 컴포넌트"라 이름할 수 있을 것이다.
상기 유틸리티 네트워크(10)를 구성하는 하나 이상의 컴포넌트가 에너지를 소비하는 경우, 에너지를 소비하는 컴포넌트는 에너지소비부일 수 있다.
상기 에너지발생부(11)는 일 례로 발전소일 수 있다. 상기 에너지분배부(12)는 상기 에너지발생부(11)에서 생성된 에너지 및/또는 에너지저장부(13)에 저장된 에너지를 에너지 소비부(26)로 분배 또는 전달한다. 상기 에너지분배부(12)는 송전기, 변전소, 전력소 등일 수 있다.
상기 에너지저장부(13)는 축전지 일 수 있고, 상기 에너지관리부(14)는 에너지와 관련하여, 에너지발생부(11), 에너지분배부(12), 에너지저장부(13), 에너지소비부(26) 중 하나 이상의 구동을 위한 정보를 생성한다. 상기 에너지관리부(14), 적어도 특정 컴포넌트의 작동에 관한 명령을 생성할 수 있다.
상기 에너지관리부(14)는 에너지관리장치 일 수 있다. 상기 에너지측정부(15)는 에너지의 발생, 분배, 사용, 저장 등과 관련한 정보를 측정할 수 있으며, 일 례로 계측장치(AMI) 일 수 있다. 상기 에너지관리부(14)는 별도의 구성이거나, 다른 컴포넌트에 에너지관리기능으로서 포함될 수 있다.
상기 유틸리티 네트워크(10)는, 터미널 컴포넌트(미도시)에 의해서 상기 가정용 네트워크(20)와 통신할 수 있다. 상기 터미널 컴포넌트는 일 례로 게이트웨이(Gate way)일 수 있다. 이러한 터미널 컴포넌트는 상기 유틸리니 네트워크(10)와 가정용 네트워크(20) 중 하나 이상에 구비될 수 있다.
또한, 유틸리티 네트워크(10)를 구성하는 두 개의 컴포넌트 들은 통신수단에 의해서 통신할 수 있다.
상기 가정용 네트워크(20)는 에너지를 발생하는 에너지발생부(Energy generation component: 21)와, 에너지를 분배하는 에너지분배부(Energy distribution component: 22)와, 에너지를 저장하는 에너지저장부(Energy storage component: 23)와, 에너지를 관리하는 에너지관리부(Energy management component: 24)와, 에너지와 관련한 정보를 측정하는 에너지측정부(Energy metering component: 25)와, 에너지를 소비하는 에너지소비부(Energy consumption component: 26)와, 다수의 컴포넌트를 제어하는 중앙관리부(Central management component: 27)와, 에너지 망 보조부(Energy Grid Assistance Component: 28)를 포함한다.
상기 에너지발생부(21), 에너지분배부(22), 에너지저장부(23), 에너지관리부(24), 에너지측정부(25), 에너지소비부(26), 중앙관리부(27) 및 에너지 망 보조부(28)는 "가정용 컴포넌트"라 이름할 수 있을 것이다.
상기 에너지발생부(Energy generation component: 21)는 가정용 발전기일 수 있고, 상기 에너지저장부(Energy storage component: 23)는 축전지일 수 있고, 에너지관리부(Energy management component: 24)는 에너지관리장치 일 수 있고, 상기 에너지측정부(Energy metering component: 25)는 에너지의 발생, 분배, 사용, 저장 등과 관련한 정보를 측정할 수 있으며, 일 례로 스마트 미터(Smart meter)일 수 있다. 상기 에너지소비부(26)는 일 례로 가전제품 또는 가전제품을 구성하는 히터, 모터, 디스플레이 등일 수 있다. 본 실시 예에서 에너지소비부(26)의 종류에는 제한이 없음을 밝혀둔다.
상기 에너지관리부(24)는 별도의 구성이거나, 다른 컴포넌트에 에너지관리기능으로서 포함될 수 있다.
상기 에너지발생부(21), 상기 에너지분배부(22), 에너지저장부(23)는 개별적인 컴포넌트이거나, 단일의 컴포넌트를 구성할 수 있다.
상기 중앙관리부(27)는 일 례로 다수의 가전제품(Appliance)을 제어하는 홈 서버(Home server) 일 수 있다.
상기 에너지 망 보조부(28)는, 상기 에너지 망을 위해 추가적인 기능을 하면서, 본래의 기능을 가지고 있는 컴포넌트이다. 예를 들어, 상기 에너지 망 보조부는 웹 서비스 제공부(일 례로 컴퓨터 등), 모바일 기기(Mobile device), 텔레비전 등일 수 있다. 물론, 에너지 망 보조부(28)도 에너지를 소비하는 경우 에너지소비부일 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 에너지 망 보조부(28)가 가정용 네트워크에 포함되는 것으로 설명되나, 이와 달리 유틸리티 네트워크에 포함되거나, 가정용 및 유틸리티 네트워크 각각에 포함될 수도 있다.
그리고, 상기 가정용 네트워크(20)를 구성하는 두 개의 컴포넌트 들은 통신수단에 의해서 통신할 수 있다.
위에서 언급된 에너지 발생부(11, 21), 에너지 분배부(12, 22), 에너지 저장부(13, 23), 에너지 관리부(14, 24), 에너지측정부(15, 25), 에너지소비부(26), 중앙관리부(27)는, 각각 독립적으로 존재하거나 둘 이상이 단일의 컴포넌트를 구성할 수 있다.
예를 들어, 에너지관리부(14, 24), 에너지측정부(15, 25), 중앙관리부(27)가 각각 단일의 컴포넌트로 존재하여, 각각의 기능을 수행하는 스마트미터, 에너지관리장치, 홈서버로 구성되거나 에너지관리부(14, 24), 에너지측정부(15, 25), 중앙관리부(27)가 기구적으로 단일의 장치를 이룰 수 있다.
또한, 하나의 기능을 수행함에 있어, 다수 개의 컴포넌트 및/또는 통신수단에서 그 기능이 순차적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 별도의 에너지관리부와, 에너지측정부 및 에너지소비부에서 순차적으로 에너지 관리 기능이 수행될 수 있다.
본 네트워크 시스템의 경우, 복수의 유틸리티 네트워크(10)가 단일의 가정용 네트워크(20)와 통신할 수 있고, 단일의 유틸리티 네트워크(10)가 복수의 가정용 네트워크(20)와 통신할 수 있다.
또한, 유틸리티 네트워크와 가정용 네트워크를 구성하는 특정 기능의 컴포넌트는 복수 개가 구비될 수 있다. 예를 들어, 에너지 발생부 또는 에너지소비부 등은 복수 개일 수 있다.
한편, 본 발명의 네트워크 시스템에서, 특정 컴포넌트는 통신수단에 의해서 에너지와 관련한 정보(이하에서는 "에너지 정보"라 함)를 수신할 수 있다. 또한, 상기 특정 컴포넌트는 통신수단에 의해서 에너지 정보 외에 부가 정보(환경 정보, 다른 컴포넌트의 상태 또는 작동 정보, 시간 정보 등)를 더 수신할 수 있다. 이 때, 정보 들은 다른 컴포넌트로부터 수신할 수 있다. 즉, 수신되는 정보에는 적어도 에너지 정보가 포함된다.
상기 특정 컴포넌트는 상기 유틸리티 네트워크(10)를 구성하는 일 컴포넌트 또는 상기 가정용 네트워크(20)를 구성하는 일 컴포넌트 일 수 있다.
상기 에너지 정보는, 상술한 바와 같이, 전기, 물, 가스 등의 정보 중 하나 일 수 있다.
일 례로, 전기와 관련한 정보에는, 전기 요금(Time-based Pricing) 및 전기 요금 이외의 에너지 정보가 포함될 수 있다. 상기 전기 요금 이외의 에너지 정보에는, 에너지저감(curtailment), 긴급상황(Grid emergency), 망 안전(grid reliability), 발전량(Energy Amount), 작동 우선 순위(operation priority) 등이 있다.
이러한 정보는, 이전의 정보를 토대로 미리 생성된 스케줄 정보(scheduled information)와, 실시 간으로 변동되는 실시 간 정보(real time information)로 구분될 수 있다. 스케줄 정보와 실시 간 정보는 현재 시간 이후(미래)의 정보 예측 여부에 의해서 구분될 수 있다.
상기 에너지 정보는, 네트워크 시스템 상에서 불린(Boolean)과 같이 true or false 신호로 송수신되거나, 실제 요금 정보가 송수신되거나, 다수 개로 레벨화되어 송수신될 수 있다.
또한, 상기 에너지 정보는, 시간에 따른 데이터의 변화 패턴에 따라서 TOU(time of use) 정보이거나, CPP(critical peak pattern) 정보이거나, RTP(real time pattern) 정보로 구분될 수 있다.
상기 TOU 정보에 의하면, 시간에 따라 데이터가 단계적으로 변화된다. 상기 CPP 정보에 의하면, 데이터가 시간에 따라 단계 또는 실시간으로 변화되며, 특정 시점에 강조(emphasis)가 표시된다. 상기 RTP 정보에 의하면, 시간에 따라 데이터가 실시간으로 변화된다.
에너지 정보가 일 례로 전기 요금 정보인 경우, 상기 전기 요금에 관련한 정보는 변동된다. 상기 전기요금 정보는 네트워크 시스템 상에서 불린(Boolean)과 같이 true or false 신호로 송수신되거나, 실제 요금 정보가 송수신되거나, 다수 개로 레벨화되어 송수신될 수 있다.
상기 특정 컴포넌트가 불린(Boolean)과 같이 true or false 신호를 수신하는 경우, 어느 하나의 신호를 온 피크(on-peak) 신호라 인식하고, 다른 하나의 신호를 오프 피크(off-peak) 신호라 인식할 수 있다.
이와 달리, 특정 컴포넌트는 상기 전기요금을 포함하는 적어도 하나 이상의 구동에 관한 정보를 인식할 수 있고, 상기 특정 컴포넌트는 인식된 정보값과 기준정보값을 비교하여 온 피크(on-peak)와 오프 피크(off-peak)를 인식할 수 있다.
예를 들어, 특정 컴포넌트가 레벨화된 정보 또는 실제 가격 정보를 인식하는 경우, 상기 특정 컴포넌트는 상기 특정 컴포넌트는 인식된 정보값과 기준정보값을 비교하여 온 피크(on-peak)와 오프 피크(off-peak)를 인식한다.
이 때, 상기 구동에 관한 정보값은 전기요금, 전력량, 전기요금의 변화율, 전력량의 변화율, 전기요금의 평균값 및 전력량의 평균값 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 기준 정보값은 평균값, 소정 구간 동안의 전력정보의 최소값과 최대값의 평균값, 소정 구간 동안의 전력정보의 기준 변화율(일 례로: 단위 시간 당 소비전력량 기울기) 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 기준정보값은 실시 간으로 설정하거나, 미리 설정되어 있을 수 있다. 상기 기준정보값은 유틸리티 네트워크에서 설정되거나, 가정용 네트워크(소비자직접입력, 에너지관리부, 중앙관리부 등에서 입력)에서 설정할 수 있다.
상기 특정 컴포넌트(일 례로 에너지 소비부)가 온 피크(on-peak)를 인식한 경우(일 례로, 인식 시점), 출력을 0으로 하거나(정지 또는 정지상태유지) 출력을 저감할 수 있다. 그리고, 필요 시에 출력을 회복하거나 증가할 수 있다. 상기 특정 컴포넌트는 작동 시작 전에 미리 판단하여 구동 방식을 결정할 수도 있고, 작동 시작 후 on-peak를 인식하였을 때, 구동 방식을 변경할 수 있다.
또는, 상기 특정 컴포넌트가 온 피크(on-peak)를 인식한 경우(일 례로 인식 시점), 작동 가능한 조건이면 출력을 유지한다. 이 때, 작동 가능한 조건은 구동에 관한 정보값이 일정 기준 이하인 경우를 의미한다. 상기 구동에 관한 정보값은, 전기요금, 소비전력량 또는 작동시간에 관한 정보 등일 수 있다. 상기 일정기준은 상대값 또는 절대값일 수 있다.
상기 일정기준은 실시 간으로 설정하거나, 미리 설정되어 있을 수 있다. 상기 일정기준은 상기 유틸리티 네트워크에서 설정되거나, 가정용 네트워크(소비자직접입력, 에너지관리부, 중앙관리부 등에서 입력)에서 설정할 수 있다.
또는, 상기 특정 컴포넌트가 온 피크(on-peak)를 인식한 경우(일 례로 인식 시점), 출력을 증가시킬 수 있다. 다만, 온 피크(on-peak)를 인식한 시점에서 출력이 증가되더라도 특정 컴포넌트의 전 구동 기간 동안의 총출력량은, 특정 컴포넌트가 정상 출력으로 작동할 때의 총출력량 보다 저감 또는 유지될 수 있다. 또는, 온 피크(on-peak)를 인식한 시점에서 출력이 증가되더라도, 특정 컴포넌트의 전 구동 기간 동안의 총소모전력 또는 총전기요금은 특정 컴포넌트가 정상 출력으로 작동할 때의 총소모전력 또는 총전기요금 보다 저감될 수 있다.
상기 특정 컴포넌트가 오프 피크(off-peak)를 인식한 경우(일 례로 인식 시점), 출력을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 작동 예약 설정된 경우, 설정 시각 전에 특정 컴포넌트가 구동 시작하거나 복수의 컴포넌트 중 출력이 큰 컴포넌트가 먼저 구동할 수 있다. 또한, 냉장고의 경우 기존 출력 보다 출력을 증가시켜 과냉각하거나, 세탁기 또는 세척기의 경우, 히터의 작동 예정 시각 보다 미리 히터를 구동하여 온수를 저장할 수 있다. 또는 특정 컴포넌트가 오프 피크(off-peak)를 인식한 경우(일 례로 인식 시점), 축전할 수 있다.
상기 에너지저감(curtailment) 정보는, 컴포넌트가 정지되거나 전기요금을 적게 쓰는 모드와 관련한 정보이다. 상기 에너지저감 정보는, 네트워크 시스템 상에서 일 례로 불린(Boolean)과 같이 true or false 신호로 송수신될 수 있다.
상기 긴급상황(Grid emergency) 정보는, 정전 등과 관련한 정보로서, 일 례로 불린(Boolean)과 같이 true or false 신호로 송수신될 수 있다. 상기 정전 등과 관련한 정보는 에너지를 사용하는 컴포넌트의 신뢰성과 관련성이 있다.
상기 특정 컴포넌트가 긴급상황 정보를 인식한 경우, 즉시 셧 다운(shut down)될 수 있다.
상기 망 안전(grid reliability) 정보는, 공급 전기량의 많고 적음에 관한 정보 또는 전기의 품질에 관한 정보로서, Boolean과 같이 true or false 신호로 송수신되거나, 컴포넌트(일 례로 가전제품)으로 공급되는 AC전원의 주파수를 통하여 컴포넌트가 판단할 수도 있다.
즉, 컴포넌트로 공급되는 AC 전원의 기준 주파수 보다 낮은 주파수가 감지되면 공급 전기량이 적은 것으로 판단되고, AC 전원의 기준 주파수 보다 높은 주파수가 감지되면 공급 전기량이 많은 것으로 판단될 수 있다.
상기 특정 컴포넌트가 망 안전 정보 중에서 전기량이 적음을 인식하거나 전기 품질이 좋지 않다는 정보를 인식하는 경우, 위에서 언급한 바와 같이 상기 특정 컴포넌트는 경우에 따라서, 출력 0으로 하거나(정지 또는 정지상태유지) 출력을 저감하거나 출력을 유지하거나 출력을 증가할 수 있다.
발전 전기량 과다 정보는, 발전량에 비하여 에너지를 소비하는 컴포넌트의 전기 사용량이 적어, 잉여 전기가 발생되는 상태에 관한 정보로서, 일 례로 Boolean과 같이 true or false 신호로 송수신될 수 있다.
상기 특정 컴포넌트가 발전 전기량 과다 정보를 인식한 경우, 출력을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 작동 예약 설정된 경우, 설정 시각 전에 특정 컴포넌트가 구동 시작하거나 복수의 컴포넌트 중 출력이 큰 컴포넌트가 먼저 구동할 수 있다. 또한, 냉장고의 경우 기존 출력 보다 출력을 증가시켜 과냉각하거나, 세탁기 또는 세척기의 경우, 히터의 작동 예정 시각 보다 미리 히터를 구동하여 온수를 저장할 수 있다.
도 3은 본 발명의 네트워크 시스템의 제 1 실시 예를 보여주는 개략도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예의 가정용 네트워크(20)는, 각 가정에서 사용되는 전력(또는 공급되는 전력) 및/또는 전기요금을 실시간으로 측정할 수 있는 에너지측정부(25)와, 상기 에너지측정부(25)와 통신할 수 있는 다수의 에너지소비부와, 다수의 에너지소비부의 에너지 소비를 관리하기 위한 에너지관리부(24)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 에너지 측정부(25)는 상기 에너지관리부(24) 및 상기 유틸리티 네트워크(10)와 통신할 수 있다. 상기 에너지 측정부(25)는 유틸리티 네트워크(10)로부터, 에너지 정보를 수신할 수 있다. 상기 에너지측정부(25)는 상기 에너지 정보를 수신하여 상기 에너지관리부(24)로 단순히 전달하거나, 정보를 가공하여 송신할 수 있다.
상기 다수의 에너지소비부는, 일 례로, 냉장고(30), 세탁기 및/또는 건조기(40), 에어컨(50), TV(60) 또는 조리기기(70) 등을 포함할 수 있다.
상기 에너지관리부(24)는 상기 다수의 에너지소비부의 작동 정보 및/또는 상태 정보를 수신할 수 있고, 상기 에너지측정부(25)로부터 수신한 에너지 정보를 수신하여 다수의 에너지소비부의 작동을 제어할 수 있다.
상기 에너지관리부(24)는 에너지와 관련한 정보 또는 상기 각 에너지소비부를 제어하기 위한 정보가 디스플레이되는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
즉, 상기 에너지관리부(24)의 디스플레이부에는 에너지소비부를 관리하기 위한 에너지 관리화면이 표시될 수 있다. 이 때, 다수의 에너지소비부 각각에 대응되는 화면이 상기 디스플레이부에 표시될 수 있다.
또한, 상기 에너지관리부(24)는 각종 정보를 저장하기 위한 메모리부를 포함할 수 있다.
상기 에너지관리부(24)는 에너지 망 보조부(28)의 일 례인 모바일 기기(100)와 통신할 수 있다. 상기 모바일 기기(100)는 상기 에너지관리부(24)로부터, 다수의 에너지소비부의 작동 정보 및/또는 상태 정보와, 에너지 정보(일 례로 전기요금정보, 전력사용정보, 온 피크/오프 피크 정보 등)를 수신할 수 있다.
이 때, 전기요금정보는, 공급될 전기의 요금과 에너지소비부에서 사용한 전기요금을 포함한다.
그리고, 상기 모바일 기기(100)는 상기 에너지관리부(24)와의 통신을 통하여 다수의 에너지소비부의 작동을 제어할 수 있다.
도 4는 모바일 기기에서 에너지소비부의 작동을 제어하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 상기 모바일 기기(100)에서 에너지소비부를 제어하기 위해서는 상기 모바일 기기(100)에 포함되는 모드 중에서 에너지소비부를 관리하기 이한 관리 모드(제 1 모드라 할 수 있음)를 선택한다(S11). 그러면, 상기 모바일 기기(100)는 상기 에너지관리부(24)와 통신을 수행한다(S12).
상기 모바일 기기(100)와 상기 에너지관리부(24)의 통신이 가능하게 되면, 상기 모바일 기기(100)에는 에너지 관리화면이 디스플레이된다(S13).
그러면, 사용자는 상기 모바일 기기(100)의 에너지 관리화면을 통하여 각각의 에너지소비부의 작동 상태나 전기 요금 정보 등을 확인할 수 있다(S14).
그리고, 에너지 관리화면에서 확인한 정보를 토대로 하여 에너지 소비부의 작동을 제어하기 위한 명령을 입력할 수 있다. 그러면, 입력된 명령은 상기 에너지관리부(24)를 통하여 에너지 소비부로 전달되고, 상기 에너지 소비부가 상기 모바일 기기(100)에서 입력된 명령에 의해서 동작하게 된다(S15).
이와 같은 본 발명에 의하면, 모바일 기기에서 전기요금정보, 전력사용량, 에너지소비부의 작동정보, 상태 정보를 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 에너지 소비부의 작동을 제어할 수 있으므로, 에너지소비부의 에너지소비를 효과적으로 관리할 수 있다.
또한, 모바일 기기를 통하여 원격지에서 에너지소비부의 작동을 제어할 수 있으므로, 사용자의 편의성이 향상된다.
위의 실시 예에서는 상기 에너지관리부(24)가 상기 모바일 기기(100)와 통신하는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 상기 에너지관리부가 별도로 존재하지 않고, 상기 중앙 관리부(27)가 존재하여 상기 모바일 기기(100)와 상기 중앙 관리부(27)가 통신할 수 있다. 물론, 상기 중앙 관리부(27)에는 별도의 에너지관리기능이 포함될 수 있다.
다른 실시예를 제안한다.
에너지 소비부, 일례로 전기제품에는 상기 모바일 기기에 소정 신호를 발생시키기 위한 신호 발생부가 구비될 수 있다.
상기 전기제품에 상기 모바일 기기와 통신이 가능하도록 하는 통신 장치, 예를 들어 유무선 통신장치(modem)가 구비되지 않는 경우, 상기 신호 발생부에서 발생되는 소정 신호(음성신호, 전자파)가 상기 모바일 기기에 전달될 수 있다. 물론, 상기 모바일 기기에는 상기 소정 신호를 수신하는 수신부가 구비될 수 있을 것이다.
여기서, 상기 신호 발생부 및 수신부는 상기 전기제품과 모바일 기기 사이를 통신하는 통신수단의 일종으로 이해할 수 있을 것이다.
상기 모바일 기기는 상기 전기제품으로부터 수신한 신호를 상기 유틸리티 네트워크 또는 가정용 네트워크를 구성하는 일 컴포넌트에 전달할 수 있다.
한편, 상기 전기제품에 상기 유무선 통신장치가 있는 경우, 상기 전기제품과 모바일 기기간에 통신이 이루어질 수 있음은 충분히 예상 가능하다.
도 5는 본 발명의 네트워크 시스템의 제 2 실시 예를 보여주는 개략도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시 예의 네트워크 시스템을 구성하는 모바일 기기(200)는 유틸리티 네트워크(10)와 통신을 수행할 수 있다. 상기 모바일 기기(200)는 상기 유틸리티 네트워크(10)로부터 에너지 정보와 에너지소비부 작동 시기와 관련한 메시지를 수신할 수 있다.
도 6은 제 2 실시 예의 네트워크 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 에너지소비부 작동을 위한 조작 명령이 입력된다(S21). 일 례로 상기 조작 명령은 상기 에너지소비부에 구비되는 입력부를 통하여 입력하거나, 상기 에너지관리부(24)에 구비되는 입력부를 통하여 입력할 수 있다.
상기 조작 명령이 입력되면, 작동 시작 시점(현재 시점)이 온 피크(on-peak) 타임 구간에 해당하는지 여부가 판단된다(S22). 상기 에너지소비부는 온 피크(on-peak) 타임과 오프 피크(off peak) 타임 구간을 인식할 수 있으므로, 작동 시작 시점이 온 피크(on-peak) 타임 구간인지 여부를 판단할 수 있다. 또는 상기 에너지관리부(24)의 입력부를 통하여 조작 명령을 입력한 경우에는 상기 에너지관리부(24)가 작동 시작 시점이 온 피크(on-peak) 타임 구간인지 여부를 판단하게 된다.
만약, 작동 시작 시점이 온 피크(on-peak) 타임 구간이 아닌 것으로 판단되면(off-peak 타임 구간에 해당하는 것으로 판단되면), 상기 에너지소비부는 선택된 명령에 따라서, 작동을 시작한다(S28). 반면, 작동 시작 시점이 온 피크(on-peak) 타임 구간인 것으로 판단되면, 에너지소비부 작동에 관한 계속 진행 여부 확인 메시지가 발생된다(S24). 즉, 현재 시점에서 에너지소비부의 작동을 시작할 것인지 여부를 묻는 메시지가 발생된다. 일 례로 상기 메시지는 상기 에너지소비부 또는 상기 에너지관리부(24)의 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.
사용자가 추후(일 례로 오프 피크(off-peak) 타임 구간이 도래할 때)에 상기 에너지소비부를 작동시키고자 하는 경우 추후 작동 명령을 입력할 수 있다. 즉, 예약 명령을 입력할 수 있다. 상기 추후 작동 명령이 입력되면(S24), 입력된 명령 정보는 상기 에너지관리부 및 에너지측정부를 거쳐서 상기 유틸리티 네트워크(10)로 전송된다.
상기 유틸리티 네트워크(10: 에너지 공급원)는 상기 추후 작동 명령 정보를 수신한 후에는 현재 시간이 오프 피크(off-peak) 타임 구간에 속하는지 여부를 판단한다. 즉, 오프 피크(off-peak) 타임 구간이 도래하였는지 여부가 판단된다(S25). 만약, 오프 피크(off-peak) 타임 구간이 도래한 것으로 판단되면, 상기 유틸리티 네트워크(10)는 상기 모바일 기기(200)로 오프 피크(off-peak) 타임이 도래하였다는 메시지를 전송하게 된다.
상기와 같이 유틸리티 네트워크에서 상기 모바일 기기(200)로 오프 피크(off-peak) 타임의 도래를 알리는 메시지가 전송됨에 따라, 사용자가 현재 오프 피크(off-peak) 타임에 해당하는 것을 용이하게 확인할 수 있다. 이에 따라, 상기 에너지소비부를 현재 작동시킬 지 여부를 판단할 수 있게 된다.
그리고, 상기 에너지소비부를 작동시키기 위하여 입력부를 재조작하면, 상기 에너지소비부는 이전에 선택된 명령에 따라서 작동시작될 수 있다. 물론, 사용자가 입력부를 재조작하는 과정에서 새로운 작동 명령을 입력할 수 있고, 이러한 경우 새롭게 입력된 명령에 따라서 상기 에너지 소비부가 작동될 수 있다.
도 7은 본 발명의 네트워크 시스템의 제 3 실시 예를 보여주는 개략도.
도 7을 참조하면, 본 발명의 네트워크 시스템에서는 모바일 기기(300)가 에너지소비부(30, 40, 50, 60, 70)와 직접 통신할 수 있다. 또한, 상기 모바일 기기(300)는 에너지측정부(25)와 통신할 수 있다. 상기 에너지측정부(25)는 유틸리티 네트워크(10)와 통신할 수 있다.
상기 각 에너지소비부는 상기 모바일 기기(300)와 통신을 위한 통신수단(32, 42, 52, 62, 72)을 포함한다.
도 8은 제 3 실시 예의 네트워크 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 각 에너지소비부는 상기 유틸리티 네트워크(10: 에너지 공급원)로부터 전기를 공급받는다(S31). 이 때, 상기 각 에너지소비부는, 상기 에너지발생부(도 2의 11참조)에서 발생된 전기 및/또는 에너지저장부(도 2의 13참조)에 저장된 전기를 공급받을 수 있다.
그리고, 상기 모바일 기기(300)는 상기 에너지공급원과 통신을 수행한다(S32). 도 7에는 상기 에너지측정부(25)를 매개로 하여 상기 에너지공급원과 통신하는 것이 도시되나, 이와 달리 상기 모바일 기기(300)는 상기 에너지공급원과 직접 통신할 수 있다.
상기 에너지공급원과의 통신을 함에 따라 상기 모바일 기기(300)는 에너지 정보(일 례로 전기요금정보, 전기 공급량 정보 등)를 수신할 수 있다(S33).
또한, 상기 모바일 기기(300)는 상기 에너지소비부와 통신을 수행한다(S34). 상기 에너지소비부와의 통신을 함에 따라, 상기 모바일 기기(300)는 각 에너지소비부에서의 전기 사용량을 수신할 수 있다(S35). 그러면, 사용자는 상기 모바일 기기에서 수신한 전기 공급량 정보와 전기 사용량 정보를 비교할 수 있고, 필요에 따라 상기 모바일 기기(300)에서 상기 에너지 소비부의 작동을 제어하기 위한 명령을 입력할 수 있다.
그러면, 상기 모바일 기기(300)에서 에너지소비부로 작동 명령 정보가 전송되어 상기 에너지소비부는 수신한 명령에 따라서 작동하게 된다.
다른 실시예를 설명한다.
에너지 정보가 일정한 기준을 초과하는 온피크 신호가 에너지소비부, 에너지 측정부 또는 에너지 관리부에 수신되는 경우, 상기 에너지 측정부 또는 에너지 관리부는 상기 에너지소비부의 전력량(전기 사용량)을 줄이기 위한 정보 또는 메세지를 상기 모바일 기기에 전달할 수 있다.
상기 모바일 기기는 상기 정보 또는 메세지에 따라 상기 에너지 소비부의 작동을 제어할 수 있다.
10: 유틸리티 네트워크 20: 가정용 네트워크
24: 에너지관리부 25: 에너지측정부
26: 에너지소비부 100, 200, 300: 모바일 기기

Claims (15)

  1. 에너지발생부가 포함되며, 전기요금 정보 또는 전기요금 이외의 정보가 포함되는 에너지 정보를 송신 가능한 유틸리티 네트워크;
    상기 에너지발생부에서 발생된 에너지를 소비하는 하나 이상의 에너지소비부가 포함되며, 상기 에너지 정보를 수신 가능한 가정용 네트워크; 및
    상기 유틸리티 네트워크 또는 상기 가정용 네트워크와 통신 가능하며, 상기 에너지 정보의 송신 또는 수신이 가능한 모바일 기기가 포함되며,
    상기 모바일 기기는 상기 유틸리티 네트워크 또는 가정용 네트워크를 구성하는 적어도 하나의 컴포넌트의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴포넌트에는,
    상기 에너지소비부를 제어하는 에너지관리부;
    상기 에너지소비부의 에너지 소비 정보를 인식할 수 있는 에너지 측정부;
    상기 에너지 발생부에서 발생되는 에너지를 분배하는 에너지분배부; 및
    상기 에너지 발생부에서 발생되는 에너지 또는 에너지 분배부에서 분배되는 에너지를 저장하는 에너지저장부가 포함되는 네트워크 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 모바일 기기는 상기 에너지소비부의 작동을 직접 또는 간접 제어할 수 있는 네트워크 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 모바일 기기는 상기 하나 이상의 에너지소비부와 직접 통신하며,
    상기 하나 이상의 에너지소비부는 통신을 위한 통신수단을 포함하는 네트워크 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 통신수단에는,
    상기 에너지소비부에 제공되며, 특정 신호를 발생하는 신호 발생부; 및
    상기 모바일 기기에 제공되며, 상기 신호 발생부에서 발생되는 신호를 수신하는 수신부가 포함되는 네트워크 시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 모바일 기기는 상기 에너지관리부 또는 에너지 측정부로부터 전달된 에너지 정보에 따라 상기 에너지소비부의 작동을 제어하는 네트워크 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 모바일 기기는 상기 에너지관리부와 통신 가능하며, 상기 에너지관리부의 작동을 제어하는 네트워크 시스템.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 모바일 기기는 상기 에너지 측정부와 통신 가능하며, 상기 에너지 측정부의 작동을 제어하는 네트워크 시스템.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 모바일 기기는,
    상기 컴포넌트의 작동 상태가 디스플레이 되는 것을 특징으로 하는 네트워크 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 모바일 기기는, 상기 에너지소비부의 작동 정보 또는 상태 정보를 인식 또는 디스플레이 하는 네트워크 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 에너지관리부에는, 에너지 관리화면를 디스플레이 하는 디스플레이부가 포함되며,
    상기 모바일 기기와 상기 에너지관리부와 통신을 수행하게 되면, 상기 모바일 기기에는 상기 에너지 관리화면이 디스플레이될 수 있는 네트워크 시스템.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 모바일 기기는 상기 에너지 측정부의 작동 정보 또는 상태 정보를 인식 또는 디스플레이 하는 네트워크 시스템.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 컴포넌트에는,
    상기 에너지소비부의 작동 정보 및 상기 유틸리티 네트워크로부터 수신한 정보를 저장하기 위한 메모리가 포함되는 네트워크 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 유틸리티 네트워크는 상기 하나 이상의 에너지소비부의 작동 예약이 설정된 상태를 인식할 수 있고,
    상기 에너지와 관련한 정보값이 기준 값 이하가 되는 off-peak 타임이 도래한 경우 상기 유틸리티 네트워크는 상기 모바일 기기로 off-peak 타임 도래를 알리는 메시지를 전송하는 네트워크 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지와 관련한 정보는, 전기요금과 관련한 정보, 전기 공급량에 관한 정보 및 전기 사용량에 관한 정보 중 하나 이상을 포함하는 네트워크 시스템.
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