KR20120034890A - Method and system of transmitting power information for smartgrid - Google Patents

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KR20120034890A
KR20120034890A KR1020100096262A KR20100096262A KR20120034890A KR 20120034890 A KR20120034890 A KR 20120034890A KR 1020100096262 A KR1020100096262 A KR 1020100096262A KR 20100096262 A KR20100096262 A KR 20100096262A KR 20120034890 A KR20120034890 A KR 20120034890A
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안시현
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문상호
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재단법인대구경북과학기술원
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Abstract

PURPOSE: A method and system for transferring power information which is able to apply to a smart grid are provided to maximize an energy reduction effect by using a demand reaction message such as real-time electric charge and electricity consumption pattern information of an electric power user. CONSTITUTION: Local domain policy servers(220-250) analyze power information by collecting the power information. The local domain policy servers transfer the analyzed power information to a global domain policy server(210). The local domain policy servers and the global domain policy server effectively manage policy based power Information by analyzing policy based power Information. The local domain policy servers periodically receive an HBeat(HeartBeat) message showing current status information and diagnose an AMI(Advanced Metering Infrastructure) state through the HBeat message.

Description

스마트 그리드에 적용가능한 전력 정보를 전달하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM OF TRANSMITTING POWER INFORMATION FOR SMARTGRID}Method and system for delivering power information applicable to smart grid {METHOD AND SYSTEM OF TRANSMITTING POWER INFORMATION FOR SMARTGRID}

본 발명은 스마트 그리드를 위한 전력 정보를 전달하는 방법 및 시스템을 개시하고 있다. 보다 상세히 살펴보면, PBNM기반 전력정보 관리 방법 및 시스템을 제공한다.
The present invention discloses a method and system for delivering power information for a smart grid. Looking in more detail, it provides a PBNM-based power information management method and system.

전력선을 이용한 통신을 이용하기 위해 다양한 기술들이 제안되어 왔다. 기존 전력망은 아날로그 형태의 단방향 통신으로 구성되어 있다. 따라서, 단방향 통신의 특성상 기존 전력망은 전력정보의 수요반응(DR: Demand Response)에 대한 기능을 제공하지 않으며, 또한 이러한 기능의 미비로 기존 전력망은 사용자의 제어와 관리가 제한적이었다. 전력선을 이용하는 지능형 전력망인 스마트 그리드를 적용할 경우, 상기에 언급한 문제점을 해결할 수 있어, 최근 스마트 그리드의 도입에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
Various techniques have been proposed to use communication using power lines. The existing power grid consists of one-way communication in analog form. Therefore, due to the nature of unidirectional communication, the existing power grid does not provide a function for demand response (DR) of power information, and due to the lack of such a function, the existing power grid has limited user control and management. When applying the smart grid, an intelligent power grid using power lines, the above-mentioned problems can be solved, and research on the introduction of the smart grid has been actively conducted recently.

본 발명은 기존 전력망의 아날로그 형태의 단방향 통신을 극복하여 실시간, 양방향 통신을 제공하고자 한다. The present invention is to provide a real-time, two-way communication by overcoming the analog one-way communication of the existing power grid.

또한, 본 발명은 전력사용자의 실시간 전기 요금과 전기소비 패턴정보 같은 전력 정보의 수요 반응을 가능하도록 하여, 에너지 절감효과를 극대화하고, 고장진단 메시지를 이용하여 전력 사용자의 신뢰성을 향상시키는 지능형전력망인 스마트그리드를 구현하고자 한다.In addition, the present invention enables the response of the demand of power information, such as real-time electricity bill and electricity consumption pattern information of the power user, to maximize the energy saving effect, and to improve the reliability of the power user by using the failure diagnosis message We want to implement smart grid.

전술한 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 시스템은 홈의 전력 정보를 측정하고, 전력 정보의 제어를 지시하는 사용자 명령을 수신하며, 이에 대한 결과를 디스플레이하는 사용자 단말, 상기 전력 정보들이 수집 분석되는 정책 서버를 포함하며, 상기 사용자 단말은 전력 정보 또는 현재 상태 정보를 상기 정책 서버에 송신하며, 상기 정책 서버는 상기 수신한 정보를 지역 정책에 반영하고, 상기 사용자 단말이 요청한 서비스를 상기 사용자 단말이 제어할 수 있는 형태의 메시지로 생성하여 상기 사용자 단말에 송신하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the power information transmission system applicable to the smart grid according to an embodiment of the present invention measures the power information of the home, receives a user command for instructing the control of the power information, the result And a policy server for collecting and analyzing the power information, wherein the user terminal transmits power information or current state information to the policy server, and the policy server reflects the received information in a local policy. And generating the service requested by the user terminal into a message in a form that can be controlled by the user terminal and transmitting the generated service to the user terminal.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 방법은 소비 전력량을 확인하는 단계, 전력정보 전달 커맨드를 서버에 송신하는 단계, 상기 커맨드에 따라 상기 서버가 생성한 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계, 및 상기 수신한 메시지를 출력하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a power information transmission method applicable to a smart grid, the method comprising: checking a power consumption amount, transmitting a power information transmission command to a server, and a message including information generated by the server according to the command Receiving the; and outputting the received message.

본 발명의 또다른 실시 예에 따른 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 방법은 사용자 단말로부터 전력정보 전달 커맨드를 수신하는 단계, 상기 커맨드에서 요청하는 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 상기 사용자 단말에 송신하는 단계를 포함하며, 상기 커맨드의 수신 및 이에 대한 메시지의 송신은 실시간으로 이루어지며, 상기 사용자 단말로부터 현재 상태 정보의 수신이 실시간으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a power information transmission method applicable to a smart grid, the method comprising: receiving a power information transmission command from a user terminal, generating a message including information requested by the command, and transmitting the generated message to the user terminal; And receiving the command and transmitting a message therefor in real time, and receiving the current state information from the user terminal in real time.

본 명세서의 일 실시예를 적용할 경우, 지능형 전력망인 스마트그리드의 전력서비스를 구현하고 정책기반 네트워크 관리를 수행하는 PON(Power Overlay Network)을 구현할 수 있으며, 상기 구현된 PON에서 디지털 전력정보의 양방향 실시간 전송을 기반으로 전력사용자의 실시간 전기 요금과 전기소비 패턴정보 같은 수요반응 메시지를 이용하여 에너지 절감효과를 극대화하고, 고장진단 메시지를 이용하여 전력 사용자의 신뢰성을 향상시키는 지능형전력망인 스마트그리드를 구현할 수 있다.
When applying an embodiment of the present specification, it is possible to implement a power overlay network (PON) for implementing a power grid of a smart grid, which is an intelligent power grid, and to perform policy-based network management, and bidirectional digital power information in the implemented PON. Based on the real-time transmission, the smart grid, an intelligent power grid that maximizes energy savings by maximizing energy savings by using demand response messages such as real-time electricity rates and electricity consumption pattern information, and improving the reliability of power users by using fault diagnosis messages. Can be.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 의한 정책 기반 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 의한 PON(Power Overlay Network)의 전체 개념도이다.
도 3은 계층적인 관리구조를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 의한 AMI 기술 인터페이스를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 의한 전력 정보를 관리하기 위한 과정을 보여주는 개요도이다.
도 6은 실시간 전기 서비스를 위한 수요반응(DR) 정보를 요청하고 처리하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 명세서의 다른 실시예에 의한 홈 단말 및 정책 서버의 정보 교환을 보여주는 도면이다.
1 is a diagram illustrating a configuration of a policy based system according to an embodiment of the present specification.
2 is an overall conceptual diagram of a power overlay network (PON) according to an embodiment of the present specification.
3 is a diagram showing a hierarchical management structure.
4 is a diagram illustrating an AMI technology interface according to an embodiment of the present specification.
5 is a schematic diagram illustrating a process for managing power information according to an embodiment of the present specification.
6 is a diagram illustrating a process of requesting and processing demand response (DR) information for a real-time electric service.
7 is a diagram illustrating information exchange between a home terminal and a policy server according to another embodiment of the present specification.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

스마트그리드(SmartGrid)는 기존의 전력망에다 IT(Information Technology)기술이 결합된 지능형 전력망을 말한다. 전력 공급자와 전력 소비자 가 양방향으로 실시간으로 정보를 교환, 에너지 효율을 최적화하여 새로운 부가 가치를 창출할 수 있는 차세대 전력망이다. 스마트 그리드를 구축하기 위한 핵심 구성 요소로는 스마트 미터 중심의 AMI(Advanced Metering Infrastructure), 수요 반응 시스템(DRS, Demand Response System), 에너지 관리 시스템(EMS, Energy Management System) 등이 있다. 본 명세서의 일 실시예에 의하면, IETF(Internet Engineering Task Force)의 정책기반 네트워크 관리(PBNM: Policy Based Network Management)를 적용하여 전력사용자의 현재의 실시간 전기요금 정보와 시간당 차등 요금제와 같은 전기소비 패턴정보의 수요반응정보 그리고 고장진단 메시지 전달관리 기술을 제공할 수 있다. 이를 위하여, 전역적인 전역 도메인(Global Domain)의 정책 서버(Policy Server)에서는 전력사용자의 수요반응 메시지를 기반으로 의사결정을 수행하여 정책 정보 관리에 적용할 수 있다. 또한, HAN(Home Area Network), NAN(Neighborhood Area Network) 그리고 WAN(Wide Area Network)를 포함하여 체계적인 계층 구조를 적용한 스마트그리드(지능형전력망) 관리를 제공할 수 있다. SmartGrid is an intelligent grid that combines the existing grid with IT (Information Technology) technology. It is a next-generation power grid that enables electricity providers and consumers to create new added value by exchanging information in both directions in real time and optimizing energy efficiency. Key components for building a smart grid include smart meter-centric Advanced Metering Infrastructure (AMI), Demand Response System (DRS), and Energy Management System (EMS). According to an embodiment of the present disclosure, by applying the Policy Based Network Management (PBNM) of the Internet Engineering Task Force (IETF), electricity consumption patterns such as the current real-time electricity rate information of the power user and the hourly differential rate plan It can provide demand response information of information and troubleshooting message delivery management technology. To this end, the policy server of the global global domain may make a decision based on the demand response message of the power user and apply it to policy information management. In addition, smart grid (intelligent electric power grid) management using a hierarchical structure may be provided, including a home area network (HAN), a neighbor area area network (NAN), and a wide area network (WAN).

그 결과, PBNM기반의 계층적인 구조를 통해 효율적인 디지털 전력정보의 수요반응을 양방향 실시간으로 전달 관리하는 스마트그리드를 위한 전력 서비스 PON(Power Overlay Network)을 구현할 수 있다. 즉, 본 명세서에서는 전력 소비의 비 균일성을 효율적으로 이용(예를 들어 전기 요금이 저렴한 때 세탁기를 작동하거나, 전기 자동차를 심야 전력으로 충전하는 등)할 수 있도록, PON(Power Overlay Network)을 이용한다. PON은 정책기반 네트워크 관리(PBNM: Policy Based Network Management)를 적용하여 AMI 기반의 전력 정보를 효과적으로 관리할 수 있도록 한다. 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.
As a result, a PBNM-based hierarchical structure can implement a power service PON (Power Overlay Network) for smart grids that efficiently manage and manage the demand response of digital power information in both directions. That is, in the present specification, a power overlay network (PON) may be used to efficiently use non-uniformity of power consumption (for example, to operate a washing machine when the electric charge is low, or to charge an electric vehicle with late night power). I use it. PON applies Policy Based Network Management (PBNM) to effectively manage AMI-based power information. Looking in more detail as follows.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 의한 정책 기반 시스템의 구성을 보여주는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a policy based system according to an embodiment of the present specification.

네트워크 운용상의 정책이란 현재 가지고 있는 자원에 대한 모든 정보를 가지고 어떻게 활용할 것인가에 대한 원칙과 계획을 말한다. 분산 네트워크 환경에서 전력사용자의 현재의 실시간 전기요금 정보와 시간당 차등 요금제와 같은 전기소비 패턴정보의 수요반응(DR: Demand Response)정보 그리고 고장진단 메시지 전달관리 기술을 활용하기 위해 정책기반의 네트워크 관리(PBNM: Policy Based Network Management) 기술을 적용한다. IETF(Internet Engineering Task Force)에서의 정책 기반 관리 구조는 도 1과 같이 구성된다. 정책 시스템은 정책 서버(PS: Policy Server)와 정책 클라이언트인 정책 대상(PT: Policy Target)으로 구성된다.The policy of network operation is the principle and plan of how to use with all the information about the current resources. In a distributed network environment, policy-based network management (DR) is used to utilize current real-time electricity rate information of electricity users, demand response (DR) information of electricity consumption pattern information such as hourly differential rate plan, and fault diagnosis message delivery management technology. PBNM: Policy Based Network Management technology is applied. Policy-based management structure in the Internet Engineering Task Force (IETF) is configured as shown in FIG. The policy system consists of a policy server (PS) and a policy target (PT) which is a policy client.

서버(PS, 100)는 정책을 관리하는 정책관리도구(PMT: Policy Management Tool), 정책 저장소(PR: Policy Repository), 정책을 결정하는 정책 결정부(PDP: Policy Decision Point) 컴포넌트로 구성된다. 클라이언트는 정책대상으로 정책 실행부(PEP: Policy Enforcement Point) 컴포넌트에 해당된다. 정책 결정부(PDP)는 정책을 결정하기 위해 정책 실행부(PEP)로부터의 보고정보 또는 요청받은 정보를 통해 상태를 분석하고, 정책 저장소에서 필요한 정책을 찾아 정책을 결정하고, 이를 정책 실행부(PEP)로 하달한다. PEP의 구성 요소는 홈의 AMI와 IHD이며, 정책 서인 PDP는 EMS의 역할을 할 수 있다. 수요반응(DR) 정보의 전달을 위해서는 COPS(Common Open Policy System) 프로토콜을 사용하며 AMI(Advanced Metering Infrastructure)의 진단에는 HBeat(HeartBeat) 메시지를 사용할 수 있다. HBeat 메시지는 소스(originator)에서 목적지(destination)으로 보내지는 메시지로, 목적지로 하여금 소스가 동작에 문제가 발생하였는지 여부를 확인할 수 있도록 한다. 통상 소스가 셧다운되기 전까지 주기적으로 송신될 수 있다. 따라서, HBeat 메시지의 송신 간격이 예상했던 기간 보다 긴 경우, 목적지는 소스 측에 문제가 발생하였다는 것을 확인할 수 있다. The server PS includes a Policy Management Tool (PMT), a Policy Repository (PR), and a Policy Decision Point (PDP) component for determining a policy. The client corresponds to a Policy Enforcement Point (PEP) component as a policy target. The policy decision unit (PDP) analyzes the status through report information or requested information from the policy execution unit (PEP) to determine the policy, finds the necessary policy in the policy store, and decides the policy, and the policy execution unit ( To PEP). The components of the PEP are home AMIs and IHDs, and the policy document PDP can act as an EMS. The Common Open Policy System (COPS) protocol is used to deliver the demand response (DR) information, and the HBeat (HeartBeat) message can be used to diagnose the Advanced Metering Infrastructure (AMI). The HBeat message is a message sent from the originator to the destination so that the destination can check whether the source has a problem with operation. Normally it can be sent periodically until the source is shut down. Therefore, if the transmission interval of the HBeat message is longer than the expected period, the destination can confirm that a problem has occurred on the source side.

정책 관리부는 망 운용자 서버의 목적 및 사업자의 목표에 따라 결정된 망운용 규칙을 일관성 있는 정책 데이터로 변환하기 위해서 PFDL(Policy Framework Definition Language)을 이용한다. 정책기반 네트워크에서 수요반응 정보를 비롯한 디지털 전력정보는 정책 저장소(PR)에 저장되며, 망 내의 분산되어 있는 정책 결정부(PDP)에 의해 실시간으로 검색되고, 정책 저장소(PR)에 수용되는 데이터는 정책을 결정하기 위한 정책 결정조건과 결정된 정책에 따라 적용되어야 하는 정책 동작으로 구성된다. 저장된 정책을 조회하거나 생성된 신규 정책을 저장하기 위한 프로토콜로 디렉토리 서비스에 널리 이용되고 있는 LDAP(Lightweight Directory Access Protocol)가 이용된다. The policy management unit uses PFDL (Policy Framework Definition Language) to convert network operation rules determined according to the purpose of the network operator server and the operator's goals into consistent policy data. In the policy-based network, digital power information, including demand response information, is stored in the policy repository (PR), retrieved in real time by the distributed policy decision unit (PDP) in the network, and data received in the policy repository (PR) It consists of policy decision conditions for policy determination and policy actions that must be applied according to the determined policy. Lightweight Directory Access Protocol (LDAP), which is widely used in directory services, is used as a protocol for querying stored policies or storing created new policies.

도 1에서 서버의 정책 결정부(PDP)와 클라이언트의 정책 실행부(PEP) 사이에 통신을 위해 사용되는 표준 프로토콜로 COPS와 HBeat가 있으며, 다음과 같은 기능 및 특성을 가지고 있다.In FIG. 1, COPS and HBeat are standard protocols used for communication between the server's policy decision unit (PDP) and the client's policy execution unit (PEP), and have the following functions and characteristics.

IETF의 COPS는 정책 기반 네트워크에서 정책서버(정책 결정부, PDP)와 클라이언트(정책 실행부, PEP) 사이의 정책정보의 전달을 위한 TCP기반의 간단한 질의/응답 프로토콜이다. COPS는 프로토콜 자체 수정 없이 확장을 통한 다양한 클라이언트 타입을 지원한다. COPS는 TCP 기반으로 상위 도메인의 정책 제공 및 통제 목적을 위한 정책 전달 프로토콜이다. IETF's COPS is a simple query / response protocol based on TCP for the transfer of policy information between a policy server (policy decision unit, PDP) and a client (policy execution unit, PEP) in a policy-based network. COPS supports various client types through extension without modifying the protocol itself. COPS is a policy delivery protocol for the policy provision and control of the upper domain based on TCP.

또한 주기적인 HBeat메시지를 이용하여 AMI(Advanced Metering Infrastructure)의 상태 진단에 사용한다.It also uses periodic HBeat messages to diagnose the status of the Advanced Metering Infrastructure (AMI).

도 1에서 서버는 미리 결정된 정책 정보를 보유하고, 이 정책에 따라 전력을 공급할 수 있도록 제어할 수 있다. 정책을 조회하거나, 새로운 정책을 전달하기 위한 일 실시예로 LDAP 프로토콜을 사용할 수 있다. LDAP는 조직이나, 개체, 그리고 인터넷이나 기업 내의 인트라넷 등 네트웍 상에 있는 파일이나 장치들과 같은 자원 등의 위치를 찾을 수 있게 해주는 소프트웨어 프로토콜이다. LDAP을 이용하여 어떤 자원이 네트웍 상의 어디에 있는가를 확인할 수 있다. 통상의 인터넷 서비스(TCP/IP) 등과 DNS 등에서는 네트워크 주소와 도메인 간의 연결 정보를 제공하는데, LDAP는 개체가 어디에 있는지 알지 못하더라도 해당 정보를 검색할 수 있도록 한다. LDAP 디렉토리는 계층으로 구성되는 트리 구조이다.
In FIG. 1, the server holds predetermined policy information, and may control to supply power according to this policy. The LDAP protocol may be used as an embodiment for querying a policy or delivering a new policy. LDAP is a software protocol that allows you to locate organizations, entities, and resources such as files and devices on a network, such as the Internet or intranets within an enterprise. You can use LDAP to see what resources are on the network. In general, Internet service (TCP / IP) and DNS provide connection information between a network address and a domain, and LDAP enables retrieval of the information without knowing where the object is. An LDAP directory is a hierarchical tree structure.

도 2는 본 명세서의 일 실시예에 의한 PON(Power Overlay Network)의 전체 개념도이다. 2 is an overall conceptual diagram of a power overlay network (PON) according to an embodiment of the present specification.

PON(Power Overlay Network)은 PBNM(Policy Based Network Management)을 적용하여 전력정보를 관리하기 위한 것으로, BcN(Broadband convergence Network)같은 차세대 통합망에서 전력정보를 관리하기 위해서 네트워크 차원에서 정책 관리를 제공하여 이를 중앙에서 통합, 관리함으로써 종단 사용자에게 실시간 전력정보를 제공하며 시스템상호간의 조직적이고 유기적인 연동이 가능하다. 도 2의 PON에서는 스마트 그리드의 효율적인 에너지 관리를 위해 IEFT의 PBNM을 적용하여 전력 소비자에게 실시간 전기 요금 정보와 시간당 차등 요금제와 같은 전기 소비 패턴 정보의 DR 정보를 제공하고 AMI의 상태진단 메시지 전달 관리 기술을 제공할 수 있다. 전역 도메인 정책 서버(GDPS: Global Domain Policy Server, 최상위 도메인 정책 서버)에서는 전력 소비자의 DR 정보 요구를 기반ㅇ로 에너지 사용에 대한 의사결정을 수행하여 효율적인 에너지 사용이 가능하다. HAN(Home Area Network), NAN(Neighborhood Area Network), 그리고 WAN(Wide Area Network)를 포함하여 체계적인 계층 구조를 적용한 효과적인 스마트그리드 관리가 가능하다. PON (Power Overlay Network) is to manage power information by applying Policy Based Network Management (PBNM) .It provides policy management at the network level to manage power information in next-generation converged networks such as broadband convergence network (BcN). By integrating and managing this centrally, it provides real-time power information to end users and enables systematic and organic interworking between systems. In the PON of FIG. 2, the IEB PBNM is applied for efficient energy management of the smart grid to provide power consumers with DR information of electricity consumption pattern information such as real-time electricity rate information and hourly differential rate plan, and the status diagnosis message delivery management technology of the AMI. Can be provided. Global Domain Policy Server (GDPS) enables efficient energy usage by making energy use decisions based on the DR consumer's DR information needs. Effective smart grid management with a systematic hierarchical structure is possible, including HAN (Home Area Network), NAN (Neighborhood Area Network), and WAN (Wide Area Network).

정책 기반 네트워크 관리(PBNM)에서는 정책 서버(PS: Policy Server)와 정책 클라이언트인 정책 대상(PT: Policy Target)으로 구성됨은 앞서 살펴보았다. 전역 도메인 정책 서버(GDPS)는 전력요금 고지 시스템, 사용자 정보 시스템, AMI 서버, 웹 시스템, 그리고 수요 반응(DR) 시스템 등을 활용하여 전체적인 에너지 관리를 수행하는 EMS를 의미하며 PT는 전력 소비자의 홈에 구축되는 스마트미터의 기능과 양방향 통신 기능을 가진 AMI와 사용자 단말(IHD: In a Home Display)를 의미한다. PBNM은 계층적으로 전역적인 네트워크 차원에서 관리하는데, PT는 AMI가 전력 소비자 홈에서 측정한 전력 정보들을 지역 단위로 설치하는 지역 도메인 정책서버(LDPS: Local Domain Policy Server, 상위 도메인 정책 서버)에 전달한다. 그리고 LDPS의 전력 정보들은 GDPS에 전달된다. 본 명세서에서의 PON에서 GDPS로 보고되는 전력 정보들은 실시간 전기 소비 데이터인 AMI의 전기 사용량, DR 정보, 그리고 AMI 상태 진단 정보이며, GDPS에서 하달되는 정보들은 실시간 요금 데이터와 DR 정보, 그리고 지역적으로 또는 전역적으로 적용될 수 있는 정책 정보들이다. 따라서 GDPS는 개별 홈에서 AMI 기반의 전력 소비자가 보내온 전력 소비 데이터를 기반으로 실시간 요금 데이터를 산출하여 전기요금정보뿐만 아니라 시간별 차등화된 요금 같은 전기 소비패턴의 DR 정보들을 PT로 전달할 수 있다. In Policy-Based Network Management (PBNM), we discussed earlier that it consists of a Policy Server (PS) and a Policy Target (PT), which is a policy client. Global Domain Policy Server (GDPS) refers to EMS that performs overall energy management using power billing system, user information system, AMI server, web system, and demand response (DR) system. PT stands for power consumer's home It refers to AMI and user terminal (IHD) with smart meter function and bidirectional communication function. The PBNM is managed hierarchically at the global network level, and the PT delivers the power information measured by the AMI to the power consumer home to the Local Domain Policy Server (LDPS), which installs regionally. do. And the power information of LDPS is delivered to GDPS. The power information reported in the PON as GDPS in the present specification is the electricity consumption, DR information, and AMI status diagnosis information of the AMI, which is real-time electricity consumption data, and the information delivered in the GDPS includes real-time rate data and DR information, and regional or Policy information that can be applied globally. Therefore, GDPS can calculate real-time rate data based on power consumption data sent from AMI-based power consumers in individual homes, and can deliver not only electricity rate information but also DR information of electricity consumption patterns such as hourly differential rates to PT.

도 2에서 PON의 가장 하위에는 홈의 전력 정보를 측정하는 AMI가 있다. AMI는 단방향 디지털 계량기인 자동 검침 AMR(Automated Meter Reading)이 한단계 진화된 형태로서, 전력 소비자와 전력 공급자간의 양방향 통신을 통해 다양한 부가 서비스를 구현할 수 있도록 한다. AMI는 사용자 단말(IHD: In a Home Display)과 함께 PEP로서 정책 실행부(PEP)에 해당된다. 또한 정책 서버(PS: Policy Server)는 정책 결정부(PDP에 해당된다. AMI는 최초 자동검침(AMR: Automated Meter Reading)의 정확성을 향상시키고 비용을 줄이기 위해 도입되었다. 지능형 전력망에서 양방향 정보 연계의 필요성이 커지면서 AMR로부터 AMI로 진화하게 되었다. AMI의 주요 컴포넌트는 전자식 전력량계인 스마트 미터와 통신의 기능을 수행하는 통신 네트워크 단말기로 구성되며, 스마트미터는 기존 전력 미터기와 모양은 비슷하지만 IHD를 이용하여 가전기기의 전력 사용량 등을 근거리 무선 통신으로 모니터링 할 수 있다. 사용자 측에서 보면 AMI는 전력 소비 정보를 사용자 단말(IHD)과 서버(PS)에게 제공한다. 사용자(전력 소비자)는 사용자 단말(IHD)에서 AMI와 통신하여 자신의 소비현황에 대해 정확하게 인지할 수 있다. 서버(PS)가 제공한 가격정보에 따라 전력 사용을 조절할 수 있다. 즉, 전력 소비자는 AMI를 통해 획득한 정보를 통해 다양한 결정과 선택을 할 수 있다. 쌍방향 서비스를 이용하여 경제적인 에너지 소비 결정이 내려질 수 있도록 AMI 데이터를 활용한다. 이러한 전력정보들이 상위 도메인 정책서버(LDPS: Local Domain Policy Server, 220, 230, 240, 250)에서 수집, 분석되고 전역적인 전역 도메인 정책 서버(GDPS: Global Domain Policy Server, 210)로 전달됨으로써 효과적인 정책기반 전력정보의 분석과 관리가 가능하다. 또한 LDPS는 AMI에는 현재 상태정보를 나타내는 HBeat 메시지를 주기적으로 보고받아 이 정보를 통하여 AMI 상태를 진단한다. LDPS 매니저는 전달받은 전력 정보들을 PR에 기록하고 지역 정책에 적용할 수 있으며 전역적인 정책 적용을 위해 GDPS로 전달한다. GDPS 매니저는 전달 받은 정보는 PS에서 의사 결정을 수행한 후 결정된 정책을 하달한다. 도 2에서 PON에서 GDPS에 보고되는 전력 정보의 예로는 AMI의 전기 사용량(Metering Info), DR 정보(DR Info. Request), AMI 상태 진단(HBeat)이 있으며, GDPS에 의해 PT에게 하달되는 전력 정보들은 실시간 전력 요금 데이터를 포함한 DR 정보(DR Info.), 정책 정보(Policy) 등이 될 수 있다. GDPS는 홈 내의 AMI 기반의 전력 소비자가 보내온 전력 소비 데이터를 기반으로 실시간 요금 데이터를 산출하여 전기 요금 정보 뿐만 아니라 시간대별 차등화된 요금 같은 전기 소비 패턴의 DR 정보들을 PT로 전달한다.
In the bottom of the PON in Figure 2 is an AMI that measures the power information of the home. The AMI is an evolution of automated meter reading (AMR), which is a one-way digital meter, which enables a variety of additional services through two-way communication between power consumers and power providers. The AMI corresponds to a policy execution unit (PEP) as a PEP together with an In A Home Display (IHD). The Policy Server (PS) is also the PDP. The AMI was introduced to improve the accuracy and reduce costs of the original Automated Meter Reading (AMR). As the need grows, the evolution from AMR to AMI consists of a smart meter, an electronic electricity meter, and a communication network terminal that performs the function of communication. It is possible to monitor the power consumption of home appliances by short-range wireless communication, etc. From the user side, the AMI provides power consumption information to the user terminal IHD and the server PS The user (power consumer) is the user terminal (IHD). ) Can communicate with the AMI to know exactly how it is being consumed according to the price information provided by the server (PS). The power consumer can make a variety of decisions and choices based on the information obtained through the AMI, using the AMI data to make economical energy consumption decisions using interactive services. Power information is collected and analyzed from the upper level Domain Policy Servers (LDPS: 220, 230, 240, 250) and forwarded to the Global Domain Policy Server (GDPS: Global Domain Policy Server, 210). In addition, the LDPS periodically receives an HBeat message indicating the current status information of the AMI, and diagnoses the AMI status by using this information. It can be applied to a policy and passed on to the GDPS for global policy application. An example of a power information reported from the GDPS PON at a later issued to the determined policy. Figure 2 is the electrical amount of the AMI (Metering Info), DR information (DR Info. Request), AMI Health Diagnosis (HBeat), and power information delivered to PT by GDPS may be DR Info including real-time power bill data, policy information, and the like. GDPS calculates real-time rate data based on power consumption data sent by AMI-based power consumers in the home, and delivers not only electricity rate information but also DR information of electricity consumption patterns such as time-differentiated rates to PT.

도 3은 계층적인 관리구조를 보여주는 도면이다. 3 is a diagram showing a hierarchical management structure.

계층적인 관리구조는 구조적이고 체계적인 통합적인 전력 정보 관리를 제공할 수 있도록 PBNM 프레임워크 적용하여 지역별 전력정보를 관리 할 수 있다. PBNM 프레임워크는 네트워크 자원에 대한 운용 및 관리를 공통된 정책에 따라 일관성있게 제어할 수 있는 기능을 제공한다. PBNM 프레임워크는 정책시스템으로 정책서버(PS)와 정책서버의 관리를 받은 다수개의 정책 대상(PT)으로 구성된 관리구조를 갖는다. 여기서 정책 대상(PT)은 사용자 단말(IHD)과 AMI이며 정책서버(PS)가 일관성 있는 정책으로 관리하는 영역을 도메인이라 하며 이 도메인에서 발생하는 상황은 LDPS로 전달되어 체계적이고 종합적으로 관리되며 필요시 인접 도메인으로 전파 될 수 있다. 지역단위의 전력 정책을 위해서는 경계 라우터를 이용할 수 있다 또한 이를 토대로 네트워크 차원에서 적용할 정책을 결정가능하며 통합적인 관리가 가능하다.
Hierarchical management structure can manage regional power information by applying PBNM framework to provide structured and systematic integrated power information management. The PBNM framework provides the ability to consistently control the operation and management of network resources according to common policies. The PBNM framework is a policy system and has a management structure composed of a policy server (PS) and a plurality of policy targets (PT) managed by the policy server. Here, the policy target (PT) is the user terminal (IHD) and the AMI, and the domain managed by the policy server (PS) with a consistent policy is called a domain. The situation occurring in this domain is transferred to the LDPS and systematically and comprehensively managed. Can be propagated to the proximal domain. Perimeter routers can be used for regional power policies. Based on this, it is possible to determine the policies to be applied at the network level and to manage them collectively.

도 2, 3의 구성을 통해, 사용자 단말은 홈의 전력 정보를 측정하고, 전력 정보의 제어를 지시하는 사용자 명령을 수신하며, 이에 대한 결과를 디스플레이하게 된다. 그리고, 정책 서버는 상기 전력 정보들을 수집 또는 분석하게 된다. 이 과정에서 상기 사용자 단말은 전력 정보 또는 현재 상태 정보를 상기 정책 서버에 송신하게 되며, 상기 정책 서버는 상기 수신한 정보를 지역 정책에 반영하고, 상기 사용자 단말이 요청한 서비스를 상기 사용자 단말이 제어할 수 있는 형태의 메시지로 생성하여 상기 사용자 단말에 송신하는 것을 특징으로 한다. 여기서 사용자 단말은 IHD 단독이거나, 혹은 AMI을 더 포함하는 구성이 될 수 있다. IHD와 AMI를 모두 포함하는 단말을 홈 단말이라 칭할 수 있다. 보다 상세히 살펴보면, 상기 사용자 단말(홈 단말)이 요청한 서비스가 전력 소비 정보를 요청하는 서비스인 경우, 상기 정책 서버는 상기 사용자 단말(홈 단말)이 제어하는 홈의 전력 소비 정보를 생성하여 송신할 수 있다. 한편, 상기 사용자 단말(홈 단말)이 요청한 서비스가 고장 진단 서비스를 요청하는 서비스인 경우, 상기 정책 서버는 상기 시스템의 전력망을 진단하여 고장 진단 여부를 확인할 수 있다. 즉, 이러한 정보의 교환이 실시간으로 이루어지고, 서버에서 고장 진단을 수행할 수 있으므로, 에너지 절감 효과를 창출할 수 있고, 전력망의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 2 and 3, the user terminal measures power information of the home, receives a user command instructing control of the power information, and displays a result thereof. The policy server collects or analyzes the power information. In this process, the user terminal transmits power information or current state information to the policy server, and the policy server reflects the received information to a local policy, and the user terminal controls the service requested by the user terminal. It generates a message in a form that can be transmitted to the user terminal. In this case, the user terminal may be an IHD alone or a configuration further including an AMI. A terminal including both IHD and AMI may be referred to as a home terminal. In more detail, when the service requested by the user terminal (home terminal) is a service requesting power consumption information, the policy server may generate and transmit power consumption information of a home controlled by the user terminal (home terminal). have. On the other hand, if the service requested by the user terminal (home terminal) is a service requesting a failure diagnosis service, the policy server may check whether the failure diagnosis by diagnosing the power grid of the system. That is, since such information is exchanged in real time, and the failure diagnosis can be performed in the server, it is possible to create an energy saving effect and to improve the reliability of the power grid.

상기 정책 서버는 도 2, 3에서 살펴본 바와 같이 계층적 구조로 구성될 수 있는데, 전력 정보들이 수집 분석되는 상위 도메인 정책 서버(LDPS)와 상기 상위 도메인 정책 서버로부터 정보를 전달받는 전역 도메인 정책 서버(GDPS)로 구성될 수 있다. The policy server may be configured in a hierarchical structure as described with reference to FIGS. 2 and 3, and includes an upper domain policy server (LDPS) in which power information is collected and analyzed, and a global domain policy server receiving information from the upper domain policy server ( GDPS).

도 2, 3에서 실시간으로 전력 정보, 예를 들어 전력 소비에 대한 정보를 실시간으로 제공하고 소비 정보를 패턴화 할 수 있다. 소비 정보의 패턴화는 시간대 별로, 또는 요일 별로 소비 정보를 패턴화 할 수 있다. 따라서, 소비가 많은 경우와 적은 경우를 차등하여 전력을 공급하여 전력의 분배가 효율적으로 동작할 수 있도록 한다.
In FIGS. 2 and 3, power information, for example, information on power consumption may be provided in real time, and the consumption information may be patterned. The patterning of the consumption information may pattern the consumption information for each time zone or for each day of the week. Therefore, the power is supplied by differentially dispensing a large consumption case and a small consumption case so that the power distribution can be efficiently operated.

도 4는 본 명세서의 일 실시예에 의한 AMI 기술 인터페이스를 보여주는 도면이다. 도 4는 전력 공급자와 전력 소비자의 AMI 기술 인터페이스를 표현한 것으로 통신 계층(Communication Layer, 430)과 측정 계층(Metering Layer, 420), 그리고 소비자 포털 계층(Consummer Portal Layer, 410)으로 나누어진다. 최하위의 통신 계층은 측정 계층의 전력 정보를 송수신하는 기능을 수행하고, 측정 계층은 스마트 미터의 실시간 전력 사용량, 즉 전력 소비 데이터를 측정하여 전력 공급자들에게 전달한다. 전력 소비자의 홈에 설치되는 IHD(In Home Display)는 스마트 미터와 통신에서 전송된 데이터를 확인하고, 자신의 소비 현황에 대해 보다 정확하게 인지할 수 있다. 뿐만 아니라, 전력 공급자가 보내준 전력 가격 정보에 따라서 사용을 제어할 수 있고, 또한 요청한 DR 정보에 따라서 원하는 전력 가격 시간대에 전력 사용이 가능하다. 나아가 전력 소비자 포털을 통해 선불결재 같은 양방향 서비스를 제공하여 경제적인 에너지 소비 결정이 내려질 수 있도록 AMI 기술 인터페이스를 통해서 AMI 데이터를 활용한다.4 is a diagram illustrating an AMI technology interface according to an embodiment of the present specification. 4 illustrates an AMI technology interface of a power provider and a power consumer, and is divided into a communication layer 430, a measurement layer 420, and a consumer portal layer 410. The lowest communication layer performs the function of transmitting and receiving power information of the measurement layer, and the measurement layer measures the real-time power usage, that is, the power consumption data of the smart meter, and delivers it to the power providers. Installed in the home of the power consumer, the IHD (In Home Display) can see the data transmitted from the smart meter and the communication and can be more accurately aware of its consumption. In addition, the usage can be controlled according to the power price information sent by the power provider, and the power can be used in the desired power price time zone according to the requested DR information. In addition, AMI data is leveraged through the AMI technology interface to provide economical energy consumption decisions by providing interactive services such as prepayment through the power consumer portal.

AMI는 전력 사용량 실시간 체크와 전력 공급자와 사용자간 양방향 통신 등이 가능해 전력 공급자와 전력 소비자가 검침 비용 및 에너지 절약 효과를 제공한다. AMI는 새로운 요금 측정과 통신 기술을 도입하고, 다양한 애플리케이션에 의한 서비스를 제공할 수 있다. 스마트미터와 통신 기능이 결합된 AMI는 측정된 전력 신호를 디지털 신호로 변환하여 전력 공급자 또는 전력 소비자의 홈의 디스플레이로 전송할 수 있다. 여기에서 통신 기술의 일 실시예는 IEEE 802.15.4a CSS(Chirp Spread Spectrum)를 적용할 수 있다. AMI의 측정 정보를 신뢰적으로 전송하기 위해 WPAN(Wireless Personal Area Network) 기술을 적용할 수 있다. AMIs enable real-time checks of power usage and two-way communication between power providers and users, which provides metering costs and energy savings for power providers and power consumers. AMIs can introduce new billing and communication technologies and provide services by various applications. The AMI, which combines smart meter and communication functions, can convert the measured power signal into a digital signal and send it to the display of the power provider or the power consumer's home. Herein, an embodiment of the communication technology may apply IEEE 802.15.4a Chirp Spread Spectrum (CSS). Wireless personal area network (WPAN) technology may be applied to reliably transmit measurement information of an AMI.

AMI 기반 스마트 그리드 통신 네트워크에서 필요한 것은 신속하고 정확한 정보 전달이다. 스마트미터는 실시간으로 변동하는 전력 가격을 전력 소비자들에게 전달하고, 소비자들의 시간대별 전력 사용량을 전력 공급자에게 전달한다. 스마트그리드를 위한 통신 네트워크에서 제공해야 하는 기능으로는, 1) 계통의 운영과 관련되는 정보의 전달은 최우선으로 처리되도록 해야 하며, 2) 수요 관리나 수요 반응등은 차순위로 처리될 수 있도록 우선 순위의 조절이 필요하다. 또한 3) 지연 시간, 지터, 손실 등의 다양한 특성의 데이터를 수용해야 하며, 4) 다양한 형태 소비자의 시설 및 전력 기기들의 연결이 가능하도록 표준 인터페이스를 제공하는 것이 필요하다. 이외에도 5) 네트워크의 끊김없는 생존성으로 신뢰성을 제공해야 하며, 정보의 안전한 전송을 위한 보안성을 제공해야 한다.
In AMI-based smart grid communication networks, what is needed is fast and accurate information delivery. The smart meter delivers real-time fluctuating power prices to power consumers and delivers their time-phased power usage to power providers. The functions that must be provided by the communication network for the Smart Grid include: 1) the delivery of information related to the operation of the system should be prioritized; and 2) demand management or demand response should be prioritized. Adjustment is required. In addition, 3) it is necessary to accommodate data of various characteristics such as delay time, jitter, and loss, and 4) provide a standard interface for connecting various types of consumer facilities and power devices. In addition, 5) reliability must be provided by the seamless survivability of the network, and security must be provided for the safe transmission of information.

도 5는 본 명세서의 일 실시예에 의한 전력 정보를 관리하기 위한 과정을 보여주는 개요도이다. 5 is a schematic diagram illustrating a process for managing power information according to an embodiment of the present specification.

PBNM 구성은 홈 단위의 AMI가 있고 AMI가 측정한 정보들은 LDPS로 전달되며 그 정보들은 또한 GDPS로 전달된다. 정책서버(PS)는 AMI가 수집한 정보를 바탕으로 의사 결정메커니즘을 수행한다. 도 5에서 PON의 동작개요를 살펴보면 사용자는 소비전력을 확인하고(S510) 정책서버에게 수요반응(DR) 정보모듈을 요청한다(S520). 수요반응(DR) 정보모듈을 통해 처리가능한 전기 서비스는 실시간 전기요금과 시간당 차등 부여되는 전기요금 같은 전기소비 패턴 정보들이다. 정책서버는 사용자에게 DR 정보모듈을 제공하고, 사용자(TS)는 수요반응(DR) 정보 모듈을 수신한다(S530). 그리고, 요청 서비스 전처리(S540) 이후에 사용자는 원하는 서비스를 받을 수 있다. In a PBNM configuration, there is an AMI at the home level, and the information measured by the AMI is passed to LDPS, which is also passed to GDPS. The policy server (PS) performs a decision mechanism based on the information collected by the AMI. Looking at the operation overview of the PON in Figure 5 the user checks the power consumption (S510) and requests the request response (DR) information module to the policy server (S520). Electric services that can be processed through the demand response (DR) information module are electricity consumption pattern information such as real-time electricity rates and hourly electricity rates. The policy server provides the DR information module to the user, and the user TS receives the demand response (DR) information module (S530). After the request service preprocessing (S540), the user may receive a desired service.

사용자가 요청가능한 정보는 실시간 전기 요금 정보(S553)와 시간대별 차등 부여되는 전기요금에 대한 정보를 의미하는 전기소비 패턴정보인 수요반응(DR) 정보(S556)가 있다. 이를 바탕으로 정책서버(PS)는 사용자가 소비하는 전기 사용량을 통계학적으로 분석하여 서비스로 활용 가능하다. 그리고 AMI가 정상 동작함을 나타내는 주기적인 전송 메시지(HBeat)가 있다. 물론, 고장을 진단하여 확인하는 서비스도 가능하다(S559). 사용자가 해당 서비스 명령을 전송하여(S560) 서비스를 이용할 수 있다. The information requestable by the user includes real-time electricity rate information (S553) and demand response (DR) information (S556), which is electricity consumption pattern information meaning information on an electricity rate which is given by time zones. Based on this, the policy server (PS) can be utilized as a service by statistically analyzing the electricity consumption consumed by the user. There is a periodic transmission message (HBeat) indicating that the AMI is operating normally. Of course, a service for diagnosing and confirming a failure is also possible (S559). The user can use the service by transmitting the corresponding service command (S560).

PON은 스마트그리드(지능형전력망)를 위한, PBNM의 정책기반 네트워크 관리 기술을 기존의 인터넷과 차세대 BcN과 같은 통합망에 연계하는 오버레이 망이다. 기존의 WAN의 네트워크 자원을 그대로 이용할 수 있으며 차세대의 네트워크의 진보된 기술들과 집적 연결되어 연계 될 수 있는 관리 기술이다. 전역적인 도메인 정책서버(GDPS)는 중앙집중 체제를 유지하기 때문에 네트워크 기반에서 일괄적인 정책 설정이 가능하다. PON은 스마트 그리드를 실현하는 네트워크 관리방법으로 유일한 대안이 될 수 있다.
PON is an overlay network that connects PBNM's policy-based network management technology for smart grids to existing networks and integrated networks such as next-generation BcN. It can use the network resources of the existing WAN as it is and is a management technology that can be integrated and connected with the advanced technologies of the next generation network. The Global Domain Policy Server (GDPS) maintains a centralized system, which enables collective policy configuration on a network basis. PON is the only alternative to network management that enables smart grids.

도 5에서 처리 가능한 전기 서비스의 일 실시예로 실시간 전기 요금의 확인과 차등 부여되는 전기 요금의 소비 패턴 정보가 될 수 있는데, 이는 사용자 단말(홈 단말)에서 다양하게 변환하여 설정할 수도 있다. 예를 들어, 특정 시간대(오후 7시~12시)의 전기 사용량이 전체 전기 소비의 일정 기준, 예를 들어, 80% 이상이라면, 상기 시간대의 전기 요금을 인하시키고, 그 이외의 시간대의 전기 요금을 인상하도록 패턴화 할 수 있다. 또한, 특정 요일(주말)의 전기 사용량이 전체 전기 소비의 일정 기준, 예를 들어 70% 이상이라면, 상기 요일의 전기 요금을 인하시키고, 그 이외의 요일의 전기 요금을 인상하도록 패턴화 할 수 있다. 이러한 소비 패턴을 설정함에 있어서, 해당 지역 내의 다른 소비자의 전기 사용 패턴과 비교하여, 전기 요금을 보다 더 많이, 혹은 더 적게 인하시키거나, 혹은 더 많이, 혹은 더 적게 인상시킬 수 있다. In one embodiment of the electric service processable in FIG. 5 may be the confirmation of the real-time electricity rate and the consumption pattern information of the electric rate that is differentially provided, which may be variously converted and set in the user terminal (home terminal). For example, if the electricity usage in a certain time period (7 pm-12 pm) is a certain criterion of the total electricity consumption, for example, 80% or more, the electricity rate of the time period is lowered, and the electricity rate in other time periods. Can be patterned to impress. In addition, if the amount of electricity used on a particular day of the week (weekend) is a certain criterion of the total electricity consumption, for example, 70% or more, the electricity rate of the day of the week may be lowered and the pattern may be increased to increase the rate of electricity on other days. . In setting this consumption pattern, compared to other consumers' electricity usage patterns in the region, it is possible to reduce the electricity bill more, less, or more or less.

소비 패턴에 대한 설정은 사용자가 홈에서 사용자 단말(홈 단말)을 통해 제어할 수 있으며, 설정된 정보는 LDPS로 제공되고, 선택적으로 GDPS로 제공될 수 있다. 이는 LDPS와 GDPS가 관할하는 정보의 범위 또는 전력량의 공급 방식에 따라 달라질 수 있으며, 상기 인상/인하의 기준 역시 다양한 실시예에 따라 구현될 수 있다. 소비 패턴을 통해 해당 홈에 대한 에너지 절약 프로세스를 사용자 단말(홈 단말)에서 진행될 수 있다.
The setting of the consumption pattern can be controlled by the user through the user terminal (home terminal) in the home, the set information may be provided in the LDPS, optionally provided in the GDPS. This may vary according to the range of information or power supply of LDPS and GDPS, and the increase / reduction criteria may also be implemented according to various embodiments. The energy saving process for the home may be performed at the user terminal (home terminal) through the consumption pattern.

도 6은 실시간 전기 서비스를 위한 수요반응(DR) 정보를 요청하고 처리하는 과정을 보여주는 도면이다. 6 is a diagram illustrating a process of requesting and processing demand response (DR) information for a real-time electric service.

도 6은 도 2의 PBNM기반의 전력정보 관리를 위한 PON 개념도에서 사용자가 이용하는 실시간 전기 서비스를 위한 DR정보를 요청하고 처리하는 과정을 보여주는 도면이다. 홈 단위의 사용자는 도 5와 같은 과정을 이용하여 PBNM에서 전기 서비스를 이용 가능하다. 사용자는 사용자 단말(IHD)을 통해 AMI가 보내오는 소비전력량을 확인한다(S610). 그리고 필요한 커맨드를 요청한다(S620) 요청한 커맨드는 다양할 수 있다. 먼저, 소비전력량에 대한 요금을 계산하기 위해 정책서버에게 실시간 전기요금을 요청한 경우이다(S630). 정책서버(PS)는 사용자의 정보요청을 수신하고 해당 전기 요금을 실시간으로 전송한다(S660, S670). 사용자는 전기 사용량과 전기 요금을 확인 한다. 에너지 절감이 필요한 사용자는 정책 서버에게 DR 정보를 요청한다(S640). 그리고 정책 서버(PS)는 사용자의 정보요청을 수신하고 DR 정보를 전송한다(S680, S690). 사용자는 시간대별 차등 부여되는 전기 요금을 확인하여 에너지를 절약하고자 한다면 수신한 DR정보를 이용하여 에너지 절감이 가능한 시간에 전기를 사용함으로써 합리적인 소비형태로의 변화를 통해 전기요금 절감 효과를 가져온다. 마지막으로 S650, S655 과정과 같이 주기적인 AMI의 진단 상태정보를 확인함으로써 전력 사용 측정 상태의 신뢰성을 높일 수 있다.FIG. 6 is a diagram illustrating a process of requesting and processing DR information for a real-time electric service used by a user in a PON conceptual diagram for managing PBNM-based power information of FIG. 2. The user of the home unit can use the electric service in the PBNM using the process shown in FIG. 5. The user checks the amount of power consumed by the AMI through the user terminal (IHD) (S610). In addition, the required command may be requested (S620). First, when the real-time electricity rate is requested to the policy server in order to calculate the rate for the power consumption (S630). The policy server PS receives the user's request for information and transmits the electric charge in real time (S660 and S670). The user checks the electricity usage and the electricity bill. A user who needs energy saving requests DR information from the policy server (S640). The policy server PS receives the user's information request and transmits DR information (S680 and S690). If the user wants to save energy by checking the electricity charges given by the time zones, the user uses electricity at the time when energy saving is possible using the received DR information, thereby bringing the electricity rate reduction effect by changing to a reasonable consumption form. Lastly, by checking the diagnostic status information of periodic AMIs as in S650 and S655 processes, the reliability of the power usage measurement status can be improved.

도 6의 과정은 서버의 입장과 사용자 단말의 입장으로 나누어 다음과 같이 확인할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말의 입장에서 전개되는 과정은 다음과 같다. 사용자 단말은 IHD 또는 AMI를 포괄하여 진행되는 것으로 앞서 살펴본 홈 단말이 될 수 있다. 즉, 사용자 단말(홈 단말)은 소비 전력량을 확인하고, 전력정보 전달 커맨드를 서버에 송신한다. 그리고 상기 커맨드에 따라 상기 서버가 생성한 정보를 포함하는 메시지를 수신하여, 수신한 메시지를 출력하는 과정으로 구현될 수 있다. The process of Figure 6 can be divided into the entry of the server and the entry of the user terminal can be confirmed as follows. For example, the process that is developed in the position of the user terminal is as follows. The user terminal may include the IHD or the AMI and may be the home terminal described above. That is, the user terminal (home terminal) confirms the amount of power consumption, and transmits a power information transfer command to the server. The method may be implemented by receiving a message including information generated by the server according to the command and outputting the received message.

이 과정에서 상기 커맨드는 전기 사용량에 대한 커맨드, 수요 반응에 대한 커맨드, 또는 진단 커맨드 중 어느 하나가 될 수 있다. 특히, 상기 커맨드가 수요 반응에 대한 커맨드인 경우, 상기 수신한 수요 반응에 대한 정보에서 시간대별 차등 부여되는 전기 요금을 확인하여 에너지 절약 프로세스를 진행하는 단계를 더 포함할 수 있다. In this process, the command may be one of a command for electricity usage, a command for demand response, or a diagnostic command. In particular, when the command is a command for a demand response, the method may further include performing an energy saving process by checking an electric charge that is differentially provided at each time interval in the received information on the demand response.

또한 서버의 입장에서 전개되는 과정은 다음과 같다. 이는 정책 서버에서 진행될 수 있으며, LDPS와 GDPS를 모두 포괄하여 진행될 수 있다. 즉, 정책 서버가 사용자 단말(홈 단말)로부터 전력정보 전달 커맨드를 수신하고, 상기 커맨드에서 요청하는 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 상기 사용자 단말(홈 단말)에 송신할 수 있다. 이 때, 상기 커맨드의 수신 및 이에 대한 메시지의 송신은 실시간으로 이루어지며, 상기 사용자 단말로부터 현재 상태 정보의 수신이 실시간으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 커맨드는 전기 사용량에 대한 커맨드, 수요 반응에 대한 커맨드, 또는 진단 커맨드 중 어느 하나가 될 수 있으며, 이들 커맨드에 대한 서버의 서비스 제공 방식은 도 6의 S660, S680, S655 등이 될 수 있다.
In addition, the process developed from the server's point of view is as follows. This can be done at the policy server and can cover both LDPS and GDPS. That is, the policy server may receive a power information transfer command from a user terminal (home terminal), generate a message including information requested by the command, and transmit the generated message to the user terminal (home terminal). At this time, the reception of the command and the transmission of the message thereof are made in real time, and the reception of the current state information from the user terminal can be made in real time. In addition, the command may be any one of a command for electricity usage, a command for demand response, or a diagnostic command, and a service providing method of the server for these commands may be S660, S680, S655, and the like of FIG. 6. have.

본 명세서의 일 실시예를 적용할 경우, 지능형 전력망인 스마트그리드의 전력서비스를 구현하고 정책기반 네트워크 관리를 수행하는 PON(Power Overlay Network)을 구현할 수 있으며, 상기 구현된 PON에서 디지털 전력정보의 양방향 실시간 전송을 기반으로 전력사용자의 실시간 전기 요금과 전기소비 패턴정보 같은 수요반응 메시지를 이용하여 에너지 절감효과를 극대화하고, 고장진단 메시지를 이용하여 전력 사용자의 신뢰성을 향상시키는 지능형전력망인 스마트그리드를 구현할 수 있다.
When applying an embodiment of the present specification, it is possible to implement a power overlay network (PON) for implementing a power grid of a smart grid, which is an intelligent power grid, and to perform policy-based network management, and bidirectional digital power information in the implemented PON. Based on the real-time transmission, the smart grid, an intelligent power grid that maximizes energy savings by maximizing energy savings by using demand response messages such as real-time electricity rates and electricity consumption pattern information, and improving the reliability of power users by using fault diagnosis messages. Can be.

도 7은 본 명세서의 다른 실시예에 의한 홈 단말 및 정책 서버의 정보 교환을 보여주는 도면이다. 7 is a diagram illustrating information exchange between a home terminal and a policy server according to another embodiment of the present specification.

홈 단말은 홈의 전력 정보들을 포함한 다양한 환경 정보들을 측정한다. 홈 단말은 앞서 살펴본 AMI와 IHD를 포함한다. 측정한 정보들은 정책 서버로 전송되는데, 정책 서버는 앞서 살펴본 바와 같이 LDPS(710, 720)와 GDPS(730)으로 나뉘어질 수 있다. 홈 단말(711, 712, 713, 714)들은 홈 내에서 발생하는 정보를 측정하고, 홈에 대한 전력 소비량과 같은 전력 정보를 LDPS(710, 720)로부터 수신하여 확인하며, 전력 소비 패턴을 설정하여, 설정한 정보를 LDPS(710, 720)에게 송신할 수 있다. LDPS(710, 720)는 수신한 정보들 중에서 전역 도메인 정책 서버에서 확인이 필요하거나 전체 도메인에 알려져야 하는 사항 등을 선별하여 GDPS(730)에게 제공한다. 마찬가지로, GDPS(730)는 전체 도메인 레벨에서 결정하거나 변경되는 사항을 LDPS(710, 720)에 제공하여, 최종 단말인 홈 단말(711, 712, 713, 714)들에 반영될 수 있도록 제어할 수 있다.
The home terminal measures various environmental information including power information of the home. The home terminal includes the above-described AMI and IHD. The measured information is transmitted to the policy server, which can be divided into LDPS 710 and 720 and GDPS 730 as described above. The home terminals 711, 712, 713, and 714 measure information generated in the home, receive power information such as power consumption for the home from the LDPS 710, 720, and set a power consumption pattern. The set information can be transmitted to the LDPS 710 and 720. The LDPS (710, 720) selects the information that needs to be confirmed in the global domain policy server or known to the entire domain from the received information and provides it to the GDPS (730). Similarly, the GDPS 730 may provide the LDPSs 710 and 720 with the information that is determined or changed at the entire domain level to be reflected to the home terminals 711, 712, 713, and 714, which are final terminals. have.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 서버
210: GDPS
220, 230, 240, 250: LDPS
100: server
210: GDPS
220, 230, 240, 250: LDPS

Claims (11)

홈의 전력 정보를 측정하고, 전력 정보의 제어를 지시하는 사용자 명령을 수신하며, 이에 대한 결과를 디스플레이하는 사용자 단말;
상기 전력 정보들이 수집 분석되는 정책 서버를 포함하며,
상기 사용자 단말은 전력 정보 또는 현재 상태 정보를 상기 정책 서버에 송신하며,
상기 정책 서버는 상기 수신한 정보를 지역 정책에 반영하고, 상기 사용자 단말이 요청한 서비스를 상기 사용자 단말이 제어할 수 있는 형태의 메시지로 생성하여 상기 사용자 단말에 송신하는 것을 특징으로 하는, 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 시스템.
A user terminal for measuring power information of a home, receiving a user command instructing control of power information, and displaying a result thereof;
A policy server through which the power information is collected and analyzed;
The user terminal transmits power information or current state information to the policy server,
The policy server reflects the received information in a local policy, and generates a service of the form requested by the user terminal in a form that can be controlled by the user terminal and transmits the generated message to the user terminal. Applicable power information delivery system.
제 1항에 있어서,
상기 사용자 단말이 요청한 서비스가 전력 소비 정보를 요청하는 서비스인 경우, 상기 정책 서버는 상기 사용자 단말이 제어하는 홈의 전력 소비 정보를 생성하여 송신하는, 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 시스템.
The method of claim 1,
If the service requested by the user terminal is a service for requesting power consumption information, the policy server generates power consumption information of the home controlled by the user terminal, power information delivery system applicable to the smart grid.
제 1항에 있어서,
상기 사용자 단말이 요청한 서비스가 고장 진단 서비스를 요청하는 서비스인 경우, 상기 정책 서버는 상기 시스템의 전력망을 진단하여 고장 진단 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는, 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 시스템.
The method of claim 1,
When the service requested by the user terminal is a service for requesting a failure diagnosis service, the policy server is characterized in that the diagnosis of the failure diagnosis by diagnosing the power grid of the system, power grid information system applicable to smart grid.
제 1항에 있어서,
상기 정책 서버는 전력 정보들이 수집 분석되는 상위 도메인 정책 서버 및
상기 상위 도메인 정책 서버로부터 정보를 전달받는 전역 도메인 정책 서버로 구성되는 것을 특징으로 하는, 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 시스템.
The method of claim 1,
The policy server may be a higher domain policy server through which power information is collected and analyzed;
And a global domain policy server receiving information from the upper domain policy server. Applied to the smart grid, power information transmission system.
제 4항에 있어서
정책 서버는 계층적 관리 구조로 구성된 것을 특징으로 하는, 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 시스템.
The method of claim 4
The policy server is configured in a hierarchical management structure, power information delivery system applicable to the smart grid.
제 1항에 있어서,
상기 전력정보 전달 시스템은 PON에서 상기 전력 정보 메시지를 실시간으로 송신하며, 상기 전력 정보 전달 시스템은 정책기반 네트워크 관리가 적용된 것을 특징으로 하는, 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 시스템.
The method of claim 1,
The power information transmission system transmits the power information message in real time from the PON, and the power information transmission system is characterized in that policy-based network management is applied, power information delivery system applicable to the smart grid.
소비 전력량을 확인하는 단계;
전력정보 전달 커맨드를 서버에 송신하는 단계;
상기 커맨드에 따라 상기 서버가 생성한 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 수신한 메시지를 출력하는 단계를 포함하는, 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 방법.
Checking the power consumption;
Transmitting a power information transfer command to a server;
Receiving a message including information generated by the server according to the command; And
And outputting the received message, wherein the power information is applicable to the smart grid.
제 7항에 있어서,
상기 커맨드는 전기 사용량에 대한 커맨드, 수요 반응에 대한 커맨드, 또는 진단 커맨드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 방법.
The method of claim 7, wherein
The command is any one of a command for electricity usage, a command for demand response, or a diagnostic command, power information transfer method applicable to the smart grid.
제 7항에 있어서,
상기 커맨드가 수요 반응에 대한 커맨드인 경우, 상기 수신한 수요 반응에 대한 정보에서 시간대별 차등 부여되는 전기 요금을 확인하여 소비 패턴화 한 에너지 절약 프로세스를 진행하는 단계를 더 포함하는, 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 방법.
The method of claim 7, wherein
If the command is a command for the demand response, further comprising the step of checking the electricity rate given by the time period from the information on the received demand response to proceed the energy saving process patterned consumption consumption, smart grid Possible power information delivery method.
사용자 단말로부터 전력정보 전달 커맨드를 수신하는 단계;
상기 커맨드에서 요청하는 정보를 포함하는 메시지를 생성하여 상기 사용자 단말에 송신하는 단계를 포함하며,
상기 커맨드의 수신 및 이에 대한 메시지의 송신은 실시간으로 이루어지며, 상기 사용자 단말로부터 현재 상태 정보의 수신이 실시간으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 방법.
Receiving a power information transfer command from a user terminal;
Generating a message including information requested by the command and transmitting the message to the user terminal;
The reception of the command and the transmission of the message thereof are performed in real time, characterized in that the reception of the current state information from the user terminal in real time, power information transfer method applicable to the smart grid.
제 10항에 있어서,
상기 커맨드는 전기 사용량에 대한 커맨드, 수요 반응에 대한 커맨드, 또는 진단 커맨드 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 스마트그리드에 적용가능한 전력정보 전달 방법.
The method of claim 10,
The command is any one of a command for electricity usage, a command for demand response, or a diagnostic command, power information transfer method applicable to the smart grid.
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