KR20130072447A - System and method of scheduling electric power consumption for smart grid - Google Patents

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KR20130072447A KR1020110139869A KR20110139869A KR20130072447A KR 20130072447 A KR20130072447 A KR 20130072447A KR 1020110139869 A KR1020110139869 A KR 1020110139869A KR 20110139869 A KR20110139869 A KR 20110139869A KR 20130072447 A KR20130072447 A KR 20130072447A
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Abstract

PURPOSE: An electric power consumption scheduling method for a smart grid and an electric power consumption scheduling system using the same are provided to disperse electric power consumption, thereby minimizing unnecessary surplus power. CONSTITUTION: First level devices comprise smart terminals. The smart terminals include a smart refrigerator (10a), smart TV (10b), and smart washing machine (10c). Electric power consumption scheduling information is reported to second level devices. Smart modems (200a, 200b, 200c) are arranged in third level devices. A smart grid scheduler (300) is included in fourth level devices. [Reference numerals] (AA) Level 4; (BB) Level 3; (CC) Level 2; (DD) Level 1

Description

스마트 그리드의 전력 사용 스케줄링 방법 및 이를 이용한 전력 사용 스케줄링 시스템 {System and method of scheduling electric power consumption for smart grid}Scheduling method of power usage of smart grid and power usage scheduling system using the same {System and method of scheduling electric power consumption for smart grid}

본 발명은 스마트 그리드의 전력 사용 스케줄링 방법 및 이를 이용한 전력 사용 스케줄링 시스템에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 자신의 전력 사용을 제어하여 전력 사용을 스케줄링할 수 있는 스마트 단말들이 순차적 다층 레벨 구조의 네트워크를 형성하고, 상위 레벨 기기가 하위 레벨 기기의 전력 사용 스케줄에 따른 전력 사용량을 고려하여 상위 레벨 기기와 하위 레벨 기기 간의 양방향 협상을 통해 전력 사용 스케줄을 조정하여 전체적인 전력 사용량을 분산시키는 전력 사용 스케줄링 시스템과 이를 이용하여 전체적인 전력 사용량을 분산시키는 전력 사용 스케줄링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power usage scheduling method of a smart grid and a power usage scheduling system using the same, and more particularly, smart terminals capable of scheduling power usage by controlling their power usage form a sequential multilevel network structure. And a power usage scheduling system in which the upper level device distributes the overall power usage by adjusting the power usage schedule through bidirectional negotiation between the upper level device and the lower level device in consideration of the power usage according to the power usage schedule of the lower level device. The present invention relates to a power usage scheduling method for distributing overall power usage.

스마트 그리드(Smart grid)는, '발전-송전·배전-판매'의 단계로 이루어지던 기존의 단방향 전력망에 IT 기술을 접목하여 전력 공급자와 수요자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 '지능형 전력망'을 가리킨다. 발전소와 송전·배전 시설과 전력 수요자를 정보통신망으로 연결하고 양방향으로 공유하는 정보를 통하여 전력시스템 전체가 한몸처럼 효율적으로 작동하는 것이 기본 개념이다.Smart grid combines IT technology with the existing one-way power grid, which was composed of the stages of power generation, transmission, distribution, and sales, to optimize energy efficiency by exchanging real-time information in both directions by power providers and consumers. Intelligent power grid. The basic concept is that the entire power system operates efficiently as a whole through information sharing between power plants, power transmission and distribution facilities and power users through information and communication networks and sharing in both directions.

스마트 그리드 기반 하에서는 실시간 전력 요금제가 도입될 수 있으며, 실시간 전력 요금제를 통한 피크 에너지 수요 제어는 전력 공급의 안정화를 위해 제안된 기술로서 현재까지의 전력 네트워크 시스템에서는 전력 수요가 피크에 이르는지를 모니터링하고 예측하는 방법을 모색하여 이를 통해 피크 전력을 분산시키고 있는데, 종래의 전력 생산 시스템에서는 과거 동시기의 전력 사용량 패턴 정보를 이용하여 피크 사용량에 어느 정도 마진 예비 전력을 추가하여 발전량을 결정하고 생산한다. 이와 같이 과거 동시기의 전력 사용량 패턴 정보에 따른 현재 전력 생산량을 결정하는 경우, 예측 정확도가 높지 않기 때문에, 불필요하게 잉여 예비 전력을 많이 생산해야 할 필요가 있으며, 특히 예상치 못한 기후 등의 변화가 발생하는 경우에 전력 수급에 큰 문제가 발생할 수 있다.Real-time power plans can be introduced on the basis of smart grids, and peak energy demand control through real-time power plans is a proposed technique for stabilizing power supply. To date, power network systems monitor and predict whether power demand peaks. In the conventional power generation system, the margin power is added to the peak usage amount to determine and produce power generation by using power consumption pattern information of the same time. As such, when determining the current power output according to the power consumption pattern information of the same time in the past, since the prediction accuracy is not high, it is necessary to unnecessarily produce a large amount of surplus power, in particular an unexpected climate change occurs. In this case, a great problem may occur in power supply and demand.

도 1은 종래기술에 따른 과거 전력 사용량 패턴에 기초하여 전력 생산량을 결정하는 경우의 실시예를 나타내는데, 상기 도 1의 그래프에 도시된 바와 같이 작년 2011년의 사용량이 시기 별로 일정치 않고 변화가 커서 분산치가 큰 경우 안정성 확보를 위해 2012년에는 더욱 큰 마진 예비 전력을 확보할 필요가 있으므로 실제 필요치 이상의 전력을 생산 할 수 밖에 없으며, 더욱 심각한 문제점은 과거 2011년과 다른 전력 사용 패턴이 2012년에 발생되는 경우에는 상기 도 1의 그래프에서 보는 바와 같이 전력 수급이 전력 사용량을 감당하지 못하여 블랙아웃(Blackout)이 발생될 수도 있다.Figure 1 shows an embodiment in the case of determining the power output based on the past power usage pattern according to the prior art, as shown in the graph of FIG. If the dispersion value is large, it is necessary to secure more marginal reserve power in 2012 to ensure stability, and thus, it is necessary to produce more power than actually required, and a more serious problem is that a different power usage pattern occurs in 2012 than in 2011. In this case, as shown in the graph of FIG. 1, blackout may occur because power supply and demand cannot handle power usage.

현재의 스마트 그리드 시스템에서는 불필요하게 발생하는 잉여전력을 소모하게 하기 위하여 실시간 요금제 도입을 통하여 잉여 전력이 많은 시기에는 저가에 판매하는 정책을 사용하게 되는데, 이는 여전히 최적화된 생산량으로 효율을 가져오기 보다, 일단 생산하고 남는 에너지 사용하도록 유도하는 수동적인 방법이며, 또한 수동적으로 과거 정보 또는 패턴 정보를 사용하여 전력 사용량을 예측하기 때문에 피크치 예측 정확도가 높지 않고, 이에 따라 전력 공급의 안정성 확보가 어려운 문제점이 있다.In the current smart grid system, in order to consume unnecessary power generated by a real-time plan, a policy of selling at a low price at a time when there is a large amount of surplus power is still used. It is a passive method to induce the use of the remaining energy once produced, and also because it predicts the power usage by using the historical information or the pattern information manually, there is a problem that it is difficult to secure the stability of the power supply because the peak value is not accurate. .

이와 같은 전력 공급의 안정성 확보를 위해 전력 소비 디바이스들의 전력 소비를 분산시키는 방안이 제시되었는데, 도 2는 전력 소비 디바이스들의 전력 소비량에 대한 정보에 기초하여 디바이스들의 동작들을 제어함으로써 피크 전력을 분산시키는 종래기술(특허공개번호 : 10-2011-0087187)을 도시한다.In order to secure the stability of the power supply, a method of distributing power consumption of power consuming devices has been proposed. FIG. 2 illustrates a conventional method of distributing peak power by controlling operations of devices based on information on power consumption of power consuming devices. The technique (Patent Publication No. 10-2011-0087187) is shown.

상기 도 2에 도시된 종래기술에서는 참여 피제어 디바이스들 각각이 수행 가능한 동작들 중에서 허용되는 동작들을 조합하여 생성된 허용 동작 조합들 및 허용 동작 조합들의 전력 소비량들의 상대적인 크기를 나타내는 전력 소비 레벨들을 포함하는 동작 제한 정보를 그 참여 피제어 디바이스들 각각으로부터 수신(S11)하고, 시간대별 전력 요금에 대한 정보 및 그 동작 제한 정보에 기초하여, 참여 피제어 디바이스들 각각에 대응되는 전력 소비 레벨을 설정(S2)한 후, 그 설정된 전력 소비 레벨에 기초하여, 참여 피제어 디바이스들의 동작들을 제어(S3)하는 디바이스의 동작 제어 방법을 개시하고 있다.In the prior art illustrated in FIG. 2, each of the participating controlled devices includes power consumption levels indicating relative magnitudes of power consumptions of allowable operation combinations and allowable operation combinations generated by combining allowable operations among the operations that can be performed. Receive operation restriction information to be received from each of the participating controlled devices (S11), and sets the power consumption level corresponding to each of the participating controlled devices based on the information about the time-based power charge and the operation restriction information ( After S2), the method for controlling the operation of the device for controlling the operations of the participating controlled devices (S3) is disclosed based on the set power consumption level.

하지만 이와 같은 종래기술은 일방향적으로 디바이스의 동작을 제어함으로써 디바이스 운영의 효율성을 감소시키며, 특히 현재의 전력 소비량을 바탕으로 디바이스의 동작을 제어함으로써 순간적으로 피크 전력 소비가 발생하는 경우에 뒤늦게 디바이스의 동작을 제어하기 때문에 여전히 전력 수급이 전력 사용량을 감당하지 못하여 블랙아웃(Blackout)이 발생될 위험이 높은 문제가 있다.However, such prior art reduces the efficiency of device operation by unidirectionally controlling the operation of the device, and in particular, when peak power consumption occurs momentarily by controlling the operation of the device based on the current power consumption. There is still a high risk of blackout due to the power supply is not enough to handle the power consumption because it controls the operation.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 과거 동시기의 전력 사용량 패턴 정보를 이용하여 피크 사용량에 어느 정도 마진 예비 전력을 추가하여 발전량을 결정하고 생산하는 경우에 예측 정확도가 높지 않기 때문에 불필요한 잉여 예비 전력을 많이 생산해야 하는 문제점과 특히 예상치 못한 기후 등의 변화가 발생하는 경우에 전력 수급이 전력 소비량을 감당하지 못해 블랙아웃이 발생될 수 있는 문제점을 해결하고자 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the prediction accuracy when the generation amount is determined and produced by adding a margin reserve power to the peak usage by using the power consumption pattern information of the same time in the past Since it is not high, it is intended to solve the problem of producing a large amount of unnecessary surplus power, and in particular, a blackout may occur because power supply and supply cannot handle power consumption when a change in unexpected weather occurs.

나아가서 일방향적으로 전력 소비 디바이스의 동작을 제어함으로써 디바이스 운영의 효율성을 감소시키는 문제점과 현재의 전력 소비에 디바이스의 동작을 제어함으로써 순간적으로 피크 전력 소비가 발생하는 경우에 뒤늦게 디바이스의 동작을 제어하기 때문에 전력 수급이 전력 사용량을 감당하지 못하는 문제점을 해결하고자 한다.Furthermore, the problem of reducing the efficiency of device operation by controlling the operation of the power consuming device in one direction and controlling the operation of the device at the current power consumption is to control the operation of the device later in case of peak power consumption momentarily. It is intended to solve the problem that the power supply and demand cannot handle the power usage.

상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명은, 자신의 전력 사용을 제어하여 전력 사용을 스케줄링할 수 있는 스마트 단말들이 순차적 다층 레벨 구조의 네트워크를 형성한 전력 사용 스케줄링 시스템을 이용하여, 하위 레벨 기기가 자신의 전력 사용을 스케줄링하여 전력 사용 스케줄을 생성하고, 생성된 전력 사용 스케줄 정보를 자신과 연계된 상위 레벨 기기로 전송하는 전력 사용 스케줄 전송 단계; 및 상위 레벨 기기가 자신과 연계된 하나이상의 하위 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받아 이를 취합하고, 취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량에 기초하여 상기 하위 레벨 기기와 전력 사용 조정에 대한 재스케줄링을 협상하는 전력 사용 스케줄링 조정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 방법을 제시한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention uses a power usage scheduling system in which smart terminals capable of controlling their power usage to schedule power usage form a network of a sequential multilayer level structure. Scheduling a power usage to generate a power usage schedule and transmitting the generated power usage schedule information to a higher level device associated with the power usage schedule; And a higher level device receives power usage schedule information from at least one lower level device associated with the higher level device, collects the power usage schedule information, and adjusts the lower level device and the power usage adjustment based on the power usage according to the collected power usage schedule information. A power usage scheduling method comprising a power usage scheduling adjustment step of negotiating scheduling is provided.

바람직하게는 상기 전력 사용 스케줄링 조정 단계는, 상기 상위 레벨 기기가 자신과 연계된 하나이상의 하위 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받고 이를 취합하는 전력 사용 스케줄 정보 취합 단계; 취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량과 전력 사용 기준치를 대비하여 전력 사용 조정의 필요 여부를 판단하는 전력 사용 조정 판단 단계; 상기 하위 레벨 기기 중 전력 사용 조정에 대한 재스케줄링을 협상하기 위한 하위 레벨 기기를 선택하는 하위 레벨 기기 선택 단계; 및 선택된 하위 레벨 기기로 전력 사용 재스케줄링을 요청하는 재스케줄링 요청 단계를 포함할 수 있다.Advantageously, the step of adjusting power usage scheduling comprises: collecting power usage schedule information for receiving and collecting power usage schedule information from one or more lower level devices associated with the upper level device; A power usage adjustment determining step of determining whether power usage adjustment is necessary in comparison with a power usage and a power usage reference value according to the collected power usage schedule information; Selecting a lower level device for negotiating rescheduling for adjusting power usage among the lower level devices; And a rescheduling request step of requesting power scheduling rescheduling to the selected lower level device.

여기서 상기 전력 사용 조정 판단 단계는, 상기 하위 레벨 기기의 통합 전력 사용 패턴 또는 전력 수급량에 기초한 전력 사용 기준치를 설정하고, 상기 하위 레벨 기기에 대한 취합된 전력 사용 스케줄 정보와 상기 전력 사용 기준치를 대비하여 기설정범위의 초과 여부를 판단할 수 있다.The determining of the power usage adjustment may include setting a power usage reference value based on an integrated power usage pattern or power supply amount of the lower level device, and comparing the collected power usage schedule information for the lower level device with the power usage reference value. It may be determined whether the preset range is exceeded.

또한 상기 하위 레벨 기기 선택 단계는, 상기 하위 레벨 기기 각각의 전력 사용 패턴과 전력 사용 스케줄 정보를 대비하여 기설정범위를 초과하는 하위 레벨 기기를 선택하거나 또는 상기 하위 레벨 기기 선택 단계는, 상기 상위 레벨 기기가 상기 하위 레벨 기기로 전력 사용 조정에 대한 재스케줄링 협상을 위한 협상 정보를 제공하고, 상기 협상 정보에 기초하여 자발적으로 협상을 수락한 하위 레벨 기기를 선택할 수도 있다.The selecting of the lower level device may include selecting a lower level device exceeding a preset range by comparing power usage patterns and power usage schedule information of each of the lower level devices, or selecting the lower level device. The device may provide negotiation information for rescheduling negotiation for power usage adjustment to the lower level device, and select the lower level device that voluntarily accepts the negotiation based on the negotiation information.

나아가서 상기 재스케줄링 요청 단계는, 상기 선택된 하위 레벨 기기의 전력 사용 패턴과 외부 환경 요인을 고려하여 전력 사용량을 분산시키기 위한 권장 시간대를 제시할 수 있다.Further, the rescheduling request step may propose a recommended time period for distributing power usage in consideration of power usage patterns and external environmental factors of the selected low-level device.

바람직하게는 상기 재스케줄링 요청 단계의 수행에 따라 상기 선택된 하위 레벨 기기는 상기 전력 사용 스케줄 전송 단계를 반복 수행할 수 있다.Preferably, according to the rescheduling request step, the selected low-level device may repeat the power usage schedule transmission step.

또한 본 발명은, 자신의 전력 사용을 제어하여 전력 사용을 스케줄링 할 수 있는 스마트 단말들이 순차적 다층 레벨 구조의 네트워크를 형성하며, 자신의 전력 사용을 스케줄링하여 전력 사용 스케줄 정보를 생성하고, 상기 전력 사용 스케줄 정보를 연계된 상위 레벨 기기로 전송하는 하위 레벨 기기; 및 하나이상의 상기 하위 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받아 이를 취합하며, 취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량에 기초하여 상기 하위 레벨 기기와 전력 사용 조정을 협상하는 상위 레벨 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 시스템을 제시한다.In addition, the present invention, smart terminals that can control their own power usage to schedule power use to form a network of sequential multi-level structure, to schedule power use of their own to generate power use schedule information, the power use A lower level device for transmitting schedule information to the associated higher level device; And a high level device that receives power usage schedule information from at least one lower level device, collects the power usage schedule information, and negotiates power usage adjustment with the lower level device based on power usage according to the collected power usage schedule information. A power usage scheduling system is provided.

바람직하게는 자신의 전력 사용을 제어하고 전력 사용을 스케줄링하여 제1 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 생성하는 스마트 단말을 하나이상 포함하는 제1 레벨 기기; 및 연계된 상기 제1 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받아 이를 취합하고, 취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량에 기초하여 상기 제1 레벨 기기와 전력 사용 조정을 협상하여 상기 제1 레벨 기기의 전력 사용과 자신의 전력 사용을 스케줄링하여 제2 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 생성하는 스마트 허브를 포함하는 제2 레벨 기기를 포함할 수 있다.Preferably, the first level device including at least one smart terminal for controlling its own power usage and scheduling the power usage to generate the first level power usage schedule information; And receive power usage schedule information from the associated first level device, collect the power usage schedule information, and negotiate power usage adjustment with the first level device based on power usage according to the collected power usage schedule information. The second level device may include a smart hub that generates a second level power use schedule information by scheduling the power use and its own power use.

그리고 연계된 상기 제2 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받아 이를 취합하고, 취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량에 기초하여 상기 제2 레벨 기기와 전력 사용 조정을 협상하여 상기 제2 레벨 기기의 전력 사용과 자신의 전력 사용을 스케줄링하여 제3 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 생성하는 스마트 게이트웨이를 포함하는 제3 레벨 기기를 포함할 수 있다.And receive power usage schedule information from the associated second level device, collect the power usage schedule information, and negotiate power usage adjustment with the second level device based on the power usage according to the collected power usage schedule information. The third level device may include a smart gateway configured to generate power level schedule information and third level power use schedule information by scheduling the power use and the power use thereof.

나아가서 상기 제3 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받아 이를 취합하고, 취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량에 기초하여 상기 제3 레벨 기기와 전력 사용 조정을 협상하며, 상기 제3 레벨 기기 이하의 다층 레벨 기기들의 전체 전력 사용량에 따른 전력 사용 스케줄 정보를 생성하는 스마트 스케줄러인 제4 레벨 기기를 포함할 수 있다.Further, the power usage schedule information is received from the third level device, collected and collected, and the power level adjustment is negotiated with the third level device based on the power usage according to the collected power usage schedule information. And a fourth level device, which is a smart scheduler that generates power usage schedule information according to the total power usage of the multi-level devices of the apparatus.

이와 같은 본 발명에 의하면, 전력 소비 말단부터 순차적으로 다층 레벨 구조로 형성되는 네트워크에 위치하는 스마트 단말들이 자신보다 하위 레벨 기기의 단기, 중기 또는 장기의 전력 사용 예정 스케줄을 상위 레벨 기기로 보고하고 필요에 따라 재스케줄링 과정을 수행하며, 최종적으로 스마트 그리드 스케줄러에서 취합된 모든 스마트 단말들의 전력 사용 예정 스케줄 정보를 바탕으로 전체 전력 시스템의 전력 사용량을 예측하여 최적의 발전량을 스케줄링할 수 있게 된다.According to the present invention, smart terminals located in a network that is formed in a multi-level structure sequentially from the power consumption end report the short-term, medium-term, or long-term power usage schedule of the lower-level device to the higher-level device. According to the rescheduling process, the power generation schedule of the entire power system can be predicted based on the power usage schedule information of all smart terminals finally collected by the smart grid scheduler.

특히 일방향적인 전력 소비 기기의 제어를 통한 전력 소비 분산 방식이 아니고 전력 소비를 제어하기 위한 상위 레벨과 실제 전력을 소비하는 하위 레벨 간에 양방향적으로 협상 과정을 통해 전력 소비에 대한 재스케줄링을 하므로, 전력 소비 기기의 운영 효율은 유지하면서 피크 시간대를 피해 전력 소비를 분산시킬 수 있게 된다.In particular, the power consumption is not distributed through the control of the one-way power consumption device, and the power consumption is rescheduled bidirectionally between the upper level for controlling power consumption and the lower level for actual power consumption. It will be possible to distribute power consumption while avoiding peak times while maintaining the efficiency of consumer devices.

나아가서 상위 레벨의 스마트 단말이 하위 레벨의 스마트 단말에 대한 전력 사용의 재스케줄링 협상시에 과거 사용 패턴, 환경 요인 및 동일 레벨의 스마트 단말들의 전력 소비 스케줄을 고려하여 권장 시간대를 제시함으로써 특정 시간대에 전력 소비가 집중되지 않고 효과적으로 전력 소비를 분산시킬 수 있으므로 최적의 예비 전력을 보유하여 불필요한 잉여 전력을 최소화시킬 수 있게 된다.Furthermore, when the upper level smart terminal negotiates the rescheduling of the power usage for the lower level smart terminal, it presents the recommended time zone in consideration of the past usage pattern, environmental factors, and the power consumption schedule of the same level smart terminal. Consumption is not concentrated and power dissipation can be effectively distributed, thus minimizing unnecessary surplus power by maintaining optimal reserve power.

또한 상위 레벨이 하위 레벨과의 전력 사용에 대한 협상시에 피크시간대의 전력 요금 단가에 의한 예상 요금과 권장 시간대의 전력 요금 단가에 의한 예상 요금을 제시함으로써 피크 전력의 분산을 효과적으로 유도할 수 있게 된다. In addition, when the upper level negotiates power usage with the lower level, it is possible to effectively induce peak power distribution by presenting an estimated rate based on the power rate unit price in the peak time period and an estimated rate based on the power rate unit price in the recommended time period. .

도 1은 종래기술에 따른 과거 전력 사용량 패턴에 기초하여 전력 생산량을 결정하는 경우의 실시예에서 발생되는 문제점을 나타내며,
도 2는 전력 소비 디바이스들의 전력 소비량에 대한 정보에 기초하여 디바이스들의 동작들을 제어함으로써 피크 전력을 분산시키는 종래기술(특허공개번호 : 10-2011-0087187)을 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 전력 사용 스케줄링을 위한 시스템의 개념도를 나타내며,
도 4는 본 발명에 따른 전력 사용 스케줄링을 위한 시스템의 실시예에 대한 구성도를 도시하며,
도 5는 본 발명에 따른 전력 사용 스케줄링 방법의 실시예에 대한 흐름도를 도시하며,
도 6은 본 발명에 따른 제1 레벨 기기의 전력 사용 스케줄링을 조정하는 실시예를 도시한다.1 illustrates a problem occurring in an embodiment of determining a power production amount based on a past power usage pattern according to the prior art,
FIG. 2 shows a prior art (Patent No. 10-2011-0087187) that distributes peak power by controlling the operations of devices based on information on power consumption of the power consuming devices.
3 is a conceptual diagram of a system for power usage scheduling according to the present invention;
4 shows a schematic diagram of an embodiment of a system for power usage scheduling in accordance with the present invention;
5 shows a flowchart of an embodiment of a power usage scheduling method according to the present invention;
6 illustrates an embodiment of coordinating power usage scheduling of a first level device according to the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.

먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.First, the terminology used in the present application is used only to describe a specific embodiment, and is not intended to limit the present invention, and the singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Also, in this application, the terms "comprise", "having", and the like are intended to specify that there are stated features, integers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
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.

본 발명은, 자신의 전력 사용을 제어하여 전력 사용을 스케줄링할 수 있는 스마트 단말들이 순차적으로 다층 레벨 구조를 형성한 스마트 그리드 네트워크에서 하위 레벨 기기들이 자신의 전력 사용 스케줄 정보를 생성하면 이를 상위 레벨 기기가 판단하여 재스케줄링이 필요한 경우에 하위 레벨 기기와 상위 레벨 기기 간에 양방향 협상 과정을 통해 전력 사용 스케줄을 생성하는 전력 사용 스케줄링 시스템과 이를 이용한 스마트 그리드의 전력 사용 스케줄링 방법이다.According to the present invention, when a lower level device generates its own power use schedule information in a smart grid network in which smart terminals capable of scheduling their power use by scheduling their power use sequentially form a multi-layered structure, this is determined by a higher level device. When the power supply schedule is determined and the rescheduling is required, a power use scheduling system for generating a power use schedule through a two-way negotiation process between a low level device and a high level device, and a smart grid power use scheduling method using the same.

먼저 본 발명에 따른 스마트 그리드의 전력 사용 스케줄링 시스템의 개념부터 살펴보자면, 도 3은 본 발명에 따른 전력 사용 스케줄링을 위한 시스템의 개념도를 나타낸다.First, the concept of the power grid scheduling system of the smart grid according to the present invention, Figure 3 shows a conceptual diagram of a system for power grid scheduling according to the present invention.

본 발명에서는 자신의 전력 사용을 제어하여 전력 사용을 스케줄링할 수 있는 스마트 단말들이 순차적 다층 레벨 구조의 네트워크를 형성하며, 형성된 레벨 구조에 따라 상위 레벨의 스마트 단말과 그 하위 레벨의 스마트 단말들이 협상 과정을 통해 하위 레벨의 스마트 단말에 대한 최적의 전력 사용 스케줄링을 생성하게 되는데, 상기 도 3에 도시된 바와 같이 하나의 스마트 홈에는 자신의 전력 사용을 제어하여 전력 사용을 스케줄링할 수 있는 스마트 가전기기들이 최하위의 말단 레벨로 구성되고, 그 상부 레벨로 상기 스마트 홈 상의 상기 스마트 가전기기인 스마트 단말들과 양방향적 협상 과정을 통해 전력 사용에 대한 최적의 스케줄링을 수행하는 스마트 허브가 구성된다.In the present invention, smart terminals capable of controlling their own power usage to schedule power usage form a sequential multi-level network, and a negotiation process between a higher level smart terminal and a lower level smart terminals according to the formed level structure Through generating the optimal power usage scheduling for the lower level smart terminal, as shown in FIG. 3, one smart home smart home appliances that can schedule power usage by controlling their power usage The smart hub is configured at the lowest end level, and performs an optimal scheduling of power usage through a two-way negotiation process with smart terminals that are the smart home appliances on the smart home.

여기서, 상기 스마트 허브는 상기 스마트 단말의 전력 사용 스케줄링을 협상하고 관리뿐만 아니라 보다 바람직하게는 해당 건물이나 공장의 에너지를 관리하는 장치를 포함할 수 있는데, 스마트 홈의 경우에는 HEMS(Home Energy Management System), 오피스 건물의 경우에는 BEMS(Building Energy Management System), 공장의 경우에는 FEMS(Factory Energy Management System) 등의 에너지 관리 장치가 상기 스마트 허브에 포함되는 개념이 될 수 있다.Here, the smart hub may include a device that negotiates and manages power usage scheduling of the smart terminal, and more preferably, manages energy of a corresponding building or factory. In the case of a smart home, a HEMS (Home Energy Management System) In the case of an office building, an energy management device such as a building energy management system (BEMS) and a factory energy management system (FEMS) may be included in the smart hub.

이와 같은 최말단 레벨을 구성하는 스마트 단말들과 그 상위 레벨을 구성하는 스마트 단말인 스마트 허브가 모여 스마트 아파트, 스마트 단지, 스마트 공장, 스마트 오피스 등의 스마트 영역을 형성할 수 있다.The smart terminals constituting the last level and the smart hub constituting the upper level can be gathered to form smart areas such as smart apartments, smart complexes, smart factories, and smart offices.

그리고 상기 스마트 허브에 대한 상위 레벨로 스마트 게이트웨이가 구성되며, 상기 스마트 게이트웨이는 상기 스마트 허브로부터 전력 사용 스케줄 정보를 보고받고 상기 스마트 허브와 협상과정을 통해 상기 스마트 허브 이하 레벨에 대한 최적의 전력 사용 스케줄링을 수행하는데, 여기서 상기 스마트 게이트웨이는 단순히 자신보다 하위 레벨의 스마트 단말에 대한 전력 사용 스케줄링을 양방향 협상을 통해 관리하는 스마트 단말일 수 있으나 보다 바람직하게는 상기 스마트 게이트웨이는 소규모 일정 지역이나 아파트 단지, 공장 단지 등의 집합 건물의 에너지를 관리하는 에너지 관리 시스템을 포함할 수 있다.A smart gateway is configured at a higher level for the smart hub, and the smart gateway reports power usage schedule information from the smart hub, and negotiates an optimal power usage for the smart hub or lower level through a negotiation process with the smart hub. Wherein, the smart gateway may simply be a smart terminal that manages the power use scheduling for the smart terminal at a lower level than the self through two-way negotiation, but more preferably the smart gateway is a small area or apartment complex, factory It may include an energy management system that manages the energy of aggregate buildings such as complexes.

또한 네트워크가 형성되는 선택적인 구성에 따라 최말단 레벨의 스마트 단말이 상기 스마트 허브를 거치지 않고 바로 상기 스마트 게이트웨이에 자신의 전력 사용 스케줄을 보고하고 상기 스마트 게이트웨이와 상기 스마트 단말이 양방향 협상 과정을 통해 상기 스마트 단말의 전력 사용에 대한 재스케줄링이 수행될 수도 있다.In addition, according to an optional configuration in which a network is formed, the smart terminal of the last level reports its power usage schedule directly to the smart gateway without passing through the smart hub, and the smart gateway and the smart terminal communicate through the bidirectional negotiation process. Rescheduling of power usage of the smart terminal may be performed.

그리고 상기 스마트 게이트웨이보다 상위 레벨로 스마트 그리드 스케줄러가 구성되는데, 상기 스마트 그리드 스케줄러는 상기 스마트 게이트웨이와 양방향 협상 과정을 통해 상기 스마트 게이트웨이 이하 레벨에 대한 최적의 전력 사용 스케줄링을 수행하는데, 상기 스마트 그리드 스케줄러에 의한 전력 사용 스케줄 정보는 결국 최말단 레벨의 스마트 단말부터 최상위 레벨의 스마트 그리드 스케줄러까지를 통합한 전체 전력 사용에 대한 스케줄이 되며, 바람직하게는 상기 스마트 그리드 스케줄러는 일정지역의 에너지를 관리하는 마이크로 그리드의 EMS(Energy Management System)을 포함하는 개념이 될 수 있다.The smart grid scheduler is configured to a higher level than the smart gateway. The smart grid scheduler performs an optimal power usage scheduling for the smart gateway sub-level through a bidirectional negotiation process with the smart gateway. The power usage schedule information by the end becomes a schedule for the total power usage integrating from the last level smart terminal to the top level smart grid scheduler. Preferably, the smart grid scheduler manages energy of a certain area. It can be a concept including the EMS (Energy Management System).

이와 같은 본 발명에 따른 다층 레벨 구조를 형성한 스마트 그리드 네트워크에 포함된 전체 스마트 단말의 전력 사용에 대한 전력 사용 스케줄 정보를 생성하고, 이를 바탕으로 발전 설비는 최적의 발전량을 산출할 수 있게 되므로, 불필요한 잉여 예비 전력의 생산과 예상하지 못한 전력 소비량으로 인해 블랙아웃이 발생하는 문제를 해결할 수 있게 된다.
Since the power generation schedule information on the power usage of all the smart terminals included in the smart grid network having a multi-level structure according to the present invention is generated, and the power generation equipment can calculate the optimal generation amount based on this, The production of redundant redundant power and unexpected power consumption can solve the problem of blackout.

도 4는 본 발명에 따른 전력 사용 스케줄링을 위한 시스템의 실시예에 대한 구성도를 도시한다.4 shows a schematic diagram of an embodiment of a system for power usage scheduling in accordance with the present invention.

최하위 레벨인 제1 레벨 기기로는 자신의 전력 사용을 제어하여 전력 사용을 스케줄링할 수 있는 스마트 단말이 구성되는데, 가령 스마트 가전기기로서 스마트 냉장고(10a), 스마트 TV(10b), 스마트 세탁기(10c) 등이 포함될 수 있고, 스마트 사무기기로서 스마트 복합기(10d), 스마트 서버(10e) 등이 포함될 수도 있으며, 또한 스마트 공장기기로서 스마트 공작기기(10f) 등이 포함될 수 있다.The first level device, which is the lowest level, is configured with a smart terminal that can control its own power use to schedule power use. For example, as a smart home appliance, a smart refrigerator 10a, a smart TV 10b, and a smart washing machine 10c. ) May be included, and the like, may include a smart multifunction device (10d), a smart server (10e) and the like, and may also include a smart machine tool (10f) as a smart factory equipment.

여기서 각각의 최하위 말단 단말들이 자신의 전력 사용을 제어하여 전력 사용을 스케줄링하는 기능을 보유하지 못한 경우에는 이들 최하위 말단 단말의 동작을 구체적으로 제어하여 전력 사용을 스케줄링할 수 있는 별도의 스마트 단말이 구성될 수도 있다.Here, when each of the lowest terminal terminals do not have a function of scheduling their power usage by controlling their own power usage, a separate smart terminal may be configured to specifically control the operation of these lowest terminal terminals to schedule power usage. May be

그리고 제2 레벨 기기에는 각각 그 하위로 적어도 하나이상의 제1 레벨 기기들이 연계되며, 좁은 범위에서의 제2 레벨 기기는 스마트 미터기(100a, 100d), IHD(In Home Display)(100b), 스마트 태그(100c) 등이 될 수 있지만 넓은 범위에서의 제2 레벨 기기는 HEMS, BEMS, FEMS 등의 에너지 관리 장치가 될 수도 있다.At least one first level device is connected to the second level device, respectively, and the second level device in the narrow range includes the smart meters 100a and 100d, the IHD (In Home Display) 100b, and the smart tag. 100c, etc., but the second level device in a wide range may be an energy management device such as HEMS, BEMS, FEMS, or the like.

상기 제2 레벨 기기는 자신과 연계된 제1 레벨 기기들로부터 전력 사용 스케줄 정보를 보고 받고 이를 취합하며, 취합된 전력 사용량의 특정 시간대에서 피크치가 발생하거나 과거 전력 사용 패턴보다 전력 사용량이 현저히 증가된 경우에는 상기 제1 레벨 기기들로 전력 사용에 대한 재스케줄링을 요청하게 된다. 상기 재스케줄링은 상기 제1 레벨 기기와 상기 제2 레벨 기기 간의 협상 과정을 통해 수행되는데 이는 이후에 본 발명에 따른 전력 사용 스케줄링 방법에 대한 실시예를 통해 보다 자세히 살펴보기로 한다.The second level device receives and collects power usage schedule information from the first level devices associated with the second level device, and generates a peak value at a specific time period of the collected power usage or significantly increases power consumption than the past power usage pattern. In this case, the first level devices request rescheduling of power usage. The rescheduling is performed through a negotiation process between the first level device and the second level device, which will be described later in more detail through an embodiment of a power usage scheduling method according to the present invention.

제3 레벨 기기는 각각 그 하위로 적어도 하나이상의 제2 레벨 기기들이 연계되는데, 상기 도 4의 실시예에서는 상기 제3 레벨 기기를 스마트 모뎀(200a, 200b, 200c)으로 도시하였으나, 이는 좁은 범위에서의 상기 제3 레벨 기기에 대한 예시로서 만약 상기 제2 레벨 기기가 스마트 미터기나 스마트 태그 등이 될 경우에는 상기 제3 레벨 기기는 데이터를 라우팅하는 스마트 게이트웨이부터 HEMS, BEMS, FEMS 등의 에너지 관리 장치가 될 수 있고, 만약 상기 제2 레벨 기기가 HEMS, BEMS, FEMS 등의 에너지 관리 장치로 구성되는 경우에는 상기 제3 레벨 기기는 이들 에너지 관리 장치보다 상위 개념인 마이크로 그리드의 에너지 관리 장치가 될 수도 있다.At least one second level device is associated with each of the third level devices. In the embodiment of FIG. 4, the third level device is illustrated as the smart modems 200a, 200b, and 200c. As an example of the third level device, if the second level device is a smart meter or a smart tag, the third level device is an energy management device such as HEMS, BEMS, FEMS, etc. from a smart gateway through which data is routed. If the second level device is composed of energy management devices such as HEMS, BEMS, FEMS, etc., the third level device may be a microgrid energy management device having a higher concept than these energy management devices. have.

그리고 제4 레벨 기기는 스마트 그리드 스케줄러(300)로서, 상기 제3 레벨 기기들로부터 전력 사용 스케줄 정보를 보고 받고 이를 취합하여 협상이 필요하다고 판단되면 해당 제3 레벨 기기와 전력 사용에 대한 재스케줄링을 수행하는데, 결국 상기 제1 레벨 기기부터 상기 제3 레벨 기기까지의 전체 스마트 단말에 대한 전력 사용량을 스케줄링하는 것이다.
The fourth level device is a smart grid scheduler 300. When the fourth level device reports power usage schedule information from the third level devices and collects it, it is determined that negotiation is necessary and then reschedules the power usage with the corresponding third level device. In the end, the power usage for all the smart terminals from the first level device to the third level device is scheduled.

이와 같은 본 발명의 전력 사용 스케줄링 시스템은, 전력 소비 말단부터 순차적으로 다층 레벨 구조로 형성되는 네트워크에 위치하는 스마트 단말들이 자신보다 하위 레벨 기기의 단기, 중기 또는 장기의 전력 사용 예정 스케줄을 상위 레벨 기기로 보고하고 필요에 따라 재스케줄링 과정을 수행하며, 최종적으로 스마트 그리드 스케줄러에서 취합된 모든 스마트 단말들의 전력 사용 예정 스케줄 정보를 바탕으로 전체 전력 시스템의 전력 사용량을 예측하여 최적의 발전량을 스케줄링할 수 있게 된다.
In the power usage scheduling system of the present invention, smart terminals located in a network having a multi-level structure sequentially from a power consumption terminal have higher-level devices that schedule short-term, medium-term, or long-term power usage of lower-level devices than their own. Report and perform the rescheduling process as necessary, and finally, based on the power schedule schedule information of all smart terminals collected by the smart grid scheduler, the power consumption of the entire power system can be predicted to schedule optimal generation. do.

나아가서 본 발명에서는 상기에서 살펴본 본 발명에 따른 전력 사용 스케줄링 시스템을 이용하여 스마트 그리드에 대한 전력 사용을 스케줄링하는 방법을 제시하는데, 개념적으로 본 발명에 따른 전력 사용 스케줄링 방법은, 하위 레벨 기기가 자신의 전력 사용을 스케줄링하여 전력 사용 스케줄을 생성하고, 생성된 전력 사용 스케줄 정보를 자신과 연계된 상위 레벨 기기로 전송하는 전력 사용 스케줄 전송 단계 및 상위 레벨 기기가 자신과 연계된 하나이상의 하위 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받아 이를 취합하고, 취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량에 기초하여 상기 하위 레벨 기기와 전력 사용 조정에 대한 재스케줄링을 협상하는 전력 사용 스케줄링 조정 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
Furthermore, the present invention proposes a method of scheduling power usage for a smart grid using the power usage scheduling system according to the present invention as described above. A schedule of power usage is generated to generate a power usage schedule, and a power usage schedule transmission step of transmitting the generated power usage schedule information to a higher level device associated with the same, and the power from one or more lower level devices associated with the high level device. And receiving the use schedule information, collecting the collected use schedule information, and negotiating rescheduling of the use of power with the lower level device based on the power usage according to the collected power use schedule information. .

본 발명에 따른 전력 사용 스케줄링 방법에 대한 실시예를 통해 그 과정을 구체적으로 살펴보자면, 도 5는 본 발명에 따른 전력 사용 스케줄링 방법의 실시예에 대한 흐름도를 도시한다.Looking at the process through the embodiment of the power usage scheduling method according to the present invention in detail, Figure 5 shows a flow chart of an embodiment of the power usage scheduling method according to the present invention.

제1 레벨의 스마트 단말(10)은 통상의 스마트 그리드 시스템의 최종 말단에 위치하여 전력을 직접 소비하는 노드로서, 미래의 일정 기간 동안 자신들이 사용할 전력량을 미리 스케줄링(S10)하여 제1 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 생성하고, 상기 제1 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 자신보다 상위 레벨인 제2 레벨의 스마트 허브(100)로 실시간 또는 주기적으로 보고(S50)한다.The first level smart terminal 10 is a node located directly at the last end of a typical smart grid system and directly consumes power. The first level smart terminal 10 uses the first level power by scheduling (S10) the amount of power to be used for a certain period of time in the future. The schedule information is generated and the first level power usage schedule information is reported in real time or periodically to the smart hub 100 of the second level which is higher than itself (S50).

여기서 상기 제1 레벨의 스마트 단말에서의 스케쥴링은 다양한 기술을 이용할 수 있는데, 예를 들어 가정의 에어컨의 경우 온도, 날씨 등의 일기 예보 정보를 기반으로 단기, 중기 및 장기 전력 사용 일정을 스케쥴링 할 수 있고, 추가적으로 에어컨 사용자의 재실 스케쥴 정보 등을 입력 받아 이를 기초로 전력 사용에 대한 스케쥴링을 보정할 수 있다. Here, the scheduling of the first level smart terminal may use various techniques. For example, in the case of the air conditioner in the home, the short-term, medium-term, and long-term power use schedule may be scheduled based on weather forecast information such as temperature and weather. In addition, the schedule of the power usage may be corrected based on the input of the room schedule information of the air conditioner user.

또한 공장의 장비들의 경우, 공장 가동 시간을 공장 관리자에 의해 입력 받고, 스케쥴링을 할 수 있으며, 사무실의 사무기기의 경우 사무원의 출근 및 퇴근 정보 등을 이용하여 전력 사용에 대한 스케쥴링을 할 수 있다. In addition, in the case of the equipment of the factory, the plant operating time is input by the plant manager, can be scheduled, and in the case of the office equipment of the office can be scheduled for the power use using the attendance and leave information of the clerk.

제2 레벨의 스마트 허브(100)는 스마트 허브(100)에 연결되어 있는 모든 스마트 단말(10)들로부터 각각의 전력 사용 스케줄 정보를 보고 받고 이를 취합(S110)하여 미래의 일정 기간 동안 사용할 자신의 전력 사용량과 자신과 연계된 제1 레벨의 스마트 단말(10)에 대한 취합된 전력 사용량을 포함하는 제2 레벨 단계에서의 전력 사용을 스케줄링(S120)하여 제2 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 생성한다. The second level smart hub 100 receives the respective power usage schedule information from all the smart terminals 10 connected to the smart hub 100 and collects them (S110) to use them for a certain period of the future. The second level power use schedule information is generated by scheduling the power use in the second level step including the power usage and the collected power usage of the first level smart terminal 10 associated with the self (S120).

그리고 상기 제2 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 분석(S130)하여 상기 제1 레벨의 스마트 단말(10)의 전력 사용 재스케줄링에 대한 협상 필요 여부를 판단(S140)하는데, 가령 특정 시간대에 피크 전력이 예상되거나 과거 전력 사용 패턴보다 현저히 증가되는 전력 사용이 발생하면 상기 제1 레벨의 스마트 단말(10)들과 전력 사용에 대한 재스케줄링을 위한 협상이 필요한 것으로 판단한다.The second level power usage schedule information is analyzed (S130) to determine whether to negotiate power rescheduling of the first level smart terminal 10 (S140). Or when power usage is significantly increased than the past power usage pattern, it is determined that negotiation with the first level smart terminals 10 for rescheduling power usage is necessary.

협상이 필요하다고 판단되는 경우에 제2 레벨의 스마트 허브(100)는 연계된 모든 제1 레벨의 스마트 단말(10)에게 전력 사용에 대한 재스케줄링을 요청할 수도 있으나, 바람직하게는 전력 사용의 재스케줄링에 대한 협상 대상인 제1 레벨의 스마트 단말(10)을 선택(S160)하여 선택된 제1 레벨의 스마트 단말(10)에게만 전력 사용의 재스케줄링에 대한 협상을 실행할 수 있다.When it is determined that negotiation is necessary, the second level smart hub 100 may request rescheduling of power usage from all the first level smart terminals 10 associated with it, but preferably, rescheduling power usage. The smart terminal 10 of the first level to be negotiated with may be selected (S160) to negotiate rescheduling of power usage only to the selected first level smart terminal 10.

상기 협상의 과정에 대한 하나의 실시예로서, 제2 레벨의 스마트 허브(100)는 협상 대상인 제1 레벨의 스마트 단말(10)에게 스케줄링된 특정 시간대 대신에 취합된 전력 사용량에 기초하여 전력 소비를 분산시킬 수 있는 권장 시간대를 제시하며, 제1 레벨의 스마트 단말(10)은 자신의 전력 사용에 대한 재스케줄링 과정에서 상기 권장 시간대를 수용할 수 있으면 상기 특정 시간대의 전력 사용을 줄이고 상기 권장 시간대에 전력을 사용하는 것으로 전력 사용에 대한 스케줄링(S10)을 다시 수행하게 된다.As an embodiment of the negotiation process, the second level smart hub 100 uses the power consumption based on the collected power usage instead of a specific time period scheduled to the first level smart terminal 10 to be negotiated. It suggests a recommended time zone that can be distributed, and the first level smart terminal 10 reduces the power use of the specific time zone in the recommended time zone if the recommended time zone can be accommodated in the rescheduling process for its power usage By using power, scheduling (S10) for power usage is performed again.

이와 같은 협상 과정에 따른 구체적인 실시예로서 도 6은 본 발명에 따른 제1 레벨 기기의 전력 사용 스케줄링을 조정하는 실시예를 도시한다.As a specific embodiment of the negotiation process, FIG. 6 illustrates an embodiment of adjusting power use scheduling of the first level device according to the present invention.

상기 도 6에서 (a)는 제1 레벨의 스마트 단말(10)들이 각각 제2 레벨의 스마트 허브(100)로 보고한 최초 전력 사용 스케줄 정보에 따른 그래프와 제2 레벨의 스마트 허브(100)가 제1 레벨의 스마트 단말(10)들의 최초 전력 사용 스케줄 정보를 취합한 전력 사용량에 대한 그래프를 도시한다.6A illustrates a graph according to initial power use schedule information reported by the first level smart terminals 10 to the second level smart hub 100 and the second level smart hub 100. A graph of power usage collected from the first power usage schedule information of the first level smart terminals 10 is shown.

상기 도 6의 (a)에 도시된 실시예에서는 제1 레벨의 스마트 단말(10)들의 전력 사용 스케줄 정보를 취합한 전력 사용량의 경우에 18시대에 피크 전력(500)이 발생되었다.In the embodiment illustrated in FIG. 6A, the peak power 500 is generated in the 18th time in the case of the power usage which collects the power usage schedule information of the first level smart terminals 10.

상기 18시대에 피크 전력을 분산 시키기 위해 제2 레벨의 스마트 허브(100)는 제1 레벨의 스마트 단말(10)들의 18시대의 전력 사용(510)에 대한 전력 사용 스케줄 정보를 분석한다. 냉장고(530)의 경우 자신의 전력 소비 패턴 중 18시대에 가장 많은 전력을 소비하는 것으로 판단되는데, 특정 시간대에 일정시간 동안 냉동 장치를 구동시키지 않고 자신의 보냉 능력으로 견딜 수 있으므로 제2 레벨의 스마트 허브(100)는 협상 대상으로 냉장고(530)를 선택할 수 있으며, 에어컨(560)의 경우 기온을 고려하여 낮시간대에는 전력 소비 조정이 어려울 수 있으나 저녁 시간대에는 기온이 낮아지므로 전력 소비의 조정이 가능한데, 에어컨(560)의 저녁 시간대의 전력 소비 패턴 중 18시에 많은 전력을 소비하는 것으로 판단되므로 제2 레벨의 스마트 허브(100)는 협상 대상으로 에어컨(560)을 선택할 수 있다.The smart hub 100 of the second level analyzes the power usage schedule information for the power usage 510 of the 18th age of the first level smart terminals 10 in order to distribute the peak power in the 18th age. In the case of the refrigerator 530, it is determined that the most power consumption is consumed in the 18th age of the power consumption patterns. The refrigerator 530 can withstand its own cold storage capacity without driving the refrigerating device for a certain period of time at a specific time. The hub 100 may select the refrigerator 530 as a negotiation target, and in the case of the air conditioner 560, it may be difficult to adjust power consumption during the daytime in consideration of the temperature, but the temperature may decrease during the evening, and thus the power consumption may be adjusted. In the evening, the power consumption pattern of the air conditioner 560 is determined to consume a lot of power at 18:00, so the second level smart hub 100 may select the air conditioner 560 as a negotiation target.

제2 레벨의 스마트 허브(100)는 제1 레벨의 스마트 단말인 냉장고(530)와 에어컨(560)에 전력 소비의 협상을 위해 권장 시간대를 제시할 수 있는데, 냉장고(530)에는 피크 전력 소비 시간대인 18시대의 전력 소비를 분산시키기 위해 그 이전 시간인 17시대로 권장 시간대를 제시하여 전력 사용에 대한 재스케줄링 협상을 시작하고, 에어컨(560)에는 저녁 시간대의 기온을 고려하여 별도의 권장 시간대를 제시하지 않고 적절한 수준으로 전력 소비에 대한 재스케줄링을 요청하여 이에 대한 협상을 시작한다.The second level smart hub 100 may present a recommended time zone for negotiation of power consumption to the refrigerator 530 and the air conditioner 560 which are the first level smart terminals, and the peak power consumption time zone for the refrigerator 530. In order to disperse power consumption at 18 o'clock, the recommended time zone is suggested as the previous time, 17 o'clock, to start rescheduling negotiations on power usage. The air conditioner 560 has a separate recommended time zone considering the evening temperature. Instead of presenting it, we request a rescheduling of power consumption at an appropriate level to begin negotiations.

전력 사용의 협상에 따라 냉장고(530)와 에어컨(560)은 자신의 전력 사용을 다시 스케줄링(S10)하여 제2 레벨의 스마트 허브(100)가 제시하는 권장 사항에 동의할 수 있으며, 그에 따라 전력 사용 재스케줄 정보를 생성하여 제2 레벨의 스마트 허브(100)에 보고(S50)한다.According to the negotiation of the power use, the refrigerator 530 and the air conditioner 560 may reschedule their power use (S10) to agree with the recommendation suggested by the second level smart hub 100, and accordingly, the power The usage reschedule information is generated and reported to the smart hub 100 of the second level (S50).

상기 도 6의 (b)는 제1 레벨의 냉장고(530)와 에어컨(560)이 자신의 전력 사용을 재스케줄링 하여 제2 레벨의 스마트 허브(100)에 보고한 전력 사용 재스케줄 정보에 따른 그래프와 제2 레벨의 스마트 허브(100)가 제1 레벨의 스마트 단말(10)들의 전력 사용 스케줄 정보를 취합한 전력 사용량에 대한 그래프를 도시한다.6 (b) is a graph according to power usage rescheduling information reported by the first level refrigerator 530 and the air conditioner 560 to the second level smart hub 100 by rescheduling their own power usage. And a power usage schedule in which the smart hub 100 of the second level collects the power usage schedule information of the smart terminals 10 of the first level.

제1 레벨의 냉장고(530) 및 에어컨(560)과 제2 레벨의 스마트 허브(100) 간의 전력 사용에 대한 협상 결과에 따른 전력 사용 재스케줄링 결과에 따르면, 상기 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 냉장고(530)와 에어컨(560)의 18시대 전력 사용(510a)을 재스케줄링하여 전력 사용을 분산시켰으며, 이로 인해 제1 레벨 스마트 단말(10)들의 최초 전력 사용 스케줄 정보에 의하면 18시대에 피크 전력(500)이 발생했으나 전력 사용에 대한 재스케줄링에 의해 18시대의 전력 사용(500a)이 현격히 줄어들었음을 알 수 있다.According to the power usage rescheduling result according to the negotiation result of the power usage between the first level refrigerator 530 and the air conditioner 560 and the second level smart hub 100, the power usage rescheduling shown in FIG. As described above, the power use 510a of the refrigerator 530 and the air conditioner 560 is rescheduled to distribute the power use, and accordingly, according to the initial power use schedule information of the first level smart terminals 10, Although peak power 500 has been generated, it can be seen that the power use 500a of the 18th era is significantly reduced by rescheduling the power use.

나아가서 상기와 같은 전력 사용에 대한 재스케쥴링에 따른 전력 사용량을 제2 레벨의 스마트 허브(100)가 분석한 결과, 피크전력이 낮아지거나 분산치가 낮아지는 전력 사용의 재스케쥴링에 대해서는 제1 레벨의 스마트 단말(10)들로부터의 전력 사용 스케줄 정보를 수락하지만, 새롭게 피크 전력이 발생하는 전력 사용의 재스케줄링의 경우에는 제1 레벨의 스마트 단말(10)들로부터의 전력 사용 스케줄 정보를 거부할 수도 있다.Furthermore, as a result of analyzing the power usage according to the rescheduling of the power usage as described above, the second level smart hub 100 analyzes the power usage of the first level smart for the rescheduling of the power usage which results in lower peak power or lower dispersion. Although the power usage schedule information from the terminals 10 is accepted, the power usage schedule information from the first level smart terminals 10 may be rejected in the case of the rescheduling of the power usage in which the peak power is newly generated. .

또한 제2 레벨의 스마트 허브(100)가 하나의 주택이나 건물 내에 배치된 제1 레벨의 스마트 단말(10)들과 연결되는 경우에 제1 레벨의 스마트 단말(10)들은 동일한 전력 단가를 적용 받게 되며, 결국 제2 레벨의 스마트 허브(100)는 전력 사용료를 지불하는 기본 단위가 될 수도 있다.In addition, when the second level smart hub 100 is connected to the first level smart terminals 10 disposed in one house or building, the first level smart terminals 10 may receive the same power unit price. As a result, the second level smart hub 100 may be a basic unit for paying a power usage fee.

이와 같은 전력 사용에 대한 스케쥴링 및 재스케쥴링은 제1 레벨의 스마트 단말(10)에 전력 사용에 대한 변동사항이 발생할 때마다 제2 레벨의 스마트 허브(100)로 보고하여 전력 사용에 대한 재협상을 하게 되며, 필요에 따라서는 단기, 중기 및 장기로 분류하여 관리할 수도 있다. 가령 단기, 중기 및 장기의 실시예를 들자면, 시간 단위로 24시간, 일 단위로 7일간, 주간 단위로 4주간, 월 단위로 12월간 등 다양한 주기로 분류하여 전력 사용에 대한 스케줄링을 실시할 수 있다. Such scheduling and rescheduling of power usage is reported to the smart hub 100 of the second level whenever a change in power usage occurs in the first level smart terminal 10 so that the power usage can be renegotiated. If necessary, it can be classified into short-term, medium-term and long-term management. For example, short-term, medium-term, and long-term embodiments may be scheduled for power usage by classifying into various periods such as 24 hours in time, 7 days in daily, 4 weeks in weekly, and 12 months in monthly. .

이와 같은 과정을 거쳐 협상이 완료되면, 제2 레벨의 스마트 허브(100)는 제2 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 자신보다 상위 레벨인 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)로 보고(S150)한다.When the negotiation is completed through the above process, the second level smart hub 100 reports the second level power usage schedule information to the third level smart gateway 200 that is higher than itself (S150).

제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)는 제2 레벨의 스마트 허브(100)의 집합과 네트워크로 연결되어 있으며, 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)는 자신에 연결되어 있는 모든 스마트 허브(100)들로부터 각각의 전력 사용 스케쥴 정보를 보고(S150) 받고 이를 취합(S210)하여 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)에서의 제3 레벨 전력 사용 스케쥴 정보를 생성(S220)한다.The third level smart gateway 200 is connected to the network of the second level smart hub 100, and the third level smart gateway 200 is connected to all of the smart hubs 100 connected to the network. Each of the power usage schedule information is reported (S150) and collected (S210) to generate the third level power usage schedule information in the smart gateway 200 of the third level (S220).

그리고 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)는 제3 레벨 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량을 분석(S230)하여, 총 전력 사용 스케줄 상에서 특정 시간대에 피크 전력이나 현저한 전력 사용량의 증가가 예상되는지를 판단하고 만약 피크 전력이나 현저한 전력 사용량의 증가가 발생될 것으로 판단되면 자신과 연계된 제2 레벨의 스마트 허브(100)들과 전력 사용의 스케줄링에 대한 협상(S240)을 시작한다.The third level smart gateway 200 analyzes power usage according to the third level power usage schedule information (S230), and determines whether peak power or a significant increase in power usage is expected at a specific time period on the total power usage schedule. If it is determined that an increase in peak power or significant power usage will occur, negotiation with the second level smart hubs 100 associated with itself for scheduling of power usage is started (S240).

제3 레벨 전력 사용 스케줄 상에서 피크 전력이나 현저한 전력 사용량의 증가가 발생하는 시점에서 전력 사용의 재스케쥴링이 가능한 제2 레벨의 스마트 허브(100)를 선택하고 선택된 제2 레벨의 스마트 허브(100)에 전력 사용 재스케줄링을 요청한다. 이때 전력 사용이 가장 낮은 시점과 재스케쥴링에 따른 전력 사용에 대하여 적용할 수 있는 전력 단가 정보로서 상대적으로 낮은 요금 정보도 같이 전송할 수 있다. Select a second level smart hub 100 capable of rescheduling power usage at a point when peak power or significant power usage increases on the third level power usage schedule, and select the second level smart hub 100. Request rescheduling of power usage. In this case, relatively low rate information may be transmitted as power unit price information applicable to the point of time when power use is lowest and power use according to rescheduling.

상기와 같은 전력 요금 정책을 반영하는 사항에 대하여 살펴보자면, 제3 레벨의 스마트 게이트웨이는 제2 레벨의 스마트 허브의 전력 사용 스케쥴 정보를 보고 받아, 전력 총 사용량과 분산치를 분석하여 제2 레벨 전력 사용 스케줄 정보에 대한 예상 전력 단가를 산출하여 제공할 수도 있다. 여기서 전력 단가는 총 사용량과 분산치에 비례해서 책정하여, 제2 레벨의 스마트 허브(100)가 스스로 전력 사용 스케줄링을 통해 최대한 총 사용량과 분산치를 낮추도록 유도하게 된다. 또한 최종 전력 사용 결과를 분석하여 목표치 대비 달성율이 높을 경우 전력 사용료에 대한 별도의 인센티브를 제시하고, 낮을 경우에는 할증을 적용하여, 제2 레벨의 스마트 허브(100)가 자신의 목표치에 최대한 근접하게 내부 제어를 할 수 있도록 유도할 수도 있다. 이와 같은 과정은 스마트 그리드의 전력 사용 예측치의 정확도를 높일 수 있는 효과를 가져오게 된다. As to the matters reflecting the above-described power rate policy, the third-level smart gateway receives the power usage schedule information of the second-level smart hub, analyzes the total power usage and the dispersion value, and then uses the second-level power usage. The expected power unit price for the schedule information may be calculated and provided. In this case, the power unit price is set in proportion to the total usage amount and the dispersion value, thereby inducing the second level smart hub 100 to lower the total usage amount and the dispersion value as much as possible through power usage scheduling. In addition, by analyzing the results of the final power use, if the achievement rate is higher than the target value, a separate incentive for the power usage fee is presented, and if it is low, the premium hub is applied so that the second level smart hub 100 can be as close as possible to its target value. It can also lead to internal control. This process has the effect of increasing the accuracy of the power grid prediction of the smart grid.

제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)는 제2 레벨의 스마트 허브(100)들 중 협상 대상인 제2 레벨의 스마트 허브(100)를 선택(S260)할 수도 있고, 모든 제2 레벨의 스마트 허브(100)에게 예상 전력 단가 정보를 제공하여 제2 레벨의 스마트 허브(100) 자신이 전력 사용의 재스케줄링을 선택할 수도 있다.The third level smart gateway 200 may select (S260) the second level smart hub 100 to be negotiated among the second level smart hubs 100, or all the second level smart hubs 100. ) By providing the estimated power unit price information, the second level of the smart hub 100 itself may choose to reschedule the power usage.

그러면 제2 레벨의 스마트 허브(100)는 피크 전력 시간대와 상대적으로 저전력 사용 시간대 및 예상 전력 단가를 고려하여 전력 사용에 대한 재스케쥴링(S120)을 수행하는데, 여기서 제2 레벨 전력 사용을 다시 스케줄링함에 있어서 상기에서 살펴본 제2 레벨의 스마트 허브(100)와 제1 레벨의 스마트 단말(10) 간의 협상 과정이 다시 수행될 수 있다.Then, the second level smart hub 100 performs the rescheduling (S120) for the power use in consideration of the peak power time zone, the relatively low power use time zone, and the expected power unit cost, where the second level power use is rescheduled. Therefore, the negotiation process between the second level smart hub 100 and the first level smart terminal 10 may be performed again.

상기 과정의 수행 후 제2 레벨의 스마트 허브(100)는 전력 사용에 대한 재스케줄링을 통해 생성된 제2 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(300)에 다시 보고하고, 제3 레벨의 게이트웨이(200)는 새로 제시된 제2 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 다시 분석하여, 피크전력이 낮아지거나 분산치가 낮아지는 전력 사용 스케줄에 대해서는 수락하고, 새롭게 피크 전력이 발생하거나 분산치가 높아지는 전력 사용 스케쥴에 대해서는 거부할 수도 있다After performing the above process, the second level smart hub 100 reports the second level power usage schedule information generated through rescheduling the power usage to the third level smart gateway 300 again, and the third level. The gateway 200 of the controller 200 analyzes the newly presented second level power usage schedule information again, and accepts the power usage schedule for which the peak power is lowered or the variance is lowered, and to the power usage schedule where the new peak power is generated or the variance is increased. You can refuse

제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)와 제2 레벨의 스마트 허브(100) 간의 최종 협상이 완료되면 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)는 제3 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 자신 보다 상위 레벨인 제4 레벨의 스마트 그리드 스케쥴러(300)에 보고(S250)하게 된다.When the final negotiation between the third level smart gateway 200 and the second level smart hub 100 is completed, the third level smart gateway 200 sets the third level power usage schedule information higher than itself. The level is reported to the smart grid scheduler 300 (S250).

나아가서 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)는 스마트 그리드의 주 발전 설비로부터 전력을 공급 받을 수도 있지만, 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)가 마이크로 그리드의 에너지 관리 장치를 포함하는 경우에는 마이크로 그리드의 지역 발전 설비로부터 전력을 공급 받을 수도 있다. 따라서 최종 협상 완료된 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)는 제3 레벨 전력 사용 스케줄 정보의 생성시에 마이크로 그리드의 발전 설비로부터 공급 받을 수 있는 전력량을 제외한 전력 사용 스케줄 정보를 제4 레벨의 스마트 그리드 스케쥴러(300)에 보고할 수도 있다. Further, the third-level smart gateway 200 may be supplied with power from the main power generation facilities of the smart grid, but in the case where the third-level smart gateway 200 includes a micro grid energy management device, the area of the micro grid may be used. It can also be powered from a power plant. Therefore, the final level of the negotiated third level smart gateway 200 provides the power usage schedule information excluding the amount of power that can be supplied from the power generation facilities of the micro grid when the third level power usage schedule information is generated, the fourth level smart grid scheduler. You may report to 300.

특히 전력 사용에 대한 최종 협상이 완료된 제3 레벨의 스마트 게이트 웨이(200)의 제3 레벨 전력 사용 스케줄 정보에서도 전력 사용 피크치가 여전히 높다면, 마이크로 그리드의 발전 설비를 전력 사용 피크치가 높은 시점에서 보조적으로 가동하여 마이크로 그리드에서 자체적으로 생산되는 전력량은 제3 레벨 전력 사용 스케줄 정보에서 제외하고, 그외의 전력 사용량에 대한 전력 사용 스케줄을 제4 레벨의 스마트 그리드 스케쥴러(300)에 보고할 수 있다. 이 경우 전체 스마트 그리드 스케쥴러(300)의 전력 사용 변동을 줄일 수 있으므로 결과적으로 전체 스마트 그리드의 전력 사용 스케줄링에 대한 재협상 회수를 줄이는 효과를 가져올 수 있다.In particular, if the power usage peak value is still high in the third level power usage schedule information of the third-level smart gateway 200 in which the final negotiation on the power usage is completed, the power generation equipment of the micro grid is assisted at a high power usage peak point. The amount of power generated by the micro grid itself may be reported to the smart grid scheduler 300 of the fourth level except for the third level power usage schedule information. In this case, since the power use variation of the entire smart grid scheduler 300 can be reduced, the result can be the effect of reducing the number of renegotiations for power usage scheduling of the entire smart grid.

다음으로 전력 사용 스케줄링의 최종 단계를 살펴보면, 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)에 네트워크로 연결된 제4 레벨의 스마트 그리드 스케줄러(300)는 본 발명에 따른 스마트 그리드 전력 시스템의 최상위 레벨로서, 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)들로부터 보고 받은 제3 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 취합하여 제4 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 생성하고 이를 기초로 최종 발전 설비의 발전 스케줄을 생성할 수 있다. Next, referring to the final stage of the power use scheduling, the fourth level smart grid scheduler 300 networked to the third level smart gateway 200 is the highest level of the smart grid power system according to the present invention. The third level power usage schedule information reported from the smart gateways 200 of the level may be collected to generate the fourth level power usage schedule information, and the generation schedule of the final power generation facility may be generated based on the third level power usage schedule information.

제4 레벨 전력 사용 스케줄 정보에 대해서는 앞서 살펴본 바와 유사하게 제4 레벨의 스마트 그리드 스케줄러(300)가 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)와 전력 사용에 대한 협상 과정이 수행될 수 있으며, 여기서도 제4 레벨의 스마트 그리드 스케줄러가 제3 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 취합하여 총 전력 사용량을 분석한 후, 특정 시간이나 기간에 전력 피크치가 높은 경우에는 제3 레벨의 스마트 게이트웨이(200)들에 전력 사용에 대한 재스케쥴링을 요청하여, 최대한 전력 피크치를 낮추는 과정을 수행한다. Similar to the above-described information regarding the fourth level power usage schedule information, the fourth level smart grid scheduler 300 may negotiate power usage with the smart gateway 200 of the third level. The level smart grid scheduler collects the third level power usage schedule information and analyzes the total power usage, and then, when the power peak is high at a specific time or period, A request for rescheduling is performed to lower the power peak as much as possible.

최종적으로 제4 레벨의 스마트 그리드 스케줄러(300)에 의해 생성되는 제4 레벨 전력 사용 스케줄 정보는 최종 말단인 제1 레벨부터 최상위 제4 레벨까지 전체 스마트 그리드 시스템을 구성하는 스마트 단말들에서 특정 시간대의 피크치 및 전체 전력 사용량을 낮추는 방향으로 능동적인 양방향 협상 과정을 통해 전력 사용을 스케줄링함으로써, 목표한 전력 사용량에 정확하게 또는 근접하게 도달하여 기존의 불필요하게 많은 여유 전력 생산이 줄어들고, 피크치에 대한 대응을 안정적으로 할 수 있게 된다.
Finally, the fourth level power usage schedule information generated by the fourth level smart grid scheduler 300 may be set in a specific time zone in the smart terminals constituting the entire smart grid system from the first level to the highest fourth level. By scheduling power usage through an active two-way negotiation process to lower peak and overall power usage, accurate or close to the target power usage can be reached, reducing the unnecessary unnecessary power generation and stable response to peak values. You can do it.

이와 같은 본 발명에 의하면 전력 소비 말단부터 순차적으로 다층 레벨 구조로 형성되는 네트워크에 위치하는 스마트 단말들이 자신보다 하위 레벨 기기의 단기, 중기 또는 장기의 전력 사용 예정 스케줄을 상위 레벨 기기로 보고하고 필요에 따라 재스케줄링 과정을 수행하며, 최종적으로 스마트 그리드 스케줄러에서 취합된 모든 스마트 단말들의 전력 사용 예정 스케줄 정보를 바탕으로 전체 전력 시스템의 전력 사용량을 예측하여 최적의 발전량을 스케줄링할 수 있게 된다.According to the present invention, smart terminals located in a network formed in a multi-level structure sequentially from a power consumption end report a short-term, medium-term, or long-term power use schedule of lower-level devices to higher-level devices. According to the rescheduling process, the optimal power generation can be scheduled by predicting the power usage of the entire power system based on the power usage schedule information of all smart terminals finally collected by the smart grid scheduler.

특히 일방향적인 전력 소비 기기의 제어를 통한 전력 소비 분산 방식이 아니고 전력 소비를 제어하기 위한 상위 레벨과 실제 전력을 소비하는 하위 레벨 간에 양방향적으로 협상 과정을 통해 전력 소비에 대한 재스케줄링을 하므로, 전력 소비 기기의 운영 효율은 유지하면서 피크 시간대를 피해 전력 소비를 분산시킬 수 있게 된다.In particular, the power consumption is not distributed through the control of the one-way power consumption device, and the power consumption is rescheduled bidirectionally between the upper level for controlling power consumption and the lower level for actual power consumption. It will be possible to distribute power consumption while avoiding peak times while maintaining the efficiency of consumer devices.

나아가서 상위 레벨의 스마트 단말이 하위 레벨의 스마트 단말에 대한 전력 사용의 재스케줄링 협상시에 과거 사용 패턴, 환경 요인 및 동일 레벨의 스마트 단말들의 전력 소비 스케줄을 고려하여 권장 시간대를 제시함으로써 특정 시간대에 전력 소비가 집중되지 않고 효과적으로 전력 소비를 분산시킬 수 있으므로 최적의 예비 전력을 보유하여 불필요한 잉여 전력을 최소화시킬 수 있게 된다.Furthermore, when the upper level smart terminal negotiates the rescheduling of the power usage for the lower level smart terminal, it presents the recommended time zone in consideration of the past usage pattern, environmental factors, and the power consumption schedule of the same level smart terminal. Consumption is not concentrated and power dissipation can be effectively distributed, thus minimizing unnecessary surplus power by maintaining optimal reserve power.

또한 상위 레벨이 하위 레벨과의 전력 사용에 대한 협상시에 피크시간대의 전력 요금 단가에 의한 예상 요금과 권장 시간대의 전력 요금 단가에 의한 예상 요금을 제시함으로써 피크 전력의 분산을 효과적으로 유도할 수 있게 된다.
In addition, when the upper level negotiates power usage with the lower level, it is possible to effectively induce peak power distribution by presenting an estimated rate based on the power rate unit price in the peak time period and an estimated rate based on the power rate unit price in the recommended time period. .

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 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to explain, and 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 within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f : 스마트 단말,
100a, 100b, 100c, 100d, 100e : 스마트 허브,
200a, 200b, 200c : 스마트 게이트웨이,
300 : 스마트 그리드 스케줄러.10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f: smart terminal,
Smart Hub, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e
200a, 200b, 200c: smart gateway,
300: Smart Grid Scheduler.

Claims (11)

자신의 전력 사용을 제어하여 전력 사용을 스케줄링할 수 있는 스마트 단말들이 순차적 다층 레벨 구조의 네트워크를 형성한 전력 사용 스케줄링 시스템을 이용하여,
하위 레벨 기기가 자신의 전력 사용을 스케줄링하여 전력 사용 스케줄을 생성하고, 생성된 전력 사용 스케줄 정보를 자신과 연계된 상위 레벨 기기로 전송하는 전력 사용 스케줄 전송 단계; 및
상위 레벨 기기가 자신과 연계된 하나이상의 하위 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받아 이를 취합하고, 취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량에 기초하여 상기 하위 레벨 기기와 전력 사용 조정에 대한 재스케줄링을 협상하는 전력 사용 스케줄링 조정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 방법.By using a power usage scheduling system in which smart terminals capable of controlling their own power usage to schedule power usage form a network of a sequential multilayer level structure,
A power usage schedule transmission step of the lower level device scheduling its own power usage to generate a power usage schedule, and transmitting the generated power usage schedule information to the higher level device associated with the power usage schedule; And
The upper level device receives the power usage schedule information from one or more lower level devices associated with the aggregate device, collects the power usage schedule information, and reschedules the adjustment of the power usage with the lower level device based on the power usage according to the collected power usage schedule information. And a power usage scheduling adjustment step of negotiating a power usage scheduling. 제 1 항에 있어서,
상기 전력 사용 스케줄링 조정 단계는,
상기 상위 레벨 기기가 자신과 연계된 하나이상의 하위 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받고 이를 취합하는 전력 사용 스케줄 정보 취합 단계;
취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량과 전력 사용 기준치를 대비하여 전력 사용 조정의 필요 여부를 판단하는 전력 사용 조정 판단 단계;
상기 하위 레벨 기기 중 전력 사용 조정에 대한 재스케줄링을 협상하기 위한 하위 레벨 기기를 선택하는 하위 레벨 기기 선택 단계; 및
선택된 하위 레벨 기기로 전력 사용 재스케줄링을 요청하는 재스케줄링 요청 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 방법.The method of claim 1,
The power use scheduling adjustment step,
A step of collecting power usage schedule information for receiving and collecting power usage schedule information from at least one lower level device associated with the upper level device;
A power usage adjustment determining step of determining whether power usage adjustment is necessary in comparison with a power usage and a power usage reference value according to the collected power usage schedule information;
Selecting a lower level device for negotiating rescheduling for adjusting power usage among the lower level devices; And
And a rescheduling request step of requesting rescheduling of power usage to the selected lower level device. 제 2 항에 있어서,
상기 전력 사용 조정 판단 단계는,
상기 하위 레벨 기기의 통합 전력 사용 패턴 또는 전력 수급량에 기초한 전력 사용 기준치를 설정하고, 상기 하위 레벨 기기에 대한 취합된 전력 사용 스케줄 정보와 상기 전력 사용 기준치를 대비하여 기설정범위의 초과 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 방법.3. The method of claim 2,
The power use adjustment determination step,
Setting a power usage reference value based on the integrated power usage pattern or the power supply and demand amount of the lower level device, and comparing the collected power usage schedule information for the lower level device with the power usage reference value to determine whether the preset range is exceeded; Power usage scheduling method, characterized in that. 제 2 항에 있어서,
상기 하위 레벨 기기 선택 단계는,
상기 하위 레벨 기기 각각의 전력 사용 패턴과 전력 사용 스케줄 정보를 대비하여 기설정범위를 초과하는 하위 레벨 기기를 선택하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 방법.3. The method of claim 2,
The low level device selection step,
And selecting a lower level device that exceeds a preset range by comparing power usage patterns and power usage schedule information of each of the lower level devices. 제 2 항에 있어서,
상기 하위 레벨 기기 선택 단계는,
상기 상위 레벨 기기가 상기 하위 레벨 기기로 전력 사용 조정에 대한 재스케줄링 협상을 위한 협상 정보를 제공하고, 상기 협상 정보에 기초하여 자발적으로 협상을 수락한 하위 레벨 기기를 선택하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 방법.3. The method of claim 2,
The low level device selection step,
The upper level device provides negotiation information for rescheduling negotiation for power usage adjustment to the lower level device, and selects a lower level device that voluntarily accepts the negotiation based on the negotiation information; Scheduling Method. 제 2 항에 있어서,
상기 재스케줄링 요청 단계는,
상기 선택된 하위 레벨 기기의 전력 사용 패턴과 외부 환경 요인을 고려하여 전력 사용량을 분산시키기 위한 권장 시간대를 제시하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 방법.3. The method of claim 2,
The rescheduling request step,
And a recommended time zone for distributing power usage in consideration of power usage patterns and external environmental factors of the selected low-level device. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 재스케줄링 요청 단계의 수행에 따라 상기 선택된 하위 레벨 기기는 상기 전력 사용 스케줄 전송 단계를 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 방법. 7. The method according to any one of claims 2 to 6,
In response to the rescheduling request step being performed, the selected low-level device repeats the step of transmitting the power usage schedule. 자신의 전력 사용을 제어하여 전력 사용을 스케줄링 할 수 있는 스마트 단말들이 순차적 다층 레벨 구조의 네트워크를 형성하며,
자신의 전력 사용을 스케줄링하여 전력 사용 스케줄 정보를 생성하고, 상기 전력 사용 스케줄 정보를 연계된 상위 레벨 기기로 전송하는 하위 레벨 기기; 및
하나이상의 상기 하위 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받아 이를 취합하며, 취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량에 기초하여 상기 하위 레벨 기기와 전력 사용 조정을 협상하는 상위 레벨 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 시스템.Smart terminals that can schedule power usage by controlling their power usage form a sequential multilevel network.
A lower level device that schedules its own power usage to generate power usage schedule information and transmits the power usage schedule information to an associated higher level device; And
And receiving power usage schedule information from at least one lower level device, collecting the power usage schedule information, and negotiating power usage adjustment with the lower level device based on power usage according to the collected power usage schedule information. Power usage scheduling system. 제 8 항에 있어서,
자신의 전력 사용을 제어하고 전력 사용을 스케줄링하여 제1 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 생성하는 스마트 단말을 하나이상 포함하는 제1 레벨 기기; 및
연계된 상기 제1 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받아 이를 취합하고, 취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량에 기초하여 상기 제1 레벨 기기와 전력 사용 조정을 협상하여 상기 제1 레벨 기기의 전력 사용과 자신의 전력 사용을 스케줄링하여 제2 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 생성하는 스마트 허브를 포함하는 제2 레벨 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 시스템.The method of claim 8,
A first level device including at least one smart terminal for controlling its own power usage and scheduling the power usage to generate first level power usage schedule information; And
Receive power usage schedule information from the associated first level device, collect the power usage schedule information, and negotiate power usage adjustment with the first level device based on power usage according to the collected power usage schedule information. And a second level device comprising a smart hub for scheduling power usage and its own power usage to generate second level power usage schedule information. 제 9 항에 있어서,
연계된 상기 제2 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받아 이를 취합하고, 취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량에 기초하여 상기 제2 레벨 기기와 전력 사용 조정을 협상하여 상기 제2 레벨 기기의 전력 사용과 자신의 전력 사용을 스케줄링하여 제3 레벨 전력 사용 스케줄 정보를 생성하는 스마트 게이트웨이를 포함하는 제3 레벨 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 시스템.The method of claim 9,
Receive power usage schedule information from the associated second level device, collect the power usage schedule information, and negotiate power usage adjustment with the second level device based on power usage according to the collected power usage schedule information. And a third level device comprising a smart gateway to schedule power usage and its own power usage to generate third level power usage schedule information. 제 10 항에 있어서,
상기 제3 레벨 기기로부터 전력 사용 스케줄 정보를 전송 받아 이를 취합하고, 취합된 전력 사용 스케줄 정보에 따른 전력 사용량에 기초하여 상기 제3 레벨 기기와 전력 사용 조정을 협상하며,
상기 제3 레벨 기기 이하의 다층 레벨 기기들의 전체 전력 사용량에 따른 전력 사용 스케줄 정보를 생성하는 스마트 그리드 스케줄러인 제4 레벨 기기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 사용 스케줄링 시스템.11. The method of claim 10,
Receiving power usage schedule information from the third level device, collecting the power usage schedule information, and negotiating power usage adjustment with the third level device based on power usage according to the collected power usage schedule information;
And a fourth level device which is a smart grid scheduler for generating power use schedule information according to the total power usage of the multi-level devices below the third level device.
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