KR20130074044A - 공평성 기반의 최대전력 제어 알고리즘을 이용한 전기장치에 대한 전력 제어방법 및 시스템 - Google Patents

공평성 기반의 최대전력 제어 알고리즘을 이용한 전기장치에 대한 전력 제어방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력 공급자로부터 공급되는 전력에 의하여 구동되는 다수의 부하에 대한 최대 수요 전력을 제어하는 방법에 관한 것으로, 사용자 설정 기반의 다수의 부하에 대한 제어 우선순위 정보 및 전력 차단 빈도의 이동 평균값으로부터 소정의 공평 우선순위 정보를 도출하는 단계; 상기 다수의 부하로부터 수집한 소정 시간 단위당 전력 사용량 정보를 토대로 수요시한 시작 지점부터 소정 제어 시점까지의 제1 누적 전력량을 산출하는 단계; 및 상기 제1 누적 전력량과 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 토대로 상기 공평 우선순위에 따라 상기 다수의 부하에 대한 전력 공급을 제어하는 단계를 포함한다.

Description

공평성 기반의 최대전력 제어 알고리즘을 이용한 전기장치에 대한 전력 제어방법 및 시스템 {A power control method of electrical devices using control algorithm of maximum demand power based on fairness}
본 발명은 전기장치에 대한 전력 제어방법 및 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 제어 우선순위 및 공평성을 고려하여 최대전력 사용시간을 제어하는 제어 알고리즘 기반의 전기장치에 대한 전력 제어방법 및 시스템을 제안하기 위한 것이다.
스마트그리드는 기존 전력망에 IT 기술을 접목, 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환하여 에너지 효율을 극대화하고, 전력 공급을 효율적으로 관리하기 위한 차세대 전력망이다. 스마트그리드는 에너지 효율을 높여 에너지 낭비를 줄이고, 신재생에너지에 바탕을 둔 분산 전원의 활성화를 통해 화석 연료에 대한 에너지 의존도를 줄여 온실가스 감소효과를 거두는 것을 목적으로 진행되고 있다.
이러한 스마트그리드가 설치되면, 전력소비에 따라 전기요금은 실시간 변동되고, 소비자는 전기요금 변동에 따라 에너지 소비량을 제어한다. 예를 들어 전력소비가 적은 심야시간에는 전기요금이 낮아지고, 사람들의 활동이 활발해지는 주간 피크시에는 전기요금이 올라가므로, 소비자는 전기요금이 낮은 심야 시간대를 이용하여 전기차의 충전 등을 하게 된다. 그리고 이러한 전기 소비 방식은 그 시간대별로 다른 요금을 부과받게 되어 합리적으로 관리된다.
전력공급자 측에서 전력소비를 제어하는 방법의 하나로, 전력공급자로부터 전력을 공급받아 부하측으로 공급하는 전력 공급 시스템은 전력 수급의 불안정을 해소하기 위하여 전력 피크제를 도입하여 최대 수요 전력 제어 시스템을 운용하고, 피크 전력을 위한 최대 수요 전력기를 이용한다.
최대 수요 전력기는 먼저 전력 수요자의 목표 피크 전력을 설정한 후 현재 전력의 증가 경향을 통해 15분 주기로 전력 수요 예상치를 예측하고, 전력 수요 예측치가 목표 피크 전력을 넘지 않는 범위에서 수 개의 회로의 부하를 차단하여, 사용 전력이 목표 전력 이하가 되도록 조절한다.
그리고, 최대 수요 전력 제어기는 내부에 마이크로 프로세서가 내장되어 있어 항시 전력 부하 상태를 감시하고 있다가 15분 주기로 전력 수요 예상치를 예측하고, 전력 수요 예측치가 목표 피크 전력을 넘지 않는 범위에서 수 개의 회로의 부하를 차단하여 사용 전력이 목표 전력 이하가 되도록 조절한다.
그리고, 최대 수요 전력 제어기는 내부에 마이크로 프로세서가 내장되어있어 항시 전력 부하 상태를 감시하고 있다가 부하가 15분 내 사전에 설정된 목표 피크 전력을 초과할 것으로 예상되면, 경보를 발생시킴과 동시에 불필요한 부하(설정된 부하)부터 순차적으로 최대 8개의 부하까지 전력을 차단시켜 최대 수요 전력을 목표 전력 이하로 억제하고, 부하가 떨어지면 다시 순차적으로 사전에 입력된 프로그램에 의해 부하를 투입시킨다. 즉, 최대 수요 전력 제어기는 전력 사용량이 목표 전력량을 초과하지 못하도록 부하에 공급되는 전력이 차단을 제어함으로써, 전력 사용량을 유지하게 된다.
그러나, 이러한 최대 수요 전력 제어기를 통해 제어할 수 있는 부하는 각 건물별로 에어컨, 냉동기, 공조설비 등으로 한정되며, 단순히 전력의 차단을 통해 피크 전력을 제어함에 따라 단방향 제어방식으로 수요자의 불편을 초래한다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 최대 수요 전력 제어기에서 전력소모장치의 최대 전력 소모 시간과 재생에너지 사용 시간을 제어함으로써, 주거 또는 건물의 단위 수용가 또는 수용가 집합에서 최대 수요 전력을 제어하는 방안을 제안하고자 한다.
구체적으로, 본 발명은 사용자 설정 기반의 최대전력 제어 우선순위 및 전기장치간 최대전력 제어의 공평성을 고려하여 사용자에게 미치는 불편함을 최소화하는 최대 수요 전력 제어 방안을 제안하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태 일 실시예에 따른 전력 공급자로부터 공급되는 전력에 의하여 구동되는 다수의 부하에 대한 최대 수요 전력을 제어하는 방법은, (a) 사용자 설정 기반의 다수의 부하에 대한 제어 우선순위 정보 및 전력 차단 빈도의 이동 평균값으로부터 소정의 공평 우선순위 정보를 도출하는 단계; (b) 상기 다수의 부하로부터 수집한 소정 시간 단위당 전력 사용량 정보를 토대로 수요시한 시작 지점부터 소정 제어 시점까지의 제1 누적 전력량을 산출하는 단계; 및 (c) 상기 제1 누적 전력량과 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 토대로 상기 공평 우선순위에 따라 상기 다수의 부하에 대한 전력 공급을 제어하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값은, 상기 다수의 부하 각각에 대하여 상기 사용자 설정 기반의 제어 우선순위에 따라 전력 공급이 차단된 빈도의 이동 횟수의 평균값을 나타낼 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 (a) 단계는, 사용자 단말기를 통해 입력된 상기 다수의 전기장치에 대한 전력 차단 우선순위 및 전력 재공급 우선순위에 관한 정보를 포함하는 상기 제어 우선순위 정보를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 (a) 단계는, 과거 최대 수요 전력 제어 수행에 따른 정보를 저장하는 데이터부에 기초하여, 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값을 도출하는 단계; 및 상기 제어 우선순위 정보 및 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값으로부터 상기공평 우선순위 정보를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 상기 (c) 단계는, 상기 제1 누적 전력량이 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 초과하는 경우, 상기 도출된 공평 우선순위에 따라 최우선 순위에 해당하는 제1 부하에 대한 전력 공급을 차단하는 단계를 포함할 수 있다.
나아가, 상기 (c) 단계는, 상기 제1 부하에 대한 전력 공급 차단 후 상기 제어 시점에서의 제2 누적 전력량을 도출하는 단계; 및 상기 제2 누적 전력량이 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 초과하는 경우, 상기 공평 우선순위에 따라 최우선 순위 다음으로 높은 우선순위에 해당하는 제2 부하에 대한 전력 공급을 차단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
더 나아가, 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어 방법은, 상기 다수의 부하 중 하나 이상에 대한 전력 차단 수행 후, 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값을 변경 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 양태 일 실시예에 최대 수요 전력 제어기는, 따른 외부 통신 장비와 유무선 통신을 수행하기 위한 통신 모듈; 사용자 설정 기반의 다수의 부하에 대한 제어 우선순위 정보, 상기 다수의 부하에 대한 수요시한 내 소정 단위 시간별 목표 전력량 정보 및 상기 다수의 부하에 대한 전력 사용 정보 중 적어도 하나를 저장하는 데이터부; 및 상기 제어 우선순위 정보 및 전력 차단 빈도의 이동 평균값으로부터 소정의 공평 우선순위 정보를 도출하고, 상기 데이터부에 기초하여 상기 수요시한 시작 지점부터 소정 제어 시점까지의 제1 누적 전력량을 산출하고, 상기 제1 누적 전력량과 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 비교하여 상기 도출된 공평 우선순위에 따라 상기 다수의 부하에 대한 전력 공급을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 통신모듈은, 사용자 단말기를 통해 입력된 상기 다수의 전기장치에 대한 전력 차단 우선순위 및 전력 재공급 우선순위에 관한 정보를 포함하는 상기 제어 우선순위 정보를 수신할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 제어부는, 상기 데이터부에 기초하여 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값을 도출하고, 상기 제어 우선순위 정보 및 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값으로부터 상기공평 우선순위 정보를 도출하며, 상기 데이터부는 상기 도출된 전력 차단 빈도의 이동 평균값을 저장할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제1 누적 전력량이 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 초과하는 경우, 상기 도출된 공평 우선순위에 따라 최우선 순위에 해당하는 제1 부하에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다.
나아가, 상기 제어부는, 상기 제1 부하에 대한 전력 공급 차단 후 상기 제어 시점에서의 제2 누적 전력량을 도출하고, 상기 도출된 제2 누적 전력량이 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 초과하는 경우, 상기 공평 우선순위에 따라 최우선 순위 다음으로 높은 우선순위에 해당하는 제2 부하에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 상기 데이터부는, 상기 다수의 부하 중 하나 이상에 대한 전력 차단 수행 후, 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값을 변경 저장할 수 있다.
상기 실시형태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따르면, 최대 수요 전력 제어기를 이용하여 전력소모장치의 최대 전력 소모 시간과 재생에너지 사용 시간을 제어하여 주거 또는 건물의 단위 수용가 또는 수용가 집합에서 최대 수요 전력을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용가 설정 기반의 최대전력 제어 우선순위 및 전기장치간 최대전력 제어의 공평성을 고려하여 사용자에게 미치는 불편함을 최소화할 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대전력 사용시간 제어 방식을 이용한 전기장치에 대한 전력 제어 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 최대 수요 전력 제어기의 구성의 일 예를 나타내는 블럭 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 수요 전력 제어기에서 전력 사용량 분석의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 우선순위 제어 기반의 최대 전력 제어 방식의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 우선순위 제어 기반의 최대 전력 제어 방식의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 수요 전력 제어기에서 공평 우선순위 방식의 수요 전력 제어를 수행하는 과정의 일 예를 나타내는 절차 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 수요 전력 제어기에서 공평 우선순위 방식의 스케줄링 알고리즘의 일 예를 나타내는 절차 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
본 발명은 전기장치에 대한 전력 제어방법 및 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 최대전력 사용시간 제어 기반의 전기장치에 대한 전력 제어방법 미 시스템을 제안하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대전력 사용시간 제어 방식을 이용한 전기장치에 대한 전력 제어 시스템의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전력 제어 시스템(100)은 최대 수요 전력 제어기(110) 및 다수개의 전기장치가 구비된 부하군(120)으로 구성된다. 부하군(120)은 스마트그리드 기반의 가정, 건물, 집합건물(121, 122) 등으로 구성된다.
부하군(120)에 속한 각 가정, 건물, 집합건물(121, 122) 등은 다수개의 전기장치(예를 들어, TV, 세탁기, 냉장고, 선풍기 등) 및 각 전기장치에서 소비되는 전력수요량을 수집 및 측정하는 스마트 박스(123, 124)를 구비한다.
스마트 박스(123, 124)는 게이트웨이의 일종으로 스마트 미터(smart meter)라고 지칭되기도 하며, 각 전기장치에서 소비되는 전력수요량 정보를 각 전기장치로부터 직접 수집하거나 또는 스마트태그를 통해 수집할 수 있다.
전자의 경우, 도 1에 예시된 것처럼 전기장치(125, 126)는 예컨대 가정 또는 건물 등에 설치되는 가전 제품이면서 유무선 통신을 통해 원격 제어 가능한 최신 IT 기술이 접목된 스마트가전일 수 있으며, 각 전기장치에서 소비되는 전력수요량 정보를 유무선 통신망을 통해 스마트 박스(123, 124)로 전송할 수 있다. 이 경우, 각 전기장치는 스마트 박스(123, 124)의 원격 제어 신호에 따라 전원 On/Off 제어, 동작시간 제어 등을 수행할 수 있다.
후자의 경우, 전기장치(127, 128)는 각 전기장치로 전원을 공급하는 전력 콘센트와 연결되고, 각 전력 콘센트에는 각 전기장치에서 소비되는 전력 소비량을 측정하는 스마트 태그(smart tag)가 부착되어, 스마트 태그에서 수집된 전기장치별 전력수요량 정보가 유무선 통신망을 통해 스마트 박스(123, 124)로 전송될 수 있다.
스마트 태그는 소단위의 전력량 검침 장치이면서 동시에 스마트 박스(123, 124)가 가정 또는 건물 내 전기장치를 원격 조정할 수 있도록 스마트 박스(123, 124)의 전력 제어 신호를 수신하는 수신장치이다. 스마트 태그는 스마트 태그에 대응하는 전기장치의 전력상태를 제어하는 전력 제어수단과 연관되고, 스마트 박스(123, 124)로부터 수신한 전력 제어 신호를 대응되는 전기장치의 전력 제어수단으로 전달하여 해당 전기장치의 전원 On/Off 및 대기전력 차단 등을 제어하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 하나 이상의 스마트박스(123, 124)는 전기장치 또는 스마트 태그로부터 수집한 전기장치별 일반 전력 사용량 정보, 최대 전력 사용량 정보, 최대 전력 사용 시간 정보 등을 포함하는 전기장치별 '전력 사용 정보'를 생성하여 최대 수요 전력 제어기(110)로 전송한다.
본 발명의 실시예에 따른 최대 수요 전력 제어기(110)는 부하군(120)의 전기장치별로 소정 주기에 따라 측정된 전력수요량 정보를 토대로 각 전기장치별 전력 사용 차단 또는 최대 전력 사용 시간의 이동 등을 스케줄링하여 부하군(130)에서의 피크 전력을 제어할 수 있다.
피크 전력 제어를 위한 전기장치별 전력 사용 스케줄링은 방식은 각 가정, 건물, 집합건물 단위로 전기장치별 최대 수요 전력 사용 시간을 다른 시간대로 이동시키거나 또는 최대 수요 전력 제어기(110)가 제어하는 부하군(120)을 단위로 부하군(120)에 속한 모든 전기장치에 대한 최대 전력 사용 시간을 이동시킬 수 있다.
이때, 스케줄링 알고리즘은 다양한 방식을 이용할 수 있으며, 예컨대, 도 1에 도시된 것처럼 사용자 단말기(130)로부터 전송되는 사용자 입력신호에 따라 전기장치별 전력 제어 우선순위를 설정하고, 전력 제어 우선순위 및 전력 제어 공평성을 함께 고려하여 전기장치별 최대 전력 사용 시간을 스케줄링할 수 있다. 사용자는 단말기(130)를 이용하여 최대 수요 전력 제어기(110)로 직접 사용자 입력신호를 전송하거나 또는 스마트 박스(123, 124)를 경유하여 최대 수요 전력 제어기(110)로 전송할 수 있다.
스케줄링 결과, 최대 수요 전력 제어기(110)가 '전력 사용 스케줄링 정보'를 각 스마트 박스(123, 124)로 전송하면, 스마트 박스(123, 124)는 전력 사용 스케줄링 정보에 따라 제어대상이 되는 전기장치 또는 스마트 태그로 '전력 제어 신호'를 전송하여 전력 차단/공급 및 피크 전력을 제어하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 최대 수요 전력 제어기(110)는 종래의 최대 수요 전력 제어기가 되거나 또는 스마트 그리드 제어 시스템에 포함된 최대전력 사용시간을 제어하는 별도의 제어기일 수 있다.
또한, 도 1에서는 본 발명에 대한 설명의 이해를 돕기 위해 최대 수요 전력 제어기(110)와 스마트 박스(123, 124)를 별도의 기기 형태로 도시하여 상술하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이를 하나의 장치로 통합하여 구현할 수도 있다. 다만, 이하 본 발명의 명세서에서는 설명의 편의를 위해 최대 수요 전력 제어기와 스마트 박스를 구분하여 후술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 최대 수요 전력 제어기의 구성의 일 예를 나타내는 블럭 구성도이다. 도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니며, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖도록 구현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 최대 수요 전력 제어기(200)는 하나 이상의 스마트 박스, 사용자 단말기 또는 외부 통신 장비와 유무선 통신을 수행하기 위한 통신 모듈(210), 부하군 및 부하군에 속한 각 전기장치에 대하여 전력 사용 정보 관리 및 전력 제어 스케줄링에 따른 최대 수요 전력을 제어하는 제어부(220), 전력 제어와 관련된 정보를 저장하는 데이터부(230), 수용가 부하에 경고메시지 등을 전송하는 경보부(240) 및 인터페이스부(250)를 포함한다.
통신 모듈(210)은 스마트 박스, IT 기술이 지원되는 전기장치, 스마트 태그, 사용자 단말기 등과 유무선 통신을 수행하기 위한 것으로, 유무선 인터넷 모듈(211), 이동통신 모듈(212) 및 전력선 통신 모듈(213)을 포함할 수 있다.
유무선 인터넷 모듈(211)은 유무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, LAN, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi, Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 유무선 인터넷 기술이 이용될 수 있다.
이동통신 모듈(212)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호(예, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 등)을 송수신할 수 있다.
전력선 통신 모듈(213)은 전기 콘센트, 즉 전력선만으로 초고속 인터넷과 전화 접속이 가능해 음성·문자데이터·영상 등을 전송할 수 있는 기술로 PLC( power line communication) 기술이 이용될 수 있다.
제어부(220)는 통상적으로 최대 수요 전력 제어기(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 또한, 제어부(220)는 가정, 건물, 집합건물 등의 부하군에서의 전체 전력 사용 정보를 도출하는 전력 사용 분석 모듈(221), 소정의 스케줄링 알고리즘을 적용하여 각 전기장치별 전력 사용 스케줄링을 수행하는 전력 스케줄링 모듈(222) 및 각 전기장치에 대한 전력 제어를 수행하도록 하는 전력 제어 모듈(223)을 포함할 수 있다.
전력 사용 분석 모듈(221)은 하나 이상의 스마트 박스 또는 전기장치로부터 전송된 각 부하별 전력 사용 정보를 토대로 부하군 및 각 전기장치에서의 현재 전력사용량 및 소정 시점에서의 예측 전력량을 도출한다. 또한, 전력 사용 분석 모듈(221)은 각 부하군의 전기장치별로 도출된 현재 전력사용량 및 예측 전력량 등을 미리 설정된 기준 전력량과 비교하여 최대 수요 전력 제어기의 동작 여부를 결정할 수 있다. 이에 대하여 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 수요 전력 제어기에서 전력 사용량 분석의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 최대 수요 전력 제어기의 전력 사용 분석 모듈(221)은 부하군으로부터 수집된 전력 사용 정보를 토대로 수요시한(T)의 개시 시점부터 소정 주기(예, 20~60 초)에 따라 현재 시점 t에서의 현재 전력 사용량(P(t))을 도출하고, 도출된 현재 전력 사용량(P(t))을 미리 설정된 기준 전력량(Pr)과 대비하여 최대 수요 전력 절감 여부를 판단할 수 있다. 대비 결과, 해당 부하에서의 현재 전력 사용량(P(t))이 기준 전력량(Pr)보다 큰 경우, 해당 부하에 대한 전력 차단을 통해 최대 수요 전력 절감을 시도하도록 결정한다.
또는, 전력 사용 분석 모듈(221)은 수요시한 종료시점(T)에서의 예측 전력량(Q)을 산출하여 예측 전력량(Q)이 기 설정된 목표 전력량(R)에 일치하도록 하기 위하여 현재 시점 이후(T-t 시간)의 해당 부하에서의 전력 사용량을 조정할 수 있다. 예측 전력량(Q)과 목표 전력량(R)을 비교하여, 예측 전력량(Q)이 목표 전력량(R)을 초과하게 되면 해당 부하에 대한 전력을 차단하고 이를 한계전력이라 하며, 예측 전력량(Q)이 목표 전력량(R) 미만인 경우에는 해당 부하에 대한 전력을 공급하며 이를 복귀전력이라고 한다.
도 3에 도시된 것과 같은 부하군에서의 전력 사용 분석을 통해, 최대 수요 전력 제어기는 A 구간과 같이 전력 사용량이 기준 전력량에 도달하거나 초과하는 경우 경보부(240)를 통해 해당 부하군에 한계경보를 발하고 공급 전력을 한계전력만큼 차단하여 해당 구간에서의 전력 사용량이 기준 전력량보다 작아지도록 제어한다. 또한, 조정전력(U)의 여유분이 미리 정해진 복귀전력을 넘은 경우에는 복귀전력 대상이 되는 하나 이상의 부하군에 대하여 전력을 재공급하도록 제어한다.
다시 도 2를 참조하면, 전력 스케줄링 모듈(222)은 전력 사용 분석 결과에 따라 최대 전력 제어 대상에 해당하는 부하군의 다수의 전기장치에 대하여 소정의 스케줄링 알고리즘을 적용하여 최대 전력 사용 시간을 스케줄링한다.
예컨대, 전력 스케줄링 모듈(222)은, 상기 도 3에서 상술한 것과 같이 현재 전력 사용량(P(t))이 기준 전력량(Pr)에 도달하거나 초과함에 따라 부하군에 대하여 한계전력만큼 전력공급을 차단해야 하는 경우 해당 부하군의 각 전기장치에 대한 최대 전력 사용 시간을 스케줄링할 수 있다. 스케줄링 알고리즘은 다양한 방식을 이용할 수 있으며, 일 예로 미리 설정된 전기장치별 전력 제어 우선순위 및 전력 제어 공평성을 함께 고려한 공평 우선 순위 기반의 전기장치별 최대 전력 사용 시간을 스케줄링할 수 있다. 이에 대해서는, 이하 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.
다음으로, 전력 제어 모듈(223)은 전력 스케줄링 모듈(222)에서 수행한 전력 스케줄링 결과에 따라 각 전기장치에 대한 전력 제어(예, 전원 On/Off, 대기전력 차단, 전력 출력레벨 조정 등)를 수행하도록 전력 사용 스케줄링 정보를 생성할 수 있다. 생성된 전력 사용 스케줄링 모듈을 스마트 박스/스마트 태그/전기장치 등으로 전송하여 전력 제어를 수행하는데 이용된다.
데이터부(230)는 수용가의 부하/부하군에 관한 정보를 저장하는 부하 정보 DB(231), 최대 전력 제어 여부 판단을 위한 기준전력/목표전력 등을 저장하는 기준값 DB(232), 최대 전력 제어 시간 스케줄링을 위한 알고리즘 및 제어 우선순위 정보 등을 저장하는 전력 제어 정보 DB(233) 및 제어부(220)의 스케줄링 결과에 따른 스케줄링 정보를 저장하는 스케줄링 정보 DB(234)를 포함한다.
부하 정보 DB(231)는 부하군별 전기장치에 관한 기본정보, 전기장치별 전력 사용 정보(예, 일반 전력 사용량, 최대 전력 사용량, 최대 전력 사용 시간 등) 등을 저장할 수 있다.
기준값 DB(232)는 상기 도 3에서 상술한 부하군별 최대 전력 제어 여부를 판단하기 위하여 실시간 변동되는 기준 전력량 정보, 목표 전력량 정보, 전력 공급 회사에서 공급하는 전력 공급량 정보, 전력 요금 정보 등을 저장할 수 있다.
전력 제어 정보 DB(233)는 기 설정된 제어 우선순위 정보, 실시간 사용자 단말기로부터 전송되는 사용자 작성 기반의 제어 우선순위 정보 및 하나 이상의 스케줄링 알고리즘 등을 저장할 수 있다.
스케줄링 정보 DB(234)는 전력 스케줄링 모듈(222)에서 수행한 스케줄링 결과에 따른 부하군별 전기장치들에 대한 스케줄링 결과를 저장하며, 이를 통해 전력 스케줄링 모듈(222)은 과거 이력을 이용하여 예측 오차 또는 스케줄링 오차 등을 감소시킬 수 있다.
인터페이스부(250)는 최대 수요 전력 제어기(200)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(240)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 최대 수요 전력 제어기(200) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 최대 수요 전력 제어기(200) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다. 예컨대, 사용자는 인터페이스부(240)를 통해 사용자 단말기로부터 최대 수요 전력 제어기(200)로 사용자 설정 기반의 제어 우선순위에 관한 정보를 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 스케줄링 알고리즘을 설명하기에 앞서, 우선순위 제어 방식에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 우선순위 제어 기반의 최대 전력 제어 방식의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 최대 수요 전력 제어기는 사용자 설정 또는 기 설정된 전기장치별 제어 우선순위에 따른 배선 접점 번호에 따라 전력 차단 또는 전력 재공급을 수행한다. 최대 수요 전력 제어기의 모든 접점은 n개로 분류할 수 있고, 일정 시간 간격으로 각 전기장치에서의 수요 전력을 제어한다. 이때, 각 배선의 접점 번호는 제어 우선순위를 나타내며, 예컨대 1번 배선 접점에 대응하는 전기장치는 최대 수요 전력 제어시 최우선순위에 해당할 수 있다.
도 4에 도시된 것처럼 부하군별 기준 전력량(Pr) 대비 현재 전력 사용량(P(t))이 초과되는 시간대역(401)에서는 우선 순위가 낮은 배선부터 순차적으로 전력 공급을 차단하고, 부하군별 기준 전력량(Pr) 대비 현재 전력 사용량(P(t))에 미만인 시간대역(402)에서는 전력 공급 차단된 배선들에 대하여 우선순위가 높은 접점의 배선부터 전력을 재공급한다. 이에 따르면, 부하차단 대역에서 최우선적으로 전력 공급이 차단된 전기장치는 부하투입 대역에서는 최후에 전력을 재공급받게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 관련된 우선순위 제어 기반의 최대 전력 제어 방식의 다른 예를 나타내는 도면으로, 구체적으로는 순환 제어 방식을 이용한 최대 전력 제어 방식을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 순환 제어 방식은 사용자 설정 또는 기 설정된 전기장치별 제어 우선순위에 따라 순차적으로 각 전기장치에 대한 전력공급을 차단하고, 차단된 배선으로 전력 재공급 시 먼저 차단된 배선부터 전원을 공급한다는 점에서 상술한 우선 순위 제어와 차이점이 있다.
즉, 도 5에 도시된 것처럼, 부하군별 기준 전력량(Pr) 대비 현재 전력 사용량(P(t))이 초과되는 시간대역(501)에서는 우선 순위가 낮은 배선부터 순차적으로 전력 공급을 차단하고, 부하군별 기준 전력량(Pr) 대비 현재 전력 사용량(P(t))에 미만인 시간대역(502)에서는 전력 공급 차단된 배선들에 대하여 우선순위가 낮은 접점의 배선부터 전력을 재공급한다. 이에 따르면, 부하차단 대역에서 최우선적으로 전력 공급이 차단된 전기장치는 부하투입 대역에서도 최우선적으로 전력을 재공급받게 된다.
상기 도 4 또는 도 5에서 설명한 것과 같은 우선순위 제어 방식을 적용하게 되면, 주로 배선의 접점 번호에 의해 고정된 우선 순위에 따라 전력을 차단하게 되므로 우선순위가 낮아 먼저 전력이 차단되는 배선들 위주로 전력 차단을 수행하게 된다. 또한, 우선순위 변경을 위해서는 접점과 배선을 절체해야 하므로 계절이나 시간의 변화에 따라 동적으로 우선순위 변경이 불가능하며 배선간 전력 차단의 공평성이 떨어진다는 문제점이 있다. 또한, 전력 제어 판단의 기준이 수요시한 시작부터 현재 시점까지의 누적 전력량이 아닌 현재 시점에서의 전력량만을 대상으로 판단하므로 불필요한 전력 차단도 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 최대 수요 전력 제어기는 우선순위 제어를 동적으로 제공하고 전력 차단의 공평성을 개선하여 전력 차단 판단의 기준을 누적 전력량에 의해 판단하도록 하여 불필요한 전력 차단을 방지할 수 있는 공평 우선순위 방식의 스케줄링을 수행한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 수요 전력 제어기에서 공평 우선순위 방식의 수요 전력 제어를 수행하는 과정의 일 예를 나타내는 절차 흐름도이다.
여기서, 본 발명에 따른 최대 수요 전력 제어기에서 제어하는 모든 접점을 n 개로 분류하고 일정 시간 간격(1분 단위)으로 전기장치별 수요전력을 제어한다고 가정한다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 최대 수요 전력 제어기는 각 접점에 연결된 부하군/전기장치별로 사용자가 정의한 제어 우선순위(Rk)에 관한 정보, 최대 수요 전력 제어기가 제어할 기간인 수요시한(T) 동안의 목표 전력량(R) 및 전력 차단 빈도의 이동 평균 계산 구간 상수(α)에 관한 정보를 포함하는 테이블을 구성한다(S601).
또한, 하나 이상의 스마트 박스로부터 수집한 부하군/전기장치별 전력 사용 정보를 토대로 최대 수요 전력 제어기의 접점 중 k번째(1≤k≤n) 접점에서 임의의 시점 t에서의 소비 전력(Pk(t))을 산출한다. 이때, 최대 수요 전력 제어기는 임의의 시점 t에서의 소비 전력(Pk(t))은 사용자로부터 직접 입력되는 값으로 산출할 수 있다(S602).
다음으로, 최대 수요 전력 제어기는 모든 접점에 대한 전력 차단 빈도의 이동 평균을 구하기 위해, 사용자가 정의한 제어 우선순위(Rk) 및 전력 차단 빈도의 이동 평균 계산 구간 상수(α)에 기초하여 k번째 접점의 시간 t에서의 전력 차단 빈도의 이동 평균(Bk(t))을 연산한다(S604). 이때, 모든 접점에 대하여 전력 차단 빈도의 이동 평균(Bk(t))에 대하여 Bk(-1)=1로 초기화하는 과정을 선행한다(S603).
Figure pat00001
수학식 1과 같이 전력 차단 빈도의 이동 평균(Bk(t))을 구하는 것은, 우선제어 방식에 따른 공평성 문제를 개선하기 위한 것으로, 전력 차단 빈도의 이동 평균 계산 구간 상수(α)가 클수록 과거의 이력을 더 많이 고려하게 된다.
다음으로, 최대 수요 전력 제어기는 사용자가 정의한 제어 우선순위(Rk)와 전력 차단 빈도의 이동 평균(Bk)을 이용하여 수학식 2와 같이 공평 우선순위(Fk(t))를 도출한다(S605).
Figure pat00002
수학식 2를 참조하면, 최대 수요 전력 제어기는 현재 시점 t에서 k번째 접점에 대한 사용자 정의에 따른 제어 우선순위(Rk(t))와 과거 t-1 시점에서의 전력 차단 빈도의 이동 평균(Bk(t-1))값을 이용하여 시간 t에서의 공평 우선순위(Fk(t))를 도출할 수 있다.
이후, 최대 수요 전력 제어기는 공평 우선순위(Fk(t))가 가장 큰 접점부터 전력 차단 접점으로 선택하므로 사용자가 요청한 제어 우선순위 및 제어 공평성을 고려한 수요 전력 제어를 수행할 수 있다(S606).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 수요 전력 제어기에서 공평 우선순위 방식의 스케줄링 알고리즘의 일 예를 나타내는 절차 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 최대 수요 전력 제어기는 실질적으로 제어 동작을 수행하기 위해 목표전력(Pr)을 구한다(S701). 수학식 3에 예시된 바와 같이, 목표전력(Pr)은 미리 입력된 목표 전력량(R)을 수요시한(T)으로 나누고, 시간 단위와 분 단위의 변화를 위해 60을 곱하는 방식을 통해 산출될 수 있다.
Figure pat00003
다음으로, 최대 수요 전력 제어기는 현재 시점(t)까지의 누적 전력량을 모니터링하며 수요시한(T) 시작 지점부터 현재 시점 t까지의 누적 전력량 (S(t))을 산출한다(S702).
수학식 4는 수요시한 중 현재 시점 t까지 누적 전력량을 구하는 식이고, 수학식 5는 미래의 t+1 시점에서의 누적 전력량(S(t+1))을 구하는 식을 나타낸다.
Figure pat00004
Figure pat00005
수학식 4를 참조하면, 수요시한 시작시점부터 t 시점까지의 누적 전력량 (S(t))은 상기 도 6에서 산출된 소비 전력량(Pk(t))의 누적을 통해 산출될 수 있다.
또한, t 시점과 t+1 시점에서 소비 전력량의 변동패턴을 예측하기 어려우므로, 수학식 5와 같이 시점 t+1까지의 누적 전력량 (S(t+1))을 예측하는 경우에는 t ~ t+1 시점간의 구간 동안은 t 시점에서 소비 전력량(Pk(t))으로 동일하다고 가정할 수 있다.
이후, 미래 제어 시점(t+1)에서의 예측되는 소비 전력량(
Figure pat00006
)이 동일 시점에서의 목표 누적 전력량(
Figure pat00007
)을 초과하는지 여부를 판단한다(S703). 이에 대해서는 수학식 6을 이용할 수 있다.
Figure pat00008
상기 수학식 6을 만족하는 경우, 최대 수요 전력 제어기는 연결된 모든 접점 중 공평 우선순위(Fi(t))가 최대인 접점 i를 선택하고(S704), 선택된 i번째 접점에 대한 전원 공급을 차단하도록 스케줄링한다(S705).
그리고, 시점 t+1까지의 누적 전력량(S(t+1))을 재계산하여 i번째 접점에 대한 전원 공급을 차단하여도 수학식 7과 같이 누적 전력량(S(t+1))이 목표 누적 전력량보다 큰 경우라면 연결된 접점 중 공평 우선순위가 최대인 접점들에 대하여 누적 전력량(S(t+1))이 목표 누적 전력량(
Figure pat00009
)을 초과하지 않을 때까지 추가로 전력공급을 차단한다(S706).
Figure pat00010
다음으로, 상기 단계 S703의 조건에 따라 전력 차단이 이루어지지 않은 부하, 상기 단계 S705에서 1차적으로 전력 차단이 이루어진 부하 및 추가적으로 전력 차단이 이루어진 부하를 포함한 모든 부하에 대하여 각각 다른 방식으로 전력 차단 빈도의 이동 평균(Bk(t))을 산출한다(S707). 예를 들어, 상기 수학식 1에서 상술한 것처럼 각 부하에 대한 전력 차단 여부에 따라 전력 차단 빈도의 이동평균(Bk(t))을 구하는 방식을 다르게 적용할 수 있다.
바람직하게는, 전력 차단 빈도의 이동평균(Bk(t))은 각 부하에 대하여 매 시점마다 산출된 값으로 갱신될 수 있다.
이후, 다음 제어 시점(t+1)에서 누적 전력량(S(t+1))을 산출하기 위해 상기 S702 과정으로 되돌아가서 동일한 과정을 반복 수행한다(S708).
상기 도 7에 예시된 스케줄링 알고리즘은 사용자 요청에 따라 연산 과정을 중지할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 공평 우선순위 방식의 전력 스케줄링 알고리즘에 적용하여 5개의 부하가 각각 5개의 접점(A 내지 E)에 연결되어 있다고 가정하면 각각의 우선순위 및 소비전력량은 표 1과 같이 설정할 수 있다.
부하 A B C D E
우선순위(Rk) 5 4 3 2 1
소비전력(Pk(㎾)) 20 100 60 80 40
연산의 편의성을 위하여, 각 접점에 연결된 각 부하에서의 소비전력(Pk(t0)은 수요시간(T) 동안에 고정된 값으로 가정하고, 수요시한(T)의 목표 전력량(R)은 40kWh, 전력 차단 이동 평균을 구하는 기간 상수(α)는 10분으로 가정한다. 수요시한(T)을 10분으로 설정하게 되면, 목표 전력(Pr)은 상기 수학식 3에 따라 40*60/10=240kW로 산출된다.
이러한 가정하에서, 각 부하에 대한 공평 우선 순위(Fk(t)), 우선순위와 공평성을 고려한 경우의 시간대별 전원 차단 현황, 전원 차단 빈도의 이동 평균(Bk(t))을 구하게 되면 표 2 내지 표 4와 같이 나타낼 수 있다.
표 2는 본 발명의 실시예에 따라 상기 표 1에 예시된 부하들에 대하여 상기 수학식 2를 적용하여 산출한 공평 우선 순위(Fk(t))의 일 예를 나타낸다.
Figure pat00011
표 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 표 1에 예시된 부하들에 대한 제어 시점별 전원 차단 현황의 일 예를 나타낸다. 표 3에서, 0으로 표시된 부하는 해당 제어시점에서 전원이 차단된 부하를 나타낸다.
Figure pat00012
표 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 표 1에 예시된 부하들에 대한 전원 차단 빈도의 이동 평균(Bk(t))의 일 예를 나타낸다.
Figure pat00013
본 발명의 실시예에 따른 공평 우선순위 방식의 최대 수요 전력 제어를 수행한 경우와 비교하여, 표 5는 종래 우선순위만을 고려한 최대 수요 전력 제어 방식에서 전원 차단 현황의 일 예를 나타내고, 표 6은 종래 순차 제어 방식 기반의 최대 수요 전력 제어 방식에서 전원 차단 현황의 일 예를 나타낸다.
Figure pat00014
Figure pat00015
표 5를 참조하면, 우선순위만을 고려하여 최대 수요 전력을 제어하게 되면, 우선순위가 큰 A접점 및 B접점에 대해서만 전력 공급을 차단하게 되어 다른 접점과의 공평성이 나빠지게 된다. 또한, 표 6을 참조하면, 순환 제어 방식만을 고려하여 최대 수요 전력을 제어하게 되면, 단순히 접점을 변경하면서 전원을 차단함으로써 접점 차단시 사용자가 요청한 우선순위를 적용할 수 없게 된다.
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 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 전력 공급자로부터 공급되는 전력에 의하여 구동되는 다수의 부하에 대한 최대 수요 전력을 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 사용자 설정 기반의 다수의 부하에 대한 제어 우선순위 정보 및 전력 차단 빈도의 이동 평균값으로부터 소정의 공평 우선순위 정보를 도출하는 단계;
    (b) 상기 다수의 부하로부터 수집한 소정 시간 단위당 전력 사용량 정보를 토대로 수요시한 시작 지점부터 소정 제어 시점까지의 제1 누적 전력량을 산출하는 단계; 및
    (c) 상기 제1 누적 전력량과 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 토대로 상기 공평 우선순위에 따라 상기 다수의 부하에 대한 전력 공급을 제어하는 단계를 포함하며,
    상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값은,
    상기 다수의 부하 각각에 대하여 상기 사용자 설정 기반의 제어 우선순위에 따라 전력 공급이 차단된 빈도의 이동 횟수의 평균값을 나타내는, 공평성 기반의 최대전력 제어 알고리즘을 이용한 전기장치에 대한 전력 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    사용자 단말기를 통해 입력된 상기 다수의 전기장치에 대한 전력 차단 우선순위 및 전력 재공급 우선순위에 관한 정보를 포함하는 상기 제어 우선순위 정보를 수신하는 단계를 포함하는, 공평성 기반의 최대전력 제어 알고리즘을 이용한 전기장치에 대한 전력 제어방법.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    과거 최대 수요 전력 제어 수행에 따른 정보를 저장하는 데이터부에 기초하여, 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값을 도출하는 단계; 및
    상기 제어 우선순위 정보 및 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값으로부터 상기공평 우선순위 정보를 도출하는 단계를 포함하는, 공평성 기반의 최대전력 제어 알고리즘을 이용한 전기장치에 대한 전력 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 제1 누적 전력량이 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 초과하는 경우, 상기 도출된 공평 우선순위에 따라 최우선 순위에 해당하는 제1 부하에 대한 전력 공급을 차단하는 단계를 포함하는, 공평성 기반의 최대전력 제어 알고리즘을 이용한 전기장치에 대한 전력 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    상기 제1 부하에 대한 전력 공급 차단 후 상기 제어 시점에서의 제2 누적 전력량을 도출하는 단계; 및
    상기 제2 누적 전력량이 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 초과하는 경우, 상기 공평 우선순위에 따라 최우선 순위 다음으로 높은 우선순위에 해당하는 제2 부하에 대한 전력 공급을 차단하는 단계를 더 포함하는, 공평성 기반의 최대전력 제어 알고리즘을 이용한 전기장치에 대한 전력 제어방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 다수의 부하 중 하나 이상에 대한 전력 차단 수행 후, 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값을 변경 저장하는 단계를 더 포함하는, 공평성 기반의 최대전력 제어 알고리즘을 이용한 전기장치에 대한 전력 제어방법.
  7. 외부 통신 장비와 유무선 통신을 수행하기 위한 통신 모듈;
    사용자 설정 기반의 다수의 부하에 대한 제어 우선순위 정보, 상기 다수의 부하에 대한 수요시한 내 소정 단위 시간별 목표 전력량 정보 및 상기 다수의 부하에 대한 전력 사용 정보 중 적어도 하나를 저장하는 데이터부; 및
    상기 제어 우선순위 정보 및 전력 차단 빈도의 이동 평균값으로부터 소정의 공평 우선순위 정보를 도출하고, 상기 데이터부에 기초하여 상기 수요시한 시작 지점부터 소정 제어 시점까지의 제1 누적 전력량을 산출하고, 상기 제1 누적 전력량과 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 비교하여 상기 도출된 공평 우선순위에 따라 상기 다수의 부하에 대한 전력 공급을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값은,
    상기 다수의 부하 각각에 대하여 상기 사용자 설정 기반의 제어 우선순위에 따라 전력 공급이 차단된 빈도의 이동 횟수의 평균값을 나타내는, 공평성 기반의 전력 제어 알고리즘을 이용한 최대 수요 전력 제어기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 통신모듈은,
    사용자 단말기를 통해 입력된 상기 다수의 전기장치에 대한 전력 차단 우선순위 및 전력 재공급 우선순위에 관한 정보를 포함하는 상기 제어 우선순위 정보를 수신하는, 공평성 기반의 전력 제어 알고리즘을 이용한 최대 수요 전력 제어기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 데이터부에 기초하여 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값을 도출하고, 상기 제어 우선순위 정보 및 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값으로부터 상기공평 우선순위 정보를 도출하며,
    상기 데이터부는 상기 도출된 전력 차단 빈도의 이동 평균값을 저장하는, 공평성 기반의 전력 제어 알고리즘을 이용한 최대 수요 전력 제어기.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 누적 전력량이 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 초과하는 경우, 상기 도출된 공평 우선순위에 따라 최우선 순위에 해당하는 제1 부하에 대한 전력 공급을 차단하는, 공평성 기반의 전력 제어 알고리즘을 이용한 최대 수요 전력 제어기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 부하에 대한 전력 공급 차단 후 상기 제어 시점에서의 제2 누적 전력량을 도출하고, 상기 도출된 제2 누적 전력량이 상기 제어 시점에서의 목표 전력량을 초과하는 경우, 상기 공평 우선순위에 따라 최우선 순위 다음으로 높은 우선순위에 해당하는 제2 부하에 대한 전력 공급을 차단하는, 공평성 기반의 전력 제어 알고리즘을 이용한 최대 수요 전력 제어기.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 데이터부는,
    상기 다수의 부하 중 하나 이상에 대한 전력 차단 수행 후, 상기 전력 차단 빈도의 이동 평균값을 변경 저장하는, 공평성 기반의 전력 제어 알고리즘을 이용한 최대 수요 전력 제어기.
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CN113824206A (zh) * 2021-09-17 2021-12-21 中国船舶科学研究中心 一种基于岸基供电的水下试验平台供电控制系统
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