KR20130082756A - 수요반응 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20130082756A
KR20130082756A KR1020110136408A KR20110136408A KR20130082756A KR 20130082756 A KR20130082756 A KR 20130082756A KR 1020110136408 A KR1020110136408 A KR 1020110136408A KR 20110136408 A KR20110136408 A KR 20110136408A KR 20130082756 A KR20130082756 A KR 20130082756A
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서호석
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주식회사 케이티
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    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling

Abstract

본 발명은 외부 전력거래 서버로부터 단위전력당 요금 정보를 수신하는 전력요금 수신부, 수용가에 설치된 게이트웨이로부터 수용가의 전력사용량 정보를 수신하는 전력사용량 수신부, 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 단위전력량 요금정보를 포함하는 제1데이터를 생성하는 제1데이터 생성부, 상기 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 전력사용량 정보를 포함하는 제2데이터를 생성하는 제2데이터 생성부 및 상기 제1데이터 및 제2데이터의 시간대별 단위전력량 요금과 시간대별 수용가의 전력사용량을 곱하여 상기 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 지표금액 정보를 포함하는 제3데이터를 생성하는 제3데이터 생성부를 포함하는 수요반응 시스템을 제공한다.

Description

수요반응 시스템 및 방법{Demand response system and method thereof}
본 발명은 수요반응 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정보통신 기술을 이용하여 정보를 수집하고 수용가의 가전기기를 제어하는 수요반응 시스템 및 방법에 관한 것이다.
전력 시스템에서는 공급과 수요 사이에 균형을 이루어야 한다. 이는 제한된 에너지 자원을 합리적으로 이용하는 데 있어서 중요하다. 이러한 목적으로 수요 관리 필요성이 부각되고 있으며 현재는 수요 관리의 발전된 형태인 수요 반응(Demand response;DR)에 관한 연구가 증가하고 있다. 수요 반응은 전력 요금의 변화에 따른 소비 사용 형태의 변화로 정의할 수 있다. 또한, 시장 가격이 높을 때 전기 사용을 억제하기 위한 인센티브 지불로써 정의할 수 있다. 수요 반응은 후자같이 소비 행태를 바꾸는 고의적인 과정도 포함한다. 앞에서 정의한 두 방법을 통하여 고객들의 수요 반응을 이끌어 낼 수 있는데, 전력 요금이 비싼 구간에서 불편함을 감소하고서 고객들은 전기 소비량을 줄일 수 있다. 더운 여름철 에어컨의 사용을 잠시 중지하는 것이 이러한 예이다.
이러한 수요반응 시스템에 관한 종래 기술로서, 한국공개특허 10-2011-0114437, 10-2011-0095758, 10-2011-0099542 등 다수의 기술이 공개되었다.
이러한 종래기술은 실시간 전력요금이나 수용가의 전력 사용량에 따라 부하(가전기기 등)를 제어한다. 즉, 실시간 전력요금의 변화에서 전력요금의 쌀 때 가전기기의 사용을 자제하고 전력요금이 비쌀 때 가전기기의 작동을 고무하는 제어를 주를 이룬다. 또는 수용가의 부하 사용이 많은 시간과 적은 시간을 구분하여 가전기기의 작동을 제어한다. 그러나, 실시간 전력요금은 전력거래 시장에서의 전력가격에 불과할 뿐이며, 수용가의 전력 사용량이 곧 수용가의 실제 과금액이 되지 않는다. 즉, 수용가에서 지불해야 하는 것은 전력사용량과 단위전력당 요금을 곱한 과금액이 된다. 일반적으로 실시간 전력요금 및 수용가의 전력사용량은 수용가의 과금액에 비례하게 되나, 최저치와 최고치가 발생되는 시점은 서로 상이할 수 있다.
극단적으로 실시간 전력요금이 쌀 때 수용가의 전력사용이 매우 많고 실시간 전력요금이 비쌀 때 수용가의 전력사용이 거의 없다면, 실시간 전력요금 및 수용가의 전력사용량의 최저치 및 최고치가 발생하는 시점과는 동떨어진 시점에서 수용가의 과금액의 최저치와 최고치가 발생할 수 있다. 따라서, 실시간 전력요금 및 수용가의 전력사용량에 기반한 수요반응 제어는 실효를 거두기 어려우며, 수용가의 사용자가 체감하는 전기요금 절감의 효과는 미미할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수용가의 실시간 과금액에 기반한 수요반응 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 상대적으로 지표 금액이 높은 범위에서 조밀한 지표 구간을 구획하여 수요반응 제어의 실효성을 높이는 수요반응 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 단위전력당 요금정보를 포함하는 제1데이터를 생성하는 단계 및 상기 시작시점에서 상기 종료시점까지 시간대별 수용가의 전력사용량 정보를 포함하는 제2데이터를 생성하는 단계, 상기 시작시점에서 상기 종료시점까지, 동일한 시간대의 단위전력량 요금과 수용가의 전력사용량의 곱인 시간대별 수용가의 지표 금액 정보를 포함하는 제3데이터를 생성하는 단계를 포함하는 수요반응 방법을 제공한다.
이때, 상기 제3데이터를 복수의 지표 구간으로 구획하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 실시간 단위전력당 전력 요금과 수용가의 실시간 전력사용량을 곱하여 수용가의 실시간 과금액을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 실시간 과금액이 존재하는 해당 지표구간에 대응하는 DR신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 생성된 DR신호에 따라 가전기기를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1데이터는 상기 시작시점에서 종료시점까지의 시간범위에 해당하는 특정기간 동안 획득한 시간대별 단위전력당 요금정보의 집합일 수 있다.
또는, 상기 제1데이터는 일정기간 동안 반복되는 동일한 시간대별 단위전력당 요금정보의 평균일 수 있다.
상기 제2데이터는 상기 시작시점에서 종료시점까지의 시간범위에 해당하는 특정기간 동안 획득한 시간대별 수용가의 전력사용량의 집합일 수 있다.
또는, 상기 제2데이터는 일정기간 동안 반복되는 동일한 시간대별 수용가의 전력사용량의 평균일 수 있다.
한편, 상기 제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획하는 단계는 제3데이터의 제3데이터의 최저 지표금액과 최고 지표금액 사이를 동일한 크기의 복수의 지표구간으로 구획하는 제1단계 및 최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표 구간을 복수의 지표구간으로 구획하는 제2단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획하는 단계는 제3데이터의 최고 지표금액과 최저 지표금액 사이를 복수의 지표 구간으로 구획하되, 최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표구간에서 최저 지표 금액을 하한으로 하는 지표구간으로 갈수록 지표 구간의 크기가 감소할 수 있다.
또한, 상기 제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획하는 단계는 제3데이터의 최고 지표금액과 최저 지표금액 사이를 복수의 지표 구간으로 구획하되, 최저 지표금액을 하한으로 하는 제1범위 내에 설정된 지표구간의 개수가 최고 지표금액을 하한으로 하고 상기 제1범위와 동일한 크기의 제2범위 내에 설정된 지표구간의 개수 보다 더 작을 수 있다.
또한, 상기 제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획하는 단계는, 설정 지표 금액 이상의 범위를 복수의 지표 구간으로 구획할 수 있다.
이때, 상기 실시간 과금액이 최저 지표구간의 하위에 존재는 경우 최저 지표구간에 대응하는 DR신호를 발생시키고, 최고 지표구간의 상위에 존재하는 경우 최고 지표구간에 대응하는 DR신호를 발생시킬 수 있다.
또한, 본 발명은, 설정 지표금액 이상 범위를 복수의 지표 구간으로 구획하는 단계, 실시간 단위전력당 요금 정보를 획득하는 단계, 수용가의 실시간 전력사용량 정보를 획득하는 단계, 상기 실시간 단위전력당 요금과 수용가의 실시간 전력 사용량 정보를 곱하여 수용가의 실시간 과금액을 산출하는 단계, 상기 실시간 과금액이 상기 구획된 지표 구간 중 어느 하나의 지표 구간에 존재하는 경우 해당 지표 구간에 대응하는 DR신호를 생성하는 단계 및 상기 DR신호에 따라 가전기기를 제어하는 단계를 포함하는 수요반응 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 외부 전력거래 서버로부터 단위전력당 요금 정보를 수신하는 전력요금 수신부, 수용가에 설치된 게이트웨이로부터 수용가의 전력사용량 정보를 수신하는 전력사용량 수신부, 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 단위전력량 요금정보를 포함하는 제1데이터를 생성하는 제1데이터 생성부, 상기 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 전력사용량 정보를 포함하는 제2데이터를 생성하는 제2데이터 생성부 및 상기 제1데이터 및 제2데이터의 시간대별 단위전력량 요금과 시간대별 수용가의 전력사용량을 곱하여 상기 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 지표금액 정보를 포함하는 제3데이터를 생성하는 제3데이터 생성부를 포함하는 수요반응 시스템을 제공한다.
이때, 상기 제3데이터의 지표금액을 복수의 지표구간으로 구획하는 DR신호 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전력요금 수신부로부터 수신된 실시간 단위전력당 요금과 상기 전력사용량 수신부에서 수신된 수용가의 전력사용량을 곱하여 수용가의 실시간 과금액을 산출하는 실시간 과금액 산출부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 DR신호 제어부는 상기 실시간 과금액이 상기 복수 개의 지표 구간 중 어느 하나의 지표구간에 존재하는 경우 해당 지표구간에 대응하는 DR신호를 생성할 수 있다.
본 발명은 수용가의 실시간 과금액에 기반하여 수요반응 제어를 실시함으로써, 수요반응 제어의 효율성을 높일 수 있다.
또한, 상대적으로 지표 금액이 높은 범위에서 조밀한 지표 구간을 구획하여 수요반응 제어의 실효성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수요반응 시스템의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수요반응 시스템의 구성을 나타낸 블록도블럭.
도 3은 시작시점에서 종료시점까지의 제1데이터를 나타낸 그래프로 나타낸 도면이다.
도 4는 시작시점에서 종료시점까지의 제2데이터를 나타낸 그래프로 나타낸 도면이다.
도 5는 시작시점에서 종료시점까지의 제3데이터를 나타낸 그래프로 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 10은 제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획한 도면이다.
도 11은 실시간 과금액에 따른 DR신호 생성을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수요반응 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수요반응 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수요반응 시스템에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 수요반응 시스템은 외부 전력거래 시장 서버(40)로부터 시간의 변화에 따른 단위전력당 요금정보를 수신하는 ESP (Energy Service Provider) 운영센터(10), ESP 운영센터(10)와 네트워크 연결된 게이트웨이(Gateway) (20), 게이트웨이(20)와 네트워크 연결된 각 가전기기(30)를 포함할 수 있다.
각 가전기기(30)는 전력선을 통해 흘러 들어온 전력을 사용하여 원하는 기능을 수행한다. 한편, 각 가전기기(30)에는 스마트 태그(미도시)가 구비되어 각 가전기기(30)의 전력사용량을 계측하고 계측된 전력사용량을 상기 스마트 미터(50)로 전송할 수 있다.
상기 가전기기(30)는 냉장고, 에어컨, 세탁기, 텔레비전, 사무기기 등을 포함한 전력을 소비하는 모든 기기를 포함한다.
ESP 운영센터(10)는 상기 게이트웨이(20)와 네트워크로 연결되어 있다. 또한, 상기 ESP 운영센터(10)는 외부 전력거래 서버(40)와 네트워크로 연결되어 있다. ESP 운영센터(10)는 상기 외부 전력거래 서버(40)로부터 전력요금 정보를 수신하며, 상기 게이트웨이(20)로부터 수용가의 전력사용량 정보를 수신한다. 더불어, 상기 전력요금 정보와 수용가의 전력사용량 정보를 이용하여 수용가의 지표 금액 정보를 산출하고 지표 구간을 구획한다. 또한, 수용가의 실시간 과금액을 산출한다. 또한, 실시간 과금액이 상기 지표구간 중 어느 하나에 존재하는 경우 해당 지표구간에 대응하는 DR신호(DR Signal)를 생성한다.
도 2를 참조하여 상기 ESP 운영센터(10)와 게이트웨이(20)의 구성에 대해 상세히 설명한다.
ESP 운영센터(10)는 상기 외부 전력거래 서버(40)로부터 전력요금 정보를 수신하는 전력요금 수신부(11)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 게이트웨이(20)로부터 수용가의 전력사용량 정보를 수신하는 전력사용량 수신부(12)를 포함할 수 있다. 또한, 수신된 전력요금 정보와 수용가의 전력사용량 정보를 저장하는 데이터 베이스부(18)를 포함할 수 있다. 또한, 수신된 전력요금 정보를 이용하여 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 단위전력량 요금정보를 포함하는 제1데이터를 생성하는 제1데이터 생성부(13)를 포함할 수 있다. 또한, 수신된 수용가의 전력사용량 정보를 이용하여 상기 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 전력사용량 정보를 포함하는 제2데이터를 생성하는 제2데이터 생성부(14)를 포함할 수 있다. 또한, 제1데이터 및 제2데이터를 이용하여 상기 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 지표 금액 정보를 포함하는 제3데이터를 생성하는 제3데이터 생성부(15)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3데이터를 이용하여 지표 금액을 복수의 지표 구간으로 구획하고 가전기기를 제어하는 수요반응 신호를 생성하는 DR(Demand Response)신호 제어부(31)를 포함할 수 있다. 또한, 수용가의 실시간 과금액을 산출하는 실시간 과금액 산출부(16)를 포함할 수 있다.
상기 게이트웨이(20)는 스마트미터(50)로부터 수용가의 전력사용량 정보를 수신하고, 이를 상기 ESP 운영센터(10)의 전력사용량 수신부(12)로 전송하는 전력사용량 송수신부(23)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 ESP 운영센터(10)의 DR신호 제어부(17)가 생성한 DR신호를 수신하는 DR신호 수신부(21)를 포함할 수 있다. 또한, 수신된 DR신호를 네트워크로 연결된 각 가전기기(30)로 전송하는 DR신호 송신부(22)를 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 수용가의 전력사용량을 계측하는 스마트미터(50)와 상기 스마트미터(50)에서 계측된 전력사용량을 수신하고 이를 ESP 운영센터(10)로 전송하는 게이트웨이(20)를 별도의 구성으로 설명하였으나, 상기 게이트웨이(20)에 스마트미터(50)의 기능을 포함시켜 하나의 기기로 구성할 수 있다. 즉, 상기 게이트웨이(20)에 스마트미터(50)의 기능을 포함시킬 수 있다.
상기 가전기기(30)는 제어부(31)를 포함하고 있으며, 상기 제어부(31)는 상기 게이트웨이(20)의 DR신호 송신부(22)로부터 DR신호를 수신하여 DR신호의 내용에 따라 가전기기(30)를 제어한다.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 상기 제1데이터 생성부(13) 및 내지 제3데이터 생성부(15)에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하여 제1데이터 생성부(13)에 대해 설명한다.
상기 제1데이터 생성부(13)는 외부 전력거래 서버(40)로부터 수신한 전력요금 정보를 이용하여 제1데이터를 생성한다. 상기 제1데이터는 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 단위전력당 요금정보를 포함한다. 시간대별은 단위시간을 의미하며 단위시간은 초, 분 또는 시일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 이때, 시작시점에서 종료시점까지의 기간은 일, 월 또는 주일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
아래 표는 단위시간을 1분으로 산정하고 시작시점을 00시00분, 종료시점을 24시00분으로 설정할 경우 시간대별 단위전력당 요금정보를 나타낸 표이다.
시간대 단위전력당 요금(원/KW)
00시 00분 7.2
……… ………
12시01분 10.0
12시02분 10.2
…… ……
24시00분 8.0
먼저, 상기 제1데이터는 크게 시간대별로 하나의 단위전력당 요금의 집합이거나, 시간대별로 복수 개의 단위전력당 요금의 평균의 집합일 수 있다.
상기 제1데이터가 시간대별 하나의 단위전력당 요금의 집합인 경우, 상기 제1데이터는 상기 시작시점에서 종료시점까지의 시간범위에 해당하는 특정기간 동안 획득한 단위전력당 요금정보일 수 있다. 즉, 시작시점에서 종료시점까지의 시간범위가 하루(24시간)인 경우 특정기간은 현재 제어하려는 시점보다 과거의 어느 하루일 수 있으며, 바람직하게는 바로 전일일 수 있다. 예를 들어, 시작시점에서 종료시점까지의 시간범위가 24시간이고, 현재 제어하려는 시점이 2011년 12월 2일 08시인 경우, 특정기간은 현재 시점의 전일, 즉, 2011년 12월 1일 00시부터 24시일 수 있다. 이 경우, 제1데이터는 2011년 12월 1일 하루 동안 수신되는 매시각에서의 단위전력당 요금 정보의 집합이다. 단위전력당 요금은 매시각마다 변할 수 있으며, 시간의 흐름에 따른 단위전력당 요금을 그래프로 나타내면 도 3과 같다.
도 3을 참조하면, 24시간을 기준으로 새벽시간 대인 t1(min)에서 단위전력당 요금이 최저가 되고, 오후시간 대인 t1(max)에서 단위전력당 요금이 최고로 형성될 수 있다. 이때, 시작시점은 0시가 되고 종료시점은 24시가 된다.
한편, 제1데이터가 시간대별 복수 개의 단위전력당 요금의 평균의 집합인 경우, 상기 제1데이터는 일정기간 반복되는 동일한 시간대별 단위전력당 요금의 평균일 수 있다. 여기서 일정기간은 본 발명에 따른 수요반응 시스템을 최초 적용한 시점부터 현 시점일 수 있으며, 또는 현 시점을 기준으로 과거 1주, 1달, 3달(한 분기), 1년일 수 있으나 반드시 이에 한정되지는 않는다. 또한, 동일한 시간대별 단위전력당 요금의 평균은, 상기 일정기간이 1주인 경우, 각 요일의 동일 시간대의 단위전력당 요금의 평균일 수 있다. 즉, 시간대(단위시간)가 1분인 경우, 제1데이터의 12시00분에서 12시01분 사이의 단위전력당 요금은 월요일에서 일요일까지 각 요일의 12시00분에서 12시01분 사이의 단위전력당 요금의 평균일 수 있다.
또한, 제1데이터가 시간대별 복수 개의 단위전력당 요금의 평균의 집합인 다른 경우로서, 상기 제1데이터는 일정기간 동안 반복되는 동일한 월, 주, 일 또는 요일의 동일한 시간대별 단위전력당 요금의 평균일 수 있다. 여기서 일정기간은 반복되는 기간 보다는 더 큰 기간이 된다. 예를 들어, 반복되는 기간이 일(day)라면 일정기간은 월(month) 또는 주(week)가 될 수 있다. 즉, 일정기간이 5개월이라면, 5개월 동안 반복되는 동일한 특정요일 또는 특정날짜의 동일한 시간대별 단위전력당 요금의 평균일 수 있다. 예를 들어, 5개월 동안 반복되는 월요일이 총 22일이라면, 제1데이터의 시간대별 단위전력 당 요금은 22개 월요일의 동일한 시간대의 단위전력당 요금의 평균일 수 있다.
도 4를 참조하여 상기 제2데이터 생성부(14)를 설명한다.
상기 제2데이터 생성부(14)는 일정기간 동안 수신된 수용가의 시간대별 전력사용량 정보를 이용하여 제2데이터를 생성한다. 상기 제2데이터는 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 전력사용량 정보를 포함한다. 시간대별은 단위시간을 의미하며 단위시간은 초, 분 또는 시일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 이때, 시작시점 및 종료시점은 상기 제1데이터의 시작시점 및 종료시점과 동일하며, 시작시점에서 종료시점까지의 기간은 일, 월 또는 주일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
제1데이터와 마찬가지로, 제2데이터는 크게 시간대별 하나의 전력사용량의 집합이거나, 시간대별로 복수 개의 단위전력당 요금의 평균들의 집합일 수 있다.
상기 제2데이터가 시간대별 하나의 단위전력당 요금의 집합인 경우, 상기 제2데이터는 상기 시작시점에서 종료시점까지의 시간범위에 해당하는 특정기간 동안 획득한 수용가의 전력사용량 정보일 수 있다. 이는 제1데이터의 경우와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 예를 들어, 하루 24시간을 기준으로 새벽시간 대인 t2(min)에서 수용가의 전력사용량은 최저가 되고, 오후시간대인 t2(max)에서 수용가의 전력사용량은 최고로 형성될 수 있다. 도 4는 수용가의 시간대별 전력사용량을 연속적으로 표현하여 그래프로 나타낸 도면이다. 여기서 그래프 위의 각 점은 해당 시각에서 수용가의 전력사용량을 표현한다. 더불어, 특정 기간 동안의 수용가의 총 전력사용량은 상기 특정기간 동안 도 4의 그래프를 정적분함으로써 얻을 수 있다. 예를 들어, 하루 동안의 수용가의 총 전력사용량은 0시부터 24시까지 그래프를 정적분하여 계산할 수 있다. 이때, 총 전력사용량은 0시부터 24시까지의 그래프의 면적이 된다.
한편, 제2데이터가 시간대별 복수 개의 전력사용량의 평균의 집합인 경우, 상기 제2데이터는 일정기간 반복되는 동일한 시간대별 수용가의 전력사용량의 평균일 수 있다. 또 다른 일 실시예에 따를 경우, 상기 제2데이터는 일정기간 동안 반복되는 동일한 월, 주, 일 또는 요일의 동일한 시간대별 수용가의 전력사용량의 평균일 수 있다. 이와 같이 제2데이터가 일정기간 동안의 수용가의 시간대별 복수 개의 전력사용량의 평균을 고객기준부하(Customer Baseline Load)라 한다. 상기 고객기준부하는 일정기간 동안의 수용가의 전력 사용 패턴(Electricity usage pattern)을 나타낼 수 있다. 한편, 이에 대한 상세한 예시는 제1데이터와 동일하므로 생략한다.
도 5를 참조하여 제3데이터 생성부(15)에 대해 설명한다.
상기 제3데이터 생성부(15)는 상기 제1데이터 및 제2데이터를 이용하여 제3데이터를 생성한다. 제3데이터는 상기 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 지표금액 정보를 포함하며, DR신호 생성의 기초 데이터로 이용된다. 이때, 상기 시작시점과 종료시점은 제1데이터 및 제2데이터의 시작시점 및 종료시점과 동일하다. 단위전력당 요금과 수용가의 전력사용량에 따라 수용가의 지표금액이 결정된다. 제3데이터의 시간대별 수용가의 지표금액은 제1데이터의 해당 시간대의 단위전력당 요금과 제2데이터의 해당 시간대의 수용가의 전력사용량을 곱하여 산출될 수 있다. 예를 들어, 12시00분에서 12시01분 사이의 지표금액 정보는 12시00분에서 12시01분 사이의 제1데이터의 단위전력당 요금과 제2데이터의 수용가의 전력사용량을 곱하여 산출될 수 있다. 이러한 과정을 반복하여 시작시점에서 종료시점까지 매 시간대(시간대별)의 수용가의 지표금액 정보를 산출할 수 있다.
한편, 제3데이터의 생성에 이용되는 제1데이터 또는 제2데이터는 시간대별 하나의 정보(단위전력당 요금 또는 전력사용량)의 집합이거나, 시간대별로 복수 개의 정보의 평균들의 집합일 수 있는데, 제1데이터와 제2데이터 반드시 동일한 종류가 아닐 수 있다. 즉, 제3데이터의 생성에 있어, 제1데이터는 시간대별 하나의 단위전력당 요금이고, 제2데이터는 시간대별 복수 개의 전력사용량의 집합일 수 있다. 예를 들어, 제1데이터는 제어시점의 전날 24시간 동안의 시간대별 단위전력량 정보일 수 있으며, 제2데이터는 제어시점 이전의 1달 평균 동일한 요일의 시간대별 전력사용량일 수 있다.
수용가의 지표금액은 시간에 따른 단위전력당 요금과 수용가의 전력사용량의 변화에 따라 변하게 된다. 예를 들어, 도 5를 참조하면 하루 24시간을 기준으로 새벽시간 대인 t3(min)에서 수용가의 지표금액은 최저가 되고, 오후시간대인 t3(max)에서 수용가의 지표금액은 최고로 형성될 수 있다. 도 5는 수용가의 시간대별 지표금액을 연속적으로 표현하여 그래프로 나타낸 도면이다. 여기서 그래프 위의 각 점은 해당 시각에서 수용가의 지표금액을 표현한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따를 경우 제3데이터의 시간대별 지표금액 정보는 다음의 수식에 의해 산출될 수 있다.
시간대별 지표금액 정보 = (a*P1)*(b*P2)
여기서, a,b는 0을 제외한 임의의 상수이며, P1은 해당 시간대의 제1데이터의 단위전력당 요금, P2는 해당 시간대의 제2데이터의 전력사용량이다.
상기 a 및 b는 제3데이터의 산출에 있어 가중치를 의미한다. 가중치를 두지 않을 경우 (a,b)는 동일한 상수, 바람직하게는 (1,1)일 수 있다. 제3데이터는 DR신호 생성을 위한 데이터로서 수용가의 전력사용량에 비해 단위전력당 요금에 근거하여 가전기기를 제어하고자 하는 경우 a가 b보다 더 크게 설정할 수 있다. 반대로 단위전력당 요금에 비해 전력사용량에 근거하여 가전기기를 제어하고자 하는 경우 b가 a보다 더 크게 설정할 수 있다. 즉, 수용가의 시간대별 지표금액 정보는 0이 아닌 가중치를 부여한 제1데이터의 시간대별 단위전력당 요금과 0이 아닌 가중치를 부여한 제2데이터의 시간대별 전력사용량의 곱일 수 있다. 이때, 제1데이터의 단위전력량 요금과 제2데이터의 전력사용량은 동일한 시간대의 데이터를 곱하는 것이 바람직하다.
도 6을 참조하여, 실시간 과금액 산출부(16)에 대해 설명한다.
실시간 과금액 산출부(16)는 전력요금 수신부(11)에서 수신한 실시간 단위전력당 요금과 전력사용량 수신부(12)에서 수신한 수용가의 실시간 전력사용량 정보를 이요하여 수용가의 실시간 과금액을 산출한다. 수용가의 실시간 과금액은 실시간 단위전력당 요금과 수용가의 실시간 전력사용량 정보를 곱하여 산출된다. 여기서, 실시간이란 제어가 이루어지는 현재 시점의 정보를 의미한다.
도 6 내지 도 9를 참조하여 DR신호 제어부(17)를 설명한다.
상기 DR신호 제어부(17)는, 제3데이터를 복수의 지표 구간으로 구획하는 단계와, 수용가의 실시간 과금액이 해당 지표 구간 내에 존재하는 경우 해당 지표 구간에 대응하는 DR신호를 생성하는 단계를 수행한다. 이때, 각 지표구간에 대응하는 하나의 DR신호가 생성된다. 본 발명은 상대적으로 지표 금액이 높은 범위에서 조밀한 지표 구간을 구획하여 수요반응 제어의 실효성을 높일 수 있다. 즉, 지표 금액이 낮은 범위에서는 지표 구간을 넓게 구획하며, 지표 금액이 높은 범위에서는 지표 구간을 좁게 구획하여 실시간 과금액이 높은 범위에서 더 많은 DR신호가 발생할 수 있다. 더불어, 서로 다른 DR신호에서 지표 금액이 높은 지표 구간에 대응하는 DR신호는 지표 금액이 낮은 지표 구간에 대응하는 DR신호 보다 가전기기의 사용을 억제하는 DR신호인 것이 바람직하다.
이하에서 설명되는 각 실시예의 DR신호 제어부(17)는 제3데이터를 복수의 구간으로 구획하는 단계에서 차이가 있으며, 수용가의 실시간 과금액이 해당 지표 구간 내에 존재하는 경우 해당 지표 구간에 대응하는 DR신호를 생성하는 단계는 동일하다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따를 경우 DR신호 제어부(17)는, 제3데이터의 최저 지표 금액과 최고 지표 금액 사이를 동일한 크기의 복수의 지표 구간(S1)(S2)(S3)(S4)으로 구획하는 제1단계와 최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표 구간(S1) 을 복수의 지표 구간(S1-1)(S1-2)(S1-3)으로 구획하는 제2단계와 수용가의 실시간 과금액이 구획된 각 지표구간 중 어느 하나에 존재하는 경우 해당 지표구간에 대응하는 DR신호를 생성하는 제3단계를 수행할 수 있다.
먼저, 제1단계에서는 제3데이터를 표현한 지표 금액 그래프에서 최고 지표 금액과 최저 지표 금액 사이를 복수의 지표 구간(S1)(S2)(S3)(S4)으로 구획한다. 이때, 각 지표구간의 크기는 동일한 것이 바람직하다. 최저 지표금액은 t3(min)에서 발생하며, 최고 지표금액은 t3(max)에서 발생한다. 도 7을 참조하면, 제2단계에서는 제1단계에서 구획된 지표 구간(S1)(S2)(S3)(S4) 중 최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표 구간(S1) 을 다시 복수의 지표 구간(S1-1)(S1-2)(S1-3)으로 구획한다. 따라서, 지표 금액이 높은 범위에서 더 많은 지표 구간이 생성된다. 제3단계에서는 제1단계와 제2단계에서 구획된 복수의 지표 구간에 실시간 과금액이 존재하는 경우 해당 지표구간에 대응하는 DR신호를 발생시킨다.
제1단계에서 총 4개의 지표 구간(S1)(S2)(S3)(S4)이 구획되고, 제2단계에서는 제1단계에서 구획된 지표 구간 중 하나가 다시 총 3개의 지표 구간(S1-1)(S1-2)(S1-3)으로 다시 구획되므로, 총 7 개의 지표 구간(S1-1)(S1-2)(S1-3)(S2)(S3)(S4)이 구획된다. 실시간 과금액이 최저 지표 구간(S4)과 최고 지표 구간(S1)에서 변화하게 되면, 제3단계에서는 총 7개의 지표 구간에 대응하는 총 7개의 DR신호가 생성될 수 있다.
한편, 실시간 과금액이 최저 지표 구간(S4)을 벗어나 최저 지표 구간보다 더 낮은 범위에 존재하는 경우 최저 지표구간에 대응하는 DR신호가 생성된다. 또한, 실시간 과금액이 최고 지표구간(S1)을 벗어나 최고 지표 구간보다 더 높은 범위에 존재하는 경우 최고 지표구간에 대응하는 DR신호가 생성된다. 이는 아래에서 설명되는 제2실시예 내지 제4실시예에 따른 DR신호 제어부(17)에도 적용된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수요반응 시스템의 DR신호 제어부는 최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표구간(S1)을 다시 재구획함으로써 지표 금액이 높은 범위에서 더 많은 DR신호를 생성할 수 있다. 따라서, 보다 효율적인 가전기기의 제어가 가능하다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따를 경우 최고 지표 금액 부근에서 가전기기의 제어가 보다 세밀하게 이루어지며, 보다 효율적인 가전기기 제어가 가능하다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 DR신호 제어부(17)는 제3데이터의 최고 지표 금액과 최저 지표 금액을 복수의 지표 구간(S1)(S2)(S3)(S4)으로 구획하되, 최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표 구간(S1)에서 최저 지표 금액을 하한으로 하는 지표 구간(S4)으로 갈수록 지표 구간의 크기가 감소하도록 지표 구간을 구획한다. 즉, 최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표 구간(S1) 의 크기가 가장 작게 설정되며, 최저 지표 금액을 하한으로 하는 지표 구간(S2) 의 크기가 가장 크게 설정되되, 인접하는 두 지표 구간(S2)(S3)의 관계는 지표 금액의 범위가 더 높은 상위 지표 구간(S2)의 크기가 하위 지표 구간(S3)의 크기보다 더 작게 설정될 수 있다. 따라서, 지표 구간의 크기는 S1 < S2 < S3 < S4가 된다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 DR신호 제어부(17)는 최고 지표 금액과 최저 지표 금액 사이를 복수의 지표 구간으로 구획하고, 최저 지표 금액을 하한으로 하는 제1범위 내에 설정된 지표구간의 개수가 최고 지표 금액을 상한으로 하고 상기 제1범위와 동일한 크기의 제2범위 내에 설정된 지표구간의 개수보다 더 작을 수 있다. 즉, 동일한 크기의 두 범위에서 최고 지표 금액을 상한으로 하는 제2범위 내에서 생성되는 지표구간의 개수가 최저 지표 금액을 하한으로 하는 제1범위 내에서 생성되는 지표구간의 개수보다 더 많다. 따라서, 상대적으로 지표 금액이 높은 범위에서 지표구간의 개수가 많아지게 되며, 이에 따라 수요반응 제어의 실효를 높일 수 있다.
한편, 도 10을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 DR신호 제어부는 설정 지표 금액 이상의 범위를 복수의 지표 구간(S1)(S2)(S3)(S4)으로 구획한다. 즉, 제1제3데이터의 최저 지표 금액과 최고 지표 금액을 기준으로 지표 구간을 구획하지 않는다. 이 경우, 현재 제어시점의 실시간 전력요금과 현재 제어시점의 수용가의 실시간 전력사용량을 곱하여 수용가의 실시간 과금액을 산출할 수 있으며, 실시간 과금액이 설정 지표 금액 이상의 범위에 해당하는 경우, 해당 지표 구간에 대응하는 DR신호가 생성되고 생성된 DR신호에 따라 가전기기가 제어될 수 있다.
이하에서는 생성된 DR신호에 따른 가전기기의 제어에 대해 설명한다.
먼저, 제1실시예 내지 제3실시예에서 생성되는 제1데이터 내지 제3데이터는 적어도 가전기기를 제어하는 시점보다 과거에 생성된다.
즉, DR신호 제어부는 제3데이터의 최저 지표 금액과 최고 지표 금액을 확정하여야 하므로 최소 일정기간(시작시점에서 종료시점까지)이 경과되어야 한다. 예를 들면, 제어하는 시점의 날짜가 2011년 12월 2일(금) 00시라면, 제1데이터 내지 제3데이터는 12월 2일 00시 이전에 생성된다. 이때, 제1데이터 내지 제3데이터는 앞서 설명한 바와 같이 따라 12월 1일 하루 동안에 수신한 실시간 단위전력당 요금과 수용가의 전력사용량 및 이에 따른 지표 금액일 수 있다. 또는, 과거 4주간의 금요일의 시간대별 단위전력당 요금과 수용가의 전력사용량 요금의 평균값을 곱하여 제3데이터를 생성할 수 있다. 이렇게 12월 2일 00시 이전에 생성된 제3데이터를 이용하여 지표구간을 구획하고 현재 제어 시점의 수용가의 실시간 지표 금액이 해당 범위에 들었을 때, 해당 범위에 대응하는 DR신호를 생성하고 생성된 DR신호를 가전기기로 전송하여 제어한다.
도 11을 참조하면, DR신호 제어부(17)는 제3데이터의 지표 금액을 총 6개의 지표구간(S1)(S2)(S3)(S4)(S5)(S6)으로 구획하였다. 수용가의 실시간 과금액이 특정 지표 구간에 위치하는 경우 DR신호 제어부(17)는 상기 특정 지표 구간에 대응하는 DR신호를 생성한다. 생성된 DR신호는 수용가에 설치된 게이트웨이(20)로 전송되며, 게이트웨이(20)는 다시 DR신호를 각 가전기기(30)의 제어부(31)로 전송한다. DR신호를 수신한 제어부(31)는 DR신호 내용에 따라 가전기기(30)를 제어한다. 여기서, 상대적으로 높은 지표 구간에 대응하는 DR신호는 낮은 지표 구간에 대응하는 DR신호보다 가전기기의 사용을 억제하는 제어신호인 것이 바람직하다.
도 11에 도시된 수용가의 실시간 과금액 정보를 예로 들면, 0시에서 t1까지는 과금액은 제5지표구간(S5)의 범위에 있으므로 DR신호 제어부는 DR5 신호를 생성하고 생성된 DR5 신호에 따라 각 가전기기(30)는 제어된다. 시각 t1를 지나게 되면 수용가의 실시간 과금액은 더 증가하고 실시간 과금액은 제4지표구간(S4)의 범위에 들어선다. 이때, DR신호 제어부(17)는 DR4 신호를 생성하고 생성된 DR4 신호에 따라 각 가전기기(30)는 제어된다. 동일하게 시각 t2에서 t3 동안에는 각 가전기기는 DR3 신호에 따라 제어되며, t3에서 t4 동안은 DR2 신호에 따라, t4에서 t5 동안은 DR5 신호에 따라 가전기기는 제어된다. 즉, 시간 구간 0~t1, t1~t2, t2~t3, t3~t4, t4~t5, t5~t6구간에서 DR신호는 DR5, DR4, DR3, DR2, DR3, DR4 발생하며, 각 DR신호에 따라 가전기기가 제어된다.
이하, 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수요반응 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수요반응 방법은 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 단위전력당 요금 정보를 포함하는 제1데이터를 생성하는 단계(S10), 상기 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 전력사용량 정보를 포함하는 제2데이터를 생성하는 단계(S20), 상기 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 지표 금액 정보를 포함하는 제3데이터를 생성하는 단계(S30)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획하는 단계(S40)를 더 포함할 수 있다. 또한, 실시간 단위전력당 요금 정보와 수용가의 실시간 전력사용량 정보를 이용하여 수용가의 실시간 과금액을 산출하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다. 또한, 실시간 과금액이 상기 지표구간에 존재하는 경우 상기 지표구간에 대응하는 DR신호를 발생시키는 단계(S60)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 DR신호에 따라 가전기기를 제어하는 단계(S70)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1데이터를 생성하는 단계(S10)에서 외부 전력거래 서버(40)로부터 수신한 전력요금 정보를 이용하여 ESP 운영센터(10)의 제1데이터 생성부(13)는 제1데이터를 생성한다. 상기 제1데이터는 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 단위전력당 요금정보를 포함한다. 시간대별은 단위시간을 의미하며 단위시간은 초, 분 또는 시일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 이때, 시작시점에서 종료시점까지의 기간은 일, 월 또는 주일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 상기 제1데이터는 시간대별로 하나의 단위전력당 요금의 집합이거나, 시간대별로 복수 개의 단위전력당 요금의 평균의 집합일 수 있다.
상기 제2데이터를 생성하는 단계(S20)에서는 일정기간 동안 수신된 수용가의 시간대별 전력사용량 정보를 이용하여 ESP 운영센터(10)의 제2데이터 생성부(14)는 제2데이터를 생성한다. 상기 제2데이터는 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 전력사용량 정보를 포함한다. 시간대별은 단위시간을 의미하며 단위시간은 초, 분 또는 시일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 이때, 시작시점 및 종료시점은 상기 제1데이터의 시작시점 및 종료시점과 동일하며, 시작시점에서 종료시점까지의 기간은 일, 월 또는 주일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
제1데이터와 마찬가지로, 제2데이터는 시간대별 하나의 전력사용량의 집합이거나, 시간대별로 복수 개의 단위전력당 요금의 평균들의 집합일 수 있다.
한편, 상술한 제1데이터를 생성하는 단계(S10)와 제2데이터를 생성하는 단계(S20)는 수행 순서가 서로 교차되거나, 동시에 수행될 수 있다. 즉, 제1데이터 및 제2데이터를 동시에 생성할 수도 있으며, 또는 제2데이터를 먼저 생성하고 제2데이터를 생성하는 것도 가능하다. 즉, 제1데이터를 생성하는 단계(S10)와 제2데이터를 생성하는 단계(S20)은 수행 순서에 구애 받지 않는다.
상기 제3데이터를 생성하는 단계(S30)에서는 상기 제1데이터 및 제2데이터를 이용하여 ESP 운영센터(10)의 제3데이터 생성부(15)는 제3데이터를 생성한다. 제3데이터는 상기 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 지표금액 정보를 포함하며, DR신호 생성의 기초 데이터로 이용된다. 이때, 상기 시작시점과 종료시점은 제1데이터 및 제2데이터의 시작시점 및 종료시점과 동일하다. 제3데이터의 시간대별 수용가의 지표금액은 제1데이터의 해당 시간대의 단위전력당 요금과 제2데이터의 해당 시간대의 수용가의 전력사용량을 곱하여 산출될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따를 경우 제3데이터의 시간대별 지표금액 정보는 다음의 수식에 의해 산출될 수 있다.
시간대별 지표금액 정보 = (a*P1)*(b*P2)
여기서, a,b는 0을 제외한 임의의 상수이며, P1은 해당 시간대의 제1데이터의 단위전력당 요금, P2는 해당 시간대의 제2데이터의 전력사용량이다.
상기 a 및 b는 제3데이터의 산출에 있어 가중치를 의미한다. 가중치를 두지 않을 경우 (a,b)는 동일한 상수, 바람직하게는 (1,1)일 수 있다. 제3데이터는 DR신호 생성을 위한 데이터로서 수용가의 전력사용량에 비해 단위전력당 요금에 근거하여 가전기기를 제어하고자 하는 경우 a가 b보다 더 크게 설정할 수 있다. 반대로 단위전력당 요금에 비해 전력사용량에 근거하여 가전기기를 제어하고자 하는 경우 b가 a보다 더 크게 설정할 수 있다.
제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획하는 단계(S40)는, 제3데이터의 최저 지표 금액과 최고 지표 금액 사이를 동일한 크기의 복수의 지표 구간으로 구획하는 제1단계와 최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표 구간을 복수의 지표 구간을 구획하는 제2단계를 포함할 수 있다.
보다 상세히 설명하면, ESP 운영센터(10)의 DR신호 제어부(17)는 제1단계에서는 제3데이터를 표현한 지표 금액 그래프에서 최고 지표 금액과 최저 지표 금액 사이를 복수의 지표 구간으로 구획한다. 이때, 각 지표구간의 크기는 동일한 것이 바람직하다. 제2단계에서는 제1단계에서 구획된 지표 구간 중 최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표 구간을 다시 복수의 지표 구간으로 구획한다. 따라서, 지표 금액이 높은 범위에서 더 많은 지표 구간이 생성된다.
한편, 제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획하는 단계(S50)는 제3데이터의 최고 지표 금액과 최저 지표 금액을 복수의 지표 구간으로 구획하되, 최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표 구간에서 최저 지표 금액을 하한으로 하는 지표 구간으로 갈수록 지표 구간의 크기가 감소하도록 지표 구간을 구획할 수 있다. 즉, 최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표 구간(최상 지표구간)의 크기가 가장 작게 설정되며, 최저 지표 금액을 하한으로 하는 지표 구간(최저 지표구간)의 크기가 가장 크게 설정되되, 인접하는 두 지표 구간의 관계는 지표 금액의 범위가 더 높은 상위 지표 구간의 크기가 하위 지표 구간의 크기보다 더 작게 설정될 수 있다.
한편, 제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획하는 단계(S40)는 제3데이터의 최고 지표 금액과 최저 지표 금액 사이를 복수의 구간으로 구획하고, 최저 지표 금액을 하한으로 하는 제1범위 내에 설정된 DR신호의 개수가 최고 지표 금액을 상한으로 하고 상기 제1범위와 동일한 크기의 제2범위 내에 설정된 DR신호의 개수보다 더 작게 구획할 수 있다. 즉, 동일한 크기의 두 범위에서 최고 지표 금액을 상한으로 하는 제2범위 내에서 생성되는 DR신호의 개수가 최저 지표 금액을 하한으로 하는 제1범위 내에서 생성되는 DR신호의 개수보다 더 많다. 따라서, 상대적으로 지표 금액이 높은 범위에서 DR신호의 개수가 많아지게 되며, 이에 따라 수요반응 제어의 실효를 높일 수 있다.
수용가의 시간대별 실시간 과금액을 산출하는 단계(S50)에서는 전력요금 수신부(11)에서 수신한 실시간 단위전력당 요금과 전력사용량 수신부(12)에서 수신한 수용가의 실시간 전력사용량 정보를 이용하여 ESP 운영센터(10)의 실시간 과금액 산출부(16)는 수용가의 시간대별 실시간 과금액을 산출한다. 수용가의 실시간 과금액은 실시간 단위전력당 요금과 수용가의 실시간 전력사용량 정보를 곱하여 산출된다. 여기서, 실시간이란 제어가 이루어지는 현재 시점의 정보를 의미한다.
지표구간에 대응하는 DR신호를 발생시키는 단계(S60)에서는, 실시간 과금액이 특정 지표 구간에 위치하는 경우 DR신호 제어부(17)는 상기 특정 지표 구간에 대응하는 DR신호를 생성한다. 여기서, 상대적으로 높은 지표 구간에 대응하는 DR신호는 낮은 지표 구간에 대응하는 DR신호보다 가전기기의 사용을 억제하는 제어신호인 것이 바람직하다.
DR신호에 따라 가전기기를 제어하는 단계(S70)에서는 생성된 DR신호에 따라 가전기기(30)를 제어한다. 생성된 DR신호는 수용가에 설치된 게이트웨이(20)로 전송되며, 게이트웨이(20)는 다시 DR신호를 각 가전기기의 제어부(31)로 전송한다. DR신호를 수신한 제어부(31)는 DR신호 내용에 따라 가전기기를 제어한다.
도 13을 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수요반응 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 수요반응 방법은, 설정 지표금액 이상 범위를 복수의 지표 구간으로 구획하는 단계(S110), 실시간 단위전력당 요금 정보를 획득하는 단계(S120), 수용가의 실시간 전력사용량 정보를 획득하는 단계(S130), 상기 실시간 단위전력당 요금과 수용가의 실시간 전력 사용량 정보를 곱하여 수용가의 실시간 과금액을 산출하는 단계(S140), 상기 실시간 과금액이 상기 구획된 지표 구간 중 어느 하나의 지표 구간에 존재하는 경우 해당 지표 구간에 대응하는 DR신호를 생성하는 단계(S150) 및 상기 DR신호에 따라 가전기기를 제어하는 단계(S160)를 포함할 수 있다.
설정 지표 금액 이상 범위를 복수의 지표 구간으로 구획하는 단계(S110)에서, ESP 운영센터(10)의 DR신호 제어부(17)는 미리 입력된 설정 지표 금액 이상의 범위를 복수의 지표 구간으로 구획한다. 이때, 설정 지표 금액은 사용자의 조작에 의해 달라질 수 있다.
실시간 단위전력당 요금정보를 획득하는 단계(S120)는, ESP 운영센터의 전력요금 수신부(11)를 통해 이뤄진다. 즉, 상기 전력요금 수신부(11)는 외부 전력거래 서버(40)로부터 실시간 단위전력당 요금정보를 획득한다.
수용가의 실시간 전력사용량 정보를 획득하는 단계(S130)는 ESP 운영센터의 전력사용량 수신부(12)를 통해 이뤄진다. 즉, 상기 전력사용량 수신부(12)는 수용가에 설치된 게이트웨이(20)로부터 수용가의 실시간 전력사용량을 획득한다.
수용가의 실시간 과금액을 산출하는 단계(S140)는 ESP 운영센터(10)의 실시간 과금액 산출부(16)를 통해 이뤄진다. 상기 실시간 과금액 산출부(16)는 상기 수신된 실시간 단위전력당 요금과 수용가의 실시간 전력사용량을 곱하여 수용가의 실시간 과금액을 산출한다.
DR신호를 생성하는 단계(S150)에서는 상기 실시간 과금액이 상기 지표 구간 중 어느 하나에 존재하는 경우 DR신호 제어부(17)는 해당 지표구간에 대응하는 DR신호를 생성한다.
DR신호에 따라 가전기기를 제어하는 단계(S160)에서는 생성된 DR신호에 따라 가전기기(30)를 제어한다. 생성된 DR신호는 수용가에 설치된 게이트웨이(20)로 전송되며, 게이트웨이(20)는 다시 DR신호를 각 가전기기의 제어부(31)로 전송한다. DR신호를 수신한 제어부(31)는 DR신호 내용에 따라 가전기기를 제어한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
10 ESP 운영센터
11 전력요금 수신부 12 전력사용량 수신부
13 제1데이터 생성부 14 제2데이터 생성부
15 제3데이터 생성부 16 실시간 과금액 산출부
17 DR신호 제어부 18 데이터 베이스부
20 게이트웨이 21 DR신호 수신부
22 DR신호 송신부 23 전력사용량 송수신부
30 가전기기 31 제어부
40 전력거래 서버 50 스마트 미터

Claims (19)

  1. 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 단위전력당 요금정보를 포함하는 제1데이터 및 상기 시작시점에서 상기 종료시점까지 시간대별 수용가의 전력사용량 정보를 포함하는 제2데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 시작시점에서 상기 종료시점까지, 동일한 시간대의 단위전력량 요금과 수용가의 전력사용량의 곱인 시간대별 수용가의 지표 금액 정보를 포함하는 제3데이터를 생성하는 단계;를 포함하는 수요반응 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3데이터를 복수의 지표 구간으로 구획하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    실시간 단위전력당 전력 요금과 수용가의 실시간 전력사용량을 곱하여 수용가의 실시간 과금액을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 실시간 과금액이 존재하는 해당 지표구간에 대응하는 DR신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    생성된 DR신호에 따라 가전기기를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1데이터는 상기 시작시점에서 종료시점까지의 시간범위에 해당하는 특정기간 동안 획득한 시간대별 단위전력당 요금정보의 집합인 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1데이터는 일정기간 동안 반복되는 동일한 시간대별 단위전력당 요금정보의 평균인 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2데이터는 상기 시작시점에서 종료시점까지의 시간범위에 해당하는 특정기간 동안 획득한 시간대별 수용가의 전력사용량의 집합인 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2데이터는 일정기간 동안 반복되는 동일한 시간대별 수용가의 전력사용량의 평균인 고객기준부하인 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획하는 단계는
    제3데이터의 제3데이터의 최저 지표금액과 최고 지표금액 사이를 동일한 크기의 복수의 지표구간으로 구획하는 제1단계; 및
    최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표 구간을 복수의 지표구간으로 구획하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획하는 단계는
    제3데이터의 최고 지표금액과 최저 지표금액 사이를 복수의 지표 구간으로 구획하되, 최고 지표 금액을 상한으로 하는 지표구간에서 최저 지표 금액을 하한으로 하는 지표구간으로 갈수록 지표 구간의 크기가 감소하는 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획하는 단계는
    제3데이터의 최고 지표금액과 최저 지표금액 사이를 복수의 지표 구간으로 구획하되, 최저 지표금액을 하한으로 하는 제1범위 내에 설정된 지표구간의 개수가 최고 지표금액을 하한으로 하고 상기 제1범위와 동일한 크기의 제2범위 내에 설정된 지표구간의 개수 보다 더 작은 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 제3데이터를 복수의 지표구간으로 구획하는 단계는, 설정 지표 금액 이상의 범위를 복수의 지표 구간으로 구획하는 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 실시간 과금액이 최저 지표구간의 하위에 존재는 경우 최저 지표구간에대응하는 DR신호를 발생시키고, 최고 지표구간의 상위에 존재하는 경우 최고 지표구간에 대응하는 DR신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 수요반응 방법.
  15. 설정 지표금액 이상 범위를 복수의 지표 구간으로 구획하는 단계;
    실시간 단위전력당 요금 정보를 획득하는 단계;
    수용가의 실시간 전력사용량 정보를 획득하는 단계;
    상기 실시간 단위전력당 요금과 수용가의 실시간 전력 사용량 정보를 곱하여 수용가의 실시간 과금액을 산출하는 단계;
    상기 실시간 과금액이 상기 구획된 지표 구간 중 어느 하나의 지표 구간에 존재하는 경우 해당 지표 구간에 대응하는 DR신호를 생성하는 단계; 및
    상기 DR신호에 따라 가전기기를 제어하는 단계;를 포함하는 수요반응 방법.
  16. 외부 전력거래 서버로부터 단위전력당 요금 정보를 수신하는 전력요금 수신부;
    수용가에 설치된 게이트웨이로부터 수용가의 전력사용량 정보를 수신하는 전력사용량 수신부;
    시작시점에서 종료시점까지 시간대별 단위전력량 요금정보를 포함하는 제1데이터를 생성하는 제1데이터 생성부;
    상기 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 전력사용량 정보를 포함하는 제2데이터를 생성하는 제2데이터 생성부; 및
    상기 제1데이터 및 제2데이터의 시간대별 단위전력량 요금과 시간대별 수용가의 전력사용량을 곱하여 상기 시작시점에서 종료시점까지 시간대별 수용가의 지표금액 정보를 포함하는 제3데이터를 생성하는 제3데이터 생성부;를 포함하는 수요반응 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제3데이터의 지표금액을 복수의 지표구간으로 구획하는 DR신호 제어부;를 더 포함하는 수요반응 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 전력요금 수신부로부터 수신된 실시간 단위전력당 요금과 상기 전력사용량 수신부에서 수신된 수용가의 전력사용량을 곱하여 수용가의 실시간 과금액을 산출하는 실시간 과금액 산출부를 더 포함하는 수요반응 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 DR신호 제어부는 상기 실시간 과금액이 상기 복수 개의 지표 구간 중 어느 하나의 지표구간에 존재하는 경우 해당 지표구간에 대응하는 DR신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 수요반응 시스템.
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