KR20140020964A - 에너지 분배 네트워크에서의 데이터 통신을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

에너지 분배 네트워크에서의 데이터 통신을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

에너지 분배 네트워크(100) 상에서 정보를 전달하기 위한 시스템(200)이 개시되어 있다. 일 실시예에서, 시스템(200)은 통신 네트워크 상에 로컬 수퍼바이저(241)를 포함하고, 로컬 수퍼바이저(241)는 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스(151-155, 161-165, 171-173, 181-185)로부터 데이터를 수집할 수 있다. 시스템(200)은 또한 통신 네트워크 상에 명령 센터(210)를 포함하고, 명령 센터(210)는 하나 이상의 에너지 발생 디바이스를 제어하기 위한 하나 이상의 명령을 발생시킬 수 있다. 로컬 수퍼바이저(241)는 데이터를 나타내는 데이터 신호를 제1 간격으로 통신 네트워크의 제1 채널(201)을 통해 명령 센터(210)로 주기적으로 전송할 수 있다. 로컬 수퍼바이저(241)는 또한 명령에 대한 요청을 제1 간격보다 짧은 제2 간격으로 통신 네트워크(200)의 제2 채널(202)을 통해 명령 센터(210)로 주기적으로 전송할 수 있다. 이러한 채널 구성은 네트워크 자원의 사용의 증가가 그다지 없이 효과적인 데이터 통신을 제공한다.

Description

에너지 분배 네트워크에서의 데이터 통신을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DATA COMMUNICATION IN AN ENERGY DISTRIBUTION NETWORK}
본 발명의 실시예는 에너지 분배 네트워크(energy distribution network)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 에너지 분배 네트워크에서의 데이터 통신에 관한 것이다.
통상적인 전기 네트워크 또는 그리드(grid)는 원격지에 있는 전기 발생 사이트(electricity generation site)(예컨대, 발전 플랜트)로부터 전기를 산업 및 가정 소비자로 효과적으로 전달하도록 구성된다. 최근에, 태양광, 풍력, 수력 및 지열과 같은 다양한 청정 또는 재생가능 에너지 자원을 이용하면서 전기 네트워크에 걸쳐 낭비되는 전기를 감소시키는 데 초점이 맞추어져 있는 다양한 기술이 개발되었다. 그러한 기술은 전형적으로 전기 네트워크에 있는 다양한 시스템 및 디바이스에 의한 에너지 발생, 분배, 및 소비의 관리(예를 들어, 제어 및 모니터링)를 필요로 한다. 또한, 변화하는 상태에 따라 에너지 발생 및 분배를 최적화하기 위해 네트워크에 있는 시스템 및 디바이스 간에 정보 또는 데이터를 교환할 필요가 있다.
일 실시예에서, 에너지 분배 네트워크 상에서 정보를 전달하기 위한 시스템은 통신 네트워크 상의 제1 스테이션 - 제1 스테이션은 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스로부터 데이터를 수집하도록 구성됨 - ; 및 통신 네트워크 상의 제2 스테이션 - 제2 스테이션은 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스를 제어하기 위한 하나 이상의 명령을 발생시키도록 구성됨 - 을 포함한다. 제1 스테이션은 데이터를 나타내는 데이터 신호를 제1 간격으로 통신 네트워크의 제1 채널을 통해 제2 스테이션으로 주기적으로 전송하도록 구성된다. 제1 스테이션은 명령에 대한 요청을 제1 간격보다 짧은 제2 간격으로 통신 네트워크의 제2 채널을 통해 제2 스테이션으로 주기적으로 전송하도록 추가로 구성된다.
제1 스테이션은 방화벽을 통해 제2 스테이션과의 모든 통신을 개시하도록 구성될 수 있다. 제1 스테이션은 데이터 신호를 제2 채널을 통해 제2 스테이션으로 주기적으로 전송하지 않는다. 제1 스테이션은 제2 스테이션으로부터 원격지에 있는 에너지 발생 플랜트(energy generation plant)에 대한 로컬 수퍼바이저 스테이션(local supervisor station)일 수 있고, 제2 스테이션은 중앙 명령 센터 시스템(central command center system)일 수 있다. 제1 스테이션은 발전 사이트에 있는 로컬 광기전(photovoltaic, PV) 수퍼바이저 디바이스일 수 있다.
제2 스테이션은 명령의 우선순위에 적어도 부분적으로 기초하여 미리설정된 순서로 전송하기 위해 2개 이상의 명령을 큐잉하도록(queue) 구성될 수 있다. 제2 스테이션은 명령이 상기 2개 이상의 명령보다 높은 우선순위를 갖는 경우 상기 2개 이상의 명령보다 앞서 상기 명령을 전송하도록 추가로 구성될 수 있다. 제2 스테이션은 부가의 명령을 전송하도록, 그리고 상기 부가의 명령이 상기 2개 이상의 명령 중 적어도 하나의 명령과 충돌하는 경우 상기 2개 이상의 명령 중 상기 적어도 하나의 명령을 무효화시키도록 추가로 구성될 수 있다. 제2 스테이션은 제1 스테이션의 상태를 이전의 상태로 복원시키는 명령을 전송하도록 추가로 구성될 수 있다. 제2 스테이션은 제2 스테이션이 제1 스테이션으로부터의 명령의 실행을 나타내는 확인 응답을 수신할 때까지 제1 스테이션으로 명령을 반복하여 전송하도록 추가로 구성될 수 있다.
제1 스테이션은 데이터 신호를 제1 채널을 통해 주기적으로 전송하는 것에 부가하여, 하나 이상의 에너지 발생 디바이스의 긴급 상황을 나타내는 데이터를 제2 채널을 통해 제2 스테이션으로 즉각 전송하도록 구성될 수 있다. 제1 스테이션은 하나 이상의 에너지 발생 디바이스의 거동 경향, 시스템의 상태 경향, 또는 제2 채널을 통해 전송되는 명령의 수 중 하나 이상에 적어도 부분적으로 기초하여, 제2 간격을 적응적으로 변화시키도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 에너지 분배 네트워크 상에서 정보를 전달하기 위한 장치가 제공된다. 장치는 근거리 통신망을 통해 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스로부터 데이터를 수집하도록 구성된 프로세서; 및 통신 네트워크에 연결하도록 구성된 네트워크 어댑터를 포함한다. 프로세서는 상기 데이터를 나타내는 데이터 신호를 네트워크 어댑터를 사용하여 제1 간격으로 통신 네트워크의 제1 채널을 통해 명령 센터 시스템으로 주기적으로 전송하도록 추가로 구성된다. 프로세서는 명령에 대한 요청을 제1 간격보다 짧은 제2 간격으로 통신 네트워크의 제2 채널을 통해 명령 센터 시스템으로 주기적으로 전송하도록 추가로 구성된다.
또 다른 실시예에서, 에너지 분배 네트워크에서 데이터를 전달하는 방법은 로컬 수퍼바이저 스테이션에 의해, 데이터 신호를 제1 간격으로 통신 네트워크의 제1 채널을 통해 중앙 명령 센터 시스템으로 주기적으로 전송하는 단계를 포함한다. 데이터 신호는 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스로부터 로컬 수퍼바이저 스테이션에 의해 수집된 데이터를 나타낸다. 로컬 수퍼바이저 스테이션은 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스를 제어하기 위한 명령에 대한 요청을 제1 간격보다 짧은 제2 간격으로 통신 네트워크의 제2 채널을 통해 중앙 명령 센터 시스템으로 주기적으로 전송한다.
또 다른 실시예에서, 데이터를 전달하는 방법은 방화벽을 통해 통신하는 제1 스테이션에 의해, 방화벽을 통해 통신을 설정하고 있는 동안, 데이터 신호를 제1 간격으로 통신 네트워크의 제1 채널을 통해 제2 스테이션으로 주기적으로 전송하는 단계를 포함한다. 데이터 신호는 하나 이상의 로컬 디바이스로부터 수집된 데이터를 나타낸다. 제1 스테이션은, 방화벽을 통해 통신을 설정하고 있는 동안, 명령에 대한 요청을 제1 간격보다 짧은 제2 간격으로 통신 네트워크의 제2 채널을 통해 제2 스테이션으로 주기적으로 전송한다. 제1 스테이션은, 방화벽을 통해 통신을 설정하고 있는 동안, 명령에 대한 상기 요청을 전송한 후에 통신 네트워크의 제2 채널을 통해 명령을 수신한다.
도 1은 통상적인 에너지 분배 네트워크의 개략 블록도.
도 2a는 일 실시예에 따른, 명령 센터 및 광기전(PV) 수퍼바이저를 포함하는 에너지 분배 시스템의 개략 블록도.
도 2b는 일 실시예에 따른, 명령 센터의 개략 블록도.
도 2c는 일 실시예에 따른, PV 수퍼바이저의 개략 블록도.
도 3은 일 실시예에 따른, 명령 센터와 PV 수퍼바이저 사이의 통신 방법을 예시하는 타이밍도.
도 4a 및 도 4b는 기간에 따른, 명령 센터와 PV 수퍼바이저 사이의 데이터 및 명령 교환 방법을 예시하는 타이밍도.
도 5a는 일 실시예에 따른, 명령 센터에 의한 명령 전송 방법을 예시하는 흐름도.
도 5b는 일 실시예에 따른, PV 수퍼바이저 디바이스에 의한 명령 실행 방법을 예시하는 흐름도.
도 6a는 다른 실시예에 따른, 명령 센터에 의한 명령 전송 방법을 예시하는 흐름도.
도 6b는 다른 실시예에 따른, PV 수퍼바이저 디바이스에 의한 명령 실행 방법을 예시하는 흐름도.
소정 실시예에 대한 하기 상세한 설명은 본 발명의 구체적인 실시예에 대한 다양한 설명을 제공한다. 그러나, 본 발명은 특허청구범위에 의해 한정되고 포함되는 다수의 상이한 방식으로 실시될 수 있다. 이러한 설명에서, 유사한 도면 부호가 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 나타내는 도면을 참조한다.
본 명세서에 제공되는 설명에서 사용되는 용어는, 단지 본 발명의 소정의 구체적인 실시예에 대한 상세한 설명과 관련하여 이용되고 있기 때문에, 임의의 제한된 또는 한정적인 방식으로 해석되도록 의도된 것이 아니다. 게다가, 본 발명의 실시예는 다수의 새로운 특징 - 그 중 단지 하나만이 필수적인 것은 아님 - 을 포함할 수 있다.
에너지 분배 시스템의 개요
도 1을 참조하여, 통상적인 에너지 분배 네트워크가 이하에서 기술될 것이다. 예시된 에너지 분배 네트워크(100)는 중앙 명령 센터(110), 통신 네트워크(120), 및 복수의 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134)을 포함한다. 예시의 목적을 위해, 에너지 분배 네트워크(100)는 4개의 에너지 발생/모니터링 시스템을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 당업자는 에너지 발생/모니터링 시스템의 수가 1부터 수백 또는 수천까지 광범위하게 변할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
중앙 명령 센터(110)는 제1 내지 제4 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134)으로부터 데이터를 수집하는 역할을 한다. 중앙 명령 센터 디바이스(110)는 또한 제1 내지 제4 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134)에, 수집된 데이터 또는 소정의 긴급 상황(예를 들어, 시스템들(131-134) 중 하나 또는 분배 네트워크(100)의 일부분에서의 고장)에 적어도 부분적으로 기초하여, 시스템들(131-134)을 제어하는 명령을 제공하는 역할을 할 수 있다. 중앙 명령 센터(110)는 단일의 명령 센터 디바이스를 포함할 수 있다. 대안적으로, 중앙 명령 센터(110)는 명령 센터 시스템을 형성하는 2개 이상의 명령 센터 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 구현예에서, 그러한 명령 센터 디바이스는 네트워크(120)를 통해 서로 연결되어 있을 수 있다. 본 명세서와 관련하여, 단일의 명령 센터 디바이스 및 명령 센터 시스템은 총칭하여 "명령 센터" 또는 "중앙 명령 센터"로 지칭될 수 있다. 중앙 명령 센터(110)의 기타 상세 사항은 도 2와 관련하여 기술될 것이다.
통신 네트워크(120)는 명령 센터(110)와 제1 내지 제4 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134) 사이의 그리고 제1 내지 제4 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134) 중 2개 사이의 통신 경로를 제공하는 역할을 한다. 통신 네트워크(120)의 예는 인터넷, 근거리 통신망(local area network, LAN), 광역 통신망(wide area network, WAN), 전화 네트워크, 및 가상 사설 통신망(virtual private network, VPN) 중 하나 또는 그 조합을 포함하지만 이로 제한되지 않는다. 소정 실시예에서, 통신 네트워크(120)의 적어도 일부는 무선 네트워크에 의해 형성될 수 있다.
제1 내지 제4 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134) 각각은 에너지를 발생시키고 및/또는 에너지의 사용을 모니터링하는 역할을 한다. 본 명세서와 관련하여, "에너지 발생/모니터링 시스템 또는 디바이스"라는 용어는 에너지 또는 전기를 발생시키고 및/또는 에너지 또는 전기의 사용을 모니터링하는 시스템 또는 디바이스를 총칭하여 지칭한다. 예를 들어, 제1 내지 제4 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134) 각각은, 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134)이 태양광 발전 플랜트 또는 팜(solar power plant or farm)인 예에 대해, 광기전(PV) 수퍼바이저 컴퓨팅 디바이스 또는 스테이션(141-144)을 포함할 수 있다. 본 명세서와 관련하여, "PV 수퍼바이저 컴퓨팅 디바이스 또는 스테이션"이라는 용어는 "PV 수퍼바이저"로 지칭될 수 있다. 에너지 발생/모니터링 시스템이 태양 방사선 이외의 자원(예컨대, 풍력)을 사용하여 전력을 발생시키는 다른 실시예에서, 에너지 발생/모니터링 시스템은, PV 수퍼바이저 대신에, 로컬 에너지 발생/모니터링 수퍼바이저를 포함할 수 있다. PV 수퍼바이저 또는 로컬 에너지 발생/모니터링 수퍼바이저는 중앙 명령 센터(110)로부터 원격지에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, PV 수퍼바이저 또는 로컬 에너지 발생/모니터링 수퍼바이저와 중앙 명령 센터(110) 사이의 거리는 적어도 수미터 내지 수킬로미터 정도일 수 있다.
제1 내지 제4 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134) 각각은 또한 에너지 발생 및/또는 모니터링을 위한 다양한 에너지 발생/모니터링 디바이스(151-155, 161-165, 171-173, 181-185)를 포함할 수 있다. 에너지 발생/모니터링 디바이스의 예는 태양광 또는 광기전(PV) 패널, 태양광 또는 PV 인버터, 풍력 발전기, 에너지 저장 디바이스, 에너지 사용 모니터 또는 센서(예컨대, 전기 계량기), (풍속, 풍향, 습도, 주변 공기 온도, 전지(cell) 온도, 모듈 배면 온도, 강수량 및 방사 조도(어레이의 평면 및 지구) 중 하나 이상에 대한) 계측 센서, 건물 자동화 센서, 스마트 계량기, 및 홈 자동화 센서(예컨대, 스마트 온도 조절기)를 포함하만 이로 제한되지 않는다. 당업자는 에너지 발생/모니터링 디바이스가 전력 발생을 모니터링하고 최적화하는 데, 예컨대 패널 위치를 조정하는 것, 에너지 발생 디바이스의 소정의 블록 또는 스트링을 켜거나 끄는 것에 유용한 임의의 디바이스를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
제1 내지 제4 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134) 각각은 에너지 발생 디바이스만(예컨대, 태양광 인버터), 에너지 모니터링 디바이스만(예컨대, 전기 계량기), 또는 에너지 발생 디바이스와 에너지 모니터링 디바이스의 조합을 포함할 수 있다. 에너지 발생/모니터링 디바이스(151-155, 161-165, 171-173, 181-185)는 유선 및/또는 무선 통신 서브-네트워크, 예를 들어 근거리 통신망(LAN)을 통해 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134) 내의 PV 수퍼바이저(141-144)와 데이터 및/또는 제어 신호를 통신할 수 있다.
제1 내지 제4 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134) 각각의 내의 PV 수퍼바이저(141-144) 및 디바이스(151-155, 161-165, 171-173, 181-185)는 지리적으로 서로에 근접하여 위치될 수 있다. 예를 들어, 수퍼바이저(141) 및 에너지 발생/모니터링 디바이스(151-155)는 태양광 플랜트 사이트 또는 태양광 팜에 위치될 수 있다.
동작 동안, 에너지 발생/모니터링 디바이스(151-155, 161-165, 171-173, 181-185)는 에너지 발생 및/또는 에너지 모니터링에 관한 원시 데이터 또는 정보를 각각의 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134) 내의 PV 수퍼바이저(141-144)에 제공한다. PV 수퍼바이저(141-144)는 명령 센터(110)로 송신될 데이터 또는 정보를 발생시키기 위해 원시 데이터 또는 정보를 처리할 수 있다. PV 수퍼바이저(141-144)는 처리된 데이터 또는 정보를, 에너지 분배 네트워크(100)의 선택된 프로토콜에 따라, 통신 네트워크(120)를 통해 명령 센터(110)로 송신할 수 있다. PV 수퍼바이저(141-144)는 또한 제어 신호를 그들의 에너지 발생/모니터링 시스템(131-134) 내의 에너지 발생/모니터링 디바이스(151-155, 161-165, 171-173, 181-185)로 전송하고 디바이스로부터의 응답을 처리할 수 있다.
명령 센터(110)는 PV 수퍼바이저(141-144)로부터 데이터 또는 정보를 수집할 수 있다. 명령 센터(110)는 또한 시스템들(131-134) 중 하나 이상의 시스템의 동작을 제어 또는 조정하기 위해, 수집된 데이터 또는 정보에 적어도 부분적으로 기초하여, PV 수퍼바이저들(141-144) 중 하나 이상의 PV 수퍼바이저로 하나 이상의 명령을 송신할 필요가 있는지를 판정할 수 있다. 그러한 필요가 있는 경우, 명령 센터(110)는 하나 이상의 명령을 통신 네트워크(120)를 통해 적절한 PV 수퍼바이저(들)(141-144)로 송신한다.
에너지 분배 네트워크(100)에서, PV 수퍼바이저(141-144)는 선택된 시간 간격으로, 예를 들어, 매 5분 내지 15분마다, 데이터 또는 정보를 명령 센터(110)로 주기적으로 전송한다. 각각의 PV 수퍼바이저(141-144)는 PV 수퍼바이저(141-144)의 보안을 위해 방화벽을 제공받을 수 있다. PV 수퍼바이저(141-144)가 데이터 또는 정보를 명령 센터(110)로 전송하는 동안, 데이터 교환을 위해 방화벽이 일시적으로 열리거나 디스에이블된다. 방화벽이 열려 있는 동안, 명령 센터(110)는 또한, 필요한 경우, 명령을 PV 수퍼바이저(141-144)로 송신할 수 있다.
명령 센터(110)와 PV 수퍼바이저(141-144) 사이에서 대량의 데이터(및 선택적으로 명령)를 교환하는 데 네트워크(120)에서의 채널의 제한된 대역폭을 효율적으로 이용하기 위해 데이터/명령 전송의 시간 간격이 선택된다. 그러나, 교환들 사이의 간격보다 짧은 기간 내에 시스템(131-134)에 의한 즉각적인 조치 또는 응답이 필요한 경우, 데이터/명령 전송들 사이의 간격이 너무 길 수 있다.
명령 센터(110)와 PV 수퍼바이저(141-144) 사이에서 항상 이용가능한 전용 연결이 보다 빠른 명령 전송을 가능하게 해주는 한 옵션이다. 그러나, 그러한 전용 연결은 네트워크 자원의 면에서 비용이 많이 들 수 있고, 에너지 발생/모니터링 시스템의 수가 증가함에 따라 제대로 확장되지 않는다. 따라서, 네트워크(100)의 용이한 확장을 가능하게 하면서 네트워크 자원의 사용이 그다지 증가함이 없이 중앙 명령 센터(110)로의 통상적으로 스케줄링된 데이터 전송보다 짧은 간격으로 명령 센터(110)와 PV 수퍼바이저(141-144) 사이에서의 명령의 효과적인 교환을 제공할 수 있는 방식이 필요하다.
듀얼 채널 통신을 갖는 에너지 분배 시스템
일 실시예에서, 에너지 분배 네트워크는 에너지 분배 네트워크 내의 디바이스들 및/또는 시스템들 간에 데이터 또는 정보를 교환하기 위해 통신 네트워크를 사용할 수 있다. 에너지 분배 네트워크는 통신 네트워크 상에 명령 센터 및 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 시스템을 포함할 수 있다. 각각의 에너지 발생/모니터링 시스템은 로컬 수퍼바이저 디바이스 또는 스테이션, 및 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스를 포함할 수 있다. 수퍼바이저 디바이스는 에너지 발생/모니터링 시스템 내의 에너지 발생/모니터링 디바이스로부터 데이터를 수집할 수 있고, 에너지 발생/모니터링 디바이스의 동작을 제어한다. 명령 센터는 에너지 발생/모니터링 시스템의 동작을 제어 또는 조정하기 위한 하나 이상의 명령을 발생시킬 수 있다.
수퍼바이저 디바이스는 수집된 데이터를 나타내는 데이터 신호를 제1 간격으로 통신 네트워크의 제1 채널을 통해 명령 센터로 주기적으로 전송할 수 있다. 수퍼바이저 디바이스는 또한 명령에 대한 요청을 제1 간격보다 짧은 제2 간격으로 통신 네트워크의 제2 채널을 통해 명령 센터로 주기적으로 전송할 수 있다. 명령 센터는, 명령에 대한 요청을 수신할 시에, 명령을 수퍼바이저 디바이스로 전송할 수 있다. 듀얼 채널 구성을 사용함으로써, 제1 간격 이후 제1 채널만을 사용해서는 충분히 빨리 해결되지 않을 수 있는 긴급한 요구가 있을 때, 에너지 분배 네트워크는 에너지 발생/모니터링 시스템을 효과적으로 제어할 수 있다. 게다가, 이 구성은, 시스템의 용이한 확장을 가능하게 하면서, 제한된 네트워크 자원의 사용을 그다지 증가시키지 않는다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하여, 일 실시예에 따른 에너지 분배 시스템이 이하에서 기술될 것이다. 도 2a는 명령 센터(210), 방화벽(205), 및 PV 수퍼바이저(241)를 포함하는 에너지 분배 시스템(200)의 일부분을 도시한다. 에너지 분배 시스템(200)은, 도 1과 관련하여 전술된 바와 같이, 복수의 PV 수퍼바이저를 포함할 수 있지만, 도 2a는 단일의 PV 수퍼바이저를 도시하고 있다. 일 실시예에서, 단일의 수퍼바이저는 다수의 에너지 발생/모니터링 디바이스를 관리할 수 있다. 다른 실시예에서, 복수의 수퍼바이저가 함께 다수의 에너지 발생/모니터링 디바이스를 관리하도록 구성될 수 있다.
명령 센터(210) 및 PV 수퍼바이저(241)는 도 1의 네트워크(120)와 같은 통신 네트워크를 통해 서로 통신할 수 있다. 명령 센터(210) 및 PV 수퍼바이저(241)는 네트워크를 통해 그들 사이에서 데이터 및/또는 명령을 교환하기 위해 제1 채널(201) 및 제2 채널(202)을 사용할 수 있다. 본 명세서와 관련하여, 제1 채널(201)은 또한 "데이터 채널"로 지칭될 수 있고, 제2 채널(202)은 또한 "제어 채널"로 지칭될 수 있다.
본 명세서와 관련하여, "채널"이라는 용어는 통신 네트워크를 통해 2개의 디바이스 또는 시스템 사이에 설정된 논리적 통신 경로를 지칭한다. 예를 들어, 통신 네트워크가 인터넷인 경우, HTTP(Hypertext Transfer Protocol) 또는 HTTPS(Hypertext Transfer Protocol Secure)와 같은 응용 프로그램 레벨 프로토콜을 사용하여 2개의 디바이스 사이에 채널이 설정될 수 있다. 다른 실시예에서, 직렬 통신 프로토콜을 사용하여 2개의 디바이스 사이에 채널이 설정될 수 있다. 다른 실시예에서, TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 포트를 사용하여 2개의 디바이스 사이에 채널이 설정될 수 있다. 그러한 구현예에서, 2개의 상이한 TCP/IP 포트를 사용하여 2개의 상이한 채널이 설정될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 채널(201, 202) 중 하나 이상이 원하는 대로 기능하지 않는 경우에, 명령 센터(210) 및 PV 수퍼바이저(241)는 선택적으로 제1 백업 채널(203) 및/또는 제2 백업 채널(204)을 제공받을 수 있다.
도 2b를 참조하여, 일 실시예에 따른 명령 센터에 대한 상세 사항이 이하에서 기술될 것이다. 예시된 명령 센터(210)는 하나 이상의 콜렉터 서버(collector server)(211), 데이터베이스(213), 관리 도구(214), 사용자 인터페이스(215), 및 배치 작업 프로세서(batch job processor)(216)를 포함한다. 명령 센터(210)의 상기한 구성요소는 메모리 디바이스에 있는 펌웨어 및/또는 소프트웨어로 구현될 수 있다.
콜렉터 서버(211)는 제1 및 제2 채널(201, 202)을 통해 하나 이상의 PV 수퍼바이저와 데이터 및/또는 명령을 교환하고 데이터 및/또는 명령을 캐시(212)에 일시적으로 저장하는 역할을 한다. 콜렉터 서버(211)는 또한 데이터를 영구적으로 저장하기 위해 캐싱된 데이터를 데이터베이스(213)에 제공할 수 있다.
콜렉터 서버(211)는 또한 데이터베이스(213)로부터의 명령을 채널들(201, 202) 중 어느 하나를 통해 전송하기 전에 그 명령을 캐시(212)에 일시적으로 저장할 수 있다. 명령을 캐시(212)에 일시적으로 저장함으로써, 동작 동안에 명령에 대한 요청을 수신할 시에 실시간으로 데이터베이스(213)를 폴링할(poll) 필요가 감소되고, 이에 대해서는 도 3, 도 4a 및 도 4b와 관련하여 상세히 기술될 것이다. 일부 실시예에서, 콜렉터 서버(211)의 구성에 따라, 명령이 성공적으로 전송되었으면, 명령이 모든 콜렉터 서버(211)로부터 제거된다. 예를 들어, 명령이, 예를 들어 고정 부하 분산(sticky load balancing) 또는 라운드 로빈 부하 분산(round robin load balancing)에 의해 콜렉터 서버마다 소정의 디바이스에 대해 파티션될 수 있고, 전송된 명령들의 적어도 일부분이 콜렉터 서버(211)로부터 제거될 수 있다.
데이터베이스(213)는 콜렉터 서버(211)로부터 제공된 데이터를 저장할 수 있다. 데이터베이스(213)는 또한 에너지 발생/모니터링 시스템의 동작을 제어하기 위한 다양한 명령을 저장할 수 있다. 명령의 예가 이하의 표 1에 열거되어 있다. 당업자는 시스템(200)(도 2a)에서 사용될 수 있는 명령이 표 1에 열거된 그 예시적인 예로 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다.
Figure pct00001
사용자 인터페이스(215)는, 사용자가 관리 도구(214)를 통해 명령 센터(210)를 수동으로 제어할 수 있도록, 사용자로부터 입력을 수신하는 역할을 한다. 관리 도구(214)는 사용자가 데이터베이스(213) 내의 명령에 액세스하고, 원하는 경우, 에너지 발생/모니터링 시스템들, 예컨대 도 1의 시스템들(131-134) 중 하나 이상을 제어하기 위해 명령을 사용할 수 있게 한다.
배치 작업 프로세서(216)는 에너지 발생/모니터링 시스템으로부터 수집된 데이터의 자동화된 처리를 제공하는 역할을 한다. 에너지 분배 시스템 내의 PV 수퍼바이저로부터 데이터를 수집할 시에, 배치 작업 프로세서(216)는 데이터를 처리하고, 처리된 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 임의의 조치를 취할지를 자동으로 결정할 수 있다. 배치 작업 프로세서(216)는, 조치를 취하기로 결정하는 경우, 데이터베이스(213)로부터 하나 이상의 명령을 선택하고 전송을 위해 명령을 콜렉터 서버(211)로 보낼 수 있다.
콜렉터 서버(211)는, 전송을 위해 채널들(201, 202) 중 어느 하나를 사용할 수 있을 때까지, 선택된 명령을 캐시(212)에 일시적으로 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 채널(202)이 이용가능할 때, 콜렉터 서버(211)는, 선택된 프로토콜에 따라, 명령을 하나 이상의 PV 수퍼바이저로 전송할 수 있다. 다른 실시예에서, 콜렉터 서버(211)는, 명령의 유형 및/또는 크기에 따라, 제1 또는 제2 채널(201, 202) 중 어느 하나를 통해 명령을 전송할 수 있다. 예를 들어, 콜렉터 서버(211)는 제2 채널(202)보다 더 많은 트래픽에 대해 구성되어 있을 수 있는 제1 채널(201)을 통해 펌웨어 업데이트에 대한 명령을 전송할 수 있다.
도 2c를 참조하여, 일 실시예에 따른 PV 수퍼바이저가 이하에서 기술될 것이다. 예시된 실시예에서, PV 수퍼바이저(241)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU)(251), 네트워크 어댑터(252), 이더넷 포트(253), 무선부(wireless radio)(254), 하나 이상의 직렬 포트(255), 전력선 통신 포트(256), 외부 메모리 슬롯(257), 비-휘발성 메모리(258), 휘발성 메모리(259), 사용자 인터페이스(260), 및 직렬 콘솔(262)을 포함한다. 당업자는 PV 수퍼바이저가, PV 수퍼바이저(241)의 요구 및 구성에 따라, 임의의 다른 적당한 구성요소를 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
CPU(251)는 다양한 데이터 및 명령을 처리하고 PV 수퍼바이저(241)의 동작을 제어하는 역할을 한다. CPU(251)는 PV 수퍼바이저(241)와 연관되어 있는 에너지 발생/모니터링 시스템 내의 다양한 에너지 발생/모니터링 디바이스로부터의 원시 데이터를 처리할 수 있다. 에너지 발생/모니터링 시스템 내의 에너지 발생/모니터링 디바이스는 본 명세서와 관련하여 "로컬" 에너지 발생/모니터링 디바이스로 지칭될 수 있다.
네트워크 어댑터(252)는 CPU(251)로부터의 처리된 데이터를 (예컨대, 이더넷 포트(253)를 통해) 도 1의 네트워크(120)와 같은 네트워크를 통한 통신에 적절한 형태로 변환하는 역할을 한다. 네트워크 어댑터(252)는 또한 명령 센터(210)로부터의 명령을 (이더넷 포트(253)를 통해) CPU(251)에 의한 처리에 적절한 형태로 변환하는 역할을 한다. 네트워크 어댑터(252)는 또한 셀룰러 모뎀을 포함할 수 있다.
CPU(251)는 무선부(251), 직렬 포트(255), 또는 전력선 통신 포트(256) 중 하나 이상을 통해 로컬 에너지 발생/모니터링 디바이스로부터 원시 데이터를 수신할 수 있다. 무선부(254)는, 예를 들어 IEEE 802.11(예컨대, WiFi®) 또는 IEEE 802.15(예컨대, ZigBee®)에 부합하는 임의의 적합한 무선 송수신기일 수 있다. 직렬 포트(255)는, 예를 들어 USB 포트일 수 있다. 전력선 통신(power line communication, PLC) 포트(256)는 임의의 적합한 전력선 통신 포트일 수 있다.
외부 메모리 슬롯(257)은 SD(Secure Digital) 카드와 같은 임의의 적합한 외부 메모리를 수납하는 역할을 할 수 있다. 비-휘발성 메모리(258)는, 예를 들어 플래시 메모리 또는 하드 디스크 드라이브일 수 있다. 휘발성 메모리(259)는, 예를 들어 하나 이상의 DRAM(dynamic random access memory)일 수 있다.
사용자 인터페이스(260)는 PV 수퍼바이저(241)와 사용자 사이의 인터페이스를 제공하는 역할을 한다. 사용자 인터페이스(260)는 키보드, 키 패드, 키 버튼, 터치 스크린, 또는 LCD 또는 CRT 디스플레이 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(260)는 PV 수퍼바이저(241)의 다양한 동작 상태를 나타내기 위해 발광 다이오드(LED)(261)를 포함할 수 있다. 직렬 콘솔(262)은 PV 수퍼바이저(241)를 제어하기 위해 PV 수퍼바이저(241)와 범용 컴퓨터(도시 안됨) 사이의 인터페이스를 제공하는 역할을 한다. 예시되어 있지는 않지만, PV 수퍼바이저(241)는 또한 전원 장치 및 전압/전류를 측정하는 아날로그 인터페이스를 포함할 수 있다.
도 2a, 도 3, 도 4a, 및 도 4b를 참조하여, 일 실시예에 따른, PV 수퍼바이저와 명령 센터 사이의 통신 방법이 이하에서 기술될 것이다. 도 3은 도 2a의 제1 및 제2 채널(201, 202)과 같은 제1 및 제2 채널을 통한 PV 수퍼바이저와 명령 센터 사이의 데이터 및/또는 명령 교환을 예시하는 타이밍도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, PV 수퍼바이저(241)는 데이터를 제1 간격(I1)으로 제1 채널(201)을 통해 명령 센터(210)로 주기적으로 전송할 수 있다. 네트워크 자원 및 에너지 분배 네트워크 내의 PV 수퍼바이저의 수에 따라, 제1 간격(I1)은, 예를 들어 약 5분 내지 15분일 수 있다. 예를 들어, PV 수퍼바이저(241)는 도 3에서의 시점 t1, t2, t3, 및 t4에서 시작하여 데이터를 전송할 수 있다. PV 수퍼바이저에 의한 전송은 방화벽(205)(도 2a)이 특별히 그러한 전송을 위해 열려 있는 제1 지속기간(D1) 내에 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 채널(201)을 통한 주기적 전송의 평균 크기는 약 100 바이트 내지 약 5 킬로바이트일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 채널(201)은 PV 수퍼바이저(241)로부터 명령 센터(210)로의 데이터 전송에 전용되어 있다. 다른 실시예에서, 제1 채널(201)은 또한 명령 센터(210)로부터 PV 수퍼바이저(241)로의 소정 명령의 전송을 위해 사용될 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 채널(201)을 통해 하나 이상의 PV 수퍼바이저로부터 명령 센터(210)에 의해 수집된 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여, 그러한 명령이 선택되고 전송될 수 있다. 그러한 실시예에서, PV 수퍼바이저(241)는, 명령 센터(210)로부터 명령을 수신할 시에, 확인 응답(acknowledgement, ACK)을 명령 센터(210)로 송신할 수 있다. 일부 실시예에서, PV 수퍼바이저(241)의 프로세서는 데이터 신호를 제2 채널(202)을 통해 명령 센터(210)로 주기적으로 전송하지 않는다. 다른 실시예에서, PV 수퍼바이저(241)와 명령 센터(210) 사이의 모든 통신이 PV 수퍼바이저(241)에 의해 개시될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, PV 수퍼바이저(241)는 명령에 대한 요청을 제1 간격(I1)보다 짧은 제2 간격(I2)으로 제2 채널(201)을 통해 명령 센터(210)로 주기적으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 네트워크 자원 및 에너지 분배 네트워크 내의 PV 수퍼바이저의 수에 따라, 제2 간격(I2)은, 예를 들어 약 0.01초 내지 299초일 수 있다. 예를 들어, PV 수퍼바이저(241)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 시점 t1, t11, t12, t13, …, t19, 및 t2에서 시작하여 요청을 전송한다.
PV 수퍼바이저(241)에 의한 전송은 방화벽(205)(도 2a)이 그러한 전송을 위해 열려 있는 제2 지속기간(D2) 내에 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 채널(202)을 통한 주기적 전송의 평균 크기는 약 50 바이트 내지 약 250 바이트일 수 있다. 제1 채널(201)에서의 평균 전송 크기에 대한 제2 채널(202)에서의 평균 전송 크기의 비는 약 0.01 내지 약 1,000의 범위일 수 있다.
소정 실시예에서, PV 수퍼바이저(241)는 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스의 거동 경향, 에너지 분배 시스템의 상태 경향, 또는 제2 채널(202)을 통해 전송되는 명령의 수 중 하나 이상에 적어도 부분적으로 기초하여, 제2 간격(I2)을 적응적으로 변화시킬 수 있다. 예를 들어, PV 수퍼바이저가 전력 품질의 변동, 전압 임계값에 도달하는 것, 또는 다른 PV 시스템 또는 그리드 변동성을 관찰하는 경우, 제2 채널(202)을 통해 전송되는 명령의 수 또는 가능성의 증가를 예상하여 제2 채널(202)의 제2 간격(I2)이 감소될 수 있다(즉, 명령에 대한 검사의 빈도수가 증가됨). 다른 경우에, 네트워크 자원의 사용, 데이터 통신 부하 및/또는 비용을 감소시키기 위해 시스템이 안정된 상태에 있는 경우, 제2 채널(202)의 제2 간격(I2)이 증가될 수 있다(즉, 명령에 대한 검사의 빈도수가 감소됨).
이제 도 4b를 참조하면, PV 수퍼바이저(241)는 명령에 대한 요청을 제2 채널(202)을 통해 명령 센터(210)로 주기적으로 전송할 수 있다(도 2a). PV 수퍼바이저(241)는 요청에 응답하여 명령 센터(210)로부터 어떤 명령도 수신하지 않을 수 있다. 명령 센터(210)로부터 송신될 필요가 있는 명령이 있는 경우, 그 명령은 요청에 응답하여 방화벽이 열려 있는 지속기간 동안 PV 수퍼바이저(241)로 전송될 수 있다. 예를 들어, 도 4b에서, 시각 t12에서 명령에 대한 요청이 PV 수퍼바이저(241)로부터 명령 센터(210)로 전송되고, 시각 t12로부터 제2 지속기간(D2) 동안 명령 센터(210)로부터 PV 수퍼바이저(241)로 명령이 전송된다. 일부 실시예에서, 도 2b와 관련하여 전술된 바와 같이, 명령 센터(210)가 PV 수퍼바이저(241)로부터 요청을 수신한 직후 명령이 전송될 수 있도록, 명령이 명령 센터(210)의 캐시(212)(도 2b)에 저장되어 있을 것이다. 예시된 예에서, 명령은 시각 t11과 시각 t12 사이에 캐싱되었을 수 있다.
PV 수퍼바이저(241)는 선택적으로, 명령 센터(210)로부터 명령을 수신 또는 실행한 후에, 명령의 수신 또는 실행을 나타내는 확인 응답(ACK)을 명령 센터(210)로 송신할 수 있다. 일부 실시예에서, 명령 센터(210)가 PV 수퍼바이저(241)로부터 명령의 실행을 나타내는 ACK를 수신할 때까지, 명령 센터(210)는 명령을 PV 수퍼바이저(241)로 반복하여 전송할 수 있다. PV 수퍼바이저(241)가 방화벽(205)을 제어하기 때문에, 그러한 확인 응답은 언제라도 송신될 수 있거나, 차후의 스케줄링된 방화벽(205)의 열림(예컨대, 시각 t13)을 기다릴 수 있다.
일 실시예에서, 제2 채널(202)을 통해 전송된 명령은 PV 수퍼바이저(241)에 의한 즉각적인 조치를 필요로 하고 제1 간격으로 제1 채널(201)을 통한 정기적인 데이터 및 명령 교환에 의해 즉시 해결되지 않을 수도 있는 명령일 수 있다. 예를 들어, 에너지 분배 네트워크에 걸쳐 전력 사용의 급격한 증가가 있을 때, 명령 센터(210)는 소정의 에너지 사용 시스템의 차단을 요청하는 명령 또는 에너지 발생의 증가를 요청하는 명령을 전송할 수 있다. PV 수퍼바이저(241)가 제2 채널(202)에서 보다 빈번하게 방화벽을 열기 때문에, 명령 센터(210)는 제2 채널(202)을 통해 명령을 전송할 보다 신속한 기회를 가진다.
다른 실시예에서, 에너지 발생/모니터링 시스템에서의 고장 또는 기타 임계 상태가 PV 수퍼바이저(241)에 의해 검출되는 경우, PV 수퍼바이저(241)로부터 명령 센터(210)로 고장 또는 상태에 관한 정보를 전송하기 위해 제2 채널(202)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 인버터가 다른 에너지 발생/모니터링 시스템에 의한 즉각적인 조치를 필요로 하는 고장 또는 기타 응급 상태에 있는 것으로 검출되는 경우, 상태 데이터를 명령 센터(210)로 전송하기 위해 제2 채널(202)이 PV 수퍼바이저(241)에 의해 즉각 활성화될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 보다 광범위한 시스템 상태에 관한 정보를 전송하기 위해 제2 채널(202)이 사용될 수 있다. 예를 들어, 분배 회로에서의 전압이 PV 수퍼바이저(241)에 의해 임계값에 도달하고 있는 것으로 검출되는 경우, 상태 데이터를 명령 센터(210)로 전송하기 위해 제2 채널(202)이 즉각 활성화될 수 있다.
다수의 명령의 전송 및 실행
일부 경우에, 명령 센터(210)는 제1 채널(201) 및/또는 제2 채널(202) 중 어느 하나를 통해 전송될 2개 이상의 명령을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 명령 센터(210)는, 명령들의 우선순위에 적어도 부분적으로 기초하여, 순서대로(순차적으로) 그러한 명령들을 큐잉하고 명령들을 그 순서로 전송할 수 있다.
그러나, 명령들이 큐잉된 후에 전송될 필요가 있는 부가의 명령이 있는 경우, 명령 센터(210)는 도 5a에 예시된 바와 같이, 일 실시예에 따라 그를 처리할 수 있다. 도 5a를 참조하면, 블록(510a)에서, 명령들의 우선순위에 적어도 부분적으로 기초하여, 명령 센터(210)는 명령 1 내지 명령 n은 순서대로 큐잉할 수 있다. n은 2보다 크거나 같은 정수이다. 블록(520a)에서, 명령 센터(210)는 임의의 부가의 명령, 예를 들어 명령 1 내지 명령 n 중 임의의 것보다 높은 우선순위를 갖는 명령 X가 있는지를 판정할 수 있다. 대답이 아니오인 경우, 프로세스는 명령 1 내지 명령 n이 순서대로 전송되고, 이때 명령 X는 순서 변경(resequencing) 없이 단순히 큐의 끝에 부가되는 블록(530a)으로 진행한다.
블록(520a)에서 대답이 예인 경우, 명령 센터(210)는, 블록(540a)에서, 명령 X를 그의 우선순위에 기초하여 명령 1 내지 명령 n의 큐에 삽입하고, 그에 의해 조정된 순서를 발생시킬 수 있다. 그 후에, 명령 센터(210)는, 블록(550a)에서, 명령 1 내지 명령 n 및 명령 X를 조정된 순서로 전송할 수 있다. 명령에 대한 우선순위 또는 순위는, 예컨대 탐색 테이블로부터 획득될 수 있다.
도 5b를 참조하여, 다른 실시예에 따른, PV 수퍼바이저 디바이스에 의해 다수의 명령을 실행하는 프로세스가 이하에서 기술될 것이다. 도 5a의 방법에서 명령 센터(210)에서 그 순서가 조정되지 않은 경우, 블록(510b)에서, PV 수퍼바이저(241)는 명령 1 내지 명령 n을 순서대로(순차적으로) (예컨대, 명령 센터(210)로부터) 수신하고 큐잉하며, 이어서 명령 X를 수신할 수 있다. 그러한 경우에, 블록(520b)에서, PV 수퍼바이저(241)는 임의의 부가의 명령, 예를 들어 명령 1 내지 명령 n 중 임의의 것보다 높은 우선순위를 갖는 명령 X가 있는지를 판정할 수 있다. 대답이 아니오인 경우, 프로세스는 명령 1 내지 명령 n이 순서대로 전송되고, 이때 명령 X는 순서 변경 없이 단순히 큐의 끝에 부가되는 블록(530b)으로 진행한다.
블록(520b)에서 대답이 예인 경우, PV 수퍼바이저(241)는, 블록(540b)에서, 명령 X를 그의 우선순위에 기초하여 명령 1 내지 명령 n의 큐에 삽입하고, 그에 의해 조정된 순서를 발생시킬 수 있다. 그 후에, PV 수퍼바이저(241)는, 블록(550b)에서, 명령 1 내지 명령 n 및 명령 X를 조정된 순서로 실행할 수 있다.
도 6a를 참조하여, 다른 실시예에 따른, 명령 센터에 의해 2개 이상의 명령을 전송하는 프로세스가 이하에서 기술될 것이다. 블록(610a)에서, 명령들의 우선순위에 적어도 부분적으로 기초하여, 명령 센터(210)는 명령 1 내지 명령 n은 순서대로(순차적으로) 큐잉할 수 있다. n은 2보다 크거나 같은 정수이다. 블록(620a)에서, 명령 센터(210)는 임의의 부가의 명령, 예를 들어 명령 1 내지 명령 n 중 임의의 것과 충돌하는 명령 Y가 있는지를 판정할 수 있다. 대답이 아니오인 경우, 프로세스는 명령 1 내지 명령 n이 순서대로 전송되는 블록(630a)으로 진행한다. 임의의 비-충돌 명령 Y가, 예컨대 도 5a에 따라, 그 순서에 또는 큐의 끝에 들어갈 수 있다.
블록(620a)에서 대답이 예인 경우, 명령 센터(210)는, 블록(640a)에서, 명령 Y와 충돌하는 명령을 명령 1 내지 명령 n의 큐로부터 제거하고 명령 Y를 그의 우선순위에 기초하여 삽입하며(도 5a 참조), 그에 의해 조정된 순서를 발생시킬 수 있다. 기존의 명령을 제거하기 위해, 명령 센터(210)는 기존의 명령 및 명령 Y의 우선순위/순위를 검사할 수 있다. 소정의 경우에, 명령 Y가 명령 Y와 충돌하는 기존의 명령보다 낮은 우선순위를 갖는 경우, 명령 Y가 제거될 수 있다. 그 후에, 명령 센터(210)는, 블록(650a)에서, 명령 Y와 충돌하는 명령을 전송하지 않고, 명령 1 내지 명령 n 및 명령 Y를 조정된 순서로 전송할 수 있다.
도 6b를 참조하여, 다른 실시예에 따른, PV 수퍼바이저 디바이스에 의해 다수의 명령을 실행하는 프로세스가 이하에서 기술될 것이다. 블록(610b)에서, PV 수퍼바이저(241)는 명령 1 내지 명령 n을 순서대로(순차적으로) 수신 및 큐잉하고, 이어서 명령 Y를 수신할 수 있다. 명령 센터(210)에서 충돌하는 명령이 제거되지 않은 것으로 가정하면(도 6b), 블록(620b)에서, PV 수퍼바이저(241)는 명령 Y가 명령 1 내지 명령 n 중 임의의 것과 충돌하는지를 판정할 수 있다. 대답이 아니오인 경우, 프로세스는 명령 1 내지 명령 n이 순서대로 실행되는 블록(630b)으로 진행한다. 임의의 비-충돌 명령 Y가, 예컨대 도 5b에 따라, 그 순서에 또는 큐의 끝에 들어갈 수 있다.
블록(620b)에서 대답이 예인 경우, PV 수퍼바이저(241)는, 블록(640b)에서, 명령 Y와 충돌하는 명령을 명령 1 내지 명령 n의 큐로부터 제거하고 명령 Y를 그의 우선순위에 기초하여 삽입하며(도 5b 참조), 그에 의해 조정된 순서를 발생시킬 수 있다. 기존의 명령을 제거하기 위해, PV 수퍼바이저(241)는 기존의 명령 및 명령 Y의 우선순위/순위를 검사할 수 있다. 소정의 경우에, 명령 Y가 명령 Y와 충돌하는 기존의 명령보다 낮은 우선순위를 갖는 경우, 명령 Y가 제거될 수 있다. 그 후에, PV 수퍼바이저(241)는, 블록(650b)에서, 명령 Y와 충돌하는 명령을 실행하지 않고, 명령 1 내지 명령 n 및 명령 Y를 조정된 순서로 실행할 수 있다.
다른 실시예에서, 명령 센터(210)는 도 5a/도 5b 및 도 6a/도 6b의 방법들 중 어느 하나 또는 둘 모두가 수행된 후에, 필요한 경우, PV 수퍼바이저(241)에 의해 실행될 명령의 순서 또는 큐를 이전의 상태로 복원시키는 명령을 전송할 수 있다.
응용 분야
상기 실시예는 PV 수퍼바이저를 포함하는 에너지 분배 시스템과 관련하여 기술되어 있다. 다른 실시예에서, 에너지 분배 시스템은 다른 전기 자원 또는 시스템을 포함할 수 있다. 그러한 실시예에서, 다른 관련된 또는 상호작용적 전기 자원 또는 시스템은, 예를 들어 명령 센터로부터의 명령을 실행할 필요가 있는, 배터리 제어기, 지역 에너지 자원 제어기, 분배 자동화 장비, 가정 또는 건물 자동화 시스템, 또는 자동화된 컴퓨터 시스템에 의한 주변 환경의 검출을 포함할 수 있다.
상기한 설명 및 특허청구범위는 요소 또는 특징부를 함께 "연결" 또는 "결합"되어 있는 것으로 언급할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 달리 명백히 언급하지 않는 한, "연결된"은 하나의 요소/특징부가 다른 요소/특징부에 직접 또는 간접적으로 연결되어 있고 반드시 기계적으로 연결될 필요는 없다는 것을 의미한다. 마찬가지로, 달리 명백히 언급하지 않는 한, "결합된"은 하나의 요소/특징부가 다른 요소/특징부에 직접 또는 간접적으로 결합되어 있고 반드시 기계적으로 결합될 필요는 없다는 것을 의미한다. 따라서, 도면에 도시된 다양한 개략도가 요소 및 구성요소의 예시적인 배열을 나타내고 있지만, 실제의 실시예에서는 부가의 중간 요소, 디바이스, 특징부, 또는 구성요소가 존재할 수 있다.
이상의 상세한 설명이 다양한 실시예에 적용되는 바와 같이 본 발명의 기본적인 새로운 특징을 도시하고, 기술하며 언급하고 있지만, 예시된 시스템의 형태 및 상세 사항에서의 다양한 생략 및 치환 및 변경이, 본 발명의 의도를 벗어나지 않고, 당업자에 의해 행해질 수 있다는 것이 이해될 것이다.

Claims (20)

  1. 에너지 분배 네트워크(energy distribution network) 상에서 정보를 전달하기 위한 장치로서,
    근거리 통신망을 통해 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스로부터 데이터를 수집하도록 구성된 프로세서; 및
    통신 네트워크에 연결하도록 구성된 네트워크 어댑터를 포함하고,
    프로세서는 상기 데이터를 나타내는 데이터 신호를 네트워크 어댑터를 사용하여 제1 간격으로 통신 네트워크의 제1 채널을 통해 명령 센터 시스템(command center system)으로 주기적으로 전송하도록 추가로 구성되며,
    프로세서는 명령에 대한 요청을 제1 간격보다 짧은 제2 간격으로 통신 네트워크의 제2 채널을 통해 명령 센터 시스템으로 주기적으로 전송하도록 추가로 구성되는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 프로세서는 방화벽을 통해 명령 센터 시스템과의 모든 통신을 개시하도록 구성되는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 프로세서는 상기 데이터 신호를 제2 채널을 통해 명령 센터 시스템으로 주기적으로 전송하지 않는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 장치는 명령 센터 시스템으로부터 원격지에 있는 에너지 발생 플랜트(energy generation plant)에 대한 로컬 수퍼바이저 스테이션(local supervisor station)인 장치.
  5. 제4항에 있어서, 장치는 광기전(photovoltaic, PV) 수퍼바이저 디바이스인 장치.
  6. 제1항에 있어서, 제1 간격은 약 5분 내지 약 15분이고, 제2 간격은 약 0.01초 내지 299초인 장치.
  7. 제1항에 있어서, 제1 채널을 통한 주기적 전송의 평균 크기는 약 100 바이트 내지 약 5 킬로바이트인 장치.
  8. 제1항에 있어서, 제2 채널을 통한 주기적 전송의 평균 크기는 약 50 바이트 내지 약 250 바이트인 장치.
  9. 제1항에 있어서, 프로세서는 명령 센터 시스템으로부터 수신된 2개 이상의 명령을 명령 센터 시스템으로부터 수신된 순서로 실행하도록 구성되는 장치.
  10. 제9항에 있어서, 프로세서는 명령 센터 시스템으로부터 부가의 명령을 수신하도록, 그리고 상기 부가의 명령이 상기 2개 이상의 명령 중 적어도 하나의 명령보다 높은 우선순위를 갖는 경우 상기 2개 이상의 명령 중 상기 적어도 하나의 명령보다 앞서 상기 부가의 명령을 실행하도록 추가로 구성되는 장치.
  11. 제9항에 있어서, 프로세서는 명령 센터 시스템으로부터 부가의 명령을 수신하도록, 그리고 상기 부가의 명령이 상기 2개 이상의 명령 중 적어도 하나의 명령과 충돌하는 경우 상기 2개 이상의 명령 중 상기 적어도 하나의 명령 또는 상기 부가의 명령을 무효화시키도록 추가로 구성되는 장치.
  12. 제1항에 있어서, 프로세서는 명령 센터 시스템으로부터 명령을 수신할 시에 장치의 상태를 이전의 상태로 복원시키도록 추가로 구성되는 장치.
  13. 제1항에 있어서, 프로세서는 명령 센터 시스템으로부터의 명령의 수신 또는 실행을 나타내는 확인 응답을 전송하도록 추가로 구성되는 장치.
  14. 제1항에 있어서, 프로세서는 상기 데이터 신호를 제1 채널을 통해 주기적으로 전송하는 것에 부가하여, 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스의 긴급 상황을 나타내는 데이터를 제2 채널을 통해 명령 센터 시스템으로 전송하도록 구성되는 장치.
  15. 제1항에 있어서, 프로세서는 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스의 거동 경향, 시스템의 상태 경향, 또는 제2 채널을 통해 전송되는 명령의 수 중 하나 이상에 적어도 부분적으로 기초하여, 제2 간격을 적응적으로 변화시키도록 구성되는 장치.
  16. 에너지 분배 네트워크에서 데이터를 전달하는 방법으로서,
    로컬 수퍼바이저 스테이션에 의해, 데이터 신호를 제1 간격으로 통신 네트워크의 제1 채널을 통해 중앙 명령 센터 시스템으로 주기적으로 전송하는 단계 - 상기 데이터 신호는 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스로부터 로컬 수퍼바이저 스테이션에 의해 수집된 데이터를 나타냄 - ; 및
    로컬 수퍼바이저 스테이션에 의해, 하나 이상의 에너지 발생/모니터링 디바이스를 제어하기 위한 명령에 대한 요청을 제1 간격보다 짧은 제2 간격으로 통신 네트워크의 제2 채널을 통해 중앙 명령 센터 시스템으로 주기적으로 전송하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 로컬 수퍼바이저 스테이션에 의해, 상기 요청을 전송한 후에 제2 채널을 통해 중앙 명령 센터 시스템으로부터 명령을 수신하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  18. 제16항에 있어서, 로컬 수퍼바이저 스테이션과 중앙 명령 센터 시스템 사이의 모든 통신은 로컬 수퍼바이저 스테이션에 의해 개시되는 방법.
  19. 데이터를 전달하는 방법으로서,
    방화벽을 통해 통신하는 제1 스테이션에 의해, 방화벽을 통해 통신을 설정하고 있는 동안, 데이터 신호를 제1 간격으로 통신 네트워크의 제1 채널을 통해 제2 스테이션으로 주기적으로 전송하는 단계 - 상기 데이터 신호는 하나 이상의 로컬 디바이스로부터 수집된 데이터를 나타냄 - ;
    제1 스테이션에 의해, 방화벽을 통해 통신을 설정하고 있는 동안, 명령에 대한 요청을 제1 간격보다 짧은 제2 간격으로 통신 네트워크의 제2 채널을 통해 제2 스테이션으로 주기적으로 전송하는 단계; 및
    제1 스테이션에 의해, 방화벽을 통해 통신을 설정하고 있는 동안, 명령에 대한 상기 요청을 전송한 후에 통신 네트워크의 제2 채널을 통해 명령을 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 하나 이상의 로컬 디바이스는 에너지 발생/모니터링 디바이스를 포함하는 방법.
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