KR20150033972A - 스마트 게이트웨이 - Google Patents

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KR20150033972A
KR20150033972A KR20130113952A KR20130113952A KR20150033972A KR 20150033972 A KR20150033972 A KR 20150033972A KR 20130113952 A KR20130113952 A KR 20130113952A KR 20130113952 A KR20130113952 A KR 20130113952A KR 20150033972 A KR20150033972 A KR 20150033972A
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Abstract

스마트 게이트웨이가 개시된다. 상기 스마트 게이트웨이는 분전반의 부하측과 연결되어 전압, 전류, 누설전류, 온도, 습도 및 아크 데이터 중 적어도 하나를 검출하여 센싱데이터를 생성하는 복합 센싱부; 일정 시간동안의 부하측 전력 사용량을 계량하여 최대수요피크전력을 산출하는 계량부; 상기 센싱 데이터를 이용하여 전체 전력 품질 데이터 및 위상별 전력 품질 데이터를 산출하고, 상기 최대수요피크전력을 이용하여 예측전력을 산출하며, 상기 예측전력을 목표전력과 비교하여 상기 분전반에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정하는 중앙처리장치부; 및 상기 중앙처리장치부의 제어에 따라 상기 분전반 및 위상별 공급되는 전원의 차단 및 공급을 수행하는 감시차단부를 포함한다.

Description

스마트 게이트웨이{SMART GATEWAY}
본 발명은 스마트 게이트웨이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분전반에 설치되어 분전반 내의 각종 상태정보를 제공하고, 이를 제어할 수 있는 스마트 게이트웨이에 관한 것이다.
각 가정이나 건물에서의 전기사용량 정보는 설치된 디지털계량기(Digital Meter)에서 검침되어 데이터 수집 장치(Data Concentrator Unit: DCU)로 전송되고, 데이터 수집 장치(DCU)는 각 홈에 설치된 게이트웨이의 요청에 따라 해당 홈의 전기사용량 정보를 전력선 통신(Power Line Communication: PLC)을 이용하여 게이트웨이로 전송해주고 있다.
게이트웨이는 전력선 통신(PLC)을 이용하여 데이터 수집 장치(DCU) 또는 가정이나 건물에 설치된 하나 이상의 서브 미터기로부터 해당 홈에서 사용되는 전력사용량 정보를 수집하여 소정 조건(월/시간 별)에 따라 전력사용량 정보를 도출한다.
그러나 이러한 게이트 웨이는 현재 가정이나 건물내 분전반에 설치되어 각종 센서를 통하여 측정되는 데이터를 이용하여 전력 관련 파라미터를 산출하고 전력 사용량, 실시간 요금, 예상 요금 정보와 같은 정형화된 정보만을 제공하고 있을 뿐이다.
또한, 과부하나 누전에 대한 감시가 분전반 내에서 수행되는 반면 아크 감시에 의한 화재예방 방안은 현재 자체적으로 이루어지고 있지 않으며, 따라서 이에 대한 차단 기능 또한 따로 이루어지고 있다는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 배전용 차단기의 기능, 누전 차단 기능 및 아크 감시를 통한 화재 예방 기능을 제공하며, 분전반 전체와 각 위상별 부하선에 대한 각종 전력 파라미터를 제공하며, 향후 수요전력을 예측하여 자동으로 전력 공급을 차단함으로써 초과사용부과금을 방지할 수 있는 스마트 게이트웨이를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면 분전반의 부하측과 연결되어 전압, 전류, 누설전류, 온도, 습도 및 아크 데이터 중 적어도 하나를 검출하여 센싱데이터를 생성하는 복합 센싱부; 일정 시간동안의 부하측 전력 사용량을 계량하여 최대수요피크전력을 산출하는 계량부; 상기 센싱 데이터를 이용하여 전체 전력 품질 데이터 및 위상별 전력 품질 데이터를 산출하고, 상기 최대수요피크전력을 이용하여 예측전력을 산출하며, 상기 예측전력을 목표전력과 비교하여 상기 분전반에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정하는 중앙처리장치부; 및 상기 중앙처리장치부의 제어에 따라 상기 분전반 및 위상별 공급되는 전원의 차단 및 공급을 수행하는 감시차단부를 포함하는 스마트 게이트웨이를 제공한다.
상기 복합 센싱부는, 변압기, 변류기, 영상변류기, 온도센서, 습도센서 및 아크센서 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 복합 센싱부는 부하단의 각 위상별 부하선에 각각 구분되어 설치될 수 있다.
상기 아크센서는 광섬유를 이용하여 아크 발생을 검출하여 상기 중앙처리장치부에 트립 신호를 전달하며, 상기 중앙처리장치부는 상기 트립 신호를 기설정 아크 발생 기준치와 비교하여 알람 신호 출력 여부를 결정할 수 있다.
상기 아크센서는 광섬유를 이용하여 아크 발생을 검출하여 상기 중앙처리장치부에 트립 신호를 전달하며, 상기 중앙처리장치부는 상기 트립 신호를 기설정 아크 발생 기준치와 비교하여 상기 분전반에 공급되는 전원 또는 상기 위상별 부하선에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정할 수 있다.
상기 센싱데이터의 크기를 증폭하기 위한 증폭부; 및 증폭된 센싱데이터를 디지털 값으로 변환하여 상기 중앙처리장치부로 전달하는 아날로그-디지털 변환부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 중앙처리장치부는 실험적으로 산출된 보상상수를 이용하여 디지털 값으로 변환된 센싱데이터의 수치에 대한 오차보정을 수행할 수 있다.
상기 전체 전력 품질 데이터는 상기 분전반 전체의 전압, 전류, 위상, 주파수, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 온도, 습도 및 이산화탄소 방출량 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 중앙처리장치부는 상기 전체 전력 품질 데이터를 이용하여 상기 분전반에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정할 수 있다.
상기 위상별 전력 품질 데이터는 각 위상별 전압, 존류, 누설전류, 위상, 주파수, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률 및 이산화탄소 방출량 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 중앙처리장치부는 상기 위상별 전력 품질 데이터를 이용하여 상기 위상별 부하선에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정할 수 있다.
상기 중앙처리장치부는 상기 최대수요피크전력의 변화량을 이용하여 상기 예측전력을 산출하며, 상기 예측전력이 상기 목표전력을 초과하는 경우 상기 분전반에 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
상기 중앙처리장치부는 기 설정된 우선순위에 따라 상기 위상별 부하선에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정할 수 있다.
상기 중앙처리장치부는 상기 예측전력이 상기 목표전력 이하인 경우 상기 분전반에 전원을 공급하도록 제어할 수 있다.
상기 분전반의 전원측에 설치되는 서지보호부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명인 스마트 게이트웨이는 배전용 차단기의 기능, 누전 차단 기능 및 아크 감시를 통한 화재 예방 기능을 제공할 수 있으며, 분전반 전체와 각 위상별 부하선에 대한 각종 전력 파라미터를 제공할 수 있으며, 향후 수요전력을 예측하여 자동으로 전력 공급을 차단함으로써 초과사용부과금을 방지할 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 게이트웨이의 외형도,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 게이트웨이의 구성 블록도, 및
도3 내지 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 게이트웨이의 디스플레이부의 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 게이트웨이의 외형도 및 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 게이트웨이의 구성 블록도이다.
도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 게이트웨이(100)는 복합센싱부(111), 계량부(112), 중앙처리장치부(113), 증폭부(114), 아날로그-디지털 변환부(115), 메모리부부(116), 통신부(117), 디스플레이부(118), 감시차단부(119), 서지보호부(120), 유저 인터페이스부(121)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 복합센싱부(111)는 분전반의 부하측에 설치되어 전압, 전류, 누설전류, 온도, 습도 및 아크 데이터 중 적어도 하나를 검출하여 센싱데이터를 생성할 수 있다.
복합센싱부(111)는 부하측 전압을 검출하기 위한 변압기, 부하측 전류를 검출하기 위한 변류기, 부하측 누설전류를 검출하기 위한 영상변류기, 분전반 내부의 온도를 검출하기 위한 온도센서, 분전반 내부의 습도를 검출하기 위한 습도센서 및 분전반 내부에서 아크발생 여부를 검출하기 위한 아크 센서 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
복합센싱부(111)를 구성하는 각각의 센서는 분전반 내부로 인입되는 부하선에 위상별(R, S, T, N)로 설치되어 각 위상별 센싱데이터를 생성할 수 있다.
단, 온도 및 습도의 경우 분전반 내부 전체의 온도 및 습도 데이터가 중요하므로 분전반 내부에 각각 하나씩 설치할 수 있다.
아크센서는 위상별 부하선에 각각 설치되어 위상별 아크검출을 수행할 수 있다. 아크센서는 위상별 부하선, 중선선, 접지선 간에 발생하는 병렬 아크 또는 위상별 부하선과 중성선 상에서 발생하는 직렬 아크를 구분하여 아크 발생 여부를 검출할 수 있다. 아크센서는 예를 들면, 광섬유를 이용하여 아크 발생을 감지하고 트립 신호를 발생시킨다.
아크센서는 분전반 내부의 온도에 따라 동작 수행이 결정될 수 있다. 예를 들면, 분전반 내부에 설치된 온도센서에서 센싱한 온도 데이터가 일정 수치를 초과하는 경우에 아크센서가 동작하도록 사전에 설정할 수 있다.
복합센싱부(111)에서 생성한 센싱데이터는 증폭부(114)를 통하여 크기가 증폭되고, 아날로그-디지털 변환부(115)를 통하여 디지털 값으로 변환되어 중앙처리장치부(113)에 전달된다.
계량부(112)는 일정 시간동안의 부하측 전력 사용량을 계량하여 최대수요피크전력을 산출할 수 있다. 계량부(112)는 예를들면, 모듈 형태로 탑재되는 E-TYPE용 미터기, Smart-Meter 및 고압미터기 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
계량부(112)는 현재 날짜와 시간별 LP(Load Profile)데이터, 현재 누적 지침값 및 최대수요피크전력 중 적어도 하나를 산출할 수 있다.
LP데이터는 분단위의 요청 시간에 따라 항목별로 요청하는 데이터의 개수만큼 미터기로부터 취득하여 메모리부에 저장하고 있으며, 외부 시스템의 요청시 통신부(117)를 통하여 전송할 수 있다.
현재 누적 지침값은 미터기가 설치된 시점부터 현재까지 사용된 전체 전기사용량에 대한 데이터이며 예를 들면, 유효전력/유효전력량, 무효전력/무효전력량, 피상전력, 역률 데이터를 포함할 수 있다.
최대수요피크전력은 일정 시간, 예를 들면 최대수요시간(15분)동안의 평균 전력 사용량에 대한 최대 피크치를 의미한다. 최대수요피크전력은 최대수요시간동안의 누적사용량을 1시간 단위로 환산한 값으로, 예를 들면 최대수요시간인 15분 동안의 누적사용 전력값에 4배수를 취하여 산출할 수 있다.
최대수요피크전력은 메모리부에 저장되어 직전 최대수요피크전력, 일일 최대수요피크전력, 월 최대수요피크전력, 년 최대수요피크전력으로 구분되어 관리될 수 있다.
중앙처리장치부(113)는 디지털값으로 변환된 센싱데이터의 오차보정을 수행하기 위하여 보상상수를 이용할 수 있다. 중앙처리장치부(113)는 예를 들면, 실험적으로 산출된 보상상수와 디지털값으로 변환된 센싱데이터와의 곱셈 연산을 통하여 오차보정을 수행할 수 있다. 보상상수는 정밀 계측기를 통하여 실험적으로 산출될 수 있다.
중앙처리장치부(113)는 아크센서에서 발생시킨 트립신호를 기 설정된 아크 발생 기준치와 비교하여 분전반에 공급되는 전원 또는 위상별 부하선에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정할 수 있다.
또는, 중앙처리장치부(113)는 아크센서에서 발생시킨 트립신호를 기 설정된 아크 발생 기준치와 비교하여 알람 신호 출력 여부를 결정할 수 있다.
즉, 중앙처리장치부(113)는 기 설정된 아크 발생 기준치와 트립신호 수치를 비교하여 전원 공급을 차단하거나 알람 신호 출력 여부를 결정할 수 있는데, 이때 기준이 되는 기설정 아크 발생 기준치는 아크 발생 정도에 따라 사전에 미리 수치적으로 설정되어 메모리부(116)에 저장될 수 있다. 아크 발생 기준치는 설정에 의하여 변경이 가능하며, 예를 들면 화재발생 정도의 기준을 100으로 선정하고, 알람 발생을 위한 기준치를 70, 전원 차단을 위한 기준치를 90으로 선정하여 단계별 위험도에 따라 다른 동작을 수행하도록 설정할 수 있다.
또는, 기 설정된 아크 발생 기준치는 이전 일정기간동안 아크센서로부터 발생된 트립신호의 평균을 산출하여 자동으로 산출되거나 갱신될 수 있다.
중앙처리장치부(113)는 센싱데이터를 이용하여 전체 전력 품질 데이터 및 위상별 전력 품질 데이터를 산출할 수 있다.
전체 전력 품질 데이터는 예를들면, 분전반 전체의 전압, 전류, 위상, 주파수, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 온도, 습도 및 이산화탄소 방출량 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
위상별 전력 품질 데이터는 각 위상별 전압, 존류, 누설전류, 위상, 주파수, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률 및 이산화탄소 방출량 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.
중앙처리장치부(113)는 전체 전력 품질 데이터의 각 수치 데이터를 기 설정된 분전반 위험 수치 데이터와 비교하여 분전반에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정할 수 있다.
또한, 중앙처리장치부(113)는 위상별 전력 품질 데이터의 각 수치 데이터를 기 설정된 위상별 위험 수치 데이터와 비교하여 각 위상별 부하선에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정할 수 있다.
중앙처리장치부(113)는 계량부(112)에서 산출한 최대수요피크전력을 이용하여 예측전력을 산출할 수 있다. 중앙처리장치부(113)는 일정시간마다 산출되는 최대수요피크전력의 변화량을 이용하여 향후 일정시간동안 소비 가능한 예측전력을 산출할 수 있다. 예측전력은 예를 들면, 직전 30분 동안의 최대수요피크전력과 직전 15분 동안의 최대수요피크전력을 비교하여 그 변화량으로부터 예측전력을 산출할 수 있다. 목표전력은 전력 수요자의 계약전력에 비례하여 이와 동등한 값 또는 이하의 값으로 설정되는 목표치를 의미한다. 기준전력은 설정수요시간 동안 사용하고 있는 전력사용량의 기준값을 의미하며, 목표전력량의 설정수요시간 대비 현재 수요시간의 사용량을 의미한다.
중앙처리장치부(113)는 예측전력이 목표전력을 초과하는 것으로 판단되면 위상별 부하선에 공급되는 전원을 차단할 수 있다. 이 때 중앙처리장치부(113)는 기 설정된 우선순위에 따라 위상별 부하선에 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
중앙처리장치부(113)는 전원공급이 차단된 경우에도 지속적으로 예측전력을 산출하며, 예측전력이 목표전력 이하로 판단되는 경우에는 차단된 부하선에 전원이 공급되도록 제어할 수 있다.
또한, 중앙처리장치부(113)는 현재 사용하고 있는 순간전력이 일정한 기준전력을 초과 하는 경우에는 알람 신호를 출력할 수 있다.
통신부(117)는 RJ-45를 통한 이더넷 인터페이스, 무선 AP, 와이파이, 전력선통신(PLC), 지그비, RF통신 방식 등을 통하여 외부 시스템과 데이터 통신을 수행할 수 있다. 통신부(117)는 예를 들면, 외부 에너지 관리 시스템(EMS, Energy Management System)으로 전력 관련 데이터를 송신하거나 제어명령 등을 수신할 수 있다.
서지보호부(120)는 위상별 전원선에 설치되는 퓨즈와, 위상별 전원선과 중성선 양단에 내장되는 바리스터(varostor)을 통하여 서지(surge)전압 등으로부터 스마트 게이트웨이를 보호하는 역할을 수행할 수 있다.
디스플레이부(118)는 유저 인터페이스부(121)로부터 입력되는 외부 조작에 따라 전력 관련 각종 데이터를 외부에 표시할 수 있다.
도3 내지 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 게이트웨이의 디스플레이부의 구성을 설명하기 위한 개념도이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이부(118)는 유저 인터페이스부의 입력에 따라AMI(Advanced Metering Infrastructure)시스템과 관련한 전력 사용량, 목표 전력, 기준 전력, 전력 요금, 예측 전력, 현재 전력, 최대피크(최대수요피크전력), 계량정보에 관한 데이터를 외부로 표시할 수 있다.
도4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이부(118)는 유저 인터페이스부의 입력에 따라 전력품질(PQ, Power Quality)와 관련한 전압, 전류, 온도, 습도, 위상, 주파수, 과전압 발생, 과전류 발생, 유효전력, 유효전력량, 무효전력, 무효 전력량, 피상전력, 역률, 아크 발생, 누전 발생에 관한 데이터를 외부로 표시할 수 있다.
도5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이부(118)는 유저 인터페이스부의 입력에 따라 부하관리(DLC, Direct Load Control)와 관련한 기기번호, 설비명, 설비상태, 순시사용량, 누적사용량, 제어와 관련한 정보를 외부로 표시할 수 있다.
도6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디스플레이부(118)는 유저 인터페이스부의 입력에 따라 전력관리(PM, Power Manegement)와 관련한 운전모드 설정, 네트워크 설정, 기준값 설정, 차단 설정 등 메뉴에 관한 데이터를 외부로 표시할 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 스마트 게이트웨이
111: 복합센싱부
112: 계량부
113: 중앙처리장치부
114: 증폭부
115: 아날로그-디지털 변환부
116: 메모리부
117: 통신부
118: 디스플레이부
119: 감시차단부
120: 서지보호부
121: 유저 인터페이스부

Claims (15)

  1. 분전반의 부하측과 연결되어 전압, 전류, 누설전류, 온도, 습도 및 아크 데이터 중 적어도 하나를 검출하여 센싱데이터를 생성하는 복합 센싱부;
    일정 시간동안의 부하측 전력 사용량을 계량하여 최대수요피크전력을 산출하는 계량부;
    상기 센싱데이터를 이용하여 전체 전력 품질 데이터 및 위상별 전력 품질 데이터를 산출하고, 상기 최대수요피크전력을 이용하여 예측전력을 산출하며, 상기 예측전력을 목표전력과 비교하여 상기 분전반에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정하는 중앙처리장치부; 및
    상기 중앙처리장치부의 제어에 따라 상기 분전반 및 위상별 공급되는 전원의 차단 및 공급을 수행하는 감시차단부를 포함하는 스마트 게이트웨이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복합 센싱부는,
    변압기, 변류기, 영상변류기, 온도센서, 습도센서 및 아크센서 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 스마트 게이트웨이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복합 센싱부는 부하단의 각 위상별 부하선에 각각 구분되어 설치되는 스마트 게이트웨이.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 아크센서는 광섬유를 이용하여 아크 발생을 검출하여 상기 중앙처리장치부에 트립 신호를 전달하며,
    상기 중앙처리장치부는 상기 트립 신호를 기설정 아크 발생 기준치와 비교하여 알람 신호 출력 여부를 결정하는 스마트 게이트웨이.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 아크센서는 광섬유를 이용하여 아크 발생을 검출하여 상기 중앙처리장치부에 트립 신호를 전달하며,
    상기 중앙처리장치부는 상기 트립 신호를 기설정 아크 발생 기준치와 비교하여 상기 분전반에 공급되는 전원 또는 상기 위상별 부하선에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정하는 스마트 게이트웨이.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센싱데이터의 크기를 증폭하기 위한 증폭부; 및
    증폭된 센싱데이터를 디지털 값으로 변환하여 상기 중앙처리장치부로 전달하는 아날로그-디지털 변환부를 더 포함하는 스마트 게이트웨이.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 중앙처리장치부는 실험적으로 산출된 보상상수를 이용하여 디지털 값으로 변환된 센싱데이터의 수치에 대한 오차보정을 수행하는 스마트 게이트웨이.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전체 전력 품질 데이터는 상기 분전반 전체의 전압, 전류, 위상, 주파수, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률, 온도, 습도 및 이산화탄소 방출량 중 적어도 하나를 포함하는 스마트 게이트웨이.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중앙처리장치부는 상기 전체 전력 품질 데이터를 이용하여 상기 분전반에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정하는 스마트 게이트웨이.
  10. 제1항에 있어서, 상기 위상별 전력 품질 데이터는 각 위상별 전압, 존류, 누설전류, 위상, 주파수, 유효전력, 무효전력, 피상전력, 역률 및 이산화탄소 방출량 중 적어도 하나를 포함하는 스마트 게이트웨이.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 중앙처리장치부는 상기 위상별 전력 품질 데이터를 이용하여 상기 위상별 부하선에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정하는 스마트 게이트웨이.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 중앙처리장치부는 상기 최대수요피크전력의 변화량을 이용하여 상기 예측전력을 산출하며, 상기 예측전력이 상기 목표전력을 초과하는 경우 상기 분전반에 공급되는 전원을 차단하는 스마트 게이트웨이.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 중앙처리장치부는 기 설정된 우선순위에 따라 상기 위상별 부하선에 공급되는 전원의 차단 여부를 결정하는 스마트 게이트웨이.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 중앙처리장치부는 상기 예측전력이 상기 목표전력 이하인 경우 상기 분전반에 전원을 공급하도록 제어하는 스마트 게이트웨이.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 분전반의 전원측에 설치되는 서지보호부를 더 포함하는 스마트 게이트웨이.
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