KR20150035438A - 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템 및 그 방법 - Google Patents

제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

발명의 실시예에 따른 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템은 복수의 건물 내 설치된 복수의 기기 각각의 에너지 소비 관련 데이터를 포함하는 상황 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 상기 복수의 건물 및 복수의 기기별로 설정된 제어 시나리오를 입력받아 저장하는 시나리오 정보 데이터베이스; 및 상기 제어 시나리오에 따라 상기 복수의 건물 및 복수의 기기의 전력절감동작의 수행여부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템 및 그 방법 {SG-BEMS using control scenario and system thereof}
본 발명은 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 다양한 시나리오를 프로파일링하여 미리 정의된 제어 시나리오를 충족시키는 어떠한 이벤트가 발생하게 되면, 서비스 서버가 건물 내의 장비 및 시설물에 대한 직접적인 제어에 책임이 있는 다른 제어 시스템들로 제어 명령을 전송하는 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
스마트 그리드는 정보 통신 기술을 현존하는 전력 그리드에 융합하여 실시간으로 에너지 공급자와 에너지 소비자 사이의 전기 정보의 양방향 교환을 통해 에너지 효율을 최적화하기 위한 차세대 네트워크이다.
스마트 그리드 적용의 일 예로, KT는 수년간 정보 통신 기술(Information and communication technology : ICT)의 관점에서 다양한 에너지 관리 기술을 연구해왔고, SG-BEMS(Smart Grid Building Energy Management System)를 발전시켜 왔으며, 미래 에너지 관리 서비스의 하나로써 K-MEG(Korea Micro Energy Grid) 에너지 서비스 플랫폼을 디자인하고 있다.
SG-BEMS 솔루션은 건물 에너지 관리 시스템 및 파워 그리드 내의 상황들이 수요 반응을 요구할 시에 수요 반응을 제공할 수 있는 보다 에너지 효율적인 방식하에서 시설들을 제어하기 위한 개선된 소프트웨어의 조합으로 구성된다.
K-MEG 에너지 서비스 플랫폼은 IT와 건물 에너지 기술 사이의 융합을 지원하는 통합 에너지 솔루션이며, 동작 알고리즘을 통해 에너지 소비를 줄일 수 있게 된다.
그리고, KT는 제주 스마트 그리드 테스트 베드 및 K-MEG 사이트들에 SG-BEMS를 적용하여 활용중에 있다. 하지만, SG-BEMS를 통한 보다 효과적인 에너지 절약을 위해서는 피크 전력 제어 및 수요 반응 제어 등과 같은 다양한 제어 방법들을 조직화할 수 있는 효율적인 제어 방법이 절실히 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 SG-BEMS를 통한 보다 효과적인 에너지 절약을 위해 SG-BEMS 상에서의 에너지 절약 제어 계획에 기반한 제어 시나리오를 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명의 실시예에 따른 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템은 복수의 건물 내 설치된 복수의 기기 각각의 에너지 소비 관련 데이터를 포함하는 상황 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 상기 복수의 건물 및 복수의 기기별로 설정된 제어 시나리오를 입력받아 저장하는 시나리오 정보 데이터베이스; 및 상기 제어 시나리오에 따라 상기 복수의 건물 및 복수의 기기의 전력절감동작의 수행여부를 제어하는 제어부를 포함한다.
발명의 실시예에 따른 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 방법은 건물별, 기기별로 설정된 제어 시나리오를 수신하는 단계; 상기 제어 시나리오에 따라 제어 프로그램을 재설정하고 저장하는 단계; 상기 제어 시나리오를 충족시키는 이벤트가 발생하였는지를 판단하는 단계; 및 상기 제어 시나리오를 충족시키는 이벤트가 발생한 경우에는 해당하는 건물별, 기기별로 전력절감제어가 수행되도록 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면 제어 계획에 기초한 매우 유동적인 시나리오가 에너지 소비 타겟 제어, 피크 전력 제어 및 수요 반응 제어 등과 같은 다양한 유용한 에너지 절약 제어를 위한 효과적인 기능을 제공할 수 있게 된다.
도 1은 발명의 실시예에 따른 제어 시나리오 관리를 위한 웹 기반의 유저 인터페이스에 대한 참고도이다.
도 2는 발명의 실시예에 따른제어 시나리오 프로파일링 및 환경 설정을 위한 유저 인터페이스에 대한 참고도이다.
도 3은 발명의 실시예에 따른 SG-BEMS 내에서의 제어 시나리오 흐름에 대한 참고도이다.
도 4는 도 3의 제어 시나리오 흐름에 대응되는 보다 상세한 시나리오 제어 처리 구조에 대한 참고도이다.
도 5는 발명의 실시예에 따른 시험 테스트 베드 환경 설정에 대한 참고도이다.
도 6은 발명의 실시예에 따른 에너지 절약 계획에 기반한 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 발명의 실시예에 따른 SG-BEMS를 운용한 후의 에너지 소비량 그래프를 나타내는 도면이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
1. 제어 계획에 기반한 시나리오
제어 계획에 기반한 정의 가능한 시나리오는 BEMS(Building Energy Management System) 관리자가 SG-MEMS 웹 어플리케이션을 통해 다수의 건물 내의 시설물들을 제어하기 위한 에너지 절약 규칙 및 시나리오를 편집 가능하도록 한다.
제어 계획에 기반한 시나리오를 사용하여 건물 관리자는 편리하게 에너지 절약 제어 규칙을 생성할 수 있고 에너지 소비를 용이하게 절감할 수 있게 된다.
관리자가 정의 가능한 제어 시나리오 편집기는 웹 유저 인터페이스를 제공하는 방식으로 사용자가 쉽고 유동적인 방식으로 다양한 제어 시나리오들을 프로파일 할 수 있게 한다.
제어 구조는 시나리오 제어 흐름을 도시하고 시나리오 정보 데이터베이스, 게이트 웨이 디바이스 컨트롤러 및 명령 전송장치 등을 포함하는 SG-BEMS 내부 구조들을 처리한다.
이러한 특징을 갖는 제어 계획은 SG-BEMS 내에서의 에너지 절약 제어를 위한 제어 프로파일링에 있어서 유동성 및 용이성을 최대화시키게 된다.
A. 관리자가 정의할 수 있는 제어 시나리오 편집기
제어 시나리오 편집기는 크게 제어 시나리오 관리 및 제어 시나리오 프로파일링과 같은 두 가지 기능을 포함한다.
도 1은 발명의 실시예에 따른 제어 시나리오 관리를 위한 웹 기반의 유저 인터페이스에 대한 참고도이다.
도 1은 시나리오 탐색, 시나리오 목록 뷰, 삽입/변경/삭제 등과 같은 관리 명령 목록들, 제어 그룹 관리, 및 서버에 적용 등의 기능을 포함하는 제어 시나리오 관리 기능을 활용하기 위한 웹 기반의 유저 인터페이스를 나타낸다.
도 1에서 ①는 제어 시나리오 리스트를 나타내는 것으로, 특정한 시나리오 리스트, 제어의 종류를 검색할 수 있다. 제어의 종류는 예를 들어, 피크(peak) 제어, 목표관리 제어, DR 등이 사용될 수 있으며, 제어의 종류는 한정되는 것은 아니다.
②는 적용건물, 제어 시나리오, 제어 종류, 제어값, 적용, 제어그룹명 및 부하총량 등의 데이터를 나타낼 수 있다.
적용건물은 SG-BEMS이 적용되는 건물을 나타내고, 제어시나리오는 제어 시나리오의 명칭을 나타낸다. 제어 종류는 피크(peak) 제어, 목표관리 제어, DR 등이 사용될 수 있으며, 피크 제어는 일정 피크에 도달하면 서비스 서버는 건물 내의 장비 및 시설물에 대한 직접적인 제어에 책임이 있는 다른 제어 시스템들로 제어 멍령을 전송하는 스마트 그리드 게이트 웨이로 제어 명령을 통지하는 것을 나타낸다.
목표관리는 에너지의 전체 사용량 대비 제어 시나리오가 적용되는 적용건물이 사용하는 에너지가 목표값에 도달하였는지의 여부로 제어 명령이 통지되는 것을 나타낸다. 피크제어 및 목표관리는 제어값의 단위로 %가 사용될 수 있다.
DR(수요반응:Demand Response)제어는 DR 신호를 수신하여 가격레벨정보가 미리 설정된 DR제어레벨 이상이면 전력절감동작의 수행을 결정한다. 또한 DR 신호를 수신하여 가격레벨정보가 미리 설정된 DR제어레벨 이하이면 정상구동동작을 제어한다. 제어값이 단계(레벨)의 단위로 사용될 수 있고, 단계가 높을수록 전력가격이 높다.
DR 제어를 통해 전력공급원은 전력 가격이 싼 시간대로 수요자의 전력 소비를 유도할 수 있고, 전력 가격이 비싼 시간대는 수요자의 전력 소비를 억제시킬 수 있으며, 수요자는 싼 가격에 전력을 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한 적용 탭을 통해 제어의 적용 여부를 확인할 수 있다. 제외된 경우에는 제어부가 전력절감 제어동작의 제어명령을 송출하지 않는다. 제어그룹명은 설정된 제어 그룹을 확인할 수 있는 것으로 전체 기기, 건물 중 그룹을 설정하여 그룹별로 제어할 수 있도록 한다.
부하총량은 사용되는 부하의 총합을 나타내는 것으로 부하총량의 값이 높을수록 많은 전력을 소비함을 나타낸다.
③은 시나리오 관리에 관한 것으로, 시나리오의 추가, 수정 및 삭제가 가능하며, ④는 제어그룹 관리에 관한 것으로, 제어그룹의 추가, 수정 및 삭제가 가능하다.
⑤는 서버 적용에 관한 것으로, 이를 선택함으로써 상기의 과정에 의해 추가, 수정 또는 삭제된 제어 시나리오를 서버에 적용할 수 있다.
도 2는 발명의 실시예에 따른제어 시나리오 프로파일링 및 환경 설정을 위한 유저 인터페이스에 대한 참고도로서, 제어 시나리오들/그룹들/장치들의 환경 설정 기능을 포함하는 제어 시나리오 프로파일링 기능을 활용하기 위한 유저 인터페이스를 나타낸다.
제어 시나리오 프로파일링 기능을 활용하기 위한 첫번째 단계로, 도 2의 (1)에 도시된 바와 같이 관리자는 제어 시나리오 정보를 확인하고 제어 그룹을 선택하며, 최종적으로 시나리오에 따른 전기 부하량을 삽입한다.
구체적으로 도 2의 (1)는 제어 시나리오를 설정하는 것으로, ①에서 제어 시나리오명, 대상 건물, 제어 종류, 적용여부, 제어 단계를 설정하고, ②에서 제어그룹을 선택한다. ③에서 부하 총량을 확인하고, ④에서 수정 또는 생성 여부를 결정하며, ⑤에서 저장 여부를 결정한다.
그리고, 두번째 단계 및 세번째 단계로, 도 2의 (2) 및 (3) 에 도시된 바와 같이 관리자는 제어 날짜/시간, 장치 목록, 및 제어 상태 등과 같은 몇가지 디테일한 기준을 설정하게 되면 제어 시나리오 프로파일링 과정이 종료되며, 그 결과 관리자는 다양한 건물 환경에 따라 제어 시나리오 편집기를 통해 단독으로 다양한 제어 시나리오들을 프로파일링 할 수 있게 된다.
구체적으로 도 2의 (2)는 제어 그룹을 설정하는 것으로, ①에서 제어그룹 및 대상 건물을 설정하고, ②에서 제어가능 시간을 설정하는 것으로 시간별, 요일별 설정이 가능하다. ③에서 제어조건을 장비하고, ④에서 점검방식을 결정한다. ⑤에서 제어조건 장비의 추가, 수정 및 삭제를 선택한다.
⑥에서 제어 대상을 장비한다. 상태, 조건 장비명, 제어 대상의 위치, 부하, 제어값 등을 결정하고, ⑦에서 부하 총량을 확인하며, ⑧에서 제어대상 장비의 추가, 수정 및 삭제를 선택하고, ⑨에서 저장 여부를 결정한다.
B. 시나리오 제어 구조
시나리오 제어 구조는 관리자가 미리 정의한 제어 시나리오별로 SG-BEMS에서 동작하는 방식을 의미한다.
도 3은 SG-BEMS 내에서의 제어 시나리오 흐름에 대한 참고도이다.
도 3을 참조하면 먼저, 서비스 서버가 스마트 게이트 웨이로부터의 시나리오 제어를 위해 요구되는 모든 종류의 정보 및 이벤트들을 수집한다. 다음으로, 미리 정의된 제어 시나리오를 충족시키는 어떠한 이벤트가 발생하게 되면, 서비스 서버는 건물 내의 장비 및 시설물에 대한 직접적인 제어에 책임이 있는 다른 제어 시스템들로 제어 명령을 전송하는 스마트 그리드 게이트 웨이로 제어 명령을 통지하여 전력 절감동작을 수행한다.
다음으로, 서비스 서버가 유저 인터페이스 모듈로 발생된 시나리오 이벤트를 통지하면, 건물 관리자를 위한 알림 화면이 나타날 수 있게 된다.
도 4는 도 3의 제어 시나리오 흐름에 대응되는 보다 상세한 시나리오 제어 처리 구조에 대한 참고도이며, 상기 구조에 포함된 일부 제어 모듈들의 기능은 아래의 표 1과 같다.
모듈 기능
UI 명령 수신부(510) 프로그램 재배치부(200)로부터 시나리오 데이터를 전송받는다
데이터베이스 핸들러(520) 시나리오 정보를 확인하고 제어 히스토리를 기록한다
G/W 장치 제어부(540) 제어 명령을 수신하여 대응되는 장치로 제어 명령을 전송하기 위한 게이트웨이 장치를 제어한다
시나리오 정보 데이터베이스(300) 제어 시나리오를 저장 및 관리하고, 데이터베이스 핸들러(520)로 히스토리를 업데이트한다
장치 관리 시스템(400) 장치 제어 명령을 전송하고 직접(간접)적으로 제어를 수행한다
또한 BEMS 사용자 인터페이스부(100)는 제어 명령을 입력받는다. BEMS 사용자 인터페이스부(100)는 LCD와 같은 디스플레이로 구현되어 입출력이 일체로 이루어질 수 있도록 구현되거나 디스플레이의 일측면에 버튼이 구비되어 있어 입력과 출력이 분리된 형태로 이루어지도록 구현될 수 있다. BEMS 사용자 인터페이스부(100)는 사용자의 지시에 대응하는 지시를 입력받고, 제어부(500)의 지시에 대응하는 각종 정보를 출력한다.
또한 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템은 복수의 건물 내 설치된 복수의 기기에서의 에너지 소비 관련 데이터 및 실시간 전력요금 정보 중 적어도 하나를 포함하는 상황 데이터를 수집하는 데이터 수집부(미도시)를 포함한다.
프로그램 재배치부(200)는 BEMS 사용자 인터페이스부(100)로부터 시나리오 에디트를 수신하여 변경된 설정을 제어부(500)로 전달하는 기능을 수행한다.
시나리오 검증부(530)는 입력된 데이터, 제어 조건이 용인될 수 있는 범위에 있는지를 검사하는 기능을 수행한다.
도 6은 발명의 실시예에 따른 에너지 절약 계획에 기반한 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 방법을 나타내는 도면이다.
S100의 단계에서, 제어 시나리오가 적용되는 건물별, 기기별로 각각 설정되거나 그룹을 생성하여 그룹별로 설정될 수 있고, 사용자 인터페이스를 통해 입력된 제어 시나리오를 수신한다. 제어 시나리오는 대상 면에서 건물별로, 기기별로 설정될 수 있고, 제어 종류는 목표 제어, 피크 제어 및 DR 제어 중 하나일 수 있으며, 제어값은 개별적으로 설정될 수 있다. 제어 시나리오의 적용 여부도 각각 설정되거나 그룹을 생성하여 그룹별로 설정될 수 있다.
다음으로, 수신된 제어 시나리오에 따라 제어 프로그램을 재설정하고 저장한다(S200). 수신된 제어 시나리오에 따라 재설정된 제어 프로그램은 UI 명령 수신부(510)에 저장될 수 있다.
다음으로, 제어부(500)는 설정된 제어 시나리오를 충족시키는 이벤트가 발생하였는지를 판단한다(S300). 제어 종류가 DR 제어인 경우, S200 단계에서 저장된 제어 시나리오에서 설정된 각각의 DR제어레벨과, 네트워크를 통해 전송받은 현재 가격레벨정보를 비교하여 전력절감 동작을 수행할 전기기기가 존재하는지를 판단하는 방식으로 수행될 수 있다.
다음으로, 제어부(500)는 설정된 제어 시나리오를 충족시키는 이벤트가 발생한 경우에는 해당하는 건물별, 기기별로 전력절감제어가 수행되도록 제어하고(S400), 그렇지 않으면 정상구동동작을 제어한다(S500).
상기 과정에 의해 SG-BEMS 상에서의 효율적인 에너지 절약이 가능한 효과가 있다.
2. 시험 테스트 및 결과
도 7은 발명의 실시예에 따른 SG-BEMS를 운용한 후의 에너지 소비량 그래프이다. 도시된 바와 같이 발명의 실시예에 따라 SG-BEMS를 운용한 후 최초 11개월 이상 에너지 소비가 12.78%까지 절감할 것을 확인할 수 있다.
수요 반응 제어, 피크 전력 제어 등과 같은 다양한 종류의 에너지 절약 시나리오들을 적용하였다.
수요 반응은 공익 기업들이 소비자의 동의하에 전기 및 장치의 사용을 조절하는 것에 의해 건물 에너지 소비를 축소할 수 있도록 하고, 그에 따른 인센티브를 보상받을 수 있도록 한다.
스마트 그리드 테스트 베드에서, 제어 계획에 기반한 시나리오가 아래와 같은 방식으로 테스트 되었으며, 도 5는 시험 테스트 베드 환경 설정에 대한 참고도이다.
1단계로 시나리오 제어 편집기를 사용하여 다양한 제어 상황들을 프로파일링한다.
2단계로 미리 프로파일링된 제어 시나리오에 대하여 그것들이 정확하게 동작하는지를 체크하고 입증한다.
그리고, 구로 이마트(K-MEG 국내 프로젝트 시범 지역)에서 제어 계획에 기반한 시나리오가 에너지 소비를 절감하기 위해 적용되었으며, 자동 수요 반응(Automated Demand Response : ADR), 피크 전력 제어, 및 타겟 제어와 같은 SG-BEMS의 건물 에너지 절약 기능을 위한 유용한 핵심 기술들이 테스트 되었다.
자동 수요 반응 기능의 테스트를 위해, 제주 스마트 그리드 테스트-베드를 위한 수요 반응 신호 실제 사양(DR signal de-facto specification)에 대응되는 수요 반응 신호 에뮬레이터를 개발하였으며, 첫번째로 자동 수요 반응 제어 시나리오를 프로파일링하였고, 에뮬레이터에 의해 어떠한 수요 반응 신호가 발생하였을 시에 시나리오에 따라 정확한 조종성을 가지는지를 확인하였다.
피크 전력 관리 기능의 테스트를 위해, 소비 전력 및 동작하는 부하의 상태를 모니터링하기 위해 디자인된 스마트 그리드 게이트 웨이에 대하여 확장가능하고 적용가능한 피크 전력 관리 시나리오를 적용하였다.
에너지 소비 타겟 제어 기능의 테스트를 위해, 건물의 에너지 베이스라인과 관련된 에너지 소비 타겟 제어 시나리오를 프로파일링 하였고, 현재 에너지 사용량이 미리 정의된 목표값을 초과할 시에 이에 대응되는 조종성을 확인하였다.
본 발명의 경우 다중 제어 상태들 및 명령들로 구성된 다양한 제어 시나리오를 쉽게 프로파일링하는 것이 가능하므로, 계획은 건물 에너지 절약을 위한 다른 유용한 제어 기능들을 테스트하는데에도 활용될 수 있다.
상기에서 검토한 바와 같이 에너지 절약 계획에 기반한 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템 및 그 방법은 시험 테스트를 통해 본 발명의 제어 계획에 기초한 제어 시나리오가 에너지 소비 목표 제어, 피크 전력 제어 및 수요 반응 제어 등과 같은 다양한 유용한 에너지 절약 제어를 위한 효과적인 기능을 제공함을 알 수 있다.
전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: BEMS 사용자 인터페이스부
200: 프로그램 재배치부
300: 시나리오 정보 데이터베이스
400: 장치 관리 시스템
500: 제어부
510: UI 명령 수신부
520: 데이터베이스 핸들러
530: 시나리오 검증부
540: 게이트웨이 장치 제어부

Claims (9)

  1. 복수의 건물 내 설치된 복수의 기기 각각의 에너지 소비 관련 데이터를 포함하는 상황 데이터를 수집하는 데이터 수집부;
    상기 복수의 건물 및 복수의 기기별로 설정된 제어 시나리오를 입력받아 저장하는 시나리오 정보 데이터베이스; 및
    상기 제어 시나리오에 따라 상기 복수의 건물 및 복수의 기기의 전력절감동작의 수행여부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 시나리오는 제어 종류로써 에너지 소비 목표 제어, 피크 전력 제어 및 수요 반응(DR) 제어 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 건물 및 복수의 기기별로 상기 제어 시나리오를 개별적으로 설정하기 위한 화면을 제공하는 BEMS 사용자 인터페이스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 BEMS 사용자 인터페이스부는 제어값의 변경 메뉴를 표시하는 것을 특징으로 하는 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 BEMS 사용자 인터페이스부는 제어 시나리오의 추가, 수정 또는 삭제의 메뉴를 표시하는 것을 특징으로 하는 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 BEMS 사용자 인터페이스부는 제어 그룹 관리의 추가, 수정 또는 삭제의 위한 메뉴를 표시하는 것을 특징으로 하는 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 입력된 데이터, 제어 조건이 용인될 수 있는 범위에 있는지를 검사하는 기능을 수행하는 시나리오 검증부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 미리 정해진 시간에 동작하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약 계획에 기반한 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 시스템.
  9. 건물별, 기기별로 설정된 제어 시나리오를 수신하는 단계;
    상기 제어 시나리오에 따라 제어 프로그램을 재설정하고 저장하는 단계;
    상기 제어 시나리오를 충족시키는 이벤트가 발생하였는지를 판단하는 단계; 및
    상기 제어 시나리오를 충족시키는 이벤트가 발생한 경우에는 해당하는 건물별, 기기별로 전력절감제어가 수행되도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절약 계획에 기반한 제어 시나리오를 사용하는 스마트 그리드 건물 에너지 관리 방법.
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Cited By (6)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016175529A1 (ko) * 2015-04-30 2016-11-03 단국대학교 산학협력단 예측전력 프로파일을 통한 건물 실시간 수요관리 및 에너지 저감 방법과 이를 위한 시스템
KR102052458B1 (ko) * 2019-06-13 2019-12-05 주식회사 엠알바스 근거리 무선 통신 기반의 빌딩 자동 제어 방법, 장치 및 컴퓨터-판독가능 기록매체
KR20200012581A (ko) * 2018-07-27 2020-02-05 한화시스템 주식회사 텍스트 기반 시뮬레이터 시스템
KR20200012708A (ko) * 2019-03-15 2020-02-05 한화시스템 주식회사 시뮬레이터 시스템을 통한 시험대상장비의 테스트 방법
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KR20220114243A (ko) * 2021-02-08 2022-08-17 에이치디씨랩스 주식회사 다중제어 시나리오에 기반한 건물 에너지 관리정보를 표시하는 방법 및 시스템

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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