KR20150054025A - 독립전력시스템, 제어장치 및 수급 상태를 표시하는 콘센트장치 - Google Patents

독립전력시스템, 제어장치 및 수급 상태를 표시하는 콘센트장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력계통과 연결되지 않은 전력시스템에 있어서, 제1라인에 연결되는 적어도 하나의 분산전원, 제2라인에 연결되는 적어도 둘 이상의 콘센트장치, 제1라인과 제2라인을 연결하는 제3라인 및 제3라인의 전압 혹은 주파수에 따라 전력시스템의 전력수급상태를 파악하고 전력수급상태를 적어도 둘 이상의 콘센트장치 중 적어도 하나의 콘센트장치에 표시하는 제어장치를 포함하는 전력시스템을 제공한다.

Description

독립전력시스템, 제어장치 및 수급 상태를 표시하는 콘센트장치{INDEPENDANT ELECTRIC POWER SYSTEM, CONTROL DEVICE AND PLUG SOCKET DEVICE FOR DISPLAYING THE STATE OF SUPPLY AND DEMAND}
본 발명은 전력계통과 연결되지 않은 전력시스템을 제어하는 기술에 관한 것이다.
신재생에너지 발전기, 디젤발전기, 에너지 저장장치 등을 포함하는 마이크로그리드는 전력계통과 독립적으로 운영될 수도 있고, 전력계통과 연계되어 운영될 수도 있다.
마이크로그리드가 전력계통과 연계되어 운영될 때에는 전력계통으로부터 충분한 양의 전력을 공급받을 수 있기 때문에 마이크로그리드 내에서 전력수급 불균형의 문제가 발생하지 않는다. 하지만, 마이크로그리드가 전력계통과 독립적으로 운영될 때에는 마이크로그리드 내에서 전력수급의 불균형이 발생할 수 있다.
이러한 독립운영 상태의 마이크로그리드에서 전력수급의 불균형을 해소하기 위한 기술이 바로 부하를 제어하는 기술이다. 마이크로그리드에 포함되어 있는 분산전원의 발전량에는 한계가 있기 때문에 전력수급의 불균형 상태에서 공급을 더 증가시키기는 어렵다. 이에 따라 이러한 기술은 부하의 사용량을 줄임으로써 전력수급의 불균형을 해소한다. 이러한 기술을 통상적으로 부하제어라고 부르기도 한다.
그런데, 이러한 부하제어의 경우, 제어기가 이미 가동중인 부하의 전력사용량을 강제로 줄이거나 부하를 절체(shedding)하여 사용자에게 예측하기 어려운 결과를 제공하게 된다. 예를 들어, TV시청 중에 TV로의 전력공급이 중단되어 TV가 꺼질 수 있다.
이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 일 측면에서, 사용자가 부하사용을 판단할 수 있도록 콘센트장치에 전력수급상태를 표시하는 기술을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명의 목적은, 전력시스템 내 공통라인의 상태를 파악하여 전력시스템의 전력수급상태를 파악하는 기술을 제공한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은, 전력계통과 연결되지 않은 전력시스템에 있어서, 제1라인에 연결되는 적어도 하나의 분산전원;
제2라인에 연결되는 적어도 둘 이상의 콘센트장치; 상기 제1라인과 상기 제2라인을 연결하는 제3라인; 및 상기 제3라인의 전압 혹은 주파수에 따라 상기 전력시스템의 전력수급상태를 파악하고 상기 전력수급상태를 상기 적어도 둘 이상의 콘센트장치 중 적어도 하나의 콘센트장치에 표시하는 제어장치를 포함하는 전력시스템을 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은, 전력계통과 연결되지 않은 전력시스템에 포함된 적어도 하나의 분산전원 및 적어도 둘 이상의 파워플러그가 연결된 라인의 전압 혹은 주파수에 대한 측정값을 획득하는 측정부; 및 상기 라인에 대한 측정값에 따라 상기 전력시스템의 전력수급상태를 파악하고 상기 전력수급상태를 상기 적어도 둘 이상의 콘센트장치 중 적어도 하나의 콘센트장치에 표시하는 제어부를 포함하는 제어장치를 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은, 전력계통과 연결되지 않은 전력시스템에서 전력을 부하로 공급하는 콘센트장치에 있어서, 적어도 하나의 분산전원이 연결되어 있는 라인과 연결되고 상기 부하의 플러그가 접속될 수 있는 소켓부; 및 상기 라인의 전압 혹은 주파수를 바탕으로 파악되는 상기 전력시스템의 전력수급상태를 표시하는 표시부를 포함하는 콘센트장치를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 사용자는 콘센트장치에 표시된 전력수급상태를 보고 부하사용량을 자의에 따라 조절할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 전력시스템 내 공통라인의 상태를 파악하여 전력시스템의 전력수급상태를 파악할 수 있게 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 전력시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 제어장치의 블록도이다.
도 3은 도 1의 콘센트장치의 블록도이다.
도 4는 전력수급상태에 따라 전력시스템의 주파수가 변동하는 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 제어장치가 콘센트장치들을 표시제어하는 흐름의 일 예시 도면이다.
도 6은 콘센트장치의 외부에 표시등이 설치되어 있는 실시예의 외관도이다.
도 7은 콘센트장치의 외부에 전력량게이지가 설치되어 있는 실시예의 외관도이다.
도 8은 스위치를 더 포함하고 있는 콘센트장치의 블록도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 전력시스템의 구성도이다.
도 10은 전력수급상태에 따라 전력시스템의 전압이 변동하는 것을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 전력시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1의 제어장치의 블록도이다. 그리고, 도 3은 도 1의 콘센트장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 전력시스템(100)은 제1라인(110), 제2라인(130) 및 제1라인(110)과 제2라인(130)을 연결하는 제3라인(150)을 포함할 수 있다.
제1라인(110)에는 분산전원(120)이 연결되는데, 도 1의 실시예에서는 두 개의 분산전원이 연결되어 있다. 분산전원(120)은 전력을 생산하는 소스를 포함하고 있는데, 이러한 소스로는 태양광발전기 혹은 풍력발전기와 같은 재생에너지발전기가 사용될 수 있고, 배터리와 같은 에너지저장장치가 사용될 수도 있다. 또한, 이러한 소스로는 연료전지 발전기 혹은 디젤발전기와 같은 연료주입형 발전기가 사용될 수도 있다.
분산전원(120)은 AC 혹은 DC의 출력을 가질 수 있는데, 이러한 출력은 제1라인(110)의 상태에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1라인(110)이 AC라인인 경우, 분산전원(120)은 AC 출력을 가지고, 제1라인(110)이 DC라인인 경우, 분산전원(120)은 DC 출력을 가진다. 제1라인(110)이 AC라인인데, 분산전원(120)이 DC소스(예를들어, 태양광발전기)를 가지고 있는 경우, 분산전원은 DC/AC컨버터를 더 포함할 수도 있다. 또한, 제1라인(110)이 DC라인인데, 분산전원(120)이 AC소스(예를들어, 디젤발전기)를 가지고 있는 경우, 분산전원은 AC/DC컨버터를 더 포함할 수 있다.
제2라인(130)에는 콘센트장치(140)가 연결되는데, 도 1의 실시예에서는 세 개의 콘센트장치(140)가 제2라인(130)에 연결되어 있다. 콘센트장치(140)로는 부하의 플러그가 접속될 수 있다. 콘센트장치(140)는 부하로 전력을 전달하는 역할을 수행하기 때문에 실질적으로 제2라인(130)에는 부하가 연결되는 것으로 이해할 수 있다. 부하가 DC부하인 경우 제2라인(130)은 DC라인일 수 있으나 부하가 AC부하인 경우 제2라인(130)은 AC라인일 수 있다.
도 1을 계속해서 참조하면, 전력시스템(100)은 제1라인(110)과 제2라인(130)을 연결시켜주는 제3라인(150)을 포함하고 있다. 제1라인(110)으로는 분산전원(120)으로부터의 전력이 공급되어 오고 제2라인(130)으로는 콘센트장치(140)로 전력이 출력되어 나가기 때문에 제3라인(150)에서는 제1라인(110)으로부터 전력이 유입되고 제2라인 방향으로 전력이 유출되도록 전력이 흐르게 된다.
제1라인(110)과 제2라인(130)이 AC라인인 경우 제3라인(150)도 AC라인일 수 있다. 이와 달리, 제1라인(110)과 제2라인(130)이 서로 다른 전력유형의 라인인 경우, 예를 들어, 제1라인(110)은 DC라인이고 제2라인(130)은 AC라인인 경우, 제3라인(150) 내에는 DC/AC컨버터가 더 위치하면서 제1라인(110)의 DC전력을 AC전력으로 변환하여 제2라인(130)으로 공급할 수 있다.
전력시스템(100)은 제3라인(150)의 전압 혹은 주파수를 측정하는 센서(160), 센서(160)로부터의 측정값에 따라 전력시스템(100)의 전력수급상태를 파악하고 콘센트장치(140)들을 제어하는 제어장치(170)를 포함하고 있다.
도 2를 참조하여 제어장치(170)의 내부 블록을 살펴보면, 제어장치(170)는 전력시스템(100)의 전압 혹은 주파수 측정값을 획득하는 측정부(210) 및 이러한 측정값을 이용하여 제어장치(170)의 제반 제어 기능을 수행하는 제어부(210)를 포함할 수 있다.
제어부(210)는 콘센트장치(140)들로 제어신호를 전송하여 콘센트장치(140)를 제어한다. 이러한 제어신호는 제어장치(170)와 콘센트장치(140) 사이에 연결되어 있는 신호라인(180)을 통해 전송된다. 제어신호는 아날로그 형태의 신호일 수도 있고, 디지털 형태의 신호일 수도 있다. 또한, 제어신호는 데이터로서 유선통신을 통해 콘센트장치(140)로 전달될 수도 있고, 또한 무선통신을 통해 콘센트장치(140)로 전달될 수도 있다.
한편, 제어부(210)는 신호라인(180)을 통해 콘센트장치(140)로부터 신호를 수신할 수도 있다. 예를 들어, 콘센트장치(140)에 부하가 접속되었는지 여부에 관한 신호를 제어부(210)는 신호라인(180)을 통해 콘센트장치(140)로부터 수신할 수 있다.
측정부(210)는 전력시스템(100)의 전압 혹은 주파수 측정값을 획득하는데, 도 1에 도시된 실시예에서 측정부(210)는 제3라인(150)에 위치하여 전압 혹은 주파수를 측정하는 센서(160)로부터 측정값을 수신한다.
제어부(210)는 센서(160)로부터 획득되는 전력시스템(100)의 전압 혹은 주파수 측정값을 이용하여 전력시스템(100)의 전력수급상태를 파악하고 이러한 전력수급상태가 콘센트장치(140)에 표시되도록 콘센트장치(140)로 제어신호를 전송한다.
도 3을 참조하면, 콘센트장치(140)는 부하를 제2라인(150)으로 전기적으로 연결시키기 위한 소켓부(310)와 함께 제어장치(170)로부터 수신되는 제어신호에 따라 전력수급상태를 표시하기 위한 표시부(320)를 포함하고 있다.
한편, 전력시스템(100)의 전압 혹은 주파수는 전력시스템(100)의 전력수급상태와 연관되어 결정되는데, 제어부(210)는 이러한 전력시스템(100)의 전압 혹은 주파수와 전력시스템(100)의 전력수급상태 사이의 관계를 이용하여 전력시스템(100)의 전력수급상태를 파악한다.
도 4는 전력수급상태에 따라 전력시스템의 주파수가 변동하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 전력시스템(100)은 최초 A지점에서 전력수급의 균형 상태에 있다가 부하의 전력사용량이 증가(P1만큼 증가)하면 주파수가 f0에서 f1으로 감소한다.
제어부(210)는 센서(160)로부터 획득한 전력시스템(100)의 주파수를 도 4에 도시된 것과 같은 주파수 대비 전력부족량 그래프에 대입시켜 전력시스템(100)의 전력수급상태를 파악하게 된다. 예를 들어, 제어부(210)는 획득한 주파수의 값이 f0에 해당될 경우, 전력수급상태가 균형을 이루어 안정되어 있는 상태라고 판단하게 되고, 만약 주파수의 값이 f1에 해당될 경우, 전력공급이 부족하여 전력시스템(100) 내에 P1만큼의 전력이 부족한 상태라고 판단하게 된다. 이러한 전력시스템(100)의 주파수와 전력수급상태의 관계에 따라 제어부(210)는 제3라인(150)의 주파수가 감소할수록 전력시스템(100) 내의 전력공급이 더 부족한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(210)는 전력시스템(100)의 전압 혹은 주파수(도 1의 실시예에서 제3라인(150)의 전압 혹은 주파수)의 측정값에 따라 전력시스템(100)의 전력수급상태를 파악한 후 콘센트장치(140)들에 대해 표시제어를 수행한다.
도 5는 제어장치가 콘센트장치들을 표시제어하는 흐름의 일 예시 도면이다.
콘센트장치(140)에 부하가 접속하였는지의 여부에 따라 제어장치(170)의 제어부(210)는 제어를 다른 방법으로 수행할 수 있는데, 도 5는 제1콘센트장치와 제2콘센트장치가 무부하상태에 있은 이후 단계에서의 제어부(210)의 제어 흐름을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 제1콘센트장치와 제2콘센트장치는 무부하상태에서 있다(제1시간). 이때, 제어부(210)는 분산전원(120)과 콘센트장치(140)가 연결되어 있는 라인(도 1에서 제3라인(150))의 전압 혹은 주파수의 측정값에 따라 전력시스템(100)의 전력수급상태를 파악한다(S404).
전력수급상태 파악에서 전력시스템(100)의 전력공급이 부족한 상태로 판단되는 경우(S404에서 NO), 제어부(210)는 제1콘센트장치 및 제2콘센트장치로 제어신호를 전송하여 제1콘센트장치와 제2콘센트장치가 전력부족상태를 표시하도록 제어한다(S406). 표시방법에 있어서 제1콘센트장치와 제2콘센트장치는 색깔을 표시할 수 있는 표시등(예를 들어, 엘이디 전구)을 포함하고 있으면서 제어부(210)로부터 수신되는 제어신호에 따라 표시등의 색깔을 다르게 표시할 수 있다. 예를 들어, S406 단계에서, 제1콘센트장치와 제2콘센트장치는 전력부족상태를 표시하기 위해 표시등의 색깔을 적색으로 표시할 수 있다(도 5를 참조하는 이하의 설명에서 제1콘센트장치와 제2콘센트장치는 적색과 녹색을 표시하는 표시등을 포함하고 있는 것으로 설명함).
사용자는 콘센트장치(140)의 적색 표시등에 따라 전력시스템(100)이 전력부족상태인 것을 확인하고 더 이상의 부하를 콘센트장치(140)에 연결하지 않음으로써 전력시스템(100)의 전력수급상태를 균형으로 유지할 수 있다.
S404 단계에서 전력수급상태가 균형으로 판단되는 경우(S404에서 YES), 제어부(210)는 제1콘센트장치 및 제2콘센트장치가 전력수급균형상태를 표시하도록 제어한다(S408). 이에 따라 제1콘센트장치 및 제2콘센트장치는 표시등의 색깔을 녹색으로 표시할 수 있다.
도 4를 참조하면, S408 단계 이후, 제1콘센트장치에 부하가 접속된다(제2시간). 이때, 제어부(210)는 전력시스템(100)의 전압 혹은 주파수의 측정값에 따라 전력시스템(100)의 전력수급상태를 파악한다(S412).
전력수급상태 파악에서 전력시스템(100)의 전력공급이 부족한 상태로 판단되는 경우(S412에서 NO), 제어부(210)는 제2콘센트장치가 전력공급부족상태를 표시하도록 제어한다(S414). 이러한 제어에 따라 제2콘센트장치는 표시등의 색깔을 적색으로 표시할 수 있다.
S412 단계에서 전력공급이 부족한 상태로 판단되었으나, 전력부족량이 전력시스템(100) 혹은 전력시스템(100)에 접속된 부하들에 치명적인 영향을 주지 않을 정도의 범위에 있는 경우, 제어부(210)는 전력수급균형상태에서 부하가 접속한 제1콘센트장치에 대하여는 표시등의 색깔을 변경하지 않을 수 있다.
S412 단계에서 전력수급상태가 균형인 것으로 판단되는 경우(S412에서 YES), 제어부(210)는 콘센트장치(140)의 표시상태를 유지시킨다(S416).
도 5를 계속해서 참조하면, S416 단계 이후, 제2콘센트장치에 부하가 접속된다(제3시간). 이때, 제어부(210)는 전력시스템(100)의 전압 혹은 주파수의 측정값에 따라 전력시스템(100)의 전력수급상태를 파악한다(S420).
전력수급상태 파악에서 전력시스템(100)의 전력공급이 부족한 상태로 판단되는 경우(S420에서 NO), 제어부(210)는 제1콘센트장치 및 제2콘센트장치가 전력공급부족상태를 표시하도록 제어한다(S422). 이러한 제어에 따라 제1콘센트장치 및 제2콘센트장치는 표시등의 색깔을 적색으로 표시할 수 있다. 다만, 실시예에 따라서, 제어부(210)는 제1콘센트장치 및 제2콘센트장치의 표시가 유지되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, S420 단계에서 전력공급이 부족한 상태로 판단되었으나, 전력부족량이 전력시스템(100) 혹은 전력시스템(100)에 접속된 부하들에 치명적인 영향을 주지 않을 정도의 범위에 있는 경우, 제어부(210)는 전력수급균형상태에서 부하가 접속한 제1콘센트장치 및 제2콘센트장치에 대하여는 표시등의 색깔을 변경하지 않을 수 있다.
마지막으로, S420 단계에서 전력수급상태가 균형인 것으로 판단되는 경우(S420에서 YES), 제어부(210)는 콘센트장치(140)의 표시상태를 유지시킨다.
도 6은 콘센트장치의 외부에 표시등이 설치되어 있는 실시예의 외관도이다.
도 6을 참조하면, 콘센트장치(140)에는 플러그가 삽입될 수 있는 소켓(310a)이 외부로 노출되어 있다. 그리고, 콘센트장치(140)에는 전력시스템(100)의 전력수급상태를 표시할 수 있는 표시등(320a)이 외부에 설치되어 있다.
표시등(320a)은 단일 색을 표시할 수 있다. 이렇게 표시등(320a)이 단일 색(예를 들어, 녹색 혹은 백색)을 표시하는 경우, 콘센트장치(140)는 전력수급상태가 균형 상태에 있을 때, 표시등(320a)를 ON시켜 발광시키고 전력수급상태가 불균형 상태에 있을 때, 표시등(320a)를 OFF시켜 전력수급상태를 표시할 수 있다(이때, 표시등(320a)으로 녹색등을 사용하는 것이 바람직하다). 또는, 그 반대로 콘센트장치(140)는 전력수급상태가 균형 상태에 있을 때, OFF되었다가 전력수급상태가 불균형 상태에 있을 때, ON되는 방식으로 전력수급상태를 표시할 수도 있다(이때, 표시등으로 적색등을 사용하는 것이 바람직하다).
표시등(320a)은 여러 색을 표시할 수 있다. 표시등(320a)은 여러 색을 표시하기 위해 내부에 빨간색(Red), 노란색(Yellow) 및 파란색(Blue)을 나타내는 광소자를 포함할 수 있다. 표시등(320a)은 이러한 삼색 소자의 휘도를 조절하여 천연색을 표시할 수도 있고, 휘도 조절없이 ON/OFF 방식으로 빨간색/노란색/파란색을 각각 표시할 수도 있다. 표시등(320a)이 여러 색을 표시할 수 있는 경우, 콘센트장치(140)는 표시등(320a)을 이용하여 전력수급상태의 균형/불균형 뿐만 아니라 균형 상태의 정도 혹은 불균형 상태의 정도를 더 표시할 수도 있다. 예를 들어, 콘센트장치(140)는 전력수급상태가 불균형 상태에 있을 때, 표시등(320a)을 제어하여 빨간색과 노란색이 혼합된 색을 표시하되, 전력수급상태의 불균형 정도가 심해질수록 빨간색을 더 많이 혼합하는 제어를 수행할 수 있다.
도 7은 콘센트장치의 외부에 전력량게이지가 설치되어 있는 실시예의 외관도이다.
도 7을 참조하면, 콘센트장치(140)에는 플러그가 삽입될 수 있는 소켓(310a)이 외부로 노출되어 있고, 전력시스템(100)의 전력수급상태를 표시할 수 있는 전력량게이지(320b)가 외부에 설치되어 있다.
전력량게이지(320b)는 전력시스템(100)에서의 전력수급상태의 불균형정도를 표시할 수 있다. 예를들어, 전력량게이지(320b)는 다수의 엘이디(LED)등이 일렬로 연결되어 있고, 각각의 엘이디등의 점등을 제어할 수 있다. 이때, 전력수급상태가 균형 상태에 있는 경우, 전력량게이지(320b)는 모든 엘이디등을 점등하고, 전력수급상태가 불균형 상태에 있을 때, 일부의 엘이디등을 소등할 수 있다. 또한, 전력량게이지(320b)는 전력수급상태의 불균형 정도가 심할수록 소등하는 엘이디등의 개수를 증가시킴으로써 사용자가 전력수급상태의 불균형 정도를 파악할 수 있게 한다. 이는 전력량게이지(320b)가 전력시스템(100)의 전력부족상태를 양자화 레벨(quantization level)로 표시하는 것이다.
한편, 제어장치(170)의 제어부(210)는 전력수급상태를 통해 전력시스템(100)의 전력공급부족량이 미리 설정된 값을 초과하는 것으로 판단하는 경우 부하가 연결되지 않은 콘센트장치(140)로 전력이 공급되지 않도록 제어할 수 있다. 이러한 제어를 위해 콘센트장치(140)는 내부에 스위치를 더 포함하고 있을 수 있다.
도 8은 스위치를 더 포함하고 있는 콘센트장치의 블록도이다.
도 8을 참조하면, 콘센트장치(140)는 소켓부(310) 내부에 스위치(810)를 더 포함하고 있을 수 있다. 이러한 스위치(810)는 일단이 제2버스(130)에 연결되고 타단이 부하에 연결되어 있으면서 제어장치(170)로부터 수신되는 제어신호에 따라 연결 혹은 분리될 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 전력시스템의 구성도이다.
도 9에서, 제1라인(110)은 DC라인이고, 제2라인(130)은 AC라인이다.
제1라인(110)에 연결되는 분산전원(120)은 DC전력을 출력한다. 예를들어, 분산전원(120)은 태양광발전기(122a)와 같은 DC소스를 포함하고 있으면서 이러한 DC소스를 이용하여 DC전력을 출력할 수 있다. 또는, 분산전원(120)은 디젤발전기(122b)와 같은 AC소스와 이러한 AC소스의 AC전력을 DC로 전환하는 AC/DC컨버터(124)를 포함하고 있으면서 제1라인(110) 방향으로 DC전력을 출력할 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1라인(110)과 제2라인(130)이 서로 다른 전력 유형을 갖기 때문에 전력시스템(900)은 제1라인(110)과 제2라인(130)을 연결하는 부분에 DC/AC컨버터(990)를 더 포함하고 있다.
전력시스템(900)은 제4라인(950) 및 제5라인(952)를 포함하고 있는데, 제4라인(950)의 일단은 제1라인(110)과 연결되어 있고 타단은 DC/AC컨버터(990)에 연결되어 있다. 그리고, 제5라인(952)의 일단은 DC/AC컨버터(990)와 연결되어 있고 타단은 제2라인(130)과 연결되어 있어 분산전원(120)이 공급하는 전력이 제1라인(110), 제4라인(950), DC/AC컨버터(990), 제5라인(952) 및 제2라인(130)을 거쳐 콘센트장치(140)로 전달되도록 한다.
도 9의 실시예에서 센서(960)는 제4라인(950) 상에 위치한다. 제4라인(950)은 DC라인이기 때문에 센서(960)는 제4라인(950)의 전압을 측정하게 된다.
도 9의 실시예에서 제어장치(970)는 센서(960)로부터 제4라인(950)의 DC전압 측정값을 전달받아 전력시스템(900)의 전력수급상태를 파악하게 된다.
도 10은 전력수급상태에 따라 전력시스템의 전압이 변동하는 것을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 전력시스템(900)은 최초 C지점에서 전력수급의 균형 상태에 있다가 부하의 전력사용량이 증가(P2만큼 증가)하면 전압이 V0에서 V1으로 감소한다.
제어장치(970)는 센서(960)로부터 획득한 전력시스템(900)의 전압을 도 10에 도시된 것과 같은 전압 대비 전력부족량 그래프에 대입시켜 전력시스템(900)의 전력수급상태를 파악하게 된다. 예를 들어, 제어장치(970)는 획득한 전압 값이 V0에 해당될 경우, 전력수급상태가 균형을 이루어 안정되어 있는 상태라고 판단하게 되고, 만약 전압 값이 V1에 해당될 경우, 전력공급이 부족하여 전력시스템(900) 내에 P2만큼의 전력이 부족한 상태라고 판단하게 된다. 이러한 전력시스템(900)의 전압과 전력수급상태의 관계에 따라 제어장치(970)는 제4라인(950)의 전압이 감소할수록 전력시스템(900) 내의 전력공급이 더 부족한 것으로 판단할 수 있다. 그리고, 제어장치(970)는 전력시스템(900)의 전압 측정값에 따라 전력시스템(900)의 전력수급상태를 파악한 후 콘센트장치(140)들에 대해 표시제어를 수행한다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 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.

Claims (15)

  1. 전력계통과 연결되지 않은 전력시스템에 있어서,
    제1라인에 연결되는 적어도 하나의 분산전원;
    제2라인에 연결되는 적어도 둘 이상의 콘센트장치;
    상기 제1라인과 상기 제2라인을 연결하는 제3라인; 및
    상기 제3라인의 전압 혹은 주파수에 따라 상기 전력시스템의 전력수급상태를 파악하고 상기 전력수급상태를 상기 적어도 둘 이상의 콘센트장치 중 적어도 하나의 콘센트장치에 표시하는 제어장치
    를 포함하는 전력시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 분산전원은 AC소스를 포함하거나 DC소스 및 DC/AC컨버터를 포함하며, 상기 제1라인, 상기 제2라인 및 상기 제3라인은 AC라인인 것을 특징으로 하는 전력시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 제3라인의 주파수에 따라 상기 전력시스템의 전력수급상태를 파악하되, 주파수가 감소할수록 전력공급이 부족한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력시스템.
  4. 제1항에 있어서
    상기 적어도 하나의 분산전원은 DC소스를 포함하거나 AC소스 및 AC/DC컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1라인은 DC라인이고, 상기 제2라인은 AC라인이며,
    상기 제3라인은 DC/AC컨버터, 상기 DC/AC컨버터의 DC측과 상기 제1라인을 연결하는 제4라인 및 상기 DC/AC컨버터의 AC측과 상기 제2라인을 연결하는 제5라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 제4라인의 전압에 따라 상기 전력시스템의 전력수급상태를 파악하는 것을 특징으로 하는 전력시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 제4라인의 전압이 감소할수록 전력공급이 부족한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전력시스템.
  8. 전력계통과 연결되지 않은 전력시스템에 포함된 적어도 하나의 분산전원 및 적어도 둘 이상의 콘센트장치가 연결된 라인의 전압 혹은 주파수에 대한 측정값을 획득하는 측정부; 및
    상기 라인에 대한 측정값에 따라 상기 전력시스템의 전력수급상태를 파악하고 상기 전력수급상태를 상기 적어도 둘 이상의 콘센트장치 중 적어도 하나의 콘센트장치에 표시하는 제어부
    를 포함하는 제어장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 라인의 전압이 감소할수록 전력공급이 부족한 것으로 판단하거나 상기 라인의 주파수가 감소할수록 전력공급이 부족한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    제1콘센트장치 및 제2콘센트장치에 부하가 연결되지 않은 제1시간에서 상기 전력시스템의 제1전력수급상태를 상기 제1콘센트장치 및 상기 제2콘센트장치에 표시하고, 상기 제1콘센트장치에 부하가 연결되는 제2시간-제2시간은 제1시간에 후속하는 시간-에서 상기 전력시스템의 제2전력수급상태를 상기 제2콘센트장치에 표시하고 상기 제1콘센트장치는 제1전력수급상태를 계속해서 표시하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2콘센트장치에 부하가 연결된 제3시간-제3시간은 제2시간에 후속하는 시간-에서 상기 전력시스템의 제3전력수급상태를 상기 제1콘센트장치 및 상기 제2콘센트장치에 표시하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전력수급상태를 통해 상기 전력시스템의 전력공급부족량이 미리 설정된 값을 초과하는 것으로 판단되는 경우 부하가 연결되지 않은 적어도 하나의 콘센트장치로 전력이 공급되지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  13. 전력계통과 연결되지 않은 전력시스템에서 전력을 부하로 공급하는 콘센트장치에 있어서,
    적어도 하나의 분산전원이 연결되어 있는 라인과 연결되고 상기 부하의 플러그가 접속될 수 있는 소켓부; 및
    상기 라인의 전압 혹은 주파수를 바탕으로 파악되는 상기 전력시스템의 전력수급상태를 표시하는 표시부
    를 포함하는 콘센트장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 표시부는,
    상기 라인의 전압 혹은 주파수에 따라 결정되는 상기 전력시스템의 전력부족상태를 양자화 레벨(quantization level)로 표시하는 것을 특징으로 하는 콘센트장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 소켓부는 스위치를 포함하고 있고,
    상기 스위치는,
    상기 라인의 전압 혹은 주파수에 따라 결정되는 상기 전력시스템의 전력수급상태를 파악하는 외부기기로부터 수신되는 제어신호에 따라 연결 혹은 차단되는 것을 특징으로 하는 콘센트장치.
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