KR20160055982A - 전기 자동차에서 그리드로의 전력 공급을 관리하는 전력 관리 시스템 - Google Patents

전기 자동차에서 그리드로의 전력 공급을 관리하는 전력 관리 시스템 Download PDF

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KR20160055982A
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power management
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이정훈
박경린
강지현
정서경
김진영
현예빈
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제주대학교 산학협력단
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Abstract

전기 자동차에서 그리드로의 전력 공급을 관리하는 전력 관리 시스템이 개시된다. 그 시스템은, 전력 관리 시스템에 의해 관리되는 대상 시스템의 전력 소비량을 예측하는 예측부와, 상기 전력 소비량 및 전기 자동차의 사용자로부터 수신한 입찰 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차의 방문 시간을 조정하고, 상기 방문 시간 동안 상기 전기 자동차로부터 구입할 전력에 관한 스케줄 정보를 생성하는 스케줄링부와, 상기 스케줄 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차에서 상기 전력 관리 시스템으로의 전력 판매를 위한, 상기 전력 관리 시스템과 상기 전기 자동차의 전기적 연결을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

전기 자동차에서 그리드로의 전력 공급을 관리하는 전력 관리 시스템{POWER MANAGEMENT SYSTEM MANAGING POWER FLOW FROM ELECTRIC VEHICLE TO GRID}
본 명세서에 기재된 다양한 실시예들은 전력 관리 시스템에 관한 것이다.
스마트 그리드 기술은 전력 시스템에 통신 기술과 정보 기술을 접목하여 전력 네트워크를 지능적이고 신뢰성 있게 만들고 있다. 스마트 그리드 기술은 전력 생산부터 전력 소비까지 연결된 그리드의 다양한 요소에 걸쳐 적용될 수 있다.
전기 자동차는 충전 가능한 배터리를 통해 교통 수단이 스마트 그리드의 일부가 될 수 있게 한다. 전기 자동차는 전력의 수요가 낮은 밤 시간대에 충전되고, 전력의 수요가 높은 낮 시간대에 이동하는 특성을 갖는다. 전기 자동차의 특성에 기반하여, 전기 자동차가 스마트 그리드에 접목된다면 전력의 균형 분배에 도움이 될 수 있다.
현재 전기 자동차와 스마트 그리드의 결합에 대해서는 구체적인 방법이 제시되어 있지 않다. 전기 자동차의 배터리를 전력의 균형을 위해 사용할 수 있는 구체적인 방법이 요구된다.
본 명세서에 기재된 다양한 실시예들은 전기 자동차의 전력을 그리드에 효율적으로 공급할 수 있는 스케줄링 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.
일측에 따르면, 전력 관리 시스템은, 상기 전력 관리 시스템에 의해 관리되는 대상 시스템의 전력 소비량을 예측하는 예측부; 상기 전력 소비량 및 전기 자동차의 사용자로부터 수신한 입찰 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차의 방문 시간을 조정하고, 상기 방문 시간 동안 상기 전기 자동차로부터 구입할 전력에 관한 스케줄 정보를 생성하는 스케줄링부; 및 상기 스케줄 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차에서 상기 전력 관리 시스템으로의 전력 판매를 위한, 상기 전력 관리 시스템과 상기 전기 자동차의 전기적 연결을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 스케줄링부는, 상기 입찰 정보에 기초하여, 상기 예측된 대상 시스템의 전력 소비량에 전력 부족이 발생하지 않도록, 상기 전기 자동차의 방문 시간을 조정할 수 있다.
상기 스케줄 정보는, 상기 예측된 대상 시스템의 전력 소비량에 전력 부족이 발생하지 않는, 상기 전기적 연결의 형성 시간 및 상기 전기적 연결의 해제 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 스케줄링부는, 일정한 크기를 갖는 타임 슬롯에 기초하여, 상기 스케줄 정보를 생성할 수 있다.
상기 스케줄링부는, 상기 전력 관리 시스템과 상기 전기 자동차의 상기 전기적 연결이, 상기 타임 슬롯의 경계에서 형성되거나 해제되도록, 상기 스케줄링 정보를 생성할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 전기 자동차의 전력 판매에 대한 보상 정보를 생성하되, 상기 보상 정보는, 상기 예측된 대상 시스템의 전력 소비량이 높은 시간대에서 높은 보상율을 가질 수 있다.
상기 입찰 정보는, 방문 가능 시간, 상기 판매할 전력의 양 및 머무를 시간에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 방문 가능 시간은, 가장 빠른 도착 시간 및 가장 늦은 도착 시간을 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 시스템은, 상기 대상 시스템으로부터 전력 사용 정보를 수신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 시스템은, 상기 제어부의 제어 명령에 기초하여, 상기 전기 자동차로부터 판매 전력을 수신하고, 상기 판매 전력을 상기 대상 시스템으로 공급하는 연결부를 더 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 전력 관리 시스템의 동작 방법은, 상기 전력 관리 시스템에 의해 관리되는 대상 시스템의 전력 소비량을 예측하는 단계; 상기 전력 소비량 및 전기 자동차의 사용자로부터 수신한 입찰 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차의 방문 시간을 조정하는 단계; 상기 방문 시간 동안 상기 전기 자동차로부터 구입할 전력에 관한 스케줄 정보를 생성하는 단계; 및 상기 스케줄 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차에서 상기 전력 관리 시스템으로의 전력 판매를 위한, 상기 전력 관리 시스템과 상기 전기 자동차의 전기적 연결을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 전기 자동차의 상기 방문 시간을 조정하는 단계는, 상기 입찰 정보에 기초하여, 상기 예측된 대상 시스템의 전력 소비량에 전력 부족이 발생하지 않도록, 상기 전기 자동차의 방문 시간을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 기재된 다양한 실시예들에 따르면, 전력 수요가 많은 시설에서 낮은 비용으로 전력 공급의 균형을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 기재된 다양한 실시예들에 따르면, 전기 자동차의 사용자는 전력 판매에 대한 보상을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 기재된 다양한 실시예들에 따르면, 전력 수요가 많은 시설 및 전기 자동차의 사용자는 전력의 균형을 통해 상호간에 경제적인 이득을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 기재된 다양한 실시예들에 따르면, 낮 시간대와 밤 시간대에 발생하는 에너지 공급의 불균형을 해결함으로써, 에너지 절감 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 대상 시스템으로의 전력 공급 루트를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 일실시예에 따른 전력 관리 시스템으로의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따른 스케줄링 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 일실시예에 따른 전력 관리 시스템의 적용 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일실시예에 따른 전력 관리 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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 실시예가 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.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일실시예에 따른 대상 시스템으로의 전력 공급 루트를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 전기 자동차(10), 전력 관리 시스템(100), 전력 그리드(300) 및 대상 시스템(200)이 도시되어 있다.
대상 시스템(200)은 전력 그리드(300)로부터 주 전력을 공급 받는다. 대상 시스템(200)은 전력 수요가 높은 시설에 전력 시스템을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 전력 수요가 높은 시설을 대상 시설이라 한다. 예컨대, 대상 시설은 다양한 목적의 빌딩, 백화점, 아울렛, 공장, 식당, 놀이동산, 공항 등을 포함할 수 있다. 대상 시스템(200)은 전력 관리 시스템(100)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 전력 관리 시스템(100)에서 공급되는 전력은 전기 자동차(10)의 배터리로부터 판매된 전력일 수 있다.
전력 관리 시스템(100)은 전기 자동차(10)로부터 공급된 전력을 대상 시스템(200)으로 공급한다. 전력 관리 시스템(100)은 대상 시스템(200)으로 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 예컨대, 전력 관리 시스템(100)은 전기 자동차(10)로부터 공급된 전력 및 전력 그리드(300)로부터 공급된 전력을 대상 시스템(200)에 선택적으로 공급할 수 있다. 전력 관리 시스템(100)은, 전기 자동차(10)의 전력을 대상 시스템(200)에 우선적으로 공급하고, 공급 전력에 부족이 발생하거나 부족이 예측될 경우, 전력 그리드(300)의 전력을 대상 시스템(200)으로 공급할 수 있다.
전력 관리 시스템(100)은 대상 시설을 방문한 전기 자동차(10)로부터 전력을 구입한다. 전력 관리 시스템(100)은 전기 자동차(10)의 방문 시간을 결정하고, 결정된 방문 시간을 전기 자동차(10)의 사용자에게 알릴 수 있다. 전력 관리 시스템(10)은 전기 자동차(10)의 전력 판매에 대해 적절한 보상을 제공할 수 있다. 보상의 정도는 전력 소비 패턴에 따라 상이할 수 있다.
전기 자동차(10)는 충전 및 방전이 가능한 배터리를 포함할 수 있다. 전기 자동차(10)는 타 시스템으로부터 공급된 전력을 전력 관리 시스템(100)에 공급할 수 있다. 전기 자동차(10)는 전력 관리 시스템(100)의 제어에 따라 전력 관리 시스템(100)을 통해 대상 시스템(200)으로 전력을 공급하거나, 전력 공급을 중단할 수 있다. 전기 자동차(10)의 사용자는 전력 관리 시스템(100)을 통해 방문 시간을 알 수 있다. 사용자는 전기 자동차(10)에 구비된 통신 모듈이나 사용자 단말 등을 통해 방문 시간을 수신할 수 있다. 전기 자동차(10)의 사용자는 방문 시간에 전기 자동차(10)로 대상 시설에 방문할 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 전력 관리 시스템으로의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 전력 관리 시스템(100)은 스케줄링부(110), 예측부(120), 통신부(130), 제어부(140), 연결부(150) 및 저장부(160)를 포함할 수 있다. 앞서 설명된 것처럼, 전력 관리 시스템(100)은 전기 자동차(10)로부터 판매된 전력을 대상 시스템(200)으로 공급할 수 있다.
스케줄링부(110)는 대상 시스템(200)의 전력 소비량 및 전기 자동차(10)의 사용자로부터 수신한 입찰 정보에 기초하여, 전기 자동차(10)의 방문 시간을 조정한다. 입찰 정보는 전력 관리 시스템(100)에 전력을 팔고자 하는 전기 자동차(10)의 사용자가 전력 관리 시스템(100)에 제공하는 정보를 의미한다.
입찰 정보는 방문 가능 시간, 판매할 전력의 양 및 대상 시설에 머무를 시간에 관한 정보를 포함할 수 있다. 방문 가능 시간은 대상 시설에 도착할 수 있는 가장 빠른 시간 및 가장 늦은 시간을 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 복수의 전기 자동차(10) 중 i 번째 전기 자동차(10)의 입찰 정보는 Ri로, 가장 빠른 도착 시간은 Ei로, 가장 느린 도착 시간은 Li로, 판매할 전력의 양은 Ai로, 머무를 시간은 Di로 나타낸다.
방문 시간은 전기 자동차(10)가 대상 시설을 방문하는 시간을 의미한다. 스케줄링부(110)는 Ei와 Li 사이에서 대상 시스템(200)에 가장 효율적으로 전력을 공급할 수 있는 시간을 방문 시간으로 결정할 수 있다. 대상 시스템(200)에 가장 효율적으로 전력을 공급할 수 있는 시간은 전력 과잉이나 전력 부족이 발생하지 않는 시간을 의미할 수 있다.
스케줄링부(110)는 방문 시간 동안 전기 자동차(10)로부터 구입할 전력에 관한 스케줄 정보를 생성한다. 스케줄 정보는, 전기 자동차(10)에서 전력 관리 시스템(100)으로의 전력 판매를 위한, 전력 관리 시스템(100)과 전기 자동차(10)의 전기적 연결의 형성 시간 및 전기적 연결의 해제 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 소케줄링부(110)의 스케줄링 동작은 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 일실시예에 따른 스케줄링 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, (a)에는 R0 내지 R0의 입찰 정보가, (b)에는 스케줄링 동작이 없을 경우에 대상 시스템(200)의 전력 상태가, (c)에는 스케줄링 동작이 있을 경우에 대상 시스템(200)의 전력 상태가 도시되어 있다.
도 3의 (a)에서, R0의 사용자는 스케줄링부(110)의 결정에 따라 시간 0 에서 시간 2 사이에 도착할 수 있다. 또한, R0의 사용자는 3 시간에 대응하는 전력을 팔고 싶어 하며, 대상 시설에 머무르는 시간은 4 시간이다. R2의 사용자는 팔고자 하는 전력의 양에 대응하는 시간과, 대상 시설에 머무르는 시간이 동일하다. 본 명세서에서, 편의상, 시간은 0 이상의 정수로 나타내고, 0.5시간 간격으로 분할한다.
도 3의 (b) 및 (c)에는 대상 시스템(200)의 전력 사용량이 곡선으로 도시되어 있다. R0 내지 R4의 전기 자동차(10)에서 판매되는 전력은 타임 슬롯으로 나타나 있다. 예컨대, R0의 전기 자동차(10)는 시간 0 내지 시간 2 동안 전력을 판매한다. 스케줄링부(110)는 전력 관리 시스템(100)과 전기 자동차(10)의 전기적 연결이 타임 슬롯의 경계에서 형성되거나 해제되도록 스케줄링 정보를 생성할 수 있다.
도 3의 (b) 및 (c)를 참조하면, 전기 자동차(10)에서 전력 관리 시스템(100)으로의 전기 흐름이 고정되어 있고, 전기 자동차(10)가 전력 관리 시스템(100)에 연결된 동안 전력의 판매량은 시간에 대해 선형인 것을 예측할 수 있다. 따라서, 판매할 전력의 양은 타임 슬롯의 개수에 의해 나타날 수 있다.
전력 관리 시스템(100)의 스케줄링이 없을 경우, 전기 자동차(10)는 원하는 어느 시간에나 대상 시설에 도착할 수 있다. 도 2의 (b)는 각각의 전기 자동차(10)가 가능한 가장 빠른 시간에 도착하고, 연결 해제 없이 판매할 전력의 양만큼 가능한 많은 타임 슬롯 동안 전력 관리 시스템(100)에 연결된 경우를 나타낸다.
각각의 타임 슬롯에서, 연결된 전기 자동차(10)들의 수는 전기 자동차(10)에 저장된 이용 가능한 전력의 양에 대응된다. 전기 자동차(10)에 저장된 이용 가능한 전력 중에, 요구 곡선을 상회하는 전력은 과잉 전력이 되고, 하회하는 전력은 부족 전력이 된다. 스케줄링부(110)는 입찰 정보에 기초하여, 예측된 대상 시스템(200)의 전력 소비량에 전력 부족이 발생하지 않도록, 전기 자동차(10)의 방문 시간을 조정할 수 있다. 스케줄링부(110)에 의해 생성된 스케줄 정보는, 예측된 대상 시스템(200)의 전력 소비량에 전력 부족이 발생하지 않는, 전기적 연결의 형성 시간 및 전기적 연결의 해제 시간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 전기적 연결은 전기 자동차(10)에서 전력 관리 시스템(100)으로의 전력 판매를 위한 연결을 의미한다.
도 2의 (b)를 참조하면, 과잉 전력과 부족 전력이 발생됨을 알 수 있다. 전기 자동차(10)는 스케줄에 따라 과잉 전력과 부족 전력이 발생되지 않도록 대상 시설을 방문하고 전력 관리 시스템(100)에 연결될 수 있다.
도 2의 (c)에 따르면, R1의 전기 자동차(10)는 가장 빠른 도착 시간 1이 아닌 타임 슬롯 3에서 전력 관리 시스템(100)과 연결될 수 있다. 또한, R1의 전기 자동차(10)는 타임 슬롯 4에서 연결 해제될 수 있다. 여기서, R1의 사용자는 타임 슬롯 3에서 방문하고, 타임 슬롯 7에서 떠날 수 있다.
Ei와 Li 사이에 도착하는 Ri에 대해 가능한 도착 시간의 수는 Li-Ei+1이다. 전기 자동차(10)는 Di 타임 슬롯 동안 머무르고, Di 타임 슬롯 동안 전력 관리 시스템(100)에 연결될 수 있다. 즉, Di는 전기 자동차(10)의 도착 시간과 무관할 수 있다. 가능한 연결 형성 및 연결 해제 스케줄의 수는 [수학식 1]로 계산될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001

또한, 최적의 스케줄링을 위해 스케줄링부(110)가 고려해야 할 범위는 [수학식 2]로 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002

스케줄링 문제는 자원을 태스크에 할당하는 것과 유사하다. 할당된 자원의 최대 값에 제한이 없기 때문에, 각각의 자원의 할당은 서로 독립적이다. 스케줄링부(110)는 가능한
Figure pat00003
의 모든 조합의 미리 계산된 값으로 미리 순환적으로 할당 테이블을 만들 수 있다. 할당은 전력 부족이 발생하지 않는 것을 우선적으로 산정될 수 있다. 전기 자동차(10)에 저장된 사용 가능한 에너지의 전체 양은 주어진 모든 입찰 셋으로 고정되어 있기 때문에, 부족 전력이 가장 적은 스케줄에서 가장 적은 과잉 전력이 발생한다. 스케줄링부(110)는 각각의 산정에 대해 현재의 솔루션이 현재의 최고보다 낫다면, 현재의 솔루션으로 현재의 최고를 대체할 수 있다. 스케줄링부(110)는 모든 범위를 고려한 이후에, 현재의 솔루션을 현재의 최고로 결정할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 예측부(120)는 대상 시스템(200)의 전력 소비량을 예측한다. 대상 시스템(200)은 전력 관리 시스템(100)에 의해 관리되는 시스템이다. 예측부(120)는 대상 시스템으로부터 수신한 전력 사용 정보에 기초하여 대상 시스템(200)의 전력 소비량을 예측할 수 있다. 예측부(120)는 대상 시스템(20)의 시간, 요일 또는 계절에 따른 전력 소비 패턴에 기초하여 대상 시스템(200)의 전력 소비량을 예측할 수 있다. 전력 소비 패턴은 대상 시스템(200)의 전력 사용량을 일정한 기준에 따라 평균화한 정보를 의미한다. 예측부(120)는 전력 사용 정보에 기초하여 전력 소비 패턴을 생성할 수 있고, 전력 소비 패턴을 주기적으로 업데이트할 수 있다.
통신부(130)는 대상 시스템(200)으로부터 전력 사용 정보를 수신한다. 또한, 통신부(130)는 전기 자동차(10) 및 사용자 단말과 통신 연결을 형성하고, 전기 자동차(10) 및 사용자 단말로부터 입찰 정보를 수신하거나, 전기 자동차(10) 및 사용자 단말로 방문 시간이나 스케줄링 정보를 전송할 수 있다. 통신부(130)는 다양한 통신 표준에 따라 대상 시스템(200), 전기 자동차(10) 및 사용자 단말과 통신 연결을 형성할 수 있다.
제어부(140)는 스케줄 정보에 기초하여, 전기 자동차(10)에서 전력 관리 시스템(100)으로의 전력 판매를 위한, 전력 관리 시스템(100)과 전기 자동차(10)의 전기적 연결을 제어할 수 있다. 제어부(140)는 전기적 연결을 제어하기 위한 제어 명령을 생성할 수 있고, 제어 명령을 연결부(150)로 전송할 수 있다. 제어부(140)는 과잉 전력이 발생할 경우, 저장부(160)가 과잉 전력을 저장하도록, 저장부(160)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 부족 전력이 발생할 경우, 저장부(160)가 저장된 전력을 대상 시스템(200)으로 공급하도록, 저장부(160)를 제어할 수 있다.
제어부(140)는 전기 자동차(10)의 전력 판매에 대한 보상 정보를 생성할 수 있다. 보상 정보는 상품이나 쿠폰을 포함할 수 있다. 이 때, 보상 정보는, 예측된 대상 시스템의 전력 소비량이 높은 시간대에서 높은 보상율을 가질 수 있다.
연결부(150)는 제어부(140)의 제어 명령에 기초하여, 전기 자동차(10)로부터 판매 전력을 수신하고, 판매 전력을 대상 시스템(200)으로 공급할 수 있다.
저장부(160)는 과잉 전력이 발생하는 경우, 제어부(140)의 제어에 따라, 과잉 전력을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(160)는 부족 전력이 발생하는 경우, 제어부(140)의 제어에 따라, 저장된 전력을 대상 시스템(200)으로 공급할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 일실시예에 따른 전력 관리 시스템의 적용 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 스케줄링 효율에 대한 태스크의 수의 효과를, 도 5는 시스템 레벨 효율에 대한 태스크의 수의 효과를, 도 6은 스케줄링 효율에 대한 전력 수요의 효과를 나타낸다. 도 4 내지 도 6에 도시된 실험 결과에 따르면, 본 발명의 전력 관리 시스템은, 본 발명의 스케줄링 알고리즘이 적용되지 않은 전력 구매와 비교할 때, 에너지의 부족을 49.0%만큼, 에너지의 낭비를 63.7%만큼 감소시킬 수 있는 것으로 나타난다.
도 7은 일실시예에 따른 전력 관리 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 7을 참조하면, 단계(500)에서, 전력 관리 시스템은 상기 전력 관리 시스템에 의해 관리되는 대상 시스템의 전력 소비량을 예측한다.
단계(510)에서, 전력 관리 시스템은 전력 소비량 및 전기 자동차의 사용자로부터 수신한 입찰 정보에 기초하여, 전기 자동차의 방문 시간을 조정한다. 단계(510)는, 입찰 정보에 기초하여, 예측된 대상 시스템의 전력 소비량에 전력 부족이 발생하지 않도록, 전기 자동차의 방문 시간을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
단계(520)에서, 전력 관리 시스템은 방문 시간 동안 전기 자동차로부터 구입할 전력에 관한 스케줄 정보를 생성한다.
단계(530)에서, 전력 관리 시스템은 스케줄 정보에 기초하여, 전기 자동차에서 전력 관리 시스템으로의 전력 판매를 위한, 전력 관리 시스템과 전기 자동차의 전기적 연결을 제어한다.
그 밖에, 전력 관리 시스템에는 도 1 내지 도 3에서 설명된 내용이 적용될 수 있다. 따라서, 전력 관리 시스템을 통해 전력 수요가 많은 시설에서 낮은 비용으로 전력 공급의 균형을 유지할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (12)

  1. 전력 관리 시스템에 있어서,
    상기 전력 관리 시스템에 의해 관리되는 대상 시스템의 전력 소비량을 예측하는 예측부;
    상기 전력 소비량 및 전기 자동차의 사용자로부터 수신한 입찰 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차의 방문 시간을 조정하고, 상기 방문 시간 동안 상기 전기 자동차로부터 구입할 전력에 관한 스케줄 정보를 생성하는 스케줄링부; 및
    상기 스케줄 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차에서 상기 전력 관리 시스템으로의 전력 판매를 위한, 상기 전력 관리 시스템과 상기 전기 자동차의 전기적 연결을 제어하는 제어부
    를 포함하는 전력 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스케줄링부는,
    상기 입찰 정보에 기초하여, 상기 예측된 대상 시스템의 전력 소비량에 전력 부족이 발생하지 않도록, 상기 전기 자동차의 방문 시간을 조정하는,
    전력 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스케줄 정보는,
    상기 예측된 대상 시스템의 전력 소비량에 전력 부족이 발생하지 않는, 상기 전기적 연결의 형성 시간 및 상기 전기적 연결의 해제 시간에 대한 정보를 포함하는,
    전력 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스케줄링부는,
    일정한 크기를 갖는 타임 슬롯에 기초하여, 상기 스케줄 정보를 생성하는,
    전력 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스케줄링부는,
    상기 전력 관리 시스템과 상기 전기 자동차의 상기 전기적 연결이, 상기 타임 슬롯의 경계에서 형성되거나 해제되도록, 상기 스케줄링 정보를 생성하는,
    전력 관리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전기 자동차의 전력 판매에 대한 보상 정보를 생성하되,
    상기 보상 정보는,
    상기 예측된 대상 시스템의 전력 소비량이 높은 시간대에서 높은 보상율을 갖는,
    전력 관리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 입찰 정보는,
    방문 가능 시간, 판매할 전력의 양 및 머무를 시간에 관한 정보를 포함하는,
    전력 관리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방문 가능 시간은,
    가장 빠른 도착 시간 및 가장 늦은 도착 시간을 포함하는,
    전력 관리 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 대상 시스템으로부터 전력 사용 정보를 수신하는 통신부
    를 더 포함하는 전력 관리 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부의 제어 명령에 기초하여, 상기 전기 자동차로부터 판매 전력을 수신하고, 상기 판매 전력을 상기 대상 시스템으로 공급하는 연결부
    를 더 포함하는 전력 관리 시스템.
  11. 전력 관리 시스템의 동작 방법에 있어서,
    상기 전력 관리 시스템에 의해 관리되는 대상 시스템의 전력 소비량을 예측하는 단계;
    상기 전력 소비량 및 전기 자동차의 사용자로부터 수신한 입찰 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차의 방문 시간을 조정하는 단계;
    상기 방문 시간 동안 상기 전기 자동차로부터 구입할 전력에 관한 스케줄 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 스케줄 정보에 기초하여, 상기 전기 자동차에서 상기 전력 관리 시스템으로의 전력 판매를 위한, 상기 전력 관리 시스템과 상기 전기 자동차의 전기적 연결을 제어하는 단계
    를 포함하는 전력 관리 시스템의 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전기 자동차의 상기 방문 시간을 조정하는 단계는,
    상기 입찰 정보에 기초하여, 상기 예측된 대상 시스템의 전력 소비량에 전력 부족이 발생하지 않도록, 상기 전기 자동차의 방문 시간을 조정하는 단계를 포함하는,
    전력 관리 시스템의 동작 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL424312A1 (pl) * 2018-01-19 2019-07-29 Wasko Spółka Akcyjna Autonomiczna stacja ładowania energią elektryczną pojazdów elektrycznych zasilana z układu kogeneracyjnego
WO2020111596A1 (ko) * 2018-11-29 2020-06-04 주식회사 아이온커뮤니케이션즈 게임요소를 반영하여 보상을 제공하는 가상발전소 관리 방법, 서버 및 이를 이용한 시스템

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