KR20160072462A - 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법 - Google Patents

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Abstract

메인 제어부, 저장 메모리, 인터페이스, RS-232통신 케이블, 키맵테이블, 스마트미터, 존별 전력선통신 모뎀, 전력선통신 모뎀로 구성하는 전력피크 제어모듈과 스위치부를 포함하는 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어장치의 제어방법에 있어서, 전력피크 값을 설정하는 전력피크 값 설정단계; 상기 전력피크 값 설정단계에서 설정된 전력피크 값에 따라 부하전력 사용량을 확인하는 부하전력 사용량 확인단계; 상기 부하전력 사용량 확인단계에 의한 사용량을 상, 중, 하로 나누어확인하는 전력피크 확인단계; 상기 전력피크 확인단계에서 각 상, 중, 하 단계에 따라 해당하는 존을 선택하는 존 선택단계; 상기 존 선택단계에서 선택된 해당 존의 개별부하를 제어하는 존의 개별부하 제어단계;로 구성한다.
따라서, 본 발명에 따른 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법은 전력선 통신을 이용한 홈 네트워크를 구현하는 경우 각 가전기기 별로 전력선모뎀을 구비함이 없이 하나의 전력선모뎀을 이용하여 다수의 가전기기를 제어할 수 있도록 함으로써 전력선 통신을 이용한 홈 네트워크 구현의 비용 절감 및 시설의 용이함을 제공하며, 존별 또는 개별부하 전력 사용량 모니터링과 지능형알고리즘을 이용한 전력피크 제어알고리즘으로 전력사용량 관리의 효율성을 높이는 효과를 제공한다.

Description

소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법{SMALL HOUSES SUSTOMMADE POWER PEAK CONTROL METHOD}
본 발명은 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홈 가전기기와 존별, 개별부하 전력정보를 모니터링하고 전력량을 자동 및 수동으로 제어하는 전력량 제어방법에 관한 것이다.
컴퓨터와 컴퓨터 네트워크가 가정/사무실에 보급되면서 차세대 가정/사무실에서는 네트웍(Network)망으로 연결되는 컴퓨터, 통신, 지능 설비와 안전 시스템이 갖추어질 수 있도록 연구되고 있다.
그러나, 이러한 네트웍망으로 연결되는 시스템은 전기를 사용하게 되어 전기 화재나 다른 위험 상황들은 재난을 야기시킬 우려가 있을 뿐만 아니라 전력 소비가 증대되는 문제점이 있다.
또한, 종래 경우에는 가정/사무실 내의 분기회로의 상태를 파악할 수 없어서 아크로 인한 화재를 사전에 예방할 수 없었다는 문제점이 있었고, 각 분기회로의 아웃렛에 플러그/코드를 통해 접속되어 있는 가전제품으로 인한 전선의 과열 상태라든지 불필요한 전력 소모 여부 등을 집주인이나 사무실 관리자가 알 수 없어 전선 파손이나 에너지 낭비면에서도 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 국내등록특허공보 제10-0341061에서는 외부에서 공급되는 전력이 전선을 통해 가정/사무실로 전달되면 그 전력을 가정/사무실 내의 각 가전제품으로 분배 전달하는 분기회로와; 상기 분기회로의 끝부분에 전력의 출구 기능을 하면서 각 분기회로 상의 전기적 안전여부 및 에너지 소비 상태를 감지하여 그 감지결과를 디지털 변환한 샘플 데이터로 시스템에 전달하는 지능 아웃렛(Outlet)과; 상기 지능 아웃렛의 샘플 데이터를 전달받아 분기회로 상태를 기설정된 경보 등급으로 구분하는 동시에 사용자에게 분기회로 상태를 디스플레이하면서 경보 등급별 비상시 사용자에게 무선 호출하여 알리는 가정/사무실 전기 관리부와; 상기 분기회로의 송신 기능을 수행하면서 상기 지능 아웃렛과 제어부 사이의 샘플데이터 전송 기능을 수행하는 전력선모뎀을 포함하여 구성된 가정 및 사무실 전기관리 시스템이 제시된 바 있으나, 이는 전력선 모뎀의 그룹코드와 가정/사무실 가전제품을 구분하는 번호를 작업자가 수동으로 설정해 주어야 하며, 가정/사무실 전체의 전력제어는 가능할지 모르나, 조도나 작업환경에 따른 가정/사무실 내의 1:1 개별전력 제어가 어려운 문제점이 있으며, 메인컨트롤부에서 모니터링이 어려워, 화재 및 전력누수의 위치를 파악하는데 시간이 많이 걸리는 문제점이 있었다.
또한, 전력선 통신에 의한 홈 네트워크를 구축함에 있어 제어 대상이 되는 가전기기마다 전력선 모뎀을 설치하여야 하므로 전력선모뎀의 설치비용 증가에 따라 설치비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.
국내등록특허공보 제10-0341061호 국내등록특허공보 제10-1064935호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는 것으로서, 전력 제어 구역을 설정하여 설정된 전력 제어 구역에 하나의 전력선 모뎀과 상기 전력선 모뎀에 의해 스위칭되는 스위치를 가전기기와 접속 시키는 것에 의해 가전기기별 전력선 모뎀을 구비함이 없이 전력선 통신에 의한 홈 네트워크를 구현할 수 있도록 하며, 존별 또는 개별부하 전력 사용량 모니터링과 전력피크 제어알고리즘을 통해 전력량관리의 효율을 높일 수 있는 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법은, 전력피크 값을 설정하는 전력피크 값 설정단계; 상기 전력피크 값 설정단계에서 설정된 전력피크 값에 따라 부하전력 사용량을 확인하는 부하전력 사용량 확인단계; 상기 부하전력 사용량 확인단계에 의한 사용량을 상, 중, 하로 나누어확인하는 전력피크 확인단계; 상기 전력피크 확인단계에서 각 상, 중, 하 단계에 따라 해당하는 존을 선택하는 존 선택단계; 상기 존 선택단계에서 선택된 해당 존의 개별부하를 제어하는 존의 개별부하 제어단계;로 구성한다.
본 발명에 따른 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법은 각 가전기기 별로 전력선모뎀을 구비하지 않고 하나의 전력선모뎀을 이용하여 다수의 가전기기를 제어할 수 있도록 함으로써 전력선 통신을 이용한 홈 네트워크 구현의 비용 절감 및 시설의 용이함을 제공하며, 존별 또는 개별부하 전력 사용량 모니터링과 전력피크 제어알고리즘으로 전력사용량 관리의 효율성을 높이는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전체 구성도이다;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 순서도이다;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 개별부하 제어단계의 세부 순서도이다;
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예에 따른 전체 구성도를 도시하고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 순서도를 도시하고 있다.
도 1을 참고하면, 메인 제어부(1), 저장 메모리(2), 인터페이스(3), RS-232통신 케이블(4), 키맵테이블(5), 스마트미터(6), 존별 전력선통신 모뎀(7), 전력선통신 모뎀(8)로 구성하는 전력피크 제어모듈(100)과 스위치부(200)를 포함하는 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어장치의 제어방법은, 상기 메인 제어부(1)에 Isolated Digital IN 8ch를 입력하고, 출력은 Isolated Digital OUT 8ch이며, 아날로그 출력은 Voltage 4ch로, Relay 동작은 PW 30V/5A 8ch인 것이 바람직하며,
도 2와 같이 전력피크 값 설정단계(A)를 통해 전력피크 값을 설정하고, 상기 전력피크 값 설정단계(A)에서 설정된 전력피크 값에 따라 부하전력 사용량을 확인하는 부하전력 사용량 확인단계(B)를 거쳐 상기 부하전력 사용량 확인단계(B)에 의한 사용량을 상, 중, 하로 나누어 확인하는 전력피크 확인단계(C)를 거치며, 상기 전력피크 확인단계(C)에서 각 상, 중, 하 단계에 따라 해당하는 존을 선택하는 존 선택단계(D)는 상기 키맵테이블(5)의 정보를 이용하여 가전기기 제어 신호의 대상인 가전기기별 존을 설정한다.
또한, 상기 존 선택단계(D)의 상기 키맵테이블(5)은, 상기 가전기기를 부하로 하여 위치를 식별할 수 있도록 하는 부하(L)정보 레코드(5-1), 상기 가전기기에 할당되어 위치 및 각각의 가전기기를 고유하게 식별하도록 하는 아이디(ID)레코드(ID레코드)(5-2)와, 상기 가전기기에 접속된 스위치를 식별할 수 있도록 하는 스위치(S)레코드(5-3), 상기 전력선 모뎀의 아이디(ID)정보 레코드(5-4)를 포함하여 구성하며, 상기 존 선택단계(D)를 거쳐 상기 존 선택단계(D)에서 선택된 해당 존의 개별부하를 제어하는 존의 개별부하 제어단계(E)로 구성한다.
또한, 도 3에서 보는바와 같이 상기 개별 부하 제어단계(E)는 부하제어 신호를 수신하는 부하제어 신호 수신단계(E-1); 상기 부하제어 신호 수신단계(E-1)로 신호를 수신한 존을 확인하는 존 확인단계(E-2); 상기 존 확인단계(E-2)에서 존이 확인되면 이러한 존의 내부 ID를 확인하는 내부ID확인단계(E-3); 상기 내부ID확인단계(E-3)를 거쳐 존을 확인한 후 이러한 존의 개별부하를 온/오프 제어하는 개별부하 온/오프 제어단계(E-4)로 구성하고, 상기 존 확인단계(E-2)에서 존이 확인 되지 않을 경우 상기 부하제어 신호 수신단계(E-1)의 데이터를 전력선 통신 모뎀으로 출력하여 다음 순서의 존으로 데이터를 전송하여 확인하는 방식으로 존 확인을 지속하는 특징이 있다.
따라서, 본 발명에 따른 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법은 각 가전기기 별로 전력선모뎀을 구비하지 않고 하나의 전력선모뎀을 이용하여 다수의 가전기기를 제어할 수 있도록 함으로써 전력선 통신을 이용한 홈 네트워크 구현의 비용 절감 및 시설의 용이함을 제공하며, 존별 또는 개별부하 전력 사용량 모니터링과 전력피크 제어알고리즘으로 전력사용량 관리의 효율성을 높이는 효과를 제공한다.
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
A : 전력피크 값 설정단계
B : 부하전력 사용량 확인단계
C : 전력피크 확인단계
D : 존 선택단계
E : 개별부하 제어단계
E-1 : 부하제어 신호 수신단계
E-2 : 존 확인단계
E-3 : 내부ID확인단계
E-4 : 개별부하 온/오프 제어단계
1 : 메인 제어부
2 : 저장 메모리
3 : 인터페이스
4 : RS-232통신 케이블
5 : 키맵테이블
5-1 : 부하(L)정보 레코드
5-2 : 아이디(ID)레코드(ID레코드)
5-3 : 스위치(S)레코드
5-4 : 아이디(ID)정보 레코드
6 : 스마트 미터
7 : 존별 전력선통신 모뎀
8 : 전력선통신 모뎀
9 : 다수의 스위치
10 : 발광다이오드(도시하지 않음.)
100 : 전력피크 제어모듈
200 : 스위치부

Claims (5)

  1. 메인 제어부(1), 저장 메모리(2), 인터페이스(3), RS-232통신 케이블(4), 키맵테이블(5), 스마트미터(6), 존별 전력선통신 모뎀(7), 전력선통신 모뎀(8)로 구성하는 전력피크 제어모듈(100)과 스위치부(200)를 포함하는 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어장치의 제어방법에 있어서,
    전력피크 값을 설정하는 전력피크 값 설정단계(A);
    상기 전력피크 값 설정단계에서 설정된 전력피크 값에 따라 부하전력 사용량을 확인하는 부하전력 사용량 확인단계(B);
    상기 부하전력 사용량 확인단계에 의한 사용량을 상, 중, 하로 나누어확인하는 전력피크 확인단계(C);
    상기 전력피크 확인단계에서 각 상, 중, 하 단계에 따라 해당하는 존을 선택하는 존 선택단계(D);
    상기 존 선택단계(D)에서 선택된 해당 존의 개별부하를 제어하는 존의 개별부하 제어단계(E);로 구성하는 것을 특징으로 하는 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 존 선택단계(D)는, 상기 키맵테이블(5)의 정보를 이용하여 가전기기 제어 신호의 대상인 가전기기별 존을 설정하는 것을 특징으로 하는 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법.
  3. 제 1항 및 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 키맵테이블(5)은, 상기 가전기기를 부하로 하여 위치를 식별할 수 있도록 하는 부하(L)정보 레코드(5-1);
    상기 가전기기에 할당되어 위치 및 각각의 가전기기를 고유하게 식별하도록 하는 아이디(ID)레코드(ID레코드)(5-2);와,
    상기 가전기기에 접속된 스위치를 식별할 수 잇도록 하는 스위치(S)레코드(5-3);
    상기 전력선 모뎀의 아이디(ID)정보 레코드(5-4)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 개별부하 제어단계(E)는, 부하제어 신호를 수신하는 부하제어 신호 수신단계(E-1);
    상기 부하제어 신호 수신단계(E-1)로 신호를 수신한 존을 확인하는 존 확인단계(E-2);
    상기 존 확인단계(E-2)에서 존이 확인되면 이러한 존의 내부 ID를 확인하는 내부ID확인단계(E-3);
    상기 내부ID확인단계(E-3)를 거쳐 존을 확인한 후 이러한 존의 개별부하를 온/오프 제어하는 개별부하 온/오프 제어단계(E-4);를 포함하는 것을 특징으로 하는 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 존 확인단계(E-2)에서 존이 확인 되지 않을 경우 상기 부하제어 신호 수신단계(E-1)의 데이터를 전력선 통신 모뎀으로 출력하여 다음 순서의 존으로 데이터를 전송하여 확인하는 방식으로 존 확인을 지속하는 것을 특징으로 하는 소규모 주택용 맞춤형 전력피크 제어방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100341061B1 (ko) 2000-07-01 2002-06-21 김태중, 김영수 가정 및 사무실 전기관리 시스템
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