KR20160148070A - 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템 - Google Patents

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KR20160148070A
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Abstract

실시간으로 업그레이드되는 감시 관리 프로그램에 의한 전력량 감시시스템이 개시된다.
분전반 패널에 설치되어 부하 측에 설치된 부하 차단기(1)의 1차 측에서 63.5∼220V의 전압을 검출하고 부하 차단기(1)의 2차 측에서 전류를 검출하는 클램프 CT(5), 전력량 감시를 위한 프로그램이 실시간으로 업그레이드되어, 부하 차단기(1)의 1차 측에서 검출되는 각 상의 전압과 부하 차단기(1)의 2차 측에서 검출되는 각 상태의 전류, 위상으로부터 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하여 표시 및 전송하고 부하 차단기(1)의 작동시켜 부하의 '온/오프'를 제어하는 LPMS(10), 전력량 감시를 위한 프로그램이 실시간으로 업그레이드되어, 수배전반의 전면 패널에 설치되어 수배전반 측에서 변성되는 전압, 전류를 전원으로 하여, 수배전반 측과 부하 측의 63.5∼220V의 전압, 전류, 위상을 검출하고, 이로부터 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하여 표시 및 전송하는 디지털 집중 제어장치(20) 및 LPMS(10)로부터의 정보와 디지털 집중 제어장치(20)로부터의 정보를 전송받아 데이터베이스를 구축하여 사용자 단말기(50)에 제공하고, LPMS(10)와 디지털 집중 제어장치(20)에 전력량 감시를 위한 프로그램을 제공하며, 사용자가 설정한 부하의 '온/오프'스케줄에 따라 LPMS(10)에 부하를 '온/오프'시키기 위한 제어명령을 전송하고, 디지털 집중 제어장치(20)에 수배전반을 제어하기 위한 제어명령을 전송하는 전력량 감시 관리 서버로 구성됨으로써, 전력회사 등과 같은 업체는 시간대별 전력 수요를 예측하기 위한 정보로 활용하고 통신비를 줄일 수 있다.

Description

실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템{power monitoring system by the monitoring program being upgraded in real time}
본 발명은 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의해 수용가의 분전반이나 수배전반 측과 부하 측에서 시간 대역별 전력량을 계측하여 지정된 임의의 시각에 전력량 감시 관리 서버에 전송하는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 수용가의 분전반이나 수배전반 측과 부하 측에서 계측되는 63.5∼220V 등과 같은 각기 다른 전압을 모두 계측할 수 있는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 공장이나 빌딩, 학교, 병원 등과 같이 수배전반과 부하 등과 같은 전력설비를 구비한 수용가 시스템은 전력설비를 감시할 수 있는 수단이 필요한데, 지금까지는 전력설비마다 한 대 이상의 PC 및 단말기를 부착하여 현장에서 다수의 운용자가 교대하면서 직접 점검하거나 관리하고 있다.
이와 같이 운용자가 분전반이나 수배전반과 부하 등과 같은 전력설비를 사용하는 수용가와 같은 현장에서 직접 관리하는 경우, 운용자가 분전반이나 수배전반과 부하 등과 같은 전력설비를 사용하는 수용가와 같은 현장에 상주해야 함으로써, 운용자가 현장에서 직접 관리해야 하는 불편함과 함께 관리에 필요한 인력과 시간이 많이 소요되어 인건비가 증가하는 등의 문제점이 있다.
또한, 분전반이나 수배전반과 부하 등과 같은 전력설비의 감시를 위해서는 고가의 감시설비가 필요하므로 감시설비를 설치하기 위해 많은 비용이 소요되는 등의 문제점이 있다.
그리고, 종래에는 분전반이나 수배전반과 부하 등과 같은 전력설비의 전력량을 감시하는 경우, 수용가의 분전반이나 수배전반과 부하 등과 같은 전력설비를 감시할 수 있는 수단이 단일 요금제 또는 전력설비를 감시할 수 있는 수단을 설치할 때 탑재된 프로그램에 의해 설정된 요금제의 프로그램에 의해 전력량 등을 감시하고, 이를 현장에서 보여줌과 동시에 수시로 전력량 감시 관리 서버에 전송함으로써, 한전 등과 같은 전력회사의 전력 수요예측을 위한 정보로서의 활용 가치가 떨어지고, 수용가와 같은 현장에서도 수시로 변경되는 시간 대역별 전력량을 정확하게 인지할 수 없고, 전력량 감지 관리 서버와의 통신량의 증가로 불필요한 통신비가 늘어나는 문제점이 있다.
또한, 종래의 분전반이나 수배전반과 부하 등과 같은 수용가의 전압을 계측하는 계측기가 하나의 전압만을 계측할 수 있어 계측에 한계가 있으며, 서로 다른 여러 전압을 계측하기 위해서는 각각의 전압에 대응하는 계측기를 각각 설치해야 하는 번거로움이 있다. 더 나아가서는 분전반이나 수배전반과 부하의 전압이 변경되는 경우, 종래에는 분전반이나 수배전반과 부하 등의 전압을 계측하는 계측기까지 교환해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의해 수용가에서의 시간 대역별 전력량을 계측하여 지정된 임의의 시각에 전력량 감시 관리 서버에 전송함으로써, 전력회사 등에서 시간대별 전력의 수요예측을 위한 정보로 활용하고 통신비를 줄일 수 있는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 수용가에 공급되는 전압에 관계없이 63.5∼220V 등과 같은 각기 다른 전압을 하나의 계측기로 계측할 수 있는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적은, 분전반 패널에 설치되어 부하 측에 설치된 부하 차단기의 1차 측에서 63.5∼220V의 전압을 검출하고 상기 부하 차단기의 2차 측에서 전류를 검출하는 클램프 CT(clamp on Current Transformer); 전력량 감시를 위한 프로그램이 실시간으로 업그레이드되어, 상기 부하 차단기의 1차 측에서 검출되는 각 상의 전압과 상기 부하 차단기의 2차 측에서 검출되는 각 상의 전류, 위상으로부터 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하여 표시 및 전송하고 상기 부하 차단기의 작동시켜 부하의 '온/오프'를 제어하는 LPMS(Load Power Management System); 전력량 감시를 위한 프로그램이 실시간으로 업그레이드되어, 수배전반의 전면 패널에 설치되어 수배전반 측에서 변성되는 전압, 전류를 전원으로 하여, 수배전반 측과 부하 측의 63.5∼220V의 전압, 전류, 위상을 검출하고, 이로부터 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하여 표시 및 전송하는 디지털 집중 제어장치; 및 상기 LPMS로부터의 정보와 상기 디지털 집중 제어장치로부터의 정보를 전송받아 데이터베이스를 구축하여 사용자 단말기에 제공하고, 상기 LPMS와 상기 디지털 집중 제어장치에 전력량 감시를 위한 프로그램을 제공하며, 사용자가 설정한 부하의 '온/오프'스케줄에 따라 상기 LPMS에 부하를 '온/오프'시키기 위한 제어명령을 전송하고 상기 디지털 집중 제어장치에 수배전반을 제어하기 위한 제어명령을 전송하는 전력량 감시 관리 서버;를 포함하여 구성되는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템에 의해 달성된다.
본 발명에 있어서, 상기 LPMS는, 상기 클램프 CT에 의해 검출되는 전압, 전류에 의해 부하의 전압, 전류 및 위상을 계측하는 계측부; 상기 계측부에 의해 계측되는 전압, 전류 및 위상을 근거로 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하는 연산 처리부; 상기 계측부 및 상기 연산 처리부에 의해 얻어진 정보를 설정된 시각에 상기 전력량 감시 관리 서버로 전송하고 업그레이드되는 전력량 감시를 위한 프로그램과 상기 전력량 감시 관리 서버로부터 전송되는 부하를 '온/오프'시키기 위한 제어명령을 수신하는 통신부; 상기 통신부를 통해 수신되는 제어명령에 따라 부하의 '온/오프'를 제어하는 부하 제어부; 및 부하의 각 상 전압, 각 상 전류, 위상, 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보와 부하의 '온/오프'상태 및 부하 측의 전압의 결상 여부에 대한 결상정보를 실시간으로 표시하는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 디지털 집중 제어장치는, 수배전반 측과 부하 측의 63.5∼220V의 전압, 전류를 계측하는 계측부; 전력량 감시를 위한 프로그램이 실시간으로 업그레이드되고 상기 계측부에 의해 계측되는 63.5∼220V의 전압, 전류를 근거로 수배전반 측과 부하 측의 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 연산하는 연산 처리부; 상기 계측부 및 상기 연산 처리부에 의해 얻어진 정보를 상기 전력량 감시 관리 서버로 전송하며 업그레이드되는 전력량 감시를 위한 프로그램과 상기 전력량 감시 관리 서버로부터 수배전반 제어를 위한 제어명령이 수신되는 통신부; 상기 통신부를 통해 상기 전력량 감시 관리 서버로부터 전송되는 제어명령에 따라 수배전반을 제어하는 제어부; 및 수배전반 측과 부하 측의 전압, 전류, 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 표시하는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 전력량 감시 관리 서버는, 전력량 감시 관리를 위한 프로그램에 수정이 있을 시마다 또는 상기 디지털 집중 제어장치의 요청이 있을 시마다 전력량 감시 관리를 프로그램을 상기 디지털 집중 제어장치에 실시간으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 전력량 감시 관리 서버에 실시간으로 접속되어, 웹 서비스를 기반으로 하여, 부하의 각 상 전압, 각 상 전류, 위상, 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보와 부하의 '온/오프'상태 및 부하 측의 전압의 결상 여부에 대한 결상정보나, 수배전반 측과 부하 측의 전압, 전류, 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 실시간으로 확인할 수 있는 사용자 단말기;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 사용자 단말기는, 원격지에서 일별, 요일별, 주별, 특정 일자별로 부하의 각 상 전압, 각 상 전류, 위상, 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보와 부하의 '온/오프'상태 및 부하 측의 전압의 결상 여부에 대한 결상정보나, 수배전반 측과 부하 측의 전압, 전류, 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 관리할 수 있는 TOU(Time Of Used) 기능을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 사용자 단말기는, Wi-Fi 또는 3G 통신을 기반으로 하는 스마트폰(smart-phone)으로서, 상기 전력량 감시 관리 서버로부터 응용 프로그램을 실시간으로 다운로드 받아 부하를 관리하거나 이벤트 정보를 확인하고 스케줄을 관리할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 사용자 단말기는, 유무선 인터넷 기반의 PC 또는 노트북으로서, 상기 전력량 감시 관리 서버로부터 응용 프로그램을 실시간으로 다운로드 받아 부하를 관리하거나 이벤트 정보를 확인하고 스케줄을 관리할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 분전반이나 수배전반의 부하 등과 같은 전력설비를 구비한 수용가의 전력량 감시를 위한 프로그램을 전력량 감시 관리 서버로부터 실시간으로 업그레이드하여 수용가에서의 시간 대역별 각종 전력량을 계측하여 지정된 임의의 시각에 전력량 감시 관리 서버에 전송함으로써, 전력회사 등에서 수요예측을 위한 정보로 활용하는 한편 통신비를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 분전반이나 수배전반의 부하 등과 같은 전력설비의 전압을 계측할 수 있는 계측기로서 63.5∼220V 등과 같은 각기 다른 전압을 계측할 수 있는 계측기를 사용함으로써, 수용가의 분전반과 수배전반의 부하 등과 같은 전력설비에 공급되는 전압에 따라 계측기를 교환하지 않아도 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템의 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 전력량 감시 관리 서버로부터 전력량 감시를 위한 프로그램을 업그레이드하고, 이에 의해 전력량을 계측하여 전력량 감시 관리 서버에 전송하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면과 함께 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 의한 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 분전반에 설치되는 클램프 PT(5), 전력량 감시를 위한 프로그램이 탑재되는 분전반용 LPMS(10), 전력량 감시를 위한 프로그램이 탑재되는 수배전반용 smart-eye장치 측의 디지털 집중 제어장치(20), 전력회사 등과 같은 업체에 위치하여 전력량 감시를 위한 프로그램을 제공하고, LPMS(10)와 디지털 집중 제어장치(20)로부터 전송되는 분전반이나 수배전반의 부하로부터 검출하는 각종 정보를 사용자 단말기(50)에 제공하는 전력량 감시 관리 서버(30), 마스터 측의 마스터 모뎀(40), 사용자 측의 사용자 단말기(50) 및 repeater측의 데이터 중계기(60)로 구성된다.
상세하게는 본 발명의 실시예에 의한 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템은, 분전반 패널에 설치되어 부하 측에 설치된 부하 차단기(1)의 1차 측에서 63.5∼220V의 전압을 검출하고 부하 차단기(1)의 2차 측에서 전류를 검출하는 클램프 CT(clamp on Current Transformer)(5)와, 전력량 감시를 위한 프로그램이 실시간으로 업그레이드되어, 부하 차단기(1)의 1차 측에서 검출되는 각 상의 전압과 부하 차단기(1)의 2차 측에서 검출되는 각 상의 전류, 위상으로부터 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하여 표시 및 전송하고 부하 차단기(1)의 작동시켜 부하의 '온/오프'를 제어하는 LPMS(Load Power Management System)(10)와, 전력량 감시를 위한 프로그램이 실시간으로 업그레이드되어, 수배전반의 전면 패널에 설치되어 수배전반 측에서 변성되는 전압, 전류를 전원으로 하여, 수배전반 측과 부하 측의 63.5∼220V의 전압, 전류, 위상을 검출하고, 이로부터 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하여 표시 및 전송하는 디지털 집중 제어장치(20) 및 LPMS(10)로부터의 정보와 디지털 집중 제어장치(20)로부터의 정보를 전송받아 데이터베이스를 구축하여 사용자 단말기(50)에 제공하고, LPMS(10)와 디지털 집중 제어장치(20)에 전력량 감시를 위한 프로그램을 제공하며, 사용자가 설정한 부하의 '온/오프'스케줄에 따라 LPMS(10)에 부하를 '온/오프'시키기 위한 제어명령을 전송하고 디지털 집중 제어장치(20)에 수배전반을 제어하기 위한 제어명령을 전송하는 전력량 감시 관리 서버(30)로 구성된다.
여기서, 작업의 편의성 및 안전성을 고려하여 클램프 CT(5)를 이용하는 전압과 전류, 위상 등을 측정하는 데, 이때 부하 차단기(1)의 1차 측에서 전압을 검출하는 이유는 LPMS(10)의 전원으로 부하 측의 전원을 이용하도록 설계되어 있기 때문에 부하를 '오프'시켰을 때에도 LPMS(10)의 다음 제어를 위한 전원을 활성화해야 하기때문이다.
상기 LPMS(10)는 데이터 통신을 위한 RF 또는 RS-485, 지그비(Zigbee), PLC 통신 가능한 마스터 모뎀(40)과 장거리 통신을 위한 데이터 중계기(60)를 가지는 것으로서, 클램프 CT(5)에 의해 검출되는 전압, 전류에 의해 부하의 전압, 전류 및 위상을 계측하는 계측부(15)와, 계측부(15)에 의해 계측되는 전압, 전류 및 위상을 근거로 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하는 연산 처리부(14)와, 계측부(15) 및 연산 처리부(14)에 의해 얻어진 정보를 설정된 시각에 전력량 감시 관리 서버(30)로 전송하고 업그레이드되는 전력량 감시를 위한 프로그램과 전력량 감시 관리 서버(30)로부터 전송되는 부하를 '온/오프'시키기 위한 제어명령을 수신하는 통신부(11)와, 통신부(11)를 통해 수신되는 제어명령에 따라 부하의 '온/오프'를 제어하는 부하 제어부(13) 및 부하의 각 상 전압, 각 상 전류, 위상, 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보와 부하의 '온/오프'상태 및 부하 측의 전압의 결상 여부에 대한 결상정보를 실시간으로 표시하는 표시부(12)로 구성된다.
이때 LPMS(10)는 수집된 정보를 시간 대역별, 즉 전기요금에 대응하는 시간 대역별뿐만 아니라 사용자가 확인하기 쉬운 일별, 월별, 연별로 그래프 형태나 표 형태로 변환하여 표시부(12)로 표시하는 한편 사용자 단말기(50)를 통해 사용자에게 전달함으로써, 사용자는 언제 어디서든지 확인할 수 있다.
여기서, LPMS(10)와, 통신부(31), 데이터 처리부(32) 및 데이터베이스(33) 등을 가지는 전력량 감시 관리 서버(30) 상호 간의 통신 성공률이 좋은 경우 즉, LPMS(10)와 전력량 감시 관리 서버(30) 간의 거리가 가까운 거리인 500 m이내인 경우에는 마스터 모뎀(40)만을 설치하지만, 통신 성공률이 좋지 않거나 거리가 먼 경우에는 도면에서와 같이 데이터 중계기(60)를 추가로 설치함으로써, LPMS(10)와 전력량 감시 관리 서버(30) 상호 간에 전송되는 정보의 감쇄량 보상이 이루어지게 된다.
뿐만 아니라, 분전반과 함께 수배전반 측에서 변성(변압, 변류)된 전압과 전류를 전원으로 사용하고 수배전반 측과 부하 측의 전압, 전류, 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력 등을 계측 및 연산하여 표시해 주는 디지털집중 제어장치(20)를 수배전반의 전면 패널에 설치함으로써, 전력량 감시 관리 서버(30)로부터의 제어명령에 따른 수배전반 설비들의 제어 및 각종 경보 등의 정보를 수집하여 표시할 수 있다.
이를 위한 디지털집중 제어장치(20)는 수배전반 측과 부하 측의 63.5∼220V의 전압, 전류를 계측하는 계측부(21)와, 전력량 감시를 위한 프로그램이 실시간으로 업그레이드되고 계측부(21)에 의해 계측되는 63.5∼220V의 전압, 전류를 근거로 수배전반 측과 부하 측의 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 연산하는 연산 처리부(22)와, 계측부(21) 및 연산 처리부(22)에 의해 얻어진 정보를 전력량 감시 관리 서버(30)로 전송하며 업그레이드되는 전력량 감시를 위한 프로그램과 전력량 감시 관리 서버(30)로부터 수배전반 제어를 위한 제어명령이 수신되는 통신부(24)와, 통신부(24)를 통해 전력량 감시 관리 서버(30)로부터 전송되는 제어명령에 따라 수배전반을 제어하는 제어부(23) 및 수배전반 측과 부하 측의 전압, 전류, 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 표시하는 표시부(25)로 구성된다.
여기서, LPMS(10) 및/또는 디지털 집중 제어장치(20)는 LPMS(10), 디지털 집중 제어장치(20), 전력량 감시 관리 서버(30), 사용자 단말기(50)로부터의 입력에 따라 통신비를 최소화하기 위해, 전력량 감시 관리 서버(30)로의 정보 전송시각이 설정된다. 즉, 예를 들어, 정보 전송시각은 1일에 1회, 1주일에 1회, 1개월에 1회 등으로 설정될 수 있다.
또한, 전력량 감시 관리 서버(30)는 전력량 감시 관리를 위한 프로그램에 수정이 있을 시마다 또는 디지털 집중 제어장치(20)의 요청이 있을 시마다 전력량 감시 관리를 프로그램을 디지털 집중 제어장치(20)에 실시간으로 전송할 수 있다.
사용자 단말기(50)는 웹 서비스를 기반으로 하여 전력량 감시 관리 서버(30)에 실시간으로 접속됨으로써, 사용자는 부하의 각 상 전압, 각 상 전류, 위상, 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보와 부하의 '온/오프'상태 및 부하 측의 전압의 결상 여부에 대한 결상정보나, 수배전반 측과 부하 측의 전압, 전류, 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 실시간으로 확인할 수 있다.
이러한 사용자 단말기(50)는 원격지에서 일별, 요일별, 주별, 특정 일자별로 부하의 각 상 전압, 각 상 전류, 위상, 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보와 부하의 '온/오프'상태 및 부하 측의 전압의 결상 여부에 대한 결상정보나, 수배전반 측과 부하 측의 전압, 전류, 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 관리할 수 있는 TOU(Time Of Used) 기능을 가질 수 있다.
여기서, 사용자 단말기(50)의 일 예는 Wi-Fi 또는 3G 통신을 기반으로 하는 스마트폰(smart-phone)(51)으로서, 상기 전력량 감시 관리 서버(30)로부터 응용 프로그램을 실시간으로 다운로드 받아 부하를 관리하거나 이벤트 정보를 확인하고 스케줄을 관리할 수 있다.
또한, 사용자 단말기(50)의 다른 예는 유무선 인터넷 기반의 PC 또는 노트북(52)으로서, 상기 전력량 감시 관리 서버(30)로부터 응용 프로그램을 실시간으로 다운로드 받아 부하를 관리하거나 이벤트 정보를 확인하고 스케줄을 관리할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 전력량 감시 관리 서버로부터 전력량 감시를 위한 프로그램을 업그레이드하고, 이에 의해 전력량을 계측하여 전력량 감시 관리 서버에 전송하는 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 2a 및 도 2b에 의하면, 사용자가 LPMS(10), 디지털 집중 제어장치(20), 전력량 감시 관리 서버(30), 사용자 단말기(50) 중 하나를 조작하여 전력량 감시 관리 서버(30)로 정보를 전송할 시각을 설정하면, 설정된 전송시각에 대한 정보가 LPMS(10)와 디지털 집중 제어장치(20)에 각각 전송되어 전력량 감시 관리 서버(30)로 정보를 전송할 시각으로 설정된다(S11).
이러한 전력량 감시 관리 서버(30)로의 전송시각의 일 예로서 1일에 1회, 1주일에 1회, 1개월에 1회 등으로 설정됨으로써, 사용자는 LPMS(10)와 전력량 감시 관리 서버(30), 또는 디지털 집중 제어장치(20)와 전력량 감시 관리 서버(30) 간의 통신량을 최소화하여 통신요금을 줄일 수 있다.
위와 같이 전력량 감시 관리 서버(30)로 정보를 전송할 시각이 LPMS(10)와 디지털 집중 제어장치(20)에 설정된 상태에서, 클램프 PT(5)는 부하 차단기(1)의 1차 측에서 검출되는 63.5∼220V의 전압과 부하 차단기(1)의 2차 측에서 검출되는 전류를 측정하여 LPMS(10)로 전송하게 된다(S12).
이때 전력량 감시 관리 서버(30)는 각 수용가에 제공될 수용가의 전력설비의 전력량 감시를 위한 프로그램에 수정이 있는가 또는 LPMS(10)나 디지털 집중 제어장치(20)로부터 전력량 감시를 위한 프로그램의 업그레이드 요청이 있는가를 확인하게 된다(S13)(S14). 즉, 전력량 감시 관리 서버(30)는 LPMS(10) 또는 디지털 집중 제어장치(20)에 탑재되어 있는 전력량 감시를 위한 프로그램의 업그레이드를 위한 요인이 발생하였는가를 확인하게 된다.
S13 단계, S14 단계의 확인결과, 전력량 감시를 위한 프로그램에 수정이 있거나 전력량 감시를 위한 프로그램의 요청이 있는 경우, 전력량 감시 관리 서버(30)가 전력량 감시를 위한 프로그램을 LPMS(10)와 디지털 집중 제어장치(20)에 전송함으로써, LPMS(10)와 디지털 집중 제어장치(20)에 탑재되어 있는 전력량 감시를 위한 프로그램이 업그레이드되게 된다(S15).
위와 같이 전력량 감시를 위한 프로그램이 업그레이드된 상태(업그레이드 요인이 발생하지 않은 경우 이전의 프로그램에 의해)에서, LPMS(10)는 부하 차단기(1)의 1차 측에서 검출되는 63.5∼220V의 전압과 부하 차단기(1)의 2차 측에서 검출되는 전류 및 위상으로부터 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하게 된다(S16).
또한, 디지털 집중 제어장치(20)는 수배전반 측과 부하 측의 63.5∼220V의 전압, 전류, 위상을 검출하고, 이로부터 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하게 된다(S17)
S16 단계에서와 같이 얻어진 전압, 전류, 위상 그리고 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보를 표시부(12)를 통해 사용자에게 제공하는 LPMS(10)와, S17 단계에서와 같이 얻어진 전압과 전류, 위상 그리고 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 표시부(25)를 통해 사용자에게 제공하는 집중 제어장치(20)는 기설정된 각종 정보를 전력량 감시 관리 서버(30)로 전송할 시간인가를 확인(S18)하여, 각각 부하 차단기(1)의 1차 측에서 검출되는 63.5∼220V의 전압과 부하 차단기(1)의 2차 측에서 검출되는 전류 및 위상으로부터 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보를 전력량 감시 관리 서버로 전송(S19)하는 한편 수배전반 측과 부하 측의 63.5∼220V의 전압, 전류, 위상을 검출하고, 이로부터 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 전력량 감시 관리 서버로 전송(S20)하게 된다.
위와 같이 LPMS(10)로부터 부하 차단기(1)의 1차 측에서 검출되는 63.5∼220V의 전압과 부하 차단기(1)의 2차 측에서 검출되는 전류 및 위상으로부터 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보를, 그리고 디지털 집중 제어장치(20)로부터 수배전반 측과 부하 측의 63.5∼220V의 전압, 전류, 위상을 검출하고, 이로부터 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 전송받아 데이터베이스를 구축한 상태에서 전력량 감시 관리 서버(30)는, 사용자 단말기(50)의 접속이 있는가를 확인하게 된다(S21).
S21 단계의 결과에 따라 전력량 감시 관리 서버(30)가 부하 차단기(1)의 1차 측에서 검출되는 63.5∼220V의 전압과 부하 차단기(1)의 2차 측에서 검출되는 전류 및 위상으로부터 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보와 함께 수배전반 측과 부하 측의 63.5∼220V의 전압, 전류, 위상을 검출하고, 이로부터 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 사용자 단말기(50)에 실시간으로 제공(S22)(S23)함으로써, 사용자는 원격지에서도 부하의 각종 전력량을 실시간으로 확인할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1 : 부하 차단기 5 : 클램프 CT
10 : LPMS 11, 24, 31 : 통신부
12, 25 : 표시부 13 : 부하 제어부
14, 22 : 연산 처리부 15, 21 : 계측부
20 : 디지털 집중 제어장치 23 : 제어부
30 : 전력량 감시 관리 서버 32 : 데이터 제어부
33 : 데이터베이스 40 : 마스터 모뎀
50 : 사용자 단말기 51 : 스마트폰
52 : PC 또는 노트북 60 : 데이터 중계기

Claims (8)

  1. 분전반 패널에 설치되어 부하 측에 설치된 부하 차단기(1)의 1차 측에서 63.5∼220V의 전압을 검출하고 상기 부하 차단기(1)의 2차 측에서 전류를 검출하는 클램프 CT(clamp on Current Transformer)(5);
    전력량 감시를 위한 프로그램이 실시간으로 업그레이드되어, 상기 부하 차단기(1)의 1차 측에서 검출되는 각 상의 전압과 상기 부하 차단기(1)의 2차 측에서 검출되는 각 상의 전류, 위상으로부터 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하여 표시 및 전송하고 상기 부하 차단기(1)의 작동시켜 부하의 '온/오프'를 제어하는 LPMS(Load Power Management System)(10);
    전력량 감시를 위한 프로그램이 실시간으로 업그레이드되어, 수배전반의 전면 패널에 설치되어 수배전반 측에서 변성되는 전압, 전류를 전원으로 하여, 수배전반 측과 부하 측의 63.5∼220V의 전압, 전류, 위상을 검출하고, 이로부터 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하여 표시 및 전송하는 디지털 집중 제어장치(20); 및
    상기 LPMS(10)로부터의 정보와 상기 디지털 집중 제어장치(20)로부터의 정보를 전송받아 데이터베이스를 구축하여 사용자 단말기(50)에 제공하고, 상기 LPMS(10)와 상기 디지털 집중 제어장치(20)에 전력량 감시를 위한 프로그램을 제공하며, 사용자가 설정한 부하의 '온/오프'스케줄에 따라 상기 LPMS(10)에 부하를 '온/오프'시키기 위한 제어명령을 전송하고 상기 디지털 집중 제어장치(20)에 수배전반을 제어하기 위한 제어명령을 전송하는 전력량 감시 관리 서버(30);
    를 포함하여 구성되는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 LPMS(10)는,
    상기 클램프 CT(5)에 의해 검출되는 전압, 전류에 의해 부하의 전압, 전류 및 위상을 계측하는 계측부(15);
    상기 계측부(15)에 의해 계측되는 전압, 전류 및 위상을 근거로 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보를 시간 대역별로 연산하는 연산 처리부(14);
    상기 계측부(15) 및 상기 연산 처리부(14)에 의해 얻어진 정보를 설정된 시각에 상기 전력량 감시 관리 서버(30)로 전송하고 업그레이드되는 전력량 감시를 위한 프로그램과 상기 전력량 감시 관리 서버(30)로부터 전송되는 부하를 '온/오프'시키기 위한 제어명령을 수신하는 통신부(11);
    상기 통신부(11)를 통해 수신되는 제어명령에 따라 부하의 '온/오프'를 제어하는 부하 제어부(13); 및
    부하의 각 상 전압, 각 상 전류, 위상, 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보와 부하의 '온/오프'상태 및 부하 측의 전압의 결상 여부에 대한 결상정보를 실시간으로 표시하는 표시부(12);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 집중 제어장치(20)는,
    수배전반 측과 부하 측의 63.5∼220V의 전압, 전류를 계측하는 계측부(21);
    전력량 감시를 위한 프로그램이 실시간으로 업그레이드되고 상기 계측부(21)에 의해 계측되는 63.5∼220V의 전압, 전류를 근거로 수배전반 측과 부하 측의 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 연산하는 연산 처리부(22);
    상기 계측부(21) 및 상기 연산 처리부(22)에 의해 얻어진 정보를 상기 전력량 감시 관리 서버(30)로 전송하며 업그레이드되는 전력량 감시를 위한 프로그램과 상기 전력량 감시 관리 서버(30)로부터 수배전반 제어를 위한 제어명령이 수신되는 통신부(24);
    상기 통신부(24)를 통해 상기 전력량 감시 관리 서버(30)로부터 전송되는 제어명령에 따라 수배전반을 제어하는 제어부(23); 및
    수배전반 측과 부하 측의 전압, 전류, 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 표시하는 표시부(25);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력량 감시 관리 서버(30)는, 전력량 감시 관리를 위한 프로그램에 수정이 있을 시마다 또는 상기 디지털 집중 제어장치(20)의 요청이 있을 시마다 전력량 감시 관리를 프로그램을 상기 디지털 집중 제어장치(20)에 실시간으로 전송하는 것을 특징으로 하는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전력량 감시 관리 서버(30)에 실시간으로 접속되어, 웹 서비스를 기반으로 하여, 부하의 각 상 전압, 각 상 전류, 위상, 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보와 부하의 '온/오프'상태 및 부하 측의 전압의 결상 여부에 대한 결상정보나, 수배전반 측과 부하 측의 전압, 전류, 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 실시간으로 확인할 수 있는 사용자 단말기(50);
    를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기(50)는, 원격지에서 일별, 요일별, 주별, 특정 일자별로 부하의 각 상 전압, 각 상 전류, 위상, 역률, 전일 유효 전력량, 현일 유효 전력량, 전체 누적 무효 전력량, 전체 누적 유효 전력량, 전월 유효 전력량, 현월 유효 전력량을 포함하는 정보와 부하의 '온/오프'상태 및 부하 측의 전압의 결상 여부에 대한 결상정보나, 수배전반 측과 부하 측의 전압, 전류, 위상, 역률, 유효전력량, 무효전력량, 최대수요전력을 포함하는 정보를 관리할 수 있는 TOU(Time Of Used) 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기(50)는, Wi-Fi 또는 3G 통신을 기반으로 하는 스마트폰(smart-phone)(51)으로서, 상기 전력량 감시 관리 서버(30)로부터 응용 프로그램을 실시간으로 다운로드 받아 부하를 관리하거나 이벤트 정보를 확인하고 스케줄을 관리할 수 있는 것을 특징으로 하는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 사용자 단말기(50)는, 유무선 인터넷 기반의 PC 또는 노트북(52)으로서, 상기 전력량 감시 관리 서버(30)로부터 응용 프로그램을 실시간으로 다운로드 받아 부하를 관리하거나 이벤트 정보를 확인하고 스케줄을 관리할 수 있는 것을 특징으로 하는 실시간으로 업그레이드되는 감시 프로그램에 의한 전력량 감시시스템.
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