KR20170002901A

KR20170002901A - Sep 2.0 기반의 홈 에너지 관리 시스템

Info

Publication number: KR20170002901A
Application number: KR1020150092818A
Authority: KR
Inventors: 윤정미; 이상학
Original assignee: 전자부품연구원
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2017-01-09
Also published as: KR101696266B1

Abstract

SEP 2.0 기반의 홈 에너지 관리 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 홈 에너지 관리 방법은, SEP 2.0 기반으로 홈 내 전력 공급에 필요한 장비들의 상태 정보를 수집하여 DB에 저장하고, 저장된 상태 정보를 기초로 SEP 2.0 기반으로 장비들을 제어한다. 이에 의해, SEP 2.0 기반의 홈 에너지 관리가 가능해져, 정확하고 신속한 장비 모니터링이 가능함은 물론, 보다 다양한 서비스 제공이 가능해진다.

Description

SEP 2.0 기반의 홈 에너지 관리 시스템{Home Energy Management System based on SEP 2.0}

본 발명은 홈 에너지 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 SEP(Smart Energy Profile) 2.0 기반의 홈 에너지 관리 시스템에 관한 것이다.

SEP 2.0은 "Smart Energy Profile 2 Application Layer"로, 애플리케이션 간 스마트 에너지 관련 데이터 및 디바이스(ESS, EV, Sensor 등) 제어, 모니터링 정보를 인터페이스 하기 위한 Web 기반의 REST, XML Interface를 정의한 표준을 말한다. 도 1에는 SEP 2.0을 SEP 1.x와 비교하여 나타내었다.

SEP 2.0에서 정의한 기능은 Function Set으로 제공되며 Function Set은 크게 3가지의 Resource로 구별된다. 각 Function Set은 REST 기반의 XML I/F가 가능하도록 고유한 URI를 가지며 사용가능한 세부 항목은 Attribute로 표현된다.

현재, SEP 2.0 기반의 홈 에너지 관리에 대한 시도는 없는 바, SEP 2.0 기반의 홈 에너지 관리 방안에 대한 모색이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, SEP 2.0 기반의 홈 에너지 관리 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 에너지 관리 방법은, 디바이스가, 홈 내 전력 공급에 필요한 장비들의 상태 정보를 수집하는 단계; 상기 디바이스가, 수집된 상태 정보를 DB에 저장하는 단계; DB에 저장된 상태 정보를 기초로, 상기 디바이스가 상기 장비들을 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 디바이스는, SEP(Smart Energy Profile) 2.0 기반으로 상기 장비들과 통신한다.

그리고, 상기 장비들은, 태양광 발전기, PCS(Power Conversion System) 및 ESS(Energy Storage System) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 PCS의 상태 정보는, PCS 발전전력, 일일 누적 발전량, 일일 누적 충전량, PCS 동작 모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 ESS의 상태 정보는, 배터리 동작모드, 배터리 전력, SoC, 일일 누적 충전량, 일일 누적 방전량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 태양광 발전기의 상태 정보는, 발전전력, 일일 누적 발전량, 동작모드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 홈 에너지 관리 시스템은, 장비들의 상태 정보가 저장되는 DB; 및 홈 내 전력 공급에 필요한 장비들의 상태 정보를 수집하여 상기 DB에 저장하고, 상기 DB에 저장된 상태 정보를 기초로 상기 장비들을 제어하는 디바이스;를 포함하고, 상기 디바이스는, SEP(Smart Energy Profile) 2.0 기반으로 상기 장비들과 통신한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, SEP 2.0 기반의 홈 에너지 관리가 가능해져, 정확하고 신속한 장비 모니터링이 가능함은 물론, 보다 다양한 서비스 제공이 가능해진다.

도 1은 SEP 2.0을 SEP 1.x와 비교하여 나타낸 도면,
도 2는 본 발명이 적용 가능한 반응형 WEB 기반 HEMS 시스템을 도시한 도면,
도 3은 SEP 2.0 소프트웨어 구조를 나타낸 도면,
도 4는 PCS 항목(URI = /upt/0),
도 5는 ESS 항목(URI = /upt/1), 그리고,
도 6은 PV 항목(URI = /upt/2)이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명이 적용 가능한 반응형 WEB 기반 HEMS 시스템을 도시한 도면이다. 도시된 시스템은, 스마트 디바이스 및 WEB 환경에서 홈 전력 관리를 위한 시스템이다.

구체적으로, 이 시스템은, 가정의 내의 실시간 태양광 발전량, 태양광 전력사용량, 전기요금, PV(태양광 발전기), PCS(Power Conversion System), ESS(Energy Storage System) 배터리 충방전 상태 등에 대한 정보 모니터링을 가능하게 한다.

이와 같은 기능을 수행하는 본 발명이 적용 가능한 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이, HEMS(Home Energy Management System)(110), 웹-서버(120), DB(130), 스마트 디바이스(140), SEP 2.0 서버(150)를 포함하여 구축된다.

HEMS(110)는 IHD(In Home Display) 기반으로, 다음의 기능을 제공한다.

1) 이번 달 에너지 사용량 모니터링

- 태양광 발전량, 전력사용량, 예상 전기요금

2) 현재 우리집 전원 공급 상태

- 배터리(ESS) 충방전 상태 및 충전 전력 정보 모니터링

- 금일 가전 종류 별 사용 현황(사용량 및 사용비율 정보) 모니터링

- 태양광(PV), 배터리(ESS), 계통 등의 가정의 전원공급 방식 모니터링

- 배터리(ESS) 충전상태 및 충전 전력원 정보 모니터링

3) 실시간 태양광 발전량, 전력 사용량

4) 오늘의 시간별 전기요금

5) 이달의 시간별 우리 집 전력현황 모니터링

스마트 디바이스(140)는 SEP 2.0 서버(150)를 통해, PV/PCS/ESS에 대한 정보를 수집하고, 수집된 정보를 기초로 PV/PCS/ESS를 제어한다.

이 과정에서 정보 수집과 디바이스 제어는 SEP 2.0 기반으로 수행되며, 이에 대해서는 상세히 후술한다.

스마트 디바이스(140)에 의해 수집된 정보는 DB(130)에 저장되며, 웹-서버(120)는 DB(130)에 저장된 정보를 기반으로 HEMS(110)를 통해 전술한 기능을 서비스한다.

이하에서는, 스마트 디바이스(140)와 태양광 발전기, PCS, ESS에 구축된 SEP 2.0 서버(150)를 통해, 양자가 양방향 발전 시스템으로 SEP 2.0 기반으로 연동하는 방법에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 SEP 2.0 소프트웨어 구조를 나타낸 도면이다. SEP 2.0에서 정의한 기능은 Function Set으로 제공되며 Function Set은 크게 3가지의 Resource로 구별된다. 각 Function Set은 REST 기반의 XML I/F가 가능하도록 고유한 URI를 가지며 사용가능한 세부 항목은 Attribute로 표현된다.

양방향 발전 시스템으로 연동을 위해, SEP 2.0 항목 중 Metering Function Set의 Usage Point Resource, Reading Set Resource, Meter Reading Resource를 매핑한다.

Response Function Set은 PV/ESS/PCS에서 발생하는 예외 이벤트를 SEP 2.0 서버(150)에서 IHD의 웹-서버(120)로 수신하기 위한 기능이다. SEP 2.0 서버(150)는 예외 이벤트를 웹-서버(120)의 /IhdProject/user/add URI에 HTTP POST Method로 XML 형식의 예외 이벤트 관련 정보를 전송한다.

양방향 발전 시스템에서, 발전량, 충전량 등의 모니터링은 HTTP GET 명령을 이용하여 5분 단위로 수신하며, 수신정보는 SEP 2.0에 정의된 XML 데이터 포맷을 따른다. 각 항목별 정의 및 URI 매핑은 도 4 내지 도 6에 제시된 바와 같다.

도 4는 PCS 항목(URI = /upt/0)으로, 여기에는 PCS 발전전력, 일일 누적 발전량, 일일 누적 충전량, PCS 동작 모드가 포함된다.

도 5는 ESS 항목(URI = /upt/1)으로, 여기에는 배터리 동작모드, 배터리 전력, SoC, 일일 누적 충전량, 일일 누적 방전량이 포함된다.

도 6은 PV 항목(URI = /upt/2)으로, 여기에는 발전전력, 일일 누적 발전량, 동작모드가 포함된다.

스마트 디바이스(140)는 각 항목별 정의된 URI를 REST 기반의 I/F를 통해 데이터를 XML로 수집, 파싱하여 DB(130)에 저장한다. 저장한 DB(130)의 데이터는 HEMS(110)에서 User Interface로 현재 상태를 사용자에게 제공하고, 스마트 디바이스(140)가 ESS/PCS/PV 제어를 위한 알고리즘의 파라미터로 사용된다.

PCS, PV, ESS에 대한 제어 명령은 HTTP Post Method를 이용하여 구현가능하며, 필요한 제어명령은 Payload에 XML 형태로 전송한다.

한편, PV, ESS, PCS 등 장비에서 Fault 이벤트 발생 시 상태정보에 관한 사용자 Notification과 Fault 이벤트 히스토리 정보 관리를 위하여, SEP 2.0 표준에 따른 RESTful 웹서비스를 제공한다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

110 : HEMS
120 : 웹-서버
130 : DB
140 : 스마트 디바이스
150 : SEP 2.0 서버

Claims

디바이스가, 홈 내 전력 공급에 필요한 장비들의 상태 정보를 수집하는 단계;
상기 디바이스가, 수집된 상태 정보를 DB에 저장하는 단계;
DB에 저장된 상태 정보를 기초로, 상기 디바이스가 상기 장비들을 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 디바이스는,
SEP(Smart Energy Profile) 2.0 기반으로 상기 장비들과 통신하는 것을 특징으로 하는 홈 에너지 관리 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 장비들은, 태양광 발전기, PCS(Power Conversion System) 및 ESS(Energy Storage System) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 에너지 관리 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 PCS의 상태 정보는,
PCS 발전전력, 일일 누적 발전량, 일일 누적 충전량, PCS 동작 모드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 에너지 관리 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 ESS의 상태 정보는,
배터리 동작모드, 배터리 전력, SoC, 일일 누적 충전량, 일일 누적 방전량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 에너지 관리 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 태양광 발전기의 상태 정보는,
발전전력, 일일 누적 발전량, 동작모드 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 홈 에너지 관리 방법.
장비들의 상태 정보가 저장되는 DB; 및
홈 내 전력 공급에 필요한 장비들의 상태 정보를 수집하여 상기 DB에 저장하고, 상기 DB에 저장된 상태 정보를 기초로 상기 장비들을 제어하는 디바이스;를 포함하고,
상기 디바이스는,
SEP(Smart Energy Profile) 2.0 기반으로 상기 장비들과 통신하는 것을 특징으로 하는 홈 에너지 관리 시스템.