KR20170005866A - 전력 망에서의 장치 관리 - Google Patents

전력 망에서의 장치 관리 Download PDF

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KR20170005866A
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티모 린나
빌 파주
하이키 후오모
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리액티브 테크놀로지스 리미티드
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Abstract

전력 망에 흐르는 전기의 하나 이상의 전기적 특성들을 제어하기 위한 방법 및 장치가 설명된다. 제어 주기 동안 분산된 복수의 전력부들에 의해 생성되는 하나 이상의 전기적 특성들에 대한 기여도의 특성들을 표현하는 제어 함수를 나타내는 데이터가 상기 분산된 복수의 전력부들에 제공된다. 상기 전력부들은 상기 하나 이상의 전기적 특성들을 수신된 제어 함수 및 상기 전력부들에 관한 프로파일 정보에 기반하여 기여도를 개별적으로 결정하고 제공한다. 이것은 상기 제어 함수 및/또는 통신 대역폭/자원들을 제공하는 중앙 위치에서 프로세싱 자원들을 절약한다.

Description

전력 망에서의 장치 관리{Device Management in an Electric Power Grid}
본 발명은 전기 분산 네트워크 에서 장치 관리에 관한 것이다. 특히, 전적으로는 아니지만, 네트워크에 에너지를 공급 및/또는 소모하는 장치들의 제어에 관한 것이다.
발전소들(power stations)과 같은, 발전기들로부터, 국내 가정들 및 기업들과 같은 소비자들에게 전기의 공급은, 일반적으로 전기 분산 네트워크를 통해 이루어진다. 도 1은 전송 망(100) 및 분산 망(102)을 포함하는 예시적인 분산 네트워크를 보여준다. 전송 망(100)은, 원자력 발전소들, 화력 발전소들일 수 있는 발전소들(generating plants)(104)에 연결되고, 예를 들어 발전소들로부터(from which) 전송 망(it)은 상당량의 전기적 에너지를 매우 높은 전압에서(예를 들어, 영국에서는 일반적으로 204kV 정도이지만; 국가마다 다름) 오버헤드 전력선들(overhead power lines)과 같은 전력선들(power lines)을 사용하여 분산 망(102)으로 전송한다; 비록, 간결성을 위해, 하나의 분산 망(102)만이 여기에 도시됐지만, 실제로는 일반적인 전송 망은 다중 분산 망들에 전력을 공급한다. 전송 망(100)은, 분산 망(102)에 분산을 위해 전기 공급을 낮은 전압(예를 들어, 영국에서는 일반적으로 50kV정도이지만; 국가마다 다름)으로 변환하는 변압기(106)를 통해 연결된다. 분산 망(102)은, 여전히 낮은 전압들로 변환하기 위해 추가적인 변압기들을 포함하는 변전소들(substations)(108)을 통해, 국내 사용자들(114)에게 공급하는 도시 네트워크(112)와 같은 로컬 네트워크들, 및 공장(110)과 같은 산업 소비자들에 차례로 연결한다. 풍력 발전(116)과 같이 더 작은 발전소들이 또한 분산 망(102)에 연결될 수 있고, 분산망으로 전력을 제공할 수 있다.
몇몇 경우들에서, 전력 소모 및/또는 공급 장치의 운영 특성들을 관리하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 주어진 네트워크 변화들과 연관된 전체 전력 소모는 상당히 수시로 변화한다; 예를 들어, 피크 소모 주기들은 여름 동안 하루 중 가장 더운 동안, 많은 소비자들이 그들의 공조 유닛들(air conditioning units)을 사용할 때, 또는 전기 난방으로 겨울 동안에 발행할 수 있다. 또한, 다른 지리적 영역들 간에 전기 에너지에 대한 수요에서 상당한 변화가 있을 수 있다; 이것은 "핫 스팟(hot spots)"이라고 하는, 수요가 많은 지역들에 대한 전기 에너지의 요구량의 공급에 어려움을 줄 수 있고, 이러한 지역들에 잠재적인 정전, 증가된 피커-발전소(peaker-plant generation), 및/또는 네트워크 자원들의 비효율적인 분산을 야기할 수 있다.
유사하게, 주파수, 또는 무효 전력 특성들과 같이, 분산 망(102)에 흐르는 전기의 다른 특성들은, 예를 들어 발전소 또는 다른 공급원으로부터의 전력 공급의 갑작스러운 손실 때문에 원하지 않은 변화들을 겪을 수 있다.
종래 기술의 방법들은 전기 소비자들에게 가격 및 다른 정보를 공급하고, 사용자는 예를 들어, 스마트 미터에서 에너지 관세를 모니터링하도록 요구되고, 전기 공급업체로부터의 가격 신호들에 응답한다. 하지만, 이것은 모니터링을 수행하는 사용자에게 상당한 부담을 준다.
다른 접근들은 중앙 위치에서 네트워크에서의 전기 소모 장치들을 원격으로 모니터링하고, 예를 들어 수요가 많은 시간들 동안 장치를 사용하지 못하게 하기 위한 명령들을 전송하는 방법들을 포함한다. 하지만, 중앙 위치로부터 다중 장치들의 동작의 조정은 중앙 위치 및/또는 통신 대역폭/자원들에서 프로세싱 자원들에 상당한 부담을 줄 수 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점들 중 적어도 일부를 적어도 완화시키기 위한 것이다.
본 발명의 제1 양상에 따르면, 전력 망에 흐르는 전기의 하나 이상의 전기적 특성들을 제어하는 방법이 제시되고, 상기 전력 망은, 각각이 상기 전력 망으로부터의 전력을 소모 및/또는 상기 전력 망으로 전력을 공급하도록 배치되는 분산된 복수의 전력부들에 연결되고, 상기 방법은:
상기 분산된 복수의 전력부들 중 제1 전력부에서, 상기 전력 망으로부터의 전력 소모 및/또는 상기 전력 망으로의 전력 공급을 제어하기 위한 명령들을 수신하는 단계 ­상기 명령들은, 제어 주기 동안 상기 분산된 복수의 전력부들에 의해 생성되는 상기 하나 이상의 전기적 특성들에 대한 기여도의 특성들을 표현하는 제어 함수를 나타내는 데이터를 포함함-;
데이터 저장부로부터, 상기 제1 전력부가 상기 제어 주기 동안 생성할 수 있는 기여도의 하나 이상의 특성들을 나타내는 프로파일 정보를 검색하는 단계;
상기 제1 전력부에서, 상기 제어 함수 및 프로파일 정보에 기반하여, 상기 제어 주기 동안 제1 전력부에 의해 생성되는 하나 이상의 전기적 특성들에 대한 제1 전력부 기여도를 결정하는 단계; 및
상기 제1 전력부 기여도에 따라 상기 전력 망으로부터의 전력 소모 및/또는 상기 전력 망으로의 전력 공급을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제2 양상에 따르면, 제1 양상에 따른 방법을, 컴퓨터 장치 상에서 수행하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제시된다.
본 발명의 제3 양상에 따르면, 제1 양상에 따른 방법을, 수행하기 위한 전력부를 제어하도록 배치되는 제어 장치가 제시된다.
본 발명의 제4 양상에 따르면, 전력 망에 흐르는 전기의 하나 이상의 유효 또는 무효 전기적 특성들(real or reactive electricity characteristics)을 제어하기 위한 방법이 제시되고, 상기 전력 망은, 각각이 상기 전력 망으로부터의 전력을 소모 및/또는 상기 전력 망으로 전기적 유효 또는 무효 전력(electric real or reactive power)을 공급하도록 배치되는 분산된 복수의 전력부들에 연결되고, 상기 방법은:
제어 시스템에서, 각각이 제어 주기 동안 상기 전력 망으로부터의 전력 소모 및/또는 상기 전력 망으로의 전력 공급을 위해 배치되는 복수의 전력부들에 의해 하나 이상의 전기적 특성들에 대해 생성되는 기여도를 결정하는 단계;
상기 제어 시스템에서, 제1 복수의 상기 분산된 복수의 전력부들을 상기 결정된 기여도 및 상기 제1 복수의 전력부들에 관한 프로파일 정보에 기반하여 선택하는 단계 ­상기 프로파일 정보는 상기 전력부들의 하나 이상의 동작 특성들에 관한 정보를 포함함-;
상기 제어 시스템에서, 상기 결정된 기여도의 특성들의 표현을 제공하는 제어 함수를 생성하는 단계; 및
상기 제어 시스템의 통신 수단을 통해, 전력 소모 및/또는 공급을 제어하기 위해, 명령들을 상기 제1 복수의 전력부들로 전송하는 단계 ­상기 명령들은 상기 제어 함수의 인디케이션(indication)을 포함함-를 포함한다.
본 발명의 제5 양상에 따르면, 제4 양상에 따른 방법을, 컴퓨터 장치 상에서 수행하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램이 제시된다.
본 발명의 제6 양상에 따르면, 제4 양상에 따른 방법을 수행하기 위해 배치되는 제어 시스템이 제시된다.
본 발명의 제7 양상에 따르면, 전력 망에 흐르는 전기의 하나 이상의 전기적 특성들을 제어하기 위한 제어 시스템이 제시되고, 상기 전력 망은, 각각이 상기 전력 망으로부터의 전력을 소모 및/또는 상기 전력 망으로 전력을 공급하도록 배치되는 분산된 복수의 전력부들에 연결되고, 상기 제어 시스템은:
프로세싱 수단; 및
통신 수단을 포함하고,
상기 프로세싱 수단은:
각각이 제어 주기 동안 상기 전력 망으로부터 전력을 소모 및/또는 상기 전력 망으로 전력을 공급하도록 배치되는 복수의 전력부들에 의해 상기 하나 이상의 전기적 특성들에 대해 생성되는 기여도를 결정하고;
제1 복수의 상기 분산된 복수의 전력부들을 상기 결정된 기여도 및 상기 제1 복수의 전력부들에 관한 프로파일 정보에 기반하여 선택하고 -상기 프로파일 정보는 상기 전력부들의 하나 이상의 동작 특성들에 관한 정보를 포함함-;
상기 결정된 시변 기여도의 특성들의 표현을 제공하는 제어 함수를 생성하고;
상기 통신 수단을 통해, 전력 소모 및/또는 공급을 제어하기 위해 명령들 ­상기 명령들은 상기 제어 함수의 인디케이션을 포함함-을 상기 제1 복수의 전력부들로 전송하도록 배치된다.
본 발명의 제8 양상에 따르면, 전력 망에 흐르는 전기의 하나 이상의 특성들을 제어하기 위한 방법이 제시되고, 상기 전력 망은, 각각이 상기 전력 망으로부터의 전력을 소모 및/또는 상기 전력 망으로 전력을 제공하도록 배치되는 분산된 복수의 전력부들에 연결되고, 상기 방법은:
제어 시스템에서, 각각이 제어 주기 동안 상기 전력 망으로부터의 전력 소모 및/또는 상기 전력 망으로 전력을 공급하도록 배치되는 복수의 전력부들에 의해 상기 하나 이상의 특성들에 대해 생성되는 시변 기여도를 결정하는 단계;
상기 제어 시스템에서, 제1 복수의 상기 분산된 복수의 전력부들을 상기 결정된 기여도 및 상기 제1 복수의 전력부들에 관한 프로파일 정보에 기반하여 선택하는 단계 ­상기 프로파일 정보는 상기 전력부들의 하나 이상의 동작 특성들에 관한 정보를 포함함-;
상기 제어 시스템의 통신 수단을 통해, 상기 제어 주기 동안 전력 소모 및/또는 공급을 제어하기 위한 명령들을 상기 제1 복수의 전력부들의 각각으로 전송하는 단계를 포함하고,
주어진 상기 제1 복수의 전력부들 중 하나로 전송된 상기 명령들은, 상기 하나 이상의 특성들에 대해 상기 주어진 전력부에 의해 생성되는 시변 기여도의 주파수-영역 표현을 포함한다.
본 발명의 추가적인 특징들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 이루어진 예시적인 방법으로만 주어진 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 종래 기술의 전기 분산 네트워크를 보여준다;
도 2는 본 발명의 실시예를 실시하기 위한, 중앙 노드, 복수의 제어 노드들 및 복수의 전력부들을 포함하는 시스템을 보여준다;
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 전력부 및 전력부 제어부를 보여준다;
도 3b는 도 3a의 데이터 저장의 구성의 예시를 보여준다;
도 4는 도 2의 중앙 노드의 예시를 보여준다;
도 5는 도 4의 사용자 데이터베이스의 구성의 예시를 보여준다;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 사용을 위한 제어 노드를 보여준다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사용을 위한 예시적인 장치 데이터베이스를 보여준다;
도 8a는 본 발명의 실시예에 따른 전력 망에 흐르는 전기의 하나 이상의 전기 특성들을 제어하기 위한 제어 노드에서 수행되는 예시적인 과정의 흐름도이다;
도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 전력 망에 흐르는 전기의 하나 이상의 전기 특성들을 제어하기 위한 전력부에서 수행되는 예시적인 과정의 흐름도이다;
도 9는 본 발명의 실시예에서의 사용을 위한 예시적인 제어 함수를 보여주는 그래프이다;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 사용을 위한 예시적인 통합된 제어 함수를 보여주는 그래프이다;
도 11은 전력부로부터의 기여도의 유한 시간 길이의 바람직한 기여도에 대한 영향을 보여준다;
도 12a는 본 발명의 실시예에 따라 간격들로 나눠진 제어 함수를 보여주는 그래프이다;
도 12b는 본 발명의 실시예에 따라 다중 기여도들로 나눠진 기여도를 보여준다;
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 사용을 위한 예시적인 제어 함수의 특성들을 보여준다;
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 사용을 위한 제어 함수의 시간-영역 표현 및 두 개의 주파수-영역 표현을 보여준다.
도 2는 본 발명의 실시예가 실시될 수 있는 전기 분산 네트워크를 나타낸다. 네트워크는 하나 이상의 제어 노드들(202)에 연결된 중앙 노드(200)를 포함한다. 제어 노드들은 지리적 영역, 예를 들어 국가, 지역, 주, 우편 번호 또는 전기 시장 지역, 또는 사용자 부지들(다시 말해, 거주지 또는 직장)을 포함하는 임의의 다른 영역을 각각 커버할 수 있다. 각각의 제어 노드들(202)은 전력선들(206)에 의해, 변전소들 및/또는 분산 피더들(distribution feeders)을 통해, 에너지 소모/공급 장치들(208a 내지 208l)에 연결될 수 있고, 이후 전력부들(208)로서 언급된다. 각각의 전력부들(208a 내지 208l)은 일반적으로 전기 에너지를 소모 및/또는 공급한다. 전기 에너지를 소모하는 전력부들(208)의 예시들은 전기 온수기들, 공조 유닛들, 및 세탁기들과 같은 가전 제품들뿐만 아니라 공장 기계과 같은 산업용 장치들을 포함한다. 전기 에너지의 공급자의 예시들은 태양전지 패널들 및 풍력-터빈들과 같은 전기 에너지의 발전기들, 배터리들과 같은 전기 저장 장치들을 포함한다. 여전히 다른 전력부들(208)은 때때로 전기 에너지를 소모할 수 있지만, 개인용 전기 자동차들(Personal Electric Vehicles; PEVs)과 같이 다른 전력부들(others)에 전기 에너지(it)를 제공할 수 있다. PEVs는 일반적으로 대용량의 전기를 저장하기 위한 용량을 가질 수 있고, 그것들이 고정되어있을 때 전기 네트워크에 연결될 수 있어, PEV의 배터리에 저장된 전기는 이러한 시간들에 네트워크로 도로 공급하여 수요가 많은 시간들에 네트워크에 대한 전력의 공급원으로서 사용되도록 허용한다.
용어 "전력부"는 특정 사업 부지들 또는 집과 같이, 개별 가전 제품들 또는 장치들뿐만 아니라 이러한 가전 제품들 및 장치들의 집합들을 포함하기 위해 여기에 사용된다. 각 전력부(208a 내지 208l)는 장치의 소유자가 제어 장치가 전력부(208a 내지 208l)로의/ 전력부(208a 내지 208l)로부터의 에너지 전달을 제어하도록 허용하는 제어 장치(control scheme)에 등록될 수 있다.
비록, 단순화를 위해서, 12개의 전력부들(208a 내지 208l) 만이 도 2에 도시되었지만, 실제로, 네트워크는 일반적으로 수백 또는 수천 개의 이러한 장치들을 포함할 것이 이해될 것이다.
각 등록된 전력부(208a 내지 208l)는 전력부(208a 내지 208l)로의/ 전력부(208a 내지 208l)로부터의 에너지의 전달(다시 말해, 공급 및/또는 소모)을 제어하는 연관된 전력부 제어부(power unit control unit)(210a 내지 210l)를 갖는다. 전력부 제어부(210)는 전기 분산 네트워크(102)로/전기 분산 네트워크(102)로부터 전력부(208)의 에너지 소모/공급을 감소/증가시기 위한 제어요소(304)뿐만 아니라, 예를 들어 스마트 미터(302)의 형태의 측정 장치를 포함한다. 제어 요소(304)는 전기 분산 네트워크(102) 및/또는 전력부(208)의 기능적 세트 포인트들이 전력부(208)에 의한 전기적 소모/공급을 변경하도록 허용하는 임의의 전기적 또는 전기 수단(예를 들어, 온도 조절 장치 또는 습도 센서, 조명 센서, 압력 센서 및 적외선 센서, 인버터 등)로/그것들로부터 전력부(208)를 연결/분리하기 위한 스위치를 포함할 수 있다.
전력부 제어부(210)는 또한 연관된 전력부(208)에 관한 프로파일 정보를 저장하는 저장부를 포함한다. 도 3b는 데이터 저장부(310)의 구성의 예시를 보여준다. 사용자 데이터베이스(406)에 기록된 각 전력부(208)를 위해, 전력부(208) 및/또는 전력부(208)가 속한 그룹을 식별하기 위한 연관된 전력부 식별자(512), 또한 전력부(208)를 식별하는 추가적인 식별자(514), 여기에서 "가상-식별자(pseudo-identifier)"로서 언급됨, 전력부(208)와 연관된 위치를 식별하는 위치 식별자(516), 사용자 정의 가용성(user defined availability)(518) 및 전력부(208)가 생성하기 위해 가용한 에너지의 양(520)과 같은 이용 가능한 기여도 및 전력부(unit)의 전력 특성(522), 예를 들어 최대 또는 평균 전력 소모/공급과 같은 기여도 특성들의 레이트와 같은 동작 특성들이 저장된다.
전력부 제어부(210)는 제어 노트(202)로부터 명령들을 수신하기 위해, 그리고 통신 인터페이스(306)를 통해 제어 노트(202)로 미터 측정들을 전송하기 위해 배치될 수 있다. 상술된 것과 같이, 전력부 제어부(210)는 이러한 측정을 마킹하기 위해 스마트 미터를 포함할 수 있다. 전력부들(208)의 하나 이상의 그룹들 각각의 기여도들 및/또는 특성들을 측정하는 다른 방법이 사용될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예들에서 WO2011/092265에서 설명된 것과 같은 방법이 사용될 수 있다.
전력부 제어부(210)는 장치를 측정하는 스마트 미터(302), 제어 요소(304), 및 통신 인터페이스(306)의 기능들을 제어하기 위해 배치된 프로세서(308)를 포함한다. 전력부 제어부(210)가 전력부들(208)에 대해 분리된 장치로서 여기에 도시되었지만, 몇몇 실시예들에서, 전력부 제어부들(210)은 전력부들(208)에 내장된다.
중앙 노드(200)의 예시적인 구성요소들이 도 4에 도시되었다. 중앙 노드(200)는 클락(402), 프로세서 형태의 프로세싱 수단(404), 사용자 데이터베이스(406), 통신 인터페이스 형태의 통신 수단(408), 및 사용자 인터페이스 형태의 입력 수단(410)을 포함한다.
사용자 데이터베이스(406)는 사용자 정보를 포함하는 사용자 계정들을 저장한다. 사용자 데이터베이스(406)를 위한 예시적인 기록 구조가 도 5에 도시되었다. 사용자 데이터베이스(406)는 사용자 식별자(502), 이름(504), 주소(506), 패스워드(508), 및 각 사용자에 의해 소유된 전력부들(208)의 리스트를 포함하는 장치 필드(510)를 포함한다. 사용자 데이터베이스(406)에 기록된 각 전력부(208)를 위해, 해당 전력부와 연관된 데이터 저장부(310)에 저장된 정보에 상응하는 정보, 다시 말해 전력부(208)를 식별하기 위한 연관된 전력부 식별자(512), 가상-식별자(514), 전력부(208)와 연관된 위치를 식별하는 위치 식별자(516), 사용자 정의 가용성(518) 및 전력부(208)가 생성하기 위해 가용한 에너지의 양(520)과 같은 이용 가능한 기여도, 및 예를 들어, 최대 또는 평균 유효 또는 무효 전력 소모/공급과 같은 전력부의 전력 특성(522)의 기여율 특성들과 같은 동작 특성들이 저장된다. 동작 특성들은 또한 전력부(208)를 위한 장치 유형(다시 말해, 장치가 예를 들어 공조 유닛인지, 냉장고인지, 또는 수중 히터(immersion heater)인지 여부), 및 에너지 복구 특성들과 같은 다른 특성들을 정의할 수 있다. 사용자 데이터베이스(406)는 또한 은행 세부사항들(bank details) 및/또는 사용자의 주소 또는 전화번호와 같은 연락처 세부사항들을 포함할 수 있다. 사용자 데이터베이스(406)에 저장된 정보의 사용은 아래에서 더욱 상세히 설명될 것이다.
사용자 인터페이스(410)는 ADSL과 같은 고정된 또는 무선 통신 수단, GSM, 및/또는 3G/4G와 같은 공용 셀룰러 시스템 또는 예를 들어 ZigbeeTM 또는 전력선 통신(Power Line Communications) 기반 사유 무선 네트워크(proprietary radio networks)를 통해 사용자에게/사용자로부터 정보를 전송하고 수신하도록 배치된다. 사용자 데이터베이스(406)는, 사용자 데이트베이스(406)에 저장된 패스워드를 정확히 입력하는 것에 의한 것과 같이, 인증 수단 및 접근 제어 메커니즘을 사용하는 사용자 인터페이스(410)를 통해 접근될 수 있고 업데이트될 수 있다. 사용자는 하나 이상의 전력부들(208)을 그의/그녀의(his/her) 계정에 사용자 인터페이스(410)를 통해 등록할 수 있고, 및/또는 전력부들과 연관된 사용자 데이터베이스(406)에 저장된 정보를 업데이트할 수 있다.
제어 노드(202)의 예시적인 구성요소들이 도 6에 도시되었다. 제어 노드(202)는 클락(602), 프로세서 형태의 프로세싱 수단(604), 장치 데이터베이스 형태의 제이터 저장부(606), 통신 인터페이스 형태의 통신 수단(608), 입력 장치 형태의 입력 수단(610) 및 영구 메모리(예를 들어, ROM(Read Only Memory)) 또는 임시 메모리(예를 들어, RAM(Random Access Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory))를 포함할 수 있는 메모리(612)를 포함한다. 메모리(612)가 장치 데이터베이스(606)에 대해 분리되어 도시되었지만, 몇몇 경우들에서 그것들은 결합될 수 있고, 예를 들어 장치 데이터베이스(606)는 메모리(612)에 포함될 수 있다.
장치 데이터베이스(606)는 통신 인터페이스들(408, 608) 사이에 설치될 수 있는 통신 링크(communications link)를 통해 제어 노드(202)에 전달될 수 있는 사용자 데이터베이스(406)의 일부를 포함한다. 이러한 통신 수단(communications)은 고정된 또는 무선 네트워크일 수 있고, 예를 들어 ADSL, GSM, 및/또는 3G/4G와 같은 공용 셀룰러 시스템 또는 예를 들어 ZigbeeTM 또는 전력선 통신 기반 사유 라디오 네트워크들에 따라 통신 수단을 포함할 수 있다.
장치 데이터베이스(606)를 위한 예시적인 기록 장치가 도 7에 도시되었다. 장치 데이터베이스(606)는 장치 식별자(702)와 같은 전력부들(208)에 관한 프로파일 정보, 가상-식별자(704), 장치 위치(706), 및 사용자 데이터베이스(206)에 관하여 상술된 것과 같이 동작 특성들(720, 722) 및 사용자 정의 가용성(708)과 같은 장치 동작 특성들을 포함한다.
입력 장치(610)는 제어 체계 운영자와 같은 당사자(party)로부터 명령들을 수신하도록 배치될 수 있다. 입력 장치(610)는 키보드 및/또는 마우스와 같이 고정된 입력 장치를 포함할 수 있다; 추가적으로 또는 대안적으로 이것은 ADSL과 같은 고정된 또는 무선 통신 수단, GSM, 및/또는 3G/4G와 같은 공용 셀룰러 시스템 또는 예를 들어 ZigbeeTM 또는 전력선 통신 기반 사유 무선 네트워크(proprietary radio networks)를 통해 명령들을 원격으로 수신하기 위한 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
아래에서 더욱 상세히 설명되는 것과 같이, 제어 노드(202)는 통신 인터페이스(608)를 통해 전력부들(208)로 요청들을 전송하도록 배치된다.
이러한 요청들은 장치 데이터베이스(606)에 저장된 장치 식별자들(702)을 사용하여 피어-투-피어 기반으로 전송될 수 있다; 장치 식별자들(702)은, 전력부들(208)이 이러한 요청들을 전송하는 것을 목적으로 식별될 수 있게 하는 IP 주소와 같은 네트워크 주소를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 제어 노드(202)로부터 전력부들(208)로의 통신은 브로드캐스트(broadcast)의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 장치 데이터베이스(606)는 전력부(208)가 배치된 그룹들을 식별하는 하나 이상의 식별자들을 저장할 수 있다. 특정 그룹들에 의한 수용을 위해 의도되는 전송들은, 그룹들 내의 전력부들(208)이 전송을 수용하도록 의도되는지 여부를 결정할 수 있도록 이러한 그룹들과 연관되는 식별자들을 포함할 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 전력부들(208)은 전력 장치(119)가 파워 소모 또는 파워 생성 장치인지 여부, 전력부(208)가 생성할 수 있는 기여도의 양에 따른 분류, 가용성의 시간에 따른 분류 등과 같이 하나 이상의 분류들에 기반하여 그룹들에 할당될 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 선택될 수 있는 그룹들에 더 세밀하게(granularity) 제공하기 위해, 그룹들은 하나 이상의 레벨들의 서브-그룹으로 분류될 수 있다.
전력부(208)가 속한 그룹들 및 서브-그룹들과 연관된 각각의 식별자들은 전력부(208)의 적합성에 대한 변화들을 반영하도록 그룹들 및 서브-그룹들의 멤버십을 위해 동적으로 변할 수 있다; 예를 들어 변화들은 제어 노드(202)에 의해 결정될 수 있다.
전력부들(208) 및/또는 그것들에 연관된 전력부 제어부(210)는 요청들 및 다른 정보를 제어 노드(202)로부터 수신하고, 정보를 제어 노드(202)로 전송하기 위해 통신 인터페이스(306)를 포함한다. 여기에서, 예를 들어, 전력부 제어부(210)를 참조하지 않고, 정보를 수신 및/또는 전송하는 전력부들(208)이 참조한다; 하지만, 이러한 참조에서, 이것은 또한 연관된 전력부 제어부(210)로 및/또는 연관된 전력부 제어부(210)로부터 전송되는 정보를 포함하는 것이 이해될 것이다.
장치 데이터베이스(606)에 저장된 몇몇 데이터는 사용자에 의해 제공되는 중앙 노드(200)에서 사용자 데이터베이스(406)로부터 수신된다; 예를 들어, 위치 표시자(location indicators)(516), 및 사용자 정의 장치 가용성(user defined device availability)(518)은 일반적으로 이러한 방법으로 장치 데이터베이스(606)로 제공된다. 위에서 언급된 가상 식별자들(pseudo identifiers)(514)은 이러한 목적을 위해 사용된다. 주어진 전력부(208)를 위해 장치 데이터베이스(606)에 저장된 가상 식별자들(704)은 사용자 데이터베이스(406)에서 상기 주어진 전력부(208)를 위한 가상 식별자들(514)과 동일하거나 이에 상응한다. 예를 들어, 사용자가 하나 이상의 그의/그녀의 장치들과 연관된 가영성과 같은, 정보를 사용자 인터페이스(410)를 통해 변경하기 때문에, 사용자 데이터베이스(406)에 저장된 정보에서 변화가 발생할 때, 중앙 노드(200)의 프로세서(404)는 이러한 변화를 통신 인터페이스(408)를 통해 제어 노드(202)로 전달할 수 있다. 데이터의 변화는 제어 노드(202)의 프로세서(604)가 장치 데이터베이스(606) 내의 관련 전력부(208)를 식별할 수 있게 하고, 장치 데이터베이스(606) 내의 해당 엔트리에 필요한 변화들을 생성할 수 있게 하는 해당 전력부의 식별자를 사용하여 전달된다. 유사하게, 제어 노드(202)로부터 중앙 노드(200)로 전송된 특정 전력부(208)에 관한 임의의 데이터는 관련 전력부(208)를 식별하기 위해 가상 식별자를 사용하여 전송될 수 있다.
이러한 방법으로 가상 식별자들을 사용하는 것은 다음과 같은 이유들로 데이터 보안을 향상시킨다. 먼저, 가상 식별자들은 제어 노드(202) 및 각각의 전력부(208) 사이에 통신을 위해 사용된 장치 식별자들과 다르기 때문에, 이것은 불법 제3자 모니터링 통신(nefarious third party monitoring)이 위치, 또는 통신이 관여하는 전력부들(208)의 임의의 다른 특성을 결정하는데 더욱 어려울 수 있다. 두 번째로, 가상 식별자들은, 장치 식별자들과 대조적으로, 예를 들어 문제의 전력부(208)의 네트워크 위치에 관한 임의의 정보를 자체적으로 제공하지 않는다. 이것은, 예를 들어, 전력부(208)의 위치, 및 제어되기 위해 가용한 시간 둘 모두, 후자는 전력부(208)가 위치한 곳의 특성이 그 시간에 비어있을 것을 나타내기 때문에 임의의 통신에서 "청취(listening in)" 할 수 있는 제3자에게 공개하는 것이 바람직하지 않으므로, 전력부(208)의 가용성 정보가 전달되는 상황들에서 이점이다. 가상 식별자들은 빈번히, 예를 들어 매일 데이터 보안을 더욱 개선하기 위해 변경될 수 있다.
중앙 노드(200) 및 제어 노드들(202) 사이에 통신은 일반적으로 통신 인터페이스들(408, 608)을 통한 것일 수 있다.
도 8a는 제어 노드(202)가 분산 장치(102)에 흐르는 전류의 하나 이상의 특성들을 제어하는 것에 의한 방법을 나타낸다. 다음 설명에서, 다양한 동작들을 수행하는 제어 노드(202)를 참조한다. 간결성을 위해 생략되었지만, 동작들은 일반적으로 클락(602)과 함께, 적절히 메모리(612)에 저장된 소프트웨어를 운영하는 프로세서(604)에 의해 수행된다는 것이 이해될 것이다.
단계(800)에서, 제어 노드(202)는 전력 망(102)에 흐르는 전기의 하나 이상의 특성들에 대해 생성되는 기여도를 결정한다. 일반적으로 생성되는 기여도는 시-변, 다시 말해 기여도가 생성되는 동안의 제어 주기 동안 변한다; 하지만 몇몇 경우들에서 기여도는 제어 주기 동안 시-변이 아니고, 예를 들어 사각형 형태의 기여도이다. 이러한 결정은 하나 이상의 특성들의 모니터링에 기반된다. 몇몇 실시예들에서, 제어 노드(202)는 모니터링된 값을 임계값과 비교하고, 모니터링된 값이 임계값을 초과할 때 동일하게 제어하기 위한 과정을 나타낸다. 예를 들어, 모니터링된 특성이 망 주파수인 경우, 제어 노드(202)는 모니터링된 주파수가 주어진 범위(예를 들어, 49Hz 내지 51Hz)를 벗어나면 제어 주기를 시작하도록 배치될 수 있다. 몇몇 배치들에서, 수학적 기법들(예를 들어, 다항식 피팅 기법들)이 모니터링된 특성에서 미래 편차(future deviation)를 식별하기 위해 적용될 수 있고, 도 8의 과정은 미래 편차를 예상하여 시작된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 기여도는 입력 장치(610)를 통해 수신된 정보에 기반하여 결정될 수 있다.
기여도는 특성에서의 편차를 위한 수정 또는 보정을 위해 요구될 수 있다. 예를 들어, 상술된 모니터링 및/또는 입력 장치(610)를 통해 수신된 명령들에 기반하여, 현재 또는 미래의 전력 공급 감소가 식별될 수 있고, 이것을 위한 보상은 수요에서 감소의 형태로 기여도를 요구할 수 있다. 예를 들어, 기상 조건들의 변화로 인한 풍력 또는 태양력 발전기와 같이 재생 가능 에너지원에 의한 전력 공급에서의 감소(또는 증가)가 있다. 그러므로, 이러한 공급원들에 의한 전력의 공급의 변화들은 기후에서 예상되는 변화들에 기반하여 예상될 수 있다.
단계(802)에서, 전력부들(208)은 선택된 기여도를 제공하도록 제어될 수 있다. 선택은 장치 데이터베이스(606)에 저장된 프로파일 정보에 기반하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 생성되는 기여도가 소모에서의 감소인 경우, 선택된 전력부들(208)의 평균 소모의 합계가 최대 요구된 감소와 동일하도록, 전력부들(208)은 동작 특성들 정보에 기반하여 선택될 수 있다. 선택은, 예를 들어 상술된 분류들에 따라 전력부들(208)의 그룹을 선택하는 것을 포함할 수 있다.
단계(804)에서, 단계(800)에서 결정된 기여도의 표현을 제공하는 제어 함수가 생성된다.
단계(806)에서, 제어 노드는 통신 인터페이스(608)를 통해 명령들을 선택된 전력부들(208)로 전송한다(여기에서, 전력부(208)로/전력부(208)로부터 전송되는 정보에 대한 참조는 연관된 전력부 제어부(210)로/그것으로부터 데이터를 전송하는 것을 포함한다; 유사하게, 전력부(208)에 의해 수행되는 동작들에 대한 참조는 전력부 제어부(210)에 의해 수행되는 각각의 동작들을 포함한다). 명령들은 단계(802)에서 선택된 전력부들(208)의 장치 데이터베이스(606)에 저장된 장치 식별자들(702)을 사용하여 다루어질 수 있고, 예를 들어, 상술된 그룹 식별자들을 사용하여 장치들의 그룹들로 브로트캐스트될 수 있다. 명령들은 제어 함수의 인디케이션을 포함하고, 도 8b를 참조하여 설명되는 것과 같이, 전력부들(208)이 전력 소모 및/또는 공급을 제어하도록 야기한다.
도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 명령들을 수신하고 전력 공급/소모를 제어하는 단일 전력부(208)의 예시를 보여준다. 단계(808)에서, 전력부(208)는 단계(806)에서 제어 노드(202)에 의해 전송된 명령들을 수신한다. 명령들은 제어 노드(202)에서 생성된 제어 함수를 포함한다.
단계(810)에서, 전력부(208)는 데이터 저장부(310)로부터 프로파일 정보를 검색한다. 이러한 프로파일 정보 및 수신된 제어 함수에 기반하여, 전력부(208)는 단계(812)에서 제어 함수에 의해 결정된 제어 주기 동안 전력부(208)에 의해 생성되는 기여도를 결정한다. 검색된 프로파일 정보는, 예를 들어 전력부(208)가 제어 주기 동안 생성하기 위해 가용한 유효 또는 무효 에너지의 양을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 대안적으로, 전력부(208)는 데이터 저장부(310)에 포함된 다른 정보, 예를 들어 전력부(208)의 전력 특성(322), 장치가 기여도를 생성하기 위해 가용한 제어 주기 동안의 시간 주기들 등으로부터의 기여를 위해 가용한 에너지의 양을 드라이브할 수 있다. 전력부(208)는 아래에서 더욱 상세히 설명되는 것과 같이 시작 시간 및/또는 시간-영역의 그것의 기여도와 같은 특성들을 제어 함수에 기반하여 결정한다.
단계(814)에서, 제어 장치로의/제어 장치로부터의 전력 흐름은 위 단계(812)에서 결정된 것과 같이 기여도에 따라 제어된다.
그러므로, 본 발명의 실시예들에서, 각각의 전력부들(208)로부터 기여도의 특성들의 결정이 전력부들(208) 자체에 의해 수행됨으로써, 제어 노드(202)가 각각의 전력부들(208)로부터의 기여도들을 조정하는 부담을 덜어준다. 제어 노드(202)에 의해 생성되는 제어 함수는 각각의 전력부들(208)이 그것들의 기여도를 제어하는 것에 따른 확률 분포 함수와 같은 분산 함수로서 동작한다. 다중 전력부들(208)로부터 조합된 기여도를 전체적으로 요구된 기여도와 동일하거나 근접한 결과들에 더한다.
제어 노드(202)는 각각의 장치에 대한 개별적인 스케줄들보다는, 다중 전력부들(208)에 대한 단일 제어 함수를 브로드캐스트하는 것만을 필요로 하기 때문에, 제어 노드(202)에서의 프로세싱 부담뿐만 아니라 전송 자원들에서의 부담도 상당히 감소시킨다.
도 9는 전기 분산 망(102)에 흐르는 전기의 특성에 대해 생성되도록 요구된 시변 기여도를 나타내는 제어 함수 f(t)의 예시를 보여주는 그래프이다. 상술된 바와 같이, 기여도는 망의 모니터링에 기반하여, 및/또는 예를 들어 네트워크 오퍼레이터로부터 제어 노드(202)에서 수신된 정보에 기반하여 제어 노드(202)에 의해 결정될 수 있다. 이러한 예시에서, 요구된 기여도는 제로(zero)와 W(max) 사이의 시간 주기(T)에 걸쳐 변화하는 감소된 전력 소모의 양에 대한 전력 소모/공급 균형에서의 변화(shift)인 것을 가정한다.
요구되는 전체 에너지 기여도는 도 9에서의 면적이다. 제어 노드(202)는 제어 주기(다시 말해, 제어 함수가 적용되는 동안의 주기) 동안 이러한 전체 에너지 기여도를 집합적으로 제공할 수 있는 전력부들(208)을, 예를 들어 제어 주기 동안 기여하기 위해 가용한 것과 같은, 장치 데이터베이스(606)에 포함된 프로파일 정보 및 전력부(208)가 제어 주기 동안 제공하기 위해 가용한 전력의 양에 기반하여 선택한다.
선택될 수 있는 전력부들(208)에 따른 다른 기준이 아래에서 설명된다.
도 9의 예시에서, 제어 함수는 결정된 기여도가 W(max) 와 동일한 시점에서 제공되는 P=1 의 확률값을 갖도록 정규화함으로써, 결정된 기여도에 기반하여 제어 노드(202)에서 생성된다. 이러한 정규화는 전력부(208)에서 대안적으로 수행될 수 있다.
전력부(208)가 그것들의 기여도의 특성들을 결정할 수 있는 예시적인 방법들이 설명된다.
도 10을 참조하여 제1 방법을 설명한다. 이러한 방법에서, 제어 함수 f(t)는 추가적인 함수 P(t)를 생성하기 위해 제어 주기(T)에 걸쳐 적분된다. 도 10은 도 9에 보여진 제어 함수 f(t)의 적분이고, 그것의 값이 0에서 1 사이에서 변하도록 정규화된 예시의 함수 P(t)를 보여준다.
P(t)가 생성되면, 전력부(208)는 난수 R을 생성한다; 도 10의 경우에서, 생성된 난수는 0에서 1 사이의 값을 갖는다. 전력부(208)는 이후 함수 P(t) 가 값 R을 갖는 시간 tR 를 식별한다. 설명되는 것과 같이, 이러한 시간 값 tR 은 이후 전력부(208)의 기여도의 시간 특성을 결정하기 위한 기초의 역할을 한다.
일반적으로 값 tR 은 기여도의 분산의 중심 역할을 한다. 전력부(208)가 두 개의 동작 상태들(온 및 오프)에서 동작할 수 있고, 상태들 사이에서 전환하기 위해 요구되는 시간이 무시할만한 경우에, 기여도는 구형파의 형태를 가질 수 있다; 이러한 경우에 시간 tR 은 기여도의 시작과 종료 시간들 사이의 중간-지점으로 설정될 수 있다.
제어 노드(202)에 의해 선택되는 각각의 전력부들(208)이 상술되는 방법을 사용하는 경우, 도 9에 의해 나타낸 기여도에 상응하는 크기 및 적어도 유사 형태를 갖는 집합적 기여도가 제공된다. 이것은 기여도를 생성하기 위해 주어진 시간 인스턴스(instance)를 선택하는 주어진 전력부(208)의 확률이, 복수의 이러한 전력부들(208)로부터의 합계 기여도가 적어도 대략 제어 함수의 형태를 따른다는 것을 의미하는 주어진 시간 인스턴스에서의 제어 함수의 값에 비례하기 때문이다. 이러한 방법은, 상술된 바와 같이 단순한 온/오프 메커니즘을 사용하여 실시되는 전력부(208)에서 임의의 정교한 제어 메커니즘을 필요로 하지 않는다;
전력부들(208)이 한정된 시간에 걸쳐 그것들의 기여도를 제공한다는 사실은 집단적 응답의 형태가 "확산됨"일 수 있는 것을 의미하고, 요구되는 형태로부터 벗어나는 기여도의 형태를 야기한다. 예를 들어, 도 11은 요구된 기여도가 구형파인 예시를 나타낸다; 이러한 경우에, 선택된 전력부들(208)로부터의 한정된 길이의 에너지 기여도는 수직 측면들(vertical sides)보다 기울기를 갖는 기여도를 생성한다.
이것은 다음 접근들에 의해 해결될 수 있다. 상술된 기법에 기반하여 시간 tR 을 결정하는 대신에, 전력부(208)는 제어 주기를 상당수의 이산 간격들 I1...I6로 분할한다. 도 12a는 전력부(208)가 길이(T)의 제어주기를 나타내는 제어 함수를 수신하는 예시를 나타낸다. 전력부(208)는 제어 주기 T 를 전력부(208)가 기여하기 위해 가용한 시간의 길이와 같아질 수 있는 길이 T0 의 간격들로 분할한다. 본 예시에서 T는 T0 의 정확한 배수가 아니므로, 길이 T1 이 T0보다 작은 하나의 주기가 포함된다. 본 예시에서, 전력부(208)는 감소된 길이 T1 을 갖기 위해 최종 간격 I6 을 선택했지만, 감소된 길이 T1 을 갖는 간격은 간격들의 시퀀스 내의 포인트에 포함될 수 있다.
제어 주기를 분리된 간격들 I1...I6로 분할하고, 전력부(208)는 하나 이상의 간격들을 랜덤으로 선택하고, 선택된 간격 동안 기여도를 제공한다. 감소된 길이 T1을 갖는 간격 I6 이 선택되는 경우에, 전력부(208)가 그것의 기여도의 길이를 감소시킬 수 있으면, 기여도의 시간 길이가 T1으로 감소되도록 할 수 있다.
이러한 방법은 복수의 전력부들(208)이 전기 분산 망(120)에 사각형 형태의 에너지 기여도를 집합적으로 제공하도록 할 수 있다. 상당히 많은 수의 전력부들(208)이 주어지면, 기여도의 요구되는 형태는 전력부들(208)의 조합된 기여도에 의해 제공된다.
요구되는 사각형-형태의 기여도를 나타내는 제어 함수를 수신하면, 전력부(208)는, 전력부(208)가 기여에 가용한 시간의 길이와 같이 그것의 특성들에 따른 간격들로 제어 주기를 분할할 수 있다. 제어 노드(202)는 이러한 특성들에 관한 특정 데이터를 갖도록 요구되지 않는다; 간격들의 길이의 결정은 전력부들(208)에 의해 개별적으로 수행된다.
제어 주기를 이산 간격들로 분할하는 이러한 방법은 제어 주기의 길이가 전력부(208)가 기여도를 제공하기 위해 가용한 시간 주기의 배일 때 특히 적절할 수 있다. 그러므로, 주어진 전력부(208)는 이러한 후자 방법, 또는 이용 가능한 기여도의 길이에 관한 제어주기의 길이에 기반하여 도 10을 참조하여 상술된 방법을 사용할지 여부를 선택할 수 있다. 예를 들어, 도 11a를 참조하여 설명된 방법이 사용되는 이용 가능한 기여도의 길이로 나눈 제어 기간의 길이에 대한 임계 값이 존재할 수 있다.
여기에서 요구되는 기여도의 형태가 사각형이 아니고, 동일하게 근사할 수 없는 경우, 요구되는 형태는 요구되는 기여도를 다른 제어 함수로써 각각을 나타내는 다중 기여도들로 분할함으로써 제공될(또는 근사할) 수 있고, 각각은 다른 그룹의 전력부들(208)에 제공된다.
예시가 도 12a에서 도시되고, 왼쪽 그래프에 도시된 기여도가 오른쪽에 도시된 3 개의 분리된 기여도들로 분할된다. 3개의 기여도의 각각은 별도의 제어 함수에 의해 표현되고, 별도의 전력부들(208)의 그룹들로 전송되고, 제어 노드(202)에 의해 선택된다. 별도의 그룹들로부터 조합된 기여도를 왼쪽 그래프에 도시된 요구된 기여도(또는 그것의 근사)에 더한다.
기여도의 요구되는 형태가 사각형-형태의 그룹으로 쉽게 형성 될 수 없는 경우, 제어 노드(202)는 요구되는 형태의 근사를 제공하도록 형태를 "평평하게(flatten)" 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 그것의 기여도를 제어하는 전력부(208)의 추가적인 예시가 설명된다. 이러한 추가적인 예시에서, 전력부(208)는 예를 들어 클락(402)에 의해 나타낸 것과 같은 시점에서 제어 함수의 값을 식별한다. 전력부(208)는 이후, 제어 함수에 의해 정의된 것과 같은 시간의 비율로 다른 동작 상태들에서 동작하도록, 전력부(208)의 동작 상태를 변화시킴으로써, 식별된 값에 따라 유효 또는 무효 전력 소모 또는 공급을 제어한다.
일 예로서, 온 상태에서 주어진 양의 전력을 소모하고 오프 상태에서 전력을 소모하지 않는, 온 및 오프, 두 개의 동작 상태들만 갖는 전력부(208)를 고려한다. 이러한 경우에, 제어 함수의 값(P)가 주어진 시점에서 주어지고, 전력부(208)에 의해 제공되는 기여도가 전력 소모를 감소시키는 것으로 가정하면, 전력부(208)는 오프 상태에서 P와 동일한 시간의 비율을 소비한다.
전력부(208)는, 예를 들어 인버터의 부분으로서 실시되는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation; PWM) 방법을 사용하여 그것의 기여도를 실시할 수 있다. 이러한 방법에서, 전력부(208)는, 관련 시간에서 제어 함수의 값에 의해 결정된 온 또는 오프에 소비되는 시간의 비율로, 일반적인 빠른 속도에서, 온 되거나 오프 된다. 스위칭의 속도는 일반적으로 전력부(208)의 동작에 악영향을 미치지 않도록 배치된다. 스위칭의 속도는 장치의 특성에 따라 다를 수 있다; 예를 들어, 전기 가열 장치들의 경우, 스위칭은 분당 몇 번일 수 있지만, 초당 최대 수 만 번이 전기 모터에 바람직할 수 있다.
위 예시에서, 전력부(208)가 두 개의 동작 상태들만을 갖지만, 임의의 수의 동작 상태들을 갖는 전력부들(208)이 본 발명 전력의 실시예들에서 사용될 수 있다. 여기에서 전력부(208)가 두 개 이상의 동작 상태들을 갖고, 전력부(208)가 제어 함수에 의해 정의된 응답을 생성하도록 제어될 수 있는 다양한 방법들이 존재할 수 있다.
예로서, 다음의 세 가지 동작 상태들을 갖는 전력의 소비자인 전력부(208)을 고려한다: 전력이 소모되지 않는 상태 1; 전력부(208)가 그것의 최대 전력 소모의 50 %에서 전력을 소모하는 상태 2; 및 전력부(208)가 그것의 최대 전력 소모의 100%에서 전력을 소모하는 상태 3. 주어진 시간에서 제어 함수의 값은 전력부(208)가 최대 전력 소모의 75%에서 전력을 생산해야 되는 것을 나타낸다는 것을 가정한다. 이러한 경우, 이것은 상태 2에서 50 %의 시간 및 상태 3에서 50 %의 시간을 동작함으로써 달성될 수 있다. 대안적으로 이것은 상태 1에서 25%의 시간 및 상태 3에서 75%의 시간을 동작함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 상태 1에서 10%의 시간, 상태 2에서 30%의 시간 및 상태 3에서 60%의 시간과 같이, 세 가지 동작 상태들 모두를 사용하는 추가적인 대안들 또한 가능하다. 상태들의 임의의 적절한 조합이 본 발명의 실시예들에서 사용될 수 있다.
PWM 제어의 시작 시간은, 분산 망(102)의 전력 소모/공급 균형에서 바람직하지 않은 변화를 생성 할 수 있는, 다중 전력부들(208)이 동시에 변조되는 것을 방지하기 위해 랜덤화 될 수 있다. 랜덤화는 예를 들어 0과 1 사이의 난수를 생성하고, 생성된 수에 기반하여, 미리 정해진 시작 간격(예를 들어, 1ms) 내의 시작 시간을 선택함으로써 실시될 수 있다.
이러한 추가적인 예시에서, 각 전력부(208)는 제어 함수의 값에 비례하여 시변 기여도를 제공한다. 따라서, 다중 전력부들(208)로부터의 집합적 기여도를 제어 노드(202)에 의해 결정된 것과 같은 기여도의 실질적으로 요구된 형태 및 크기를 갖는 기여도에 더한다. PWM 방법을 사용하여 기여하는 주어진 전력부(208)는 전체 제어 주기 동안 또는 그것의 일부 동안, 다른 시간들에서 기여하는 다른 장치들로 기여할 수 있다.
제어 노드(202)에 의해 선택된 전력부들(208)의 임의의 그룹에 대해, 그룹의 다른 전력부들(208)은 그것들의 기여도를 제어하기 위해 다른 방법들을 사용할 수 있다는 것을 주목해야 한다. 예를 들어, 그룹의 하나 이상의 전력부들(208)은 도 10을 참조하여 설명된 것과 같은 방법을 사용하여 기여도를 제공할 수 있고, 하나 이상은 도 11을 참조하여 설명된 방법을 사용할 수 있고 및/또는 하나 이상의 전력부들(208) 중 다른 장치들은 상술된 PWM 방법을 사용할 수 있다. 몇몇 경우들에서, 전력부(208)는 상술된 제어 방법들의 다중 형태들을 실시할 수 있는 능력을 가질 수 있고, 예를 들어 랜덤으로 또는 장치의 환경적 상황들에 따라 또는 공장 또는 필드 프로그래밍 우선 순위들(field programmed priorities)을 통해 또는 제어 노드(202)에 의한 제어를 통해 선택함에 따라 사용하도록 방법을 선택할 수 있다.
위에서 언급된 것과 같이, 제어 노드(202)는 각 제어부(208)가 제어 주기 동안 생성하기 위해 가용한 기여도의 양(예를 들어, 유효 또는 무효 에너지)에 기반하여 전력부들(208)을 선택할 수 있다.
몇몇 경우들에서, 전력부들(208)은 전력부(208)가 제공할 수 있는 최대 유효 또는 무효 전력과 같은 전력 특성들에 기반하여 선택될 수 있다. 전력부들(208)이 이용 가능한 에너지 기여도에 기반해서만 선택될 때, 선택된 전력부(208)로부터 이용 가능한 전력이 이러한 하이 피크들(high peaks)에 상응하는 기여도의 레이트를 전달하기에 불충분한 경우, 이것은 제어 함수의 하이 피크들에서 형태의 왜곡을 야기할 수 있다. 따라서, 제어 노드(202)는, 전체 조합된 최대 전력 전달이 제어 함수의 피크에서의 값과 적어도 동일하도록, 전력부들(208)이 전달할 수 있는 최대 전력에 적어도 부분적으로 전력부들(208)의 선택에 기초할 수 있다.
제어 노드(202)는 대체로 그것의 기여도를 제어하기 위해 각 전력부(208)에 의해 실시되는 특정 방법을 나타내는 정보에 액세스 할 필요가 없다. 기여도의 제공 방법은 각 전력부들(208)에 위임 될 수 있다.
하지만, 몇몇 경우들에서 제어 노드(202)가 전력부들(208)에 의해 실시되는 제어 방법을 나타내는 데이터에 접근하는 것이 유리할 수 있다; 이러한 데이터는 예를 들어 장치 데이터베이스(606)에 저장된 동작 특성들의 부분으로서 저장될 수 있다. 이것은, 예를 들어 도 13을 참조하여 설명되는 것과 같이, 하이 피크들을 갖는 제어 함수들의 경우에 집단적 기여도에서의 왜곡들이 억제되거나 방지될 수 있게 한다.
제어 노드(202)에 의해 접근 가능한 데이터는 세 가지 유형의 전력부(208)를 나타낼 수 있다:
a) 그것들의 기여도의 기간을 변경할 수 없는 전력부들(208);
b) 그것들의 기여도 기간을 변경할 수 있지만, 그것들의 순시 전력을 변경할 수 없는 전력부들(208)(예를 들어, 단순한 온/오프 장치들);
c) 그것들의 순시 전력을 변경할 수 있는 전력부들(208).
유형 a) 및 b)의 전력부들(208)은 도 10 및 도 11a를 참조하여 상술된 방법들을 사용할 수 있다. 전력부(208)의 기여도의 이용 가능한 시간 길이가 제어주기의 길이의 높은 비율인 경우에, 몇몇 경우들에서 이것은 프로파일 형태의 왜곡을 피하기 위한 선택으로 생략될 수 있다. 하지만, 몇몇 경우들에서, 예를 들어 왜곡의 정도가 허용 가능한 경우, 이러한 전력부들(208)은 포함될 수 있고, 도 10을 참조하여 설명된 방법을 사용할 수 있다. 유형 c)의 전력부들(208)은 PWM 방법에 의해 실시되는 것과 같이 상술된 추가적인 방법을 사용할 수 있다.
도 13은 T의 전체 시간 길이를 갖고, 특성 시간 길이 Tp 를 갖는 피크(1200)를 포함하는 제어 함수의 예시를 보여준다. 유형 a) 및 b)의 전력부들(208)에 대해, 제어 함수는 도 12b를 참조하여 상술된 것과 같이 세분화될(sub-divided) 수 있다.
유형 b)의 전력부들(208)은 그것들이 제어 주기의 상대적으로 작을 비율에만 기여하도록, 도 11a를 참조하여 설명된 방법을 사용하기 위해 그것들이 기여한 시간의 길이를 제한할 수 있다.
기여도의 레이트가 제어 함수의 값에 대한 비율로 제어되는 유형 c)의 전력부들(208)에 대해, 제어 함수의 평균 값에 대한 피크가 높은 경우, 전력부들(208)은 제어 주기 T에 걸쳐 그것들의 전체 이용 가능한 기여도를 제공하는 것으로부터 방지될 수 있다.
그러므로 유형 b) 및 유형 c)의 전력부들(208)은, 이러한 시나리오에서, 제어 주기 T 동안 전체 이용 가능한 기여도보다 적게 기여할 수 있다. 제어 노드(202)는 전력부들(208)을 선택할 때 이것을 고려할 수 있다. 예를 들어, 제어 노드(202)는 전력부(208)의 유형(예를 들어, a), b) 또는 c)) 및/또는 기여도의 이용 가능한 기간과 같은 동작 특성들을 고려하여, 이용 가능한 전력부(208)에 의해 수행된 기여도들의 시뮬레이션을 실행할 수 있고, 요구되는 전체 기여도 및 또한 요구되는 형태 둘 모두를 제공 할 수 있는 전력부들(208)의 조합을 선택할 수 있다.
상술된 방법들을 사용하여, 전력부들(208)의 그룹에 의해 생성되는 전기 특성에 대한 기여도를 나타내는 제어 함수에 기초하여, 각 전력부들(208)은 프로파일 정보 및 제어 함수에 기반하여 그것들의 각 기여도의 특성들을 결정한다. 이것은 실질적으로 제어 함수에 의해 나타나는 전체 기여도에 따른 집단적 기여도를 야기한다. 각 기여도들의 특성들은 각 전력부들(208) 자체에 의해 결정되기 때문에, 제어 노드(202)는 각 전력부들(208)로부터의 기여도의 조정 특성들과 함께 수반되는 부담으로부터 해방된다. 또한, 동일한 제어 함수가 전력부들(208)의 그룹들로 브로드캐스트되기 때문에, 각 전력부들(208)로 개별 명령들을 전송하는 경우에 비해 전송 자원에 대한 부담이 더 적다.
자원들에 대한 추가적인 절약이 설명되는 방법에 따라 이루어질 수 있다.
도 9, 도 11a, 도 11b 및 도 11c에 도시된 제어 함수의 이전의 예시들은 기여도의 시간-영역 표현들을 포함한다. 본 발명의 몇몇 실시예들에서, 제어 노드(202)로부터 전력부들(208)로 전송되는 명령어들은 기여도의 주파수-영역 표현을 포함 할 수 있다. 제어 노드(202)는 시간-영역 표현을 주파수-영역 표현으로 변환하기 위해 변환 프로세스를 수행 할 수 있다. 변환 프로세스는 예를 들어, 푸리에 변환 또는 웨이브릿 변환을 포함할 수 있다. 주파수-영역 표현을 포함하는 명령들의 수용에서, 전력부(208)는 이후 주파수-영역 표현을 시간-영역 표현으로 변환하기 위해 추가적인 변환 프로세스를 수행한다.
시간-영역 표현을 주파수-영역 표현으로 변환하는 것은 제어 함수를 정의하기 위해 요구되는 파라미터들의 수를 줄일 수 있다. 시간-영역 표현을 정의하기 위해, 상승 및 하강 시간들, 시작 및 정지 사간들, 다른 시간 인스턴스들에서 제어 함수의 값들 등과 같이 다중 파라미터들이 요구될 수 있다. 특히, 복잡한 제어 함수들에 대해, 요구되는 파라미터들의 수는 매우 많고, 제어 노드(202)와 전력부들(208) 사이의 연결에 부담을 준다.
주파수-영역 표현으로 변환하는 것은 제어 함수를 정의하기 위해 사용되는 파라미터들의 수를 줄일 수 있다. 주파수-영역 표현은, 예를 들어 푸리에 급수의 경우와 같이 일련의 복소수들을 포함 할 수 있다. 급수에서 텀들(terms)의 수는 예를 들어, 품질 요구 사항들에 따라 제한 될 수 있다.
도 13은 5 차 및 7 차 푸리에 급수 주파수 영역 표현들의 전력부(208)에서 시간-영역 표현으로의 변환의 결과와 함께 목표 제어 함수의 예시를 보여준다. 7 차 표현은 5 차 표현보다 목표 제어 함수로부터 더 적게 벗어나는 것을 볼 수 있다. 하지만, 7 차 표현은 5 차 표현보다 더 많은 파라미터들을 필요로 하고, 그러므로 제어 노드(202)와 전력부들(208) 사이의 연결에 더 큰 부담을 준다. 따라서 표현의 차수는 요구되는 제어 함수의 품질에 따라 변경될 수 있다.
위 예시는 푸리에 변환에 관한 것이다. 하지만, 예를 들어 푸리에-변환과 유사한 정보를 포함하는 직교 및 적분 웨이블릿 변환과 같은 다른 시간-주파수 변환을 포함하는 다른 유형들의 변환이 사용될 수 있지만, 웨이블릿의 추가적인 특성들로, 기저 함수의 더 높은 분석 주파수에서 더 높은 분해능을 가능하게 한다.
상술된 것과 같이 주파수-영역 표현을 사용하여 제어 함수들을 전달하는 방법이 다른 유형들의 스케줄링에 적용될 수 있다. 예를 들어, 제어 노드(202)가 위 방법들에 따라 각 장치들에 이것을 위임하는 것이 아니라, 그것의 기여도의 타이밍 및/또는 다른 특성들을 각 개별 장치에 특정하는 상황들에서 사용될 수 있다.
위 예시들이 분산 망에서 에너지 공급 및/또는 소모에 대한 기여도를 참조하여 설명되었지만, 설명된 방법들은 전기 네트워크(100, 102)에 흐르는 전기의 다른 특성들에 대한 기여도들에 동일하게 적용된다. 예를 들어, 상술된 방법들은 전기의 무효 전력 특성에 대한 기여도가 요구되는 경우, 예를 들어 WO2011/147852 A2에서 설명된 방법들과 함께, 또는 망의 주파수 특성에 기여하기 위해 전력 소모 및/또는 공급에서의 변화가 요구되는 경우에 사용될 수 있다.
여기에 설명된 기법들 및 방법들은 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 기법들은 하드웨어(하나 이상의 장치들), 펌웨어(하나 이상의 장치들), 소프트웨어(하나 이상의 모듈들), 또는 이것들의 조합들로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현은 하나 이상의 주문형 집접 회로들(Application-Specific Integrated Circuits; ASICs), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 장치(DSPD), 프로그래머블 로직 장치(PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 컨트롤러들, 마이크로 컨트롤러들, 마이크로 프로세서들, 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이것들의 조합 내에서 구현될 수 있다. 펌웨어 또는 소프트웨어에 대해, 구현은 여기에 설명 된 기능들을 수행하는 적어도 하나의 칩셋(예를 들어, 절차, 기능 등)의 모듈을 통해 수행 될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 데이터 저장부에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 데이터 저장부는 프로세서 내에서 또는 프로세서 외부에서 구현 될 수 있다. 후자의 경우에서, 그것은 본 기술 분야에 공지된 바와 같이 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 시스템의 구성요소들은 이에 관하여 설명된 다양한 양상들 등의 실현을 용이하게 하기 위해 추가 구성요소에 의해 재배치 및/또는 보완될 수 있고, 본 기술 분야의 당업자에 의해 인식되는 것과 같이, 이것들은 주어진 도면들에 기재된 정확한 구성에 제한되지 않는다.
위 실시예들은 본 발명의 예시적인 실시예들로서 이해되어야 한다. 본 발명의 추가적인 실시예가 고려된다. 예를 들어, 사용자는 중앙 노드(200)의 사용자 인터페이스(310)를 통해 중앙 노드(200)와 상호 작용하고 정보를 제공 할 수 있는 것이 상술되었다. 몇몇 구성들에서, 사용자는 다른 곳에 위치한 사용자 인터페이스를 사용하여 중앙 노드(200)와 대신 상호 작용할 수 있고, 또는 인터넷을 통해 중앙 노드(200)와 통신하기 위해 인터넷 브라우저를 사용할 수 있다. 몇몇 구성들에서, 사용자에 의해 수행되는 것으로 설명된 통신은 예를 들어, 사용자의 캘린더에 접근하도록 조정될 수 있는 컴퓨터 알고리즘 및/또는 예를 들어 사용자와 연관된 장치들의 이용 가능한 시간들을 결정하기 위한 다른 개인 정보를 사용하여 대신에 자동적으로 수행 될 수 있다.
또한, 제어 노드(202)는 통신하는 하나 이상의 전원부들(208)의 IP 주소와 같은 네트워크 주소를 나타내는 주소 데이터를 저장할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 전원부들(208)은 예를 들어, 가입자 식별 모듈 SIM 카드와 같이 통합된 고유 식별자를 가질 수 있으며, 이러한 경우에 주소 데이터는 MSISDN 번호와 같은 주어진 SIM 카드의 식별 번호를 포함한다. 몇몇 경우들에서, 전력부들(208)과 제어 노드들(202) 사이의 통신은 전력선 통신(Power Line Communication; PLC)으로 알려진 전력선들을 따라 데이터를 전송함으로써 발생할 수 있다.
중앙 노드(200) 및 제어 노드(202)는 컴퓨터화된 장치로서 구현될 수 있다. 그것들은 개별 구조들로 구현된 것으로서 상술되었다. 하지만, 이러한 노드들의 구성요소들 및 기능들, 예를 들어 사용자 및 장치 데이터베이스들은 복수의 분산된 물리적 구조들을 사용하여 분산된 방식으로 구현될 수 있다.
도 2에 도시된 시스템은 중앙 노드(200) 및 다중 제어 노드들(200)을 포함하지만, 몇몇 실시예들에서, 어떠한 중앙 노드(200)도 사용되지 않고 및/또는 하나의 제어 노드(202)만이 존재할 수 있다.
전기 분산 망(102)에 대한 에너지 기여도 등에 대해 언급되었지만, 본 발명의 실시예들은 전송 망(100)와 같은 전기 분산 네트워크의 다른 부분들에 동일하게 적용된다.
임의의 일 실시예와 관련하여 설명된 임의의 특징은 단독으로, 또는 설명된 다른 특징과 조합하여 사용될 수 있고, 임의의 다른 실시예들의 하나 이상의 특징들, 또는 임의의 다른 실시예들의 임의의 조합과 조합하여 사용될 수도 있는 것이 이해된다. 또한, 등가물들 및 상술되지 않은 변형들이 첨부된 특허 청구 범위에 정의된 본 발명의 범위로부터 벗어나지고 적용될 수도 있다.

Claims (28)

  1. 전력 망에 흐르는 전기의 하나 이상의 전기적 특성들을 제어하는 방법에 있어서, 상기 전력 망은, 각각이 상기 전력 망으로부터의 전력을 소모 및/또는 상기 전력 망으로 전력을 공급하도록 배치되는 분산된 복수의 전력부들에 연결되고, 상기 방법은:
    상기 분산된 복수의 전력부들 중 제1 전력부에서, 상기 전력 망으로부터의 전력 소모 및/또는 상기 전력 망으로의 전력 공급을 제어하기 위한 명령들을 수신하는 단계 ­상기 명령들은, 제어 주기 동안 상기 분산된 복수의 전력부들에 의해 생성되는 상기 하나 이상의 전기적 특성들에 대한 기여도의 특성들을 표현하는 제어 함수를 나타내는 데이터를 포함함-;
    데이터 저장부로부터, 상기 제1 전력부가 상기 제어 주기 동안 생성할 수 있는 기여도의 하나 이상의 특성들을 나타내는 프로파일 정보를 검색하는 단계;
    상기 제1 전력부에서, 상기 제어 함수 및 프로파일 정보에 기반하여, 상기 제어 주기 동안 제1 전력부에 의해 생성되는 하나 이상의 전기적 특성들에 대한 제1 전력부 기여도를 결정하는 단계; 및
    상기 제1 전력부 기여도에 따라 상기 전력 망으로부터의 전력 소모 및/또는 상기 전력 망으로의 전력 공급을 제어하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분산된 복수의 전력부들에 의해 생성되는 상기 하나 이상의 전기적 특성들에 대한 기여도는 시변 기여도(time-varying contribution)인
    방법.
  3. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전력부 기여도의 시간(timing) 특성을 난수 생성 프로세스(random number generation process)에 기반하여 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 시간 특성은 상기 제1 전력부 기여도를 개시하기 위한 시작 시간을 포함하는
    방법.
  5. 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시간 특성을 상기 제어 함수에 기반하여 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    적분된 제어 함수를 생성하기 위해 상기 제어 함수에 대해 적분 프로세스를 수행하는 단계;
    상기 난수 생성 프로세스를 사용하여 수를 생성하는 단계;
    상기 적분된 제어 함수가 상기 생성된 수에 상응하는 값을 갖는 시간 값을 결정하는 단계; 및
    상기 시간 특성을 상기 결정된 시간 값에 기반하여 결정하는 단계
    를 포함하는 방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 주기를 복수의 간격들로 나누는 단계;
    상기 복수의 간격들 중 하나를 임의로 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 간격 동안 상기 전력 망으로부터의 전력 소모 및/또는 상기 전력 망으로의 전력 공급을 제어하는 단계
    를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 간격들은 상기 제1 전력부가 상기 제1 전력부 기여도를 제공하기 위해 가용한 상기 제어 주기 동안 시간의 길이에 기반하여 선택되는
    방법.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 전력부는 복수의 동작 상태들에서 동작할 수 있고, 상기 하나 이상의 전기적 특성들에 대한 기여도는 상기 동작 상태에 따라 변하고, 상기 방법은 상기 제1 전력부의 동작 상태를 상기 제어 함수의 변화(variation)에 따라 변화시키는 단계를 포함하는
    방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 명령들은 상기 요구된 시변 기여도의 주파수-영역 표현(frequency-domain representation)을 포함하고, 상기 방법은 상기 주파수-영역 표현을 시간-영역 표현(time-domain representation)으로 변환하기 위해 변환 프로세스를 수행하는 단계를 포함하는
    방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 변환 프로세스는 푸리에 변환(Fourier transform) 또는 웨이블릿 변환(wavelet transform) 또는 유사한 시간-주파수 영역 변환 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 포함하는
    방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전기적 특성들은 에너지 특성을 포함하는
    방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로파일 정보는 기여를 위해 가용한 에너지의 양; 상기 제1 전력부의 전력 소모 또는 공급 특성; 및 상기 전력부가 상기 기여도를 제공하기 위해 가용한 기간 중 하나 이상을 나타내는
    방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을, 컴퓨터 장치 상에서 수행하기 위한 명령들을 포함하는
    컴퓨터 프로그램.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 전력부를 제어하도록 배치되는
    제어 장치.
  16. 전력 망에 흐르는 전기의 하나 이상의 유효 또는 무효 전기적 특성들(real or reactive electricity characteristics)을 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 전력 망은, 각각이 상기 전력 망으로부터의 전력을 소모 및/또는 상기 전력 망으로 전기적 유효 또는 무효 전력(electric real or reactive power)을 공급하도록 배치되는 분산된 복수의 전력부들에 연결되고, 상기 방법은:
    제어 시스템에서, 각각이 제어 주기 동안 상기 전력 망으로부터의 전력 소모 및/또는 상기 전력 망으로의 전력 공급을 위해 배치되는 복수의 전력부들에 의해 하나 이상의 전기적 특성들에 대해 생성되는 기여도를 결정하는 단계;
    상기 제어 시스템에서, 제1 복수의 상기 분산된 복수의 전력부들을 상기 결정된 기여도 및 상기 제1 복수의 전력부들에 관한 프로파일 정보에 기반하여 선택하는 단계 ­상기 프로파일 정보는 상기 전력부들의 하나 이상의 동작 특성들에 관한 정보를 포함함-;
    상기 제어 시스템에서, 상기 결정된 기여도의 특성들의 표현을 제공하는 제어 함수를 생성하는 단계; 및
    상기 제어 시스템의 통신 수단을 통해, 전력 소모 및/또는 공급을 제어하기 위해, 명령들을 상기 제1 복수의 전력부들로 전송하는 단계 ­상기 명령들은 상기 제어 함수의 인디케이션(indication)을 포함함-
    를 포함하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 결정된 기여도는 시변 기여도인
    방법.
  18. 제16항 및 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기여도를 결정하는 단계는 요구된 기여도를 복수의 기여도들로 나누는 단계를 포함하고, 상기 방법은 다른 복수의 상기 분산된 복수의 전력부들을 상기 복수의 기여도들의 각각에 대해 선택하는 단계를 포함하는
    방법.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기여도의 결정은 상기 기여도의 시간-영역 표현을 결정하는 단계를 포함하고; 및
    상기 제어 함수의 생성은, 상기 명령들이 상기 제어 함수의 주파수-영역 표현을 포함하도록, 주파수-영역 표현을 생성하기 위한 변환 프로세스를 수행하는 단계를 포함하는
    방법.
  20. 제21항에 있어서,
    상기 변환 프로세스는, 상기 주파수-영역 표현의 적어도 하나의 특성이 품질 요건(quality requirement)에 따라 변하도록, 정밀도 요건(precision requirement)에 기반하여 수행되는
    방법.
  21. 제19항 및 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변환 프로세스는 푸리에 변화 또는 웨이블릿 변환 또는 유사한 시간-주파수 영역 변환 중 적어도 하나를 포함하는
    방법.
  22. 제16항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전기적 특성들은 에너지 특성을 포함하는
    방법.
  23. 제16항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로파일 정보는: 상기 제어 주기 동안 기여를 위해 가용한 에너지의 양; 전력 소모 또는 공급 특성; 기여도를 제공하기 위한 가용성의 기간; 및 이러한(its) 기여도를 제어하도록 주어진 전력부에 의해 사용된 방법 중 적어도 하나를 포함하는
    방법.
  24. 제16항 내지 제23항 중 어느 한 항에 따른 방법을, 컴퓨터 장치 상에서 수행하기 위한 명령들을 포함하는
    컴퓨터 프로그램.
  25. 제16항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위해 배치되는
    제어 시스템.
  26. 전력 망에 흐르는 전기의 하나 이상의 전기적 특성들을 제어하기 위한 제어 시스템에 있어서, 상기 전력 망은, 각각이 상기 전력 망으로부터의 전력을 소모 및/또는 상기 전력 망으로 전력을 공급하도록 배치되는 분산된 복수의 전력부들에 연결되고, 상기 제어 시스템은:
    프로세싱 수단; 및
    통신 수단
    을 포함하고,
    상기 프로세싱 수단은:
    각각이 제어 주기 동안 상기 전력 망으로부터 전력을 소모 및/또는 상기 전력 망으로 전력을 공급하도록 배치되는 복수의 전력부들에 의해 상기 하나 이상의 전기적 특성들에 대해 생성되는 기여도를 결정하고;
    제1 복수의 상기 분산된 복수의 전력부들을 상기 결정된 기여도 및 상기 제1 복수의 전력부들에 관한 프로파일 정보에 기반하여 선택하고 -상기 프로파일 정보는 상기 전력부들의 하나 이상의 동작 특성들에 관한 정보를 포함함-;
    상기 결정된 시변 기여도의 특성들의 표현을 제공하는 제어 함수를 생성하고;
    상기 통신 수단을 통해, 전력 소모 및/또는 공급을 제어하기 위해 명령들 ­상기 명령들은 상기 제어 함수의 인디케이션을 포함함-을 상기 제1 복수의 전력부들로 전송하도록 배치되는
    제어 시스템.
  27. 전력 망에 흐르는 전기의 하나 이상의 특성들을 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 전력 망은, 각각이 상기 전력 망으로부터의 전력을 소모 및/또는 상기 전력 망으로 전력을 제공하도록 배치되는 분산된 복수의 전력부들에 연결되고, 상기 방법은:
    제어 시스템에서, 각각이 제어 주기 동안 상기 전력 망으로부터의 전력 소모 및/또는 상기 전력 망으로 전력을 공급하도록 배치되는 복수의 전력부들에 의해 상기 하나 이상의 특성들에 대해 생성되는 시변 기여도를 결정하는 단계;
    상기 제어 시스템에서, 제1 복수의 상기 분산된 복수의 전력부들을 상기 결정된 기여도 및 상기 제1 복수의 전력부들에 관한 프로파일 정보에 기반하여 선택하는 단계 ­상기 프로파일 정보는 상기 전력부들의 하나 이상의 동작 특성들에 관한 정보를 포함함-;
    상기 제어 시스템의 통신 수단을 통해, 상기 제어 주기 동안 전력 소모 및/또는 공급을 제어하기 위한 명령들을 상기 제1 복수의 전력부들의 각각으로 전송하는 단계
    를 포함하고,
    주어진 상기 제1 복수의 전력부들 중 하나로 전송된 상기 명령들은, 상기 하나 이상의 특성들에 대해 상기 주어진 전력부에 의해 생성되는 시변 기여도의 주파수-영역 표현을 포함하는
    방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 주어진 전력부에 의해 생성되는 시변 기여도의 시간-영역 표현을 결정하는 단계; 및
    상기 시간-영역 표현을 상기 주파수-영역 표현으로 변환하기 위해 변환 프로세스를 수행하는 단계
    를 포함하는 방법.
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