KR20170071957A - 홈 DR(Demand Response)에 참여하는 방법, 홈 DR 서버 및 시스템 - Google Patents

홈 DR(Demand Response)에 참여하는 방법, 홈 DR 서버 및 시스템 Download PDF

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KR20170071957A
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Abstract

홈 DR(Demand Response) 서버에서 수행되는 홈 DR 참여 방법은 복수의 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 모니터링하는 단계, 외부 서버로부터 DR 발령 정보를 수신하는 단계, DR 발령 정보, 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발하는 단계, 각 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 결정하는 단계 및 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 각 DR 참여 가정의 DR 참여를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

홈 DR(Demand Response)에 참여하는 방법, 홈 DR 서버 및 시스템{MATHOD FOR MANAGING HOME DEMAND RESPONSE, HOME DEMAND RESPONSE SERVER AND SYSTEM}
본 발명은 홈 DR에 참여하는 방법, 홈 DR 서버 및 시스템에 관한 것이다.
수요 관리 사업은 크게 신뢰성 DR(DEMAND RESPONSE)과 경제성 DR을 포함하고, 이 중 신뢰성 DR은 주로 여름과 겨울에 국내 전력 공급 상황이 비상 상황에 처한 경우에, 전력 거래소(KPX)가 전력 거래소에 등록한 고객사들에게 전력를 감축할 것을 지시하는 제도이다.
수요 관리 사업자는 전력거래소와 고객사들 사이의 중개 역할을 하는 수요 관리 사업을 수행하는 사업자로서, 고객사들을 모집하여 수요 자원으로 등록하고 고객사들이 제대로 감축하여 많은 시장 정산금을 받을 수 있도록 관리하는 역할을 하고 있다.
일반적인 가정의 경우에는 전력 사용량이 많지 않기 때문에 수요 관리 사업자는 고객사로서 주로 대규모의 공장을 보유한 기업들만을 상대하고 있다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2013-0120657호에는 EMM 클라이언트는 건물 내 전력 소비 기기들에 대한 정보, 에너지 설비 운용 정보 및 환경 정보를 수집하고, EMM 원격 관제 센터와 건물 에너지 설비에 대한 제어 및 관리 정보를 교환하여, 기기별 전력 소비를 제어하고, 전력 유틸리티 사업자 시스템인 DR 클라이언트와 연동하여, DR 클라이언트로부터 DR 신호를 수신하고, DR 신호에 대한 건물 내 전력 시스템의 제어 현황 및 상태 정보를 DR 클라이언트에게 송신하고, EMM 원격 관제 센터는 복수의 원격 빌딩에 대한 에너지 정보를 취합하고, 스마트 그리드에 대한 정보를 모니터링하고, 스마트 그리드 시스템에 대한 DR 신호 등을 고려하여 원격 빌딩에 대한 에너지 효율화 운용 방안을 도출하여 EMM 클라이언트에게 건물 에너지 설비에 대한 제어 및 관리 정보를 전달하는 구성이 개시되어 있다.
복수의 가정 각각에 설치된 DR(Demand Response) 디바이스를 통해 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 모니터링하고, 외부 서버로부터 수신한 DR 발령 정보와 모니터링된 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발함으로써 각 DR 참여 가정의 DR 참여를 제어하고자 한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 홈 DR(Demand Response) 서버에서 수행되는 홈 DR 참여 방법은 복수의 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 모니터링하는 단계, 외부 서버로부터 DR 발령 정보를 수신하는 단계, 상기 DR 발령 정보, 상기 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발하는 단계, 각 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 결정하는 단계 및 상기 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 각 DR 참여 가정의 DR 참여를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 홈 DR 서버는 복수의 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 모니터링하는 모니터링부, 외부 서버로부터 DR 발령 정보를 수신하는 DR 발령 수신부, 상기 DR 발령 정보, 상기 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발하는 DR 참여 가정 선발부, 각 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 결정하는 DR 스케쥴링부 및, 상기 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 각 DR 참여 가정의 DR 참여를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 3 측면에 따른 홈 DR(Demand Response) 시스템은 복수의 DR 디바이스 및 홈 DR 서버를 포함하되, 상기 DR 디바이스는 해당 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 모니터링하고, 상기 DR 참여 기기 정보 및 각 가정의 환경 정보를 상기 홈 DR 서버로 전송하고, 상기 홈 DR 서버의 제어 명령에 기초하여 DR 참여 기기를 제어하도록 구성되고, 상기 홈 DR 서버는 외부 서버로부터 DR 발령 정보를 수신하고, 상기 DR 발령 정보, 상기 DR 참여 기기 정보 및 상기 환경 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발하고, 각 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 결정하고, 상기 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 상기 DR 디바이스로 상기 DR 참여 기기의 제어 명령을 전송하도록 구성될 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 복수의 가정 각각에 설치된 DR(Demand Response) 디바이스의 센서를 통해 DR 참여 기기의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 모니터링할 수 있다. 또한, 외부 서버로부터 수신한 DR 발령 정보와 모니터링된 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발하고, 선발된 각 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 통해 각 DR 참여 가정의 DR 참여를 효과적으로 제어하면서 각 가정의 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 DR(Demand Response) 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 홈 DR 서버의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 가정의 DR 참여 기기를 모니터링하는 DR 디바이스를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, DR 참여 가정의 DR 참여 순서를 결정하기 위한 예시적인 표이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, DR 참여 가정의 DR 참여 제어 과정을 나타낸 예시적인 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 DR 서버에서 수행되는 홈 DR 참여 방법을 나타낸 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하, 첨부된 구성도 또는 처리 흐름도를 참고하여, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 DR(Demand Response) 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 홈 DR 시스템은 홈 DR 서버(100) 및 복수의 DR 디바이스(110)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 1의 홈 DR 시스템은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 도 1을 통해 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니며, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 도 1과 다르게 구성될 수도 있다.
복수의 DR 디바이스(110)는 복수의 각 가정에 설치된 셋톱박스일 수 있다. 복수의 DR 디바이스(110)는, 예를 들어 IR(Infrared Ray) 센서를 통해 각 가정에 구비된 하나 이상의 DR 참여 기기(예컨대, 냉난방기, 조명 등을 포함하는 전자기기)와 근거리 무선 통신할 수 있다. 센서의 종류는 IR 센서에 한정되지 않으며, 근거리 통신이 가능한 다양한 종류의 센서가 채택될 수 있다.
복수의 DR 디바이스(110)는 IR 센서를 통해 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 모니터링하고, DR 참여 기기 정보 및 각 가정의 환경 정보를 홈 DR 서버(100)에게 전송할 수 있다. 여기서, DR 참여 기기 정보는 각 가정마다 각 DR 참여 기기의 가동 여부 및 사용량을 포함하고, 각 가정의 환경 정보는 각 가정의 온도 및 습도를 포함할 수 있다.
홈 DR 서버(100)는 외부 서버(미도시)로부터 DR 발령 정보(전력의 감축 시간 및 목표 감축 용량을 포함)를 수신하고, 복수의 DR 디바이스(110)로부터 DR 참여 기기 정보 및 각 가정의 환경 정보를 수신할 수 있다.
홈 DR 서버(100)는 DR 발령 정보, 각 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발하고, 각 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 결정할 수 있다.
홈 DR 서버(100)는 선발된 DR 참여 가정들의 실내 환경을 파악하여 기설정된 기준에 따라 DR 참여 가정의 DR 참여 순서를 조정하여 전력 감축을 수행할 수 있다.
홈 DR 서버(100)는 DR 참여 스케쥴링에 기초하여, 각 DR 디바이스(110)에게 DR 참여 기기의 제어 명령을 전송할 수 있다.
복수의 DR 디바이스(110)는 홈 DR 서버(100)의 제어 명령에 기초하여 DR 참여 기기를 제어할 수 있다.
일반적으로, 도 1의 홈 DR 시스템의 각 구성요소들은 네트워크(120)를 통해 연결된다. 네트워크는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크(network)의 일례에는 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 3G, 4G, 5G 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
이하에서는 도 1의 홈 DR 시스템의 각 구성요소의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 1에 도시된 홈 DR 서버(100)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 홈 DR 서버(100)는 모니터링부(200), DR 발령 수신부(210), DR 참여 가정 선발부(220), DR 스케쥴링부(230), 제어부(240) 및 DB(250)를 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 홈 DR 서버(100)는 본 발명의 하나의 구현 예에 불과하며, 도 2에 도시된 구성요소들을 기초로 하여 여러 가지 변형이 가능하다.
모니터링부(200)는 각 가정에 설치된 DR 디바이스(110)에게 DR 참여 기기 정보 및 각 가정의 환경 정보를 요청할 수 있다. 예를 들어, DR 디바이스는 IR 센서를 탑재한 셋톱박스일 수 있다. 여기서, DR 참여 기기 정보는 각 가정마다 기저장된 각 DR 참여 기기의 가동 여부 및 사용량을 포함할 수 있다. 각 가정의 환경 정보는 각 가정의 온도 및 습도 정보를 포함할 수 있다.
모니터링부(200)는 각 가정의 DR 디바이스(110)로부터 수신한 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 통해 DR에 참여 가능한 가정 및 해당 가정의 DR 참여 기기를 모니터링할 수 있다.
잠시 도 3을 참조하여 가정의 DR 참여 기기를 모니터링하는 DR 디바이스를 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 가정의 DR 참여 기기를 모니터링하는 DR 디바이스(111)를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 홈 DR 서버(100)로부터 DR 참여 기기 정보 및 가정의 환경 정보에 대한 전송을 요청 받은 경우, DR 디바이스(111)는 DR 디바이스(111)에 탑재된 IR 센서(300)를 통해 복수의 DR 참여 기기(301 내지 303)의 DR 참여 기기 정보 및 가정의 환경 정보를 실시간으로 모니터링하여 홈 DR 서버(100)에게 전송할 수 있다. 이와 달리, DR 디바이스(111)는 홈 DR 서버(100)의 요청과 무관하게 복수의 DR 참여 기기(301 내지 303)의 DR 참여 기기 정보 및 가정의 환경 정보를 실시간으로 제공할 수도 있다.
예를 들면, DR 디바이스(111)는 IR 센서(300)를 통해 가정에 설치된 냉난방기의 가동 여부, 냉난방기의 전력 사용량, 냉난방기에 표시된 가정의 온도 및 습도 정보 등을 모니터링하여 홈 DR 서버(100)에게 전달할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, DR 발령 수신부(210)는 외부 서버(미도시)로부터 DR 발령 정보를 수신할 수 있다. 여기서, DR 발령 정보는 DR 발령에 대한 전력의 감축 시간 및 목표 감축 용량을 포함할 수 있다. 이 때, 전력의 감축 시간은 DR 발령 시작 시점부터 DR 종료 시점까지의 시간 정보를 포함할 수 있다.
DR 참여 가정 선발부(220)는 DR 발령 정보, 각 가정의 DR 참여 기기 정보 및 각 가정의 환경 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발할 수 있다.
예를 들면, DR 참여 가정 선발부(220)는 DR 참여 기기 정보에 포함된 DR 참여 기기의 가동 여부에 기초하여, DR 참여 기기가 작동 중인 가정만에 기초하여 DR 참여 가정으로 선발할 수 있다.
DR 참여 가정 선발부(220)는 각 DR 참여 기기의 가동 여부 및 사용량에 기초하여 총 감축 가능 용량을 계산하고, 목표 감축 용량 및 총 감축 가능 용량을 비교할 수 있다.
예를 들면, DR 참여 가정 선발부(220)는 선발된 복수의 DR 참여 가정의 각 DR 참여 기기의 사용량에 기초하여 절감할 수 있는 총 전력량을 파악할 수 있다.
DR 참여 가정 선발부(220)는 목표 감축 용량보다 총 감축 가능 용량이 더 큰 경우, 선발된 복수의 DR 참여 가정의 과거 참여율을 분석하고, 각 DR 참여 기기의 가동 여부 및 사용량과, 과거 참여율에 기초하여 목표 감축 용량을 충족하도록 복수의 DR 참여 가정을 선발할 수 있다.
예를 들면, DR 참여 가정 선발부(220)는 목표 감축 용량보다 총 감축 가능 용량이 더 큰 경우, 선발된 복수의 DR 참여 가정의 과거 참여율을 내림차순으로 정렬한 후, 상위에 있는 DR 참여 가정 중 목표 감축 용량을 충족할 수 있는 DR 참여 가정을 우선적으로 선발하고, 남은 DR 참여 가정 중에서 목표 감축 용량의 20%를 충족할 수 있는 복수의 DR 참여 가정을 추가로 선발할 수 있다. DR 참여 가정을 추가로 선발함으로써, 우선적으로 선발된 DR 참여 가정에서 목표 감축 용량을 채우지 못하더라도 예비로 대기 중인 추가로 선발된 DR 참여 가정에서 해당 목표 감축 용량을 채워 전력 절감 목표를 달성할 수 있다.
DR 참여 가정 선발부(220)는 총 감축 가능 용량이 목표 감축 용량보다 크지 않은 경우, DR 참여 기기가 작동 중인 모든 가정을 DR에 참여시키며 각 가정의 환경 정보에 기초하여 각 가정의 DR 참여 순서를 결정할 수 있다.
DR 참여 가정 선발부(220)는 각 DR 참여 가정의 온도 및 습도에 기초하여 복수의 DR 참여 가정의 쾌적도를 산출하고, 복수의 DR 참여 가정을 쾌적도에 기초하여 DR 참여 순서를 조정할 수 있다.
예를 들면, DR 참여 가정 선발부(220)는 여름철에 DR 참여 가정에 대한 쾌적도가 기설정된 기준보다 높은 가정에 대해서, 해당 가정의 냉방기 가동에 대한 전력 감축을 우선순위로 수행할 수 있다.
DR 스케쥴링부(230)는 각 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 결정할 수 있다.
잠시 도 4를 참조하여, DR 참여 가정 선발 및 선발된 DR 참여 가정의 DR 참여 순서에 대해 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, DR 참여 가정의 DR 참여 순서를 결정하기 위한 예시적인 표이다.
도 4를 참조하면, 홈 DR 서버(100)는 복수의 가정 중에서 DR 참여 기기가 가동 중인 가정을 DR 참여 가정으로서 선발한 다음, 선발된 복수의 DR 참여 가정의 환경 정보(온도 및 습도)(401), 선발된 복수의 DR 참여 가정에 대한 과거 참여율 및 DR 참여 기기의 사용량에 기초하여 복수의 DR 참여 가정의 DR 참여 순서(403)를 결정할 수 있다.
예를 들면, 홈 DR 서버(100)는 복수의 DR 참여 가정의 환경 정보(온도 및 습도)(401)에 기초하여, Home 1(405), Home 13(407), Home 31(409), Home 24(411), Home 16(413) 순으로 쾌적도가 높다는 것을 판단할 수 있다. 예를 들면, 쾌적도는 여름철의 경우 온도 및 습도가 낮을수록 쾌적도가 높게 판단될 수 있고, 겨울철의 경우 온도가 높고 습도가 낮을수록 쾌적도가 높게 판단될 수 있다.
또한, 홈 DR 서버(100)는 쾌적도가 높은 순으로 DR 참여 순서(403)를 결정할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, DR 스케쥴링부(230)는 DR 발령에 대한 전력의 감축 시간을 복수의 서브 감축 시간으로 분할하고, 각 서브 감축 시간마다 감축 용량을 산정할 수 있다.
DR 스케쥴링부(230)는 각 서브 감축 시간마다 목표 감축 용량을 충족하도록 적어도 하나의 DR 참여 가정을 할당할 수 있다.
여기서, 기설정된 주기는 DR에 참여 가능한 가정수에 따라 결정될 수 있고, 제 1 주기의 DR에 참여한 가정은 제 2 주기에 DR 참여 대상에서 제외될 수도 있다.
제어부(240)는 기설정된 주기별로 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 각 DR 참여 가정의 DR 참여를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(240)는 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 각 가정의 DR 디바이스(110)에게 DR 참여 기기의 제어 명령을 전송할 수 있다. 여기서, DR 참여 기기의 제어 명령은 DR 참여 기기의 전원을 온오프(on/off)하도록 하는 명령을 포함할 수 있다.
잠시 도 5를 참조하여, DR 참여 가정의 DR 참여 제어 과정을 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, DR 참여 가정의 DR 참여 제어 과정을 나타낸 예시적인 그래프이다.
도 5를 참조하면, 홈 DR 서버(100)는 선발된 복수의 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 결정할 수 있다.
홈 DR 서버(100)는 DR 발령 정보에 포함된 감축 시간(DR 발령시점(500)부터 DR 종료시점(501)까지의 전력 감축이 이루어지는 시간)을 복수의 서브 감축 시간(505, 507, 509)으로 분할할 수 있다.
홈 DR 서버(100)는 각 서브 감축 시간(505, 507, 509)마다 각 DR 참여 가정의 전력에 대한 감축 용량을 산정하고, 각 DR 참여 가정에게 산정된 감축 용량을 할당할 수 있다.
홈 DR 서버(100)는 각 가정의 환경 정보(온도 및 습도 정보를 포함)에 기초하여 복수의 DR 참여 가정에 대한 DR 참여 순서를 조정할 수 있다.
홈 DR 서버(100)는 복수의 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 DR 참여 순서대로 각 서브 감축 시간(505, 507, 509)마다 DR 참여 가정에게 할당된 감축 용량만큼 각 가정의 DR 디바이스에게 DR 참여 기기의 전원을 차단하도록 하는 명령을 전송하고, 각 서브 감축 시간마다(505, 507, 509) DR 참여 가정에서 할당된 감축 용량을 충족하게 되면 각 가정의 DR 디바이스에게 DR 참여 기기의 전원을 공급하도록 하는 명령을 전송할 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 DR 참여 가정(Home 1)의 최대 전력 감축 용량이 5 kw이고, 제 2 DR 참여 가정(Home 13)의 최대 전력 감축 용량이 7 kw이고, 제 3 DR 참여 가정(Home 31)의 최대 전력 감축 용량이 3 kw이고, 제 4 DR 참여 가정(Home 24)의 최대 전력 감축 용량이 6 kw이고, 제 5 DR 참여 가정(Home 16)의 최대 전력 감축 용량이 3 kw이고, 각 서브 감축 시간(505, 507, 509)마다 12kw를 감축한다고 가정하면, 홈 DR 서버(100)는 제 1 서브 감축 시간(505) 동안 제 1 DR 참여 가정(Home 1)과 제 2 DR 참여 가정(Home 13)에서 적어도 하나 이상의 DR 참여 기기의 전원을 차단하도록 제어하여 12kw의 감축을 시도하고, 제 2 서브 감축 시간(507) 동안 제 3 DR 참여 가정(Home 31), 제 4 DR 참여 가정(Home 24) 및 제 5 DR 참여 가정(Home 16)에서 적어도 하나 이상의 DR 참여 기기의 전원을 차단하도록 제어하여 12kw의 감축을 시도할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, DB(250)는 각 가정의 DR 디바이스(110)로부터 수신한 복수의 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 저장할 수 있다. 또한, DB(250)는 외부 서버(미도시)로부터 수신한 DR 발령 정보를 저장할 수 있다. 또한, DB(250)는 각 가정의 DR 디바이스(110)로 DR 참여 기기의 제어 명령을 전송한 시간을 기록하여 저장할 수 있다.
DB(250)는 홈 DR 서버(100) 내부의 각 구성요소들 간에 입력 및 출력되는 데이터를 저장하고, 홈 DR 서버(100)와 홈 DR 서버(100) 외부의 구성요소들간에 입력 및 출력되는 데이터를 저장한다. 이러한 DB(250)의 일 예에는 홈 DR 서버(100) 내부 또는 외부에 존재하는 하드디스크드라이브, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬메모리 및 메모리카드 등이 포함된다.
한편, 당업자라면, 모니터링부(200), DR 발령 수신부(210), DR 참여 가정 선발부(220), DR 스케쥴링부(230), 제어부(240) 및 DB(250) 각각이 분리되어 구현되거나, 이 중 하나 이상이 통합되어 구현될 수 있음을 충분히 이해할 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 홈 DR 서버에서 수행되는 홈 DR 참여 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6에 도시된 실시예에 따른 홈 DR 참여 방법은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에 따른 홈 DR 서버(100) 및 복수의 DR 디바이스(110)에서 시계열적으로 처리되는 단계들을 포함한다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 도 1 내지 도 5의 홈 DR 서버(100) 및 복수의 DR 디바이스(110)에 관하여 기술된 내용은 도 6에 도시된 실시예에 따른 홈 DR 참여 방법에도 적용될 수 있다.
도 6을 참조하면, 단계 S601에서 홈 DR 서버(100)는 각 가정에 설치된 DR 디바이스(110)를 통해 복수의 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 모니터링할 수 있다. 여기서, DR 참여 기기 정보는 각 가정마다 기저장된 각 DR 참여 기기의 가동 여부 및 사용량을 포함할 수 있다. 각 가정의 환경 정보는 각 가정의 온도 및 습도를 포함할 수 있다.
단계 S603에서 홈 DR 서버(100)는 외부 서버(미도시)로부터 DR 발령 정보를 수신할 수 있다. 여기서, DR 발령 정보는 전력의 감축 시간 및 목표 감축 용량을 포함할 수 있다.
단계 S605에서 홈 DR 서버(100)는 외부 서버(미도시)로부터 수신한 DR 발령 정보, 모니터링된 각 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발할 수 있다.
단계 S607에서 홈 DR 서버(100)는 각 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 결정할 수 있다.
단계 S609에서 홈 DR 서버(100)는 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 각 DR 참여 가정의 DR 참여를 제어할 수 있다.
도 6에는 도시되지 않았으나, 단계 S605에서 홈 DR 서버(100)는 각 DR 참여 기기의 가동 여부 및 사용량에 기초하여 총 감축 가능 용량을 계산하고, 전력의 목표 감축 용량 및 총 감축 가능 용량을 비교할 수 있다.
도 6에는 도시되지 않았으나, 단계 S605에서 홈 DR 서버(100)는 DR 발령 정보에 포함된 전력의 목표 감축 용량보다 총 감축 가능 용량이 더 큰 경우, 복수의 DR 참여 가정의 과거 참여율을 분석하고, 각 DR 참여 기기의 가동 여부, 전력의 사용량 및 과거 참여율에 기초하여 목표 감축 용량을 충족하도록 복수의 DR 참여 가정을 선발할 수 있다.
도 6에는 도시되지 않았으나, 단계 S605에서 홈 DR 서버(100)는 각 DR 참여 가정의 온도 및 습도에 기초하여 복수의 DR 참여 가정의 쾌적도를 산출하고, 복수의 DR 참여 가정을 산출된 쾌적도에 기초하여 DR 참여 순서를 조정할 수 있다.
도 6에는 도시되지 않았으나, 단계 S607에서 홈 DR 서버(100)는 전력의 감축 시간을 복수의 서브 감축 시간으로 분할하고, 각 서브 감축 시간마다 전력의 감축 용량을 산정할 수 있다. 또한, 홈 DR 서버(100)는 각 서브 감축 시간마다 전력의 목표 감축 용량을 충족하도록 적어도 하나의 DR 참여 가정을 할당할 수 있다.
도 6에는 도시되지 않았으나, 단계 S601에서 홈 DR 서버(100)는 각 가정에 설치된 DR 디바이스(110)로부터 각 가정의 DR 참여 기기 정보 및 각 가정의 환경 정보를 수신할 수 있다.
도 6에는 도시되지 않았으나, 단계 S609에서 홈 DR 서버(100)는 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 각 가정의 DR 디바이스(110)로 DR 참여 기기의 제어 명령을 전송할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S601 내지 S609는 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 홈 DR 서버
110: 복수의 DR 디바이스

Claims (19)

  1. 홈 DR(Demand Response) 서버에서 수행되는 홈 DR 참여 방법에 있어서,
    복수의 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 모니터링하는 단계;
    외부 서버로부터 DR 발령 정보를 수신하는 단계;
    상기 DR 발령 정보, 상기 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발하는 단계;
    각 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 결정하는 단계; 및
    상기 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 각 DR 참여 가정의 DR 참여를 제어하는 단계
    를 포함하는 것인, 홈 DR 참여 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 DR 참여 기기 정보는 상기 각 가정마다 기저장된 각 DR 참여 기기의 가동 여부 및 사용량을 포함하고,
    상기 각 가정의 환경 정보는 상기 각 가정의 온도 및 습도를 포함하는 것인, 홈 DR 참여 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 DR 발령 정보는 감축 시간 및 목표 감축 용량을 포함하는 것인, 홈 DR 참여 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 DR 발령 정보 및 상기 가정의 DR 참여 기기 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발하는 단계는
    상기 각 DR 참여 기기의 가동 여부 및 사용량에 기초하여 총 감축 가능 용량을 계산하는 단계; 및
    상기 목표 감축 용량 및 상기 총 감축 가능 용량을 비교하는 단계
    를 포함하는 것인, 홈 DR 참여 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 DR 발령 정보 및 상기 가정의 DR 참여 기기 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발하는 단계는
    상기 총 감축 가능 용량이 더 큰 경우, 상기 복수의 DR 참여 가정의 과거 참여율을 분석하는 단계; 및
    상기 각 DR 참여 기기의 가동 여부, 상기 사용량 및 상기 과거 참여율에 기초하여 상기 목표 감축 용량을 충족하도록 복수의 DR 참여 가정을 선발하는 단계
    를 더 포함하는 것인, 홈 DR 참여 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 DR 발령 정보 및 상기 가정의 DR 참여 기기 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발하는 단계는
    각 DR 참여 가정의 온도 및 습도에 기초하여 상기 복수의 DR 참여 가정의 쾌적도를 산출하는 단계; 및
    상기 복수의 DR 참여 가정을 상기 쾌적도에 기초하여 DR 참여 순서를 조정하는 단계
    를 포함하는 것인, 홈 DR 참여 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    각 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 결정하는 단계는
    상기 감축 시간을 복수의 서브 감축 시간으로 분할하는 단계;
    각 서브 감축 시간마다 감축 용량을 산정하는 단계; 및
    상기 각 서브 감축 시간마다 상기 목표 감축 용량을 충족하도록 적어도 하나의 DR 참여 가정을 할당하는 단계
    를 포함하는 것인, 홈 DR 참여 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    복수의 가정의 DR 참여 기기 정보 및 각 가정의 환경 정보를 모니터링하는 단계는
    각 가정에 설치된 셋톱박스로부터 상기 각 가정의 DR 참여 기기 정보 및 각 가정의 환경 정보를 수신하는 단계
    를 포함하는 것인, 홈 DR 참여 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 각 DR 참여 가정의 DR 참여를 제어하는 단계는
    상기 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 상기 각 가정의 셋톱박스로 상기 DR 참여 기기의 제어 명령을 전송하는 단계
    를 포함하는 것인, 홈 DR 참여 방법.
  10. 홈 DR(Demand Response) 서버에 있어서,
    복수의 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 모니터링하는 모니터링부;
    외부 서버로부터 DR 발령 정보를 수신하는 DR 발령 수신부;
    상기 DR 발령 정보, 상기 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발하는 DR 참여 가정 선발부;
    각 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 결정하는 DR 스케쥴링부;
    상기 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 각 DR 참여 가정의 DR 참여를 제어하는 제어부
    를 포함하는 것인, 홈 DR 서버.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 DR 참여 기기 정보는 상기 각 가정마다 기저장된 각 DR 참여 기기의 가동 여부 및 사용량을 포함하고,
    상기 각 가정의 환경 정보는 상기 각 가정의 온도 및 습도를 포함하는 것인, 홈 DR 서버.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 DR 발령 정보는 감축 시간 및 목표 감축 용량을 포함하는 것인, 홈 DR 서버.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 DR 참여 가정 선발부는
    상기 각 DR 참여 기기의 가동 여부 및 사용량에 기초하여 총 감축 가능 용량을 계산하고,
    상기 목표 감축 용량 및 상기 총 감축 가능 용량을 비교하는 것인, 홈 DR 서버.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 DR 참여 가정 선발부는
    상기 총 감축 가능 용량이 더 큰 경우, 상기 복수의 DR 참여 가정의 과거 참여율을 분석하고,
    상기 각 DR 참여 기기의 가동 여부, 상기 사용량 및 상기 과거 참여율에 기초하여 상기 목표 감축 용량을 충족하도록 복수의 DR 참여 가정을 선발하는 것인, 홈 DR 서버.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 DR 참여 가정 선발부는
    각 DR 참여 가정의 온도 및 습도에 기초하여 상기 복수의 DR 참여 가정의 쾌적도를 산출하고,
    상기 복수의 DR 참여 가정을 상기 쾌적도에 기초하여 DR 참여 순서를 조정하는 것인, 홈 DR 서버.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 DR 스케쥴링부는
    상기 감축 시간을 복수의 서브 감축 시간으로 분할하고,
    각 서브 감축 시간마다 감축 용량을 산정하고,
    상기 각 서브 감축 시간마다 상기 목표 감축 용량을 충족하도록 적어도 하나의 DR 참여 가정을 할당하는 것인, 홈 DR 서버.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 상기 각 가정의 셋톱박스로 상기 DR 참여 기기의 제어 명령을 전송하는 것인, 홈 DR 서버.
  18. 홈 DR(Demand Response) 시스템에 있어서,
    복수의 DR 디바이스; 및
    홈 DR 서버
    를 포함하되,
    상기 DR 디바이스는,
    해당 가정의 DR 참여 기기 정보 및 환경 정보를 모니터링하고,
    상기 DR 참여 기기 정보 및 각 가정의 환경 정보를 상기 홈 DR 서버로 전송하고,
    상기 홈 DR 서버의 제어 명령에 기초하여 DR 참여 기기를 제어하도록 구성되고,
    상기 홈 DR 서버는,
    외부 서버로부터 DR 발령 정보를 수신하고,
    상기 DR 발령 정보, 상기 DR 참여 기기 정보 및 상기 환경 정보에 기초하여 복수의 DR 참여 가정을 선발하고,
    각 DR 참여 가정의 DR 참여 스케쥴링을 결정하고,
    상기 DR 참여 스케쥴링에 기초하여 상기 DR 디바이스로 상기 DR 참여 기기의 제어 명령을 전송하도록 구성되는 것인, 홈 DR 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 DR 디바이스는 IR(Infrared Ray) 센서를 탑재한 셋톱박스이고,
    상기 IR 센서를 통해 상기 DR 참여 기기 정보 및 상기 환경 정보를 모니터링하는 것인, 홈 DR 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220045513A (ko) 2020-10-05 2022-04-12 김매자 IoT 기반 지능형 EMS 설비를 이용한 자동 DR 시스템 및 방법

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