KR20170104179A

KR20170104179A - 멀티 마이크로그리드 환경에서의 비상전력 공급 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20170104179A
Application number: KR1020160026827A
Authority: KR
Inventors: 신영미; 이일우
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2017-09-15
Also published as: KR101923698B1

Abstract

멀티 마이크로그리드로 구성되는 커뮤니티 환경에서 최적의 비상전력을 공급하는 장치가 제공된다. 상기 비상전력 공급 장치는: 커뮤니티 환경에 포함된 복수 개의 영역 중 제1 영역으로부터 수신한 이벤트를 분석하는 분석부와, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 자원 공급 요청이면, 상기 커뮤니티 내 잉여자원목록으로부터 가용 시간, 공급량, 가격정보 중 적어도 하나의 조건을 고려하여 상기 제1 영역에 공급 가능한 잉여 자원을 탐색하는 자원 탐색부, 및 상기 탐색 결과에 기초하여 상기 제1 영역으로 상기 잉여자원을 공급하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

멀티 마이크로그리드 환경에서의 비상전력 공급 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING EMERGENCY ELECTRICAL POWER IN MULTIPLE MICROGRIDS ENVIRONMENT}

멀티 마이크로그리드로 구성되는 커뮤니티 환경에서 최적의 비상전력을 공급하는 기술에 연관되며, 보다 상세하게는 다수의 소규모 전력 발전 장치나 부하로 구성되는 소규모 전력망이 다수 모여 형성된 커뮤니티에서 재난과 같은 비상시 또는 내부 문제로 인해 전력 공급이 급히 필요한 경우 커뮤니티 내 잉여 전력 공급 자원을 검색한 후 최적의 자원을 선택하여 공급하는 장치 및 방법에 연관된다.

마이크로그리드(microgrid)란, 다수의 소규모 전력 발전 장치와 부하의 집합체로 구성되는 소규모 전력망으로서, 기존의 계통 전력망과 연계 운영되거나 독립적으로 운영된다. 일반적인 마이크로그리드 환경에서는, 전력 예측에 기반하여 내부 전력의 수요 및 공급을 최적으로 제어하도록 운영된다.

이러한 마이크로그리드가 다수 모여 하나의 커뮤니티를 형성할 수 있는데, 커뮤니티를 통해 마이크로그리드 간의 잉여 전력이 공유될 수 있다. 또한, 계통으로부터의 수요 반응(demand response)과 같은 이벤트에 대해서도 커뮤니티 단위로 계통 전력망에 대응할 수 있다. 다만, 멀티 마이크로그리드로 구성되는 커뮤니티 환경에서, 재난 대응과 같은 비상시 계통으로부터 전력 배출 요청이 있거나 또는 특정 마이크로그리드에서의 전력 생산 장애를 비롯한 기타 원인으로 인해 외부로부터 전력 공급이 요구되는 경우에 대응하는 방식에 관해서는 그 연구가 전무한 실정이다. 현재 커뮤니티 환경을 구성하는 다수의 마이크로그리드 중 특정 마이크로그리드에서 문제가 발생하는 경우, 대부분 마이크로그리드 자체의 운영 방식에 의존하고 있어 효율적인 대응이 이루어지지 못하는 문제가 있다. 이러한 문제점을 보완하기 위해서는, 커뮤니티 차원에서 최적의 잉여 전력 공급 자원을 선정하여 전력이 필요한 곳으로 공급하도록 대응할 필요가 있다.

일측에 따르면, 멀티 마이크로그리드로 구성되는 커뮤니티 환경에서 최적의 비상전력을 공급하는 장치가 제공된다. 상기 비상전력 공급 장치는: 커뮤니티 환경에 포함된 복수 개의 영역 중 제1 영역으로부터 수신한 이벤트를 분석하는 분석부와, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 자원 공급 요청이면, 상기 커뮤니티 내 잉여자원목록으로부터 가용 시간, 공급량, 가격정보 중 적어도 하나의 조건을 고려하여 상기 제1 영역에 공급 가능한 잉여 자원을 탐색하는 자원 탐색부, 및 상기 탐색 결과에 기초하여 상기 제1 영역으로 상기 잉여자원을 공급하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 자원 탐색부는: 상기 제1 영역의 자원 공급 요청에 대응하여 상기 잉여자원목록에서 상기 가용시간의 조건을 충족하는 자원을 선별하여 상기 가격정보에 따른 오름차순으로 정렬하고, 상기 정렬 결과에 포함된 자원 중 상기 공급량의 조건을 충족하는 적어도 하나의 자원을 선택할 수 있다.

또한, 자원 탐색부는, 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역에 공급 가능한 자원을 탐색하지 못하는 경우, 상기 커뮤니티에 포함된 복수 개의 영역에 잉여자원 참여요청을 멀티캐스팅 하고, 미리 지정된 시간 내에 상기 멀티캐스팅에 응답한 적어도 하나의 영역의 자원을 선택할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 장치는: 상기 커뮤니티 내의 상기 잉여자원목록을 작성 및 관리하는 관리부를 더 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 관리부는, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 관리요청이면, 상기 제1 영역의 잉여자원에 관한 정보에 기초하여 상기 잉여자원목록을 관리한다.

이 때, 상기 관리부는: 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 등록요청으로 판단되면, 상기 잉여자원목록에 상기 제1 영역의 자원을 추가할 수 있다.

또한, 상기 관리부는: 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 등록해지요청으로 판단되면, 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역의 자원을 삭제할 수 있다.

그리고, 상기 관리부는: 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 정보갱신요청으로 판단되면, 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역의 자원에 관한 정보를 갱신할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 장치는: 상기 분석 결과 상기 이벤트가 자원공급 종료요청으로 판단되면, 상기 자원공급 종료 요청에 포함된 정보를 이용하여 상기 제1 영역의 공급 자원에 대한 요금 정산을 수행하는 정산부를 더 포함할 수 있다.

예시적으로 그러나 한정되지 않게, 상기 제어부는 상기 탐색된 잉여 자원을 포함하는 영역으로 상기 제1 영역에 대한 자원공급 요청 메시지를 전송한다.

다른 일측에 따르면, 마이크로그리드로 구성되는 커뮤니티 환경에서 최적의 비상전력을 공급하는 방법이 제공된다. 상기 방법은: 커뮤니티 환경에 포함된 복수 개의 영역 중 제1 영역으로부터 수신한 이벤트를 분석하는 단계와, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 자원 공급 요청이면, 상기 커뮤니티 내 잉여자원목록으로부터 가용 시간, 공급량, 가격정보 중 적어도 하나의 조건을 고려하여 상기 제1 영역에 공급 가능한 잉여 자원을 탐색하는 단계, 및 상기 탐색 결과에 기초하여 상기 제1 영역으로 상기 잉여자원을 공급하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 제1 영역에 공급 가능한 잉여 자원을 탐색하는 단계는: 상기 제1 영역의 자원 공급 요청에 대응하여 상기 잉여자원목록에서 상기 가용시간의 조건을 충족하는 자원을 선별하여 상기 가격정보에 따른 오름차순으로 정렬하고, 상기 정렬 결과에 포함된 자원 중 상기 공급량의 조건을 충족하는 적어도 하나의 자원을 선택한다.

일실시예에 따르면, 상기 제1 영역에 공급 가능한 잉여 자원을 탐색하는 단계는: 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역에 공급 가능한 자원을 탐색하지 못하는 경우, 상기 커뮤니티에 포함된 복수 개의 영역에 잉여자원 참여요청을 멀티캐스팅 하고, 미리 지정된 시간 내에 상기 멀티캐스팅에 응답한 적어도 하나의 영역의 자원을 선택할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 방법은: 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 관리요청이면, 상기 제1 영역의 잉여자원에 관한 정보에 기초하여 상기 잉여자원목록을 관리하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 등록요청으로 판단되면, 상기 잉여자원목록에 상기 제1 영역의 자원을 추가할 수 있다.

또한, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 등록해지요청으로 판단되면, 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역의 자원을 삭제할 수 있다.

그리고, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 정보갱신요청으로 판단되면, 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역의 자원에 관한 정보를 갱신할 수 있다.

일실시예에 따르면, 상기 방법은: 상기 분석 결과 상기 이벤트가 자원공급 종료요청으로 판단되면, 상기 자원공급 종료 요청에 포함된 정보를 이용하여 상기 제1 영역의 공급 자원에 대한 요금 정산을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

도 1은 멀티 마이크로그리드로 구성되는 커뮤니티 환경을 설명하는 개념도이다.
도 2는 일실시예에 따른 비상전력 공급 장치를 도시하는 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따라 커뮤니티를 통합 관리하는 비상전력 공급 장치의 세부구성을 도시하는 블록도이다.
도 4는 일실시예에 따른 비상전력 공급 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 멀티 마이크로그리드로 구성되는 커뮤니티 환경에서 비상 전력의 공급 과정을 설명하는 도면이다.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~사이에"와 "바로~사이에" 또는 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 멀티 마이크로그리드로 구성되는 커뮤니티 환경을 설명하는 개념도이다.

도 1의 커뮤니티 환경은 복수 개의 마이크로그리드로 구성된다. 각각의 개별 마이크로그리드(110)는 복수 개의 전력 부하 자원(112), 전력 생산 자원(113) 및 전력 저장 자원(114)을 보유하는데, 상기 자원들은 해당 마이크로그리드(110) 내의 마이크로그리드 관리기(111)를 통해 관리된다.

상기 전력 부하 자원(112)은 빌딩, 캠퍼스, 공장, 아파트 등 전력 소비를 하는 개체를 의미하고, 상기 전력 생산 자원(113)은 태양광이나 풍력과 같은 신재생 에너지를 이용한 발전 장치 또는 디젤 발전기 등의 전력 생산 장치를 포함한다. 또한, 전력 저장 자원(114)은 전력을 충전 또는 방전할 수 있는 전력 저장 장치를 나타낸다. 상기 마이크로그리드 관리기(111)는 해당 마이크로그리드(110)에서 보유한 전력 부하 자원(112), 전력 생산 자원(113), 전력 저장 자원(114)의 상태를 지속적으로 또는 일정 주기에 따라 모니터링 하여 전력 공급의 잉여 여부, 자원의 장애 여부, 외부로부터 전력 공급을 받아야 하는 비상 상황 등을 판단할 수 있으며, 상기 판단 결과에 따라 커뮤니티 내 잉여 자원으로 등록하거나 또는 커뮤니티에 전력 비상 공급을 요청할 수 있다. 상기 복수 개의 마이크로그리드들은 상기 커뮤니티를 위해 구비된 커뮤니티 통합 관리기(100)를 통해 커뮤니티 전체의 잉여 전력 공급 현황을 관리하고, 비상 상황 발생 시에는 상기 커뮤니티 내에서 컨트롤타워로서의 역할을 제공할 수 있다.

도 2는 일실시예에 따른 비상전력 공급 장치(200)를 도시하는 블록도이다.

비상전력 공급 장치(200)는 멀티 마이크로그리드로 구성되는 커뮤니티 환경에서 최적의 비상전력을 공급하는 구성으로, 분석부(210), 자원 탐색부(220), 관리부(미도시), 제어부(230) 및 정산부(미도시)를 포함할 수 있다. 다만, 관리부(미도시) 및 정산부(미도시)는 선택적인(optional) 구성으로서, 일부 실시예에서는 상기 관리부 및 상기 정산부가 생략될 수도 있다.

먼저, 분석부(210)는 커뮤니티 환경에 포함된 복수 개의 영역 중 제1 영역으로부터 수신한 이벤트를 분석할 수 있다. 이 때, 상기 제1 영역은 상기 커뮤니티 환경을 구성하는 멀티 마이크로그리드 중 적어도 하나에 대응될 수 있다. 또한, 상기 이벤트는 상기 분석을 통해, 자원 공급 요청, 잉여자원 관리 요청 및 자원공급 종료 요청 중 어느 하나로 분류될 수 있으며, 상기 잉여자원 관리 요청은 다시 잉여자원 등록요청, 잉여자원 등록해지요청 및 잉여자원 정보갱신요청 중 어느 하나로 분류된다.

자원 탐색부(220)는 상기 분석 결과 상기 이벤트가 자원 공급 요청이면, 상기 커뮤니티 내 잉여자원목록으로부터 가용 시간, 공급량, 가격정보 중 적어도 하나의 조건을 고려하여 상기 제1 영역에 공급 가능한 잉여 자원을 탐색할 수 있다. 이 경우, 상기 자원 탐색부(220)는 상기 제1 영역의 자원 공급 요청에 대응하여 상기 잉여자원목록에서 상기 가용시간의 조건을 충족하는 자원을 선별하여 상기 가격정보에 따른 오름차순으로 정렬하고, 상기 정렬 결과에 포함된 자원 중 상기 공급량의 조건을 충족하는 적어도 하나의 자원을 선택한다. 만일, 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역에 공급 가능한 자원을 탐색하지 못하였다면, 상기 자원 탐색부(220)는 상기 커뮤니티에 포함된 복수 개의 영역에 잉여자원 참여요청을 멀티캐스팅 하고, 미리 지정된 시간 내에 상기 멀티캐스팅에 응답한 적어도 하나의 영역의 자원을 선택한다.

제어부(230)는 상기 탐색 결과에 기초하여 상기 제1 영역으로 상기 잉여자원을 공급하도록 제어할 수 있다. 이 때, 상기 제어부(230)는 상기 탐색된 잉여자원을 포함하는 영역으로 상기 제1 영역에 대한 자원공급 요청 메시지를 전송한다. 상기 자원공급 요청 메시지에는 상기 제1 영역에서 요청한 자원의 공급량, 공급 기간 중 적어도 하나의 정보가 포함될 수 있다.

관리부(미도시)는 상기 커뮤니티 내의 상기 잉여자원목록을 작성 및 관리할 수 있다. 상기 분석부(210)의 이벤트 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 관리 요청이면, 상기 관리부는 상기 제1 영역의 잉여자원에 관한 정보에 기초하여 상기 잉여자원목록을 관리한다. 이 때, 상기 잉여자원에 관한 정보는 상기 잉여자원 관리 요청과 함께 획득된다.

상기 잉여자원 관리 요청은 잉여자원 등록요청, 잉여자원 등록해지요청 및 잉여자원 정보갱신요청 중 어느 하나로 분류될 수 있으며, 상기 관리부는 분류 내용에 따라 상이한 방식으로 상기 잉여자원목록을 관리한다. 이를 테면, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 등록요청으로 판단되면, 상기 관리부는 상기 잉여자원목록에 상기 제1 영역의 자원을 추가한다. 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 등록해지요청으로 판단되면, 상기 관리부는 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역의 자원을 삭제한다. 또한, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 정보갱신요청으로 판단되면, 상기 관리부는 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역의 자원에 관한 정보를 갱신한다.

다만, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 자원공급 종료요청으로 판단되면, 상기 제1 영역에 대한 잉여전력 공급이 중단되고, 상기 제1 영역에 실공급된 잉여전력에 대한 요금 정산이 수행된다. 이 경우, 정산부(미도시)는 상기 자원공급 종료요청에 포함된 정보를 이용하여 상기 제1 영역의 공급 자원에 대한 요금 정산을 수행할 수 있다.

상기 비상전력 공급 장치(200)는 계통으로부터의 전력 배출을 요청받거나 또는 마이크로그리드에 전력 공급이 즉시 필요한 경우, 커뮤니티 차원에서 커뮤니티 내 잉여 전력 자원을 이용하여 비상 대응을 할 수 있다. 상기 비상전력 공급 장치(200)를 통해, 커뮤니티 내의 전력 수요자는 비교적 낮은 가격으로 비상시 전력 공급을 받을 수 있고, 전력 공급자는 잉여 자원 공급에 따른 비용을 보상받을 수 있다.

도 3은 일실시예에 따라 커뮤니티를 통합 관리하는 비상전력 공급 장치(300)의 세부구성을 도시하는 블록도이다.

비상전력 공급 장치(300)는 이벤트 분석기(310), 잉여 자원 관리기(320), 잉여 자원 탐색기(330), 마이크로그리드 제어기(340) 및 요금 정산기(350)로 구성된다.

이벤트 분석기(310)는 커뮤니티 내의 복수 개의 마이크로그리드 중 적어도 하나의 마이크로그리드로부터 수신한 이벤트를 분석한다.

잉여 자원 관리기(320)는 상기 커뮤니티 내 개별 마이크로그리드에 의해 등록된 잉여 전력 공급 자원을 관리한다. 개별 마이크로그리드는 자신이 보유한 전력 공급 자원(이를 테면, 발전 자원, 저장 자원 등)에 여유가 있어 다른 마이크로그리드에 유료로 공급할 의사가 있는 경우, 비상전력 공급 장치(300)를 통해 잉여 자원을 등록할 수 있다. 잉여 자원 관리기(320)는 상기 등록된 잉여 전력 공급 자원 각각에 대한 자원 타입, 자원 식별자, 소속 마이크로그리드 식별자, 공급 가능 기간, 가능한 공급량, 공급 가격 등의 정보를 메타 정보로서 관리한다. 또한, 상기 개별 마이크로그리드는 상기 등록된 자원이 더이상 유휴하지 않아 잉여 자원이 될 수 없는 경우 잉여 자원 등록 해지를 요청할 수 있고, 자원의 정보가 변경된 경우(이를 테면, 공급 가능 기간, 공급량, 공급 가격 등의 정보에 변경사항이 발생하는 경우) 등록 변경을 요청할 수 있다.

잉여 자원 탐색기(330)는 상기 잉여 자원 관리기(320)에 등록된 자원 목록으로부터 등록된 자원의 공급 가능 기간과 목표 비상 공급 기간을 매칭하여 자원을 검색하고, 상기 검색 결과를 공급 가격 최저가 순으로 정렬한다. 상기 정렬된 결과로부터 비상 공급 목표량을 충족할 수 있는 경우, 잉여 자원 탐색기(330)는 공급 가격 최저가 순으로 전력 공급 자원을 선택할 수 있다. 그러나, 상기 정렬된 결과로부터 비상 공급 목표량을 충족할 수 없는 경우, 잉여 자원 탐색기(330)는 커뮤니티 내의 마이크로그리드들에게 비상 공급 자원 요청을 즉시 멀티캐스팅 한다. 상기 요청을 수신한 마이크로그리드에서는 잉여 전력 공급이 가능한지의 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 전력 공급이 가능하다고 판단되면 상기 요청에 대응하는 응답을 전송한다. 상기 응답에는 자원 타입, 자원 식별자, 소속 마이크로그리드 식별자, 공급 가능 기간, 가능한 공급량, 공급 가격 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 잉여 자원 탐색기(330)는 상기 응답과 상기 정렬된 결과를 함께 최저가 순으로 정렬한 후, 비상 공급 목표량이 충족될 때까지 최저가 순으로 공급 자원을 선택할 수 있다.

마이크로그리드 제어기(340)는 상기 잉여 자원 탐색기(330)에 의해 선택된 공급 자원을 소유한 마이크로드리드에게 전력 공급을 요청한다. 이 때, 마이크로그리드 제어기(340)는 공급 자원에 대해 요구되는 공급 기간과 공급량에 관한 정보를, 상기 공급 요청과 함께 전달할 수 있다.

요금 정산기(350)는 전력 비상 공급에 참여한 마이크로그리드로부터 전력 공급이 종료되었음을 알리는 이벤트를 수신한 후, 요금 정산을 수행한다. 해당 이벤트는 상기 참여 마이크로그리드가 배출한 공급 자원의 실공급량과 실공급 기간 등의 정보를 포함할 수 있다.

도 4는 일실시예에 따른 비상전력 공급 방법을 도시하는 흐름도이다.

비상전력 공급 장치는 멀티 마이크로그리드로 구성되는 커뮤니티 환경에서 최적의 비상전력을 공급하고, 커뮤니티 내 잉여자원에 관한 정보를 효율적으로 관리하는 방법을 제공한다.

단계 410에서는, 상기 비상전력 공급 장치의 분석부가 커뮤니티 환경에 포함된 복수 개의 영역 중 제1 영역으로부터 수신한 이벤트를 분석할 수 있다. 상기 제1 영역은 상기 커뮤니티 환경을 구성하는 멀티 마이크로그리드 중 적어도 하나에 대응될 수 있다. 또한, 상기 이벤트는 상기 분석을 통해, 자원 공급 요청, 잉여자원 관리 요청 및 자원공급 종료 요청 중 어느 하나로 분류될 수 있으며, 상기 잉여자원 관리 요청은 다시 잉여자원 등록요청, 잉여자원 등록해지요청 및 잉여자원 정보갱신요청 중 어느 하나로 분류된다.

단계 420에서는, 단계 410의 분석 결과 상기 이벤트가 자원 공급 요청이면, 상기 비상전력 공급 장치의 자원 탐색부가 상기 커뮤니티 내 잉여자원목록으로부터 가용 시간, 공급량, 가격정보 중 적어도 하나의 조건을 고려하여 상기 제1 영역에 공급 가능한 잉여 자원을 탐색할 수 있다. 단계 420에서, 상기 자원 탐색부는 상기 제1 영역의 자원 공급 요청에 대응하여, 상기 잉여자원목록 중 상기 가용 시간의 조건을 충족하는 자원을 선별하여 상기 가격정보에 따른 오름차순으로 정렬하고, 상기 정렬 결과에 포함된 자원 중 상기 공급량의 조건을 충족하는 적어도 하나의 자원을 선택할 수 있다. 다만, 단계 420에서 상기 자원 탐색부가 상기 잉여자원목록으로부터 상기 제1 영역에 공급 가능한 자원을 탐색하지 못하였다면, 상기 커뮤니티에 포함된 복수 개의 영역에 잉여자원 참여요청을 멀티캐스팅 하고, 미리 지정된 시간 내에 상기 멀티캐스팅에 응답한 적어도 하나의 영역의 자원을 선택할 수 있다.

단계 430에서는, 단계 420의 탐색 결과에 기초하여 상기 비상전력 공급 장치의 제어부가 상기 제1 영역으로 상기 잉여자원을 공급하도록 제어할 수 있다. 단계 430에서, 상기 제어부는 상기 탐색된 잉여자원을 포함하는 영역으로 상기 제1 영역에 대한 자원공급 요청 메시지를 전송하며, 상기 자원공급 요청 메시지에는 상기 제1 영역에서 요청한 자원의 공급량, 공급 기간 중 적어도 하나의 정보가 포함된다.

한편, 단계 410의 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 관리 요청이면, 상기 비상전력 공급 장치의 관리부는 상기 제1 영역의 잉여자원에 관한 정보에 기초하여 상기 커뮤니티 내의 상기 잉여자원목록을 작성 및 관리한다. 이 때, 상기 잉여자원에 관한 정보는 상기 잉여자원 관리 요청과 함께 획득된다. 상기 잉여자원 관리 요청은 잉여자원 등록요청, 잉여자원 등록해지요청 및 잉여자원 정보갱신요청 중 어느 하나로 분류될 수 있으며, 분류 내용에 따라 상이한 방식으로 상기 잉여자원목록이 관리된다. 이를 테면, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 등록요청으로 판단되면, 상기 관리부는 상기 잉여자원목록에 상기 제1 영역의 자원을 추가한다. 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 등록해지요청으로 판단되면, 상기 관리부는 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역의 자원을 삭제한다. 또한, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 정보갱신요청으로 판단되면, 상기 관리부는 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역의 자원에 관한 정보를 갱신한다.

다만, 단계 410의 분석 결과 상기 이벤트가 자원공급 종료요청으로 판단되면, 상기 제1 영역에 대한 잉여전력 공급이 중단되고, 상기 비상전력 공급 장치의 정산부에 의해 상기 제1 영역에 실공급된 잉여전력에 대한 요금 정산이 수행된다. 이 경우, 상기 정산부는 상기 자원공급 종료요청에 포함된 정보를 이용하여 상기 제1 영역의 공급 자원에 대한 요금 정산을 수행할 수 있다.

도 5는 멀티 마이크로그리드로 구성되는 커뮤니티 환경에서 비상 전력의 공급 과정을 설명하는 도면이다.

먼저, 단계 510에서는 커뮤니티 내 적어도 하나의 마이크로그리드로부터 수신된 이벤트를 분석한다. 상기 분석 결과, 상기 이벤트가 잉여 전력 자원 등록 요청으로 판단되면(511), 상기 등록 요청된 잉여 전력 자원이 잉여자원 관리 목록에 추가된다(541). 상기 분석 결과, 상기 이벤트가 잉여 전력 자원 등록해지 요청으로 판단되면(512), 상기 등록해지가 요청된 잉여 전력 자원이 상기 잉여자원 관리 목록으로부터 삭제된다(542). 상기 분석 결과, 상기 이벤트가 잉여 전력 자원 정보 변경 요청으로 판단되면(513), 상기 잉여자원 관리 목록에 상기 변경 요청된 잉여 전력 자원 정보가 반영되어 변경된다(543). 상기 분석 결과, 상기 이벤트가 전력 공급 종료 알림 이벤트로 판단되면(514), 해당 자원의 실공급량에 대한 요금 정산이 수행된다(544).

한편, 상기 분석 결과, 상기 이벤트가 전력 공급 요청으로 판단되면(515), 잉여 자원 목록에서 공급 가능 시간이 요청받은 목표 공급 시간과 매칭되는 자원이 검색되고, 상기 검색 결과가 최저가 순으로 정렬된다(520). 상기 정렬 결과가 요청받은 목표 공급량을 충족하는 경우(530), 상기 정렬 결과로부터 공급 목표량을 만족시키는 적어도 하나의 잉여 전력 공급 자원이 최저가 순으로 선택된다(540). 상기 선택된 잉여 전력 공급 자원을 소유한 마이크로그리드는 전력 배출을 요청받는다(550).

다만, 상기 정렬 결과가 상기 요청받은 목표 공급량을 충족하지 못하는 경우(530), 커뮤니티 내 마이크로그리드들로 잉여 전력 배출 참여 요청이 멀티캐스팅 된다(531). 상기 멀티캐스팅에 대한 응답은 미리 지정된 시간 동안 수집되며, 사익 수집된 응답으로부터 추출된 자원들과 단계 520의 검색 결과가 함께 최저가 순으로 정렬된다(532). 상기 정렬 결과로부터 공급 목표량을 만족시키는 적어도 하나의 잉여 전력 공급 자원이 최저가 순으로 선택되면(540), 상기 선택된 잉여 전력 공급 자원을 소유한 마이크로그리드는 전력 배출을 요청받은 후 전력 자원 공급에 참여할 수 있다(550).

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims

커뮤니티 환경에 포함된 복수 개의 영역 중 제1 영역으로부터 수신한 이벤트를 분석하는 분석부;
상기 분석 결과 상기 이벤트가 자원 공급 요청이면, 상기 커뮤니티 내 잉여자원목록으로부터 가용 시간, 공급량, 가격정보 중 적어도 하나의 조건을 고려하여 상기 제1 영역에 공급 가능한 잉여 자원을 탐색하는 자원 탐색부; 및
상기 탐색 결과에 기초하여 상기 제1 영역으로 상기 잉여자원을 공급하도록 제어하는 제어부
를 포함하는 비상전력 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 자원 탐색부는,
상기 제1 영역의 자원 공급 요청에 대응하여 상기 잉여자원목록에서 상기 가용시간의 조건을 충족하는 자원을 선별하여 상기 가격정보에 따른 오름차순으로 정렬하고, 상기 정렬 결과에 포함된 자원 중 상기 공급량의 조건을 충족하는 적어도 하나의 자원을 선택하는 비상전력 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 자원 탐색부는,
상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역에 공급 가능한 자원을 탐색하지 못하는 경우, 상기 커뮤니티에 포함된 복수 개의 영역에 잉여자원 참여요청을 멀티캐스팅 하고, 미리 지정된 시간 내에 상기 멀티캐스팅에 응답한 적어도 하나의 영역의 자원을 선택하는 비상전력 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 커뮤니티 내의 상기 잉여자원목록을 작성 및 관리하는 관리부
를 더 포함하는 비상전력 공급 장치.
제4항에 있어서,
상기 관리부는,
상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 관리요청이면, 상기 제1 영역의 잉여자원에 관한 정보에 기초하여 상기 잉여자원목록을 관리하는 비상전력 공급 장치.
제4항에 있어서,
상기 관리부는, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 등록요청으로 판단되면, 상기 잉여자원목록에 상기 제1 영역의 자원을 추가하는 비상전력 공급 장치.
제4항에 있어서,
상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 등록해지요청으로 판단되면, 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역의 자원을 삭제하는 비상전력 공급 장치.
제4항에 있어서,
상기 관리부는, 상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 정보갱신요청으로 판단되면, 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역의 자원에 관한 정보를 갱신하는 비상전력 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 분석 결과 상기 이벤트가 자원공급 종료요청으로 판단되면, 상기 자원공급 종료 요청에 포함된 정보를 이용하여 상기 제1 영역의 공급 자원에 대한 요금 정산을 수행하는 정산부
를 더 포함하는 비상전력 공급 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 탐색된 잉여 자원을 포함하는 영역으로 상기 제1 영역에 대한 자원공급 요청 메시지를 전송하는 비상전력 공급 장치.
커뮤니티 환경에 포함된 복수 개의 영역 중 제1 영역으로부터 수신한 이벤트를 분석하는 단계;
상기 분석 결과 상기 이벤트가 자원 공급 요청이면, 상기 커뮤니티 내 잉여자원목록으로부터 가용 시간, 공급량, 가격정보 중 적어도 하나의 조건을 고려하여 상기 제1 영역에 공급 가능한 잉여 자원을 탐색하는 단계; 및
상기 탐색 결과에 기초하여 상기 제1 영역으로 상기 잉여자원을 공급하도록 제어하는 단계
를 포함하는 비상전력 공급 방법.
제11항에 있어서,
상기 제1 영역에 공급 가능한 잉여 자원을 탐색하는 단계는,
상기 제1 영역의 자원 공급 요청에 대응하여 상기 잉여자원목록에서 상기 가용시간의 조건을 충족하는 자원을 선별하여 상기 가격정보에 따른 오름차순으로 정렬하고, 상기 정렬 결과에 포함된 자원 중 상기 공급량의 조건을 충족하는 적어도 하나의 자원을 선택하는 비상전력 공급 방법.
제11항에 있어서,
상기 제1 영역에 공급 가능한 잉여 자원을 탐색하는 단계는,
상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역에 공급 가능한 자원을 탐색하지 못하는 경우, 상기 커뮤니티에 포함된 복수 개의 영역에 잉여자원 참여요청을 멀티캐스팅 하고, 미리 지정된 시간 내에 상기 멀티캐스팅에 응답한 적어도 하나의 영역의 자원을 선택하는 비상전력 공급 방법.
제11항에 있어서,
상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 관리요청이면, 상기 제1 영역의 잉여자원에 관한 정보에 기초하여 상기 잉여자원목록을 관리하는 단계
를 더 포함하는 비상전력 공급 방법.
제14항에 있어서,
상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 등록요청으로 판단되면, 상기 잉여자원목록에 상기 제1 영역의 자원을 추가하는 비상전력 공급 방법.
제14항에 있어서,
상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 등록해지요청으로 판단되면, 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역의 자원을 삭제하는 비상전력 공급 방법.
제14항에 있어서,
상기 분석 결과 상기 이벤트가 잉여자원 정보갱신요청으로 판단되면, 상기 잉여자원목록에서 상기 제1 영역의 자원에 관한 정보를 갱신하는 비상전력 공급 방법.
제11항에 있어서,
상기 분석 결과 상기 이벤트가 자원공급 종료요청으로 판단되면, 상기 자원공급 종료 요청에 포함된 정보를 이용하여 상기 제1 영역의 공급 자원에 대한 요금 정산을 수행하는 단계
를 더 포함하는 비상전력 공급 방법.