KR20180080824A - 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 전력 관리 방법은 전력 관리 대상에 해당하는 복수개의 부하들 각각에 대한 부하량 정보를 획득하는 단계; 태양광 발전기에서 생산 가능한 최대 발전량을 체크하는 단계; 전력 계통으로부터의 전력 공급 여부 및 상기 부하량 정보와 상기 최대 발전량을 비교한 결과 중 적어도 하나를 기반으로 전력 공급 모드를 결정하는 단계; 및 상기 복수개의 부하들 각각을 제어하는 복수개의 스마트 플러그들을 기반으로 상기 전력 공급 모드에 상응하게 전력을 차단하여 정전이 발생하지 않도록 전력을 관리하는 단계를 포함한다.

Description

스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법 및 이를 위한 장치 {METHOD FOR MANAGING POWER FOR BLACKOUT PREVENTION BASED ON SMART PLUG AND APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 정전을 방지하기 위한 전력 관리 기술에 관한 것으로, 특히 전력 계통이 정전 되었을 때 태양광 발전기를 통해서 전력을 공급하되, 스마트 플러그를 기반으로 전력을 부분적으로 공급함으로써 정전이 발생하는 것을 사전에 방지할 수 있는 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
설비가 고장난 경우나 전력 수요량이 계통 전력 공급량을 넘어서는 경우에는 불가피하게 일부 지역에 전력공급이 차단되어 정전이 발생한다. 정전이 발생한 지역은 일정 시간 동안 전력의 공급이 차단되어 반드시 필요한 최소한의 전력도 공급받지 못하는 상황에 처하게 된다.
이러한 상황을 대처하기 위해 최근에는 태양광 발전을 계통과 연계하여 사용하고 있다. 일반적으로 태양광 발전은 최대의 전력을 추출하는 알고리즘을 통해 발전할 수 있는 최대의 전력을 공급하게 되어, 수용가내 총 부하량을 절감해주는 효과를 거둘 수 있다. 하지만 대부분 계통과 연계되어 동작하며, 에너지 생성량이 수용가내 총 부하량보다 크지 않게 설치되므로 태양광 발전만으로는 수용가내 부하에 전력을 충분히 공급하는 것은 역부족이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에 가정용 태양광 발전장치와 전력관리를 위한 스마트 플러그가 보급되고 있으나, 항상 전력 계통과 연계되어 사용됨에 따라 정전을 방지하고자 하는 수단으로는 활용되지 못하고 있다.
한국 특허 10-2015-0057728는 다수의 스마트 플러그를 우선순위에 기반하여 계통의 전력량에 따라 켜고 끄는 것을 결정함으로써 선택된 몇 개의 스마트 플러그만 동작시키는 방법에 대해 소개한다. 하지만 이 장치는, 정전이 되었을 때에는 무조건 최소한의 장치만 동작하게 되어 비효율적이며, 우선순위가 미리 설정됨에 따라 동적으로 필요한 것을 선택하지 못하는 문제가 있다.
한국 공개 특허 제10-2015-0057728호, 2015년 5월 28일 공개(명칭: 정보기기의 ESS와 양방향 전력 송전을 연동하는 우선순위 제어 모듈 기반의 스마트 콘센트 동작 방법과 스마트 모니터링 및 표시장치)
본 발명의 목적은 전력 계통에 이상이 발생하여 전력 공급이 중단되어도, 태양광 발전을 통해 생성되는 전력만으로 정전이 발생하는 것을 방지하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 태양광 발전의 전력 생산량과 비교하여 초과되는 수요 전력을 적절하게 차단하여 부분적으로 전력을 공급하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 각각의 부하마다 부하 관련 프로파일을 모니터링 함으로써 전력 계통에 이상 발생시 각각의 부하에 대해 적절한 전력 차단을 수행하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전력 관리 방법은 전력 관리 대상에 해당하는 복수개의 부하들 각각에 대한 부하량 정보를 획득하는 단계; 태양광 발전기에서 생산 가능한 최대 발전량을 체크하는 단계; 전력 계통으로부터의 전력 공급 여부 및 상기 부하량 정보와 상기 최대 발전량을 비교한 결과 중 적어도 하나를 기반으로 전력 공급 모드를 결정하는 단계; 및 상기 복수개의 부하들 각각을 제어하는 복수개의 스마트 플러그들을 기반으로 상기 전력 공급 모드에 상응하게 전력을 차단하여 정전이 발생하지 않도록 전력을 관리하는 단계를 포함한다.
이 때, 부하량 정보를 획득하는 단계는 상기 부하량 정보에 포함된 부하 별 프로파일을 기반으로 상기 복수개의 부하들 각각에 대해 현재 시점에 해당하는 제1 부하량과 현재 시점에 사용될 것으로 예측되는 제2 부하량을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 복수개의 부하들을 각각의 클래스로 분류하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 분류하는 단계는 상기 복수개의 부하들 중 상기 제1 부하량과 제2 부하량 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내에 해당하는 부하를 제1 클래스로 분류하는 단계; 상기 복수개의 부하들 중 상기 차이가 상기 기설정된 오차 범위 이내에 해당하지 않는 부하를 제2 클래스로 분류하는 단계; 및 상기 복수개의 부하들 중 상기 제1 부하량이 기설정된 크기 이하에 해당하는 부하를 제3 클래스로 분류하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 전력 공급 모드를 결정하는 단계는 상기 전력 계통으로부터 전압이 공급되는 경우에 상기 전력 공급 모드를 계통연계 모드로 결정하고, 상기 전력 계통으로부터 전압이 공급되지 않는 경우에 상기 전력 공급 모드를 태양광 독립 모드로 결정할 수 있다.
이 때, 전력을 관리하는 단계는 상기 전력 공급 모드가 상기 태양광 독립 모드에 해당하는 경우, 상기 클래스를 기준으로 전력 차단을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 전력을 관리하는 단계는 상기 전력 공급 모드가 상기 계통연계 모드일 경우에 상기 복수개의 스마트 플러그들을 모두 ON에 상응하게 제어하여 상기 복수개의 부하들 모두에게 전력을 공급할 수 있다.
이 때, 전력 차단을 수행하는 단계는 상기 제1 클래스, 제2 클래스 및 제3 클래스의 부하량을 합산한 값이 상기 최대 발전량보다 큰 경우에 상기 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하는 제1 전력 차단 단계; 상기 제1 클래스와 상기 제2 클래스의 부하량을 합산한 값이 상기 최대 발전량보다 큰 경우에 상기 제2 클래스와 상기 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하는 제2 전력 차단 단계; 및 상기 제1 클래스의 부하량이 상기 최대 발전량보다 큰 경우에 상기 제2 클래스와 상기 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하되, 상기 제1 클래스에 해당하는 부하에는 낮은 전압을 공급하는 제3 전력 차단 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 전력 차단을 수행하는 단계는 상기 복수개의 스마트 플러그들 중 전력 차단이 결정된 클래스에 해당하는 부하의 스마트 플러그를 OFF에 상응하게 제어하여 전력을 차단할 수 있다.
이 때, 전력 공급 모드를 결정하는 단계는 상기 태양광 독립 모드에서 상기 제3 전력 차단 단계에 돌입하는 경우에 상기 전력 공급 모드를 태양광 독립 저전압 모드로 결정할 수 있다.
이 때, 전력을 관리하는 단계는 상기 전력 공급 모드가 상기 태양광 독립 모드 및 상기 태양광 독립 저전압 모드 중 어느 하나에 상응하는 경우에 전류가 아닌 전압의 형태로 전력 공급을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 전력 관리 장치는, 전력 관리 대상에 해당하는 복수개의 부하들 각각으로 공급되는 전력을 제어하고, 상기 복수개의 부하들 각각에 대한 부하량 정보를 획득하는 복수개의 스마트 플러그들; 전력 계통 및 태양광 발전기 중 적어도 하나로부터 생성된 전력을 상기 복수개의 부하들에게 다양한 모드로 공급하고, 상기 태양광 발전기에서 생산 가능한 최대 발전량을 체크하는 다중모드 인버터; 및 상기 전력 계통으로부터의 전력 공급 여부 및 상기 부하량 정보와 상기 최대 발전량을 비교한 결과 중 적어도 하나를 기반으로 전력 공급 모드를 결정하고, 상기 전력 공급 모드에 상응하게 전력을 차단하여 정전이 발생하지 않도록 전력을 관리하는 제어부를 포함한다.
이 때, 제어부는 상기 부하량 정보에 포함된 부하 별 프로파일을 기반으로 상기 복수개의 부하들 각각에 대해 현재 시점에 해당하는 제1 부하량과 현재 시점에 사용될 것으로 예측되는 제2 부하량을 비교하는 분석부; 및 상기 제1 부하량과 상기 제2 부하량을 비교한 결과에 따라 상기 복수개의 부하들을 각각의 클래스로 분류하는 분류부를 포함할 수 있다.
이 때, 분류부는 상기 복수개의 부하들 중 상기 제1 부하량과 제2 부하량 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내에 해당하는 부하를 제1 클래스로 분류하고, 상기 복수개의 부하들 중 상기 차이가 상기 기설정된 오차 범위 이내에 해당하지 않는 부하를 제2 클래스로 분류하고, 상기 복수개의 부하들 중 상기 제1 부하량이 기설정된 크기 이하에 해당하는 부하를 제3 클래스로 분류할 수 있다.
이 때, 제어부는 상기 전력 계통으로부터 전압이 공급되는 경우에 상기 전력 공급 모드를 계통연계 모드로 결정하고, 상기 전력 계통으로부터 전압이 공급되지 않는 경우에 상기 전력 공급 모드를 태양광 독립 모드로 결정할 수 있다.
이 때, 제어부는 상기 전력 공급 모드가 상기 태양광 독립 모드일 경우, 상기 클래스를 기준으로 상기 복수개의 스마트 플러그들을 제어하여 전력 차단을 수행할 수 있다.
이 때, 제어부는 상기 전력 공급 모드가 상기 계통연계 모드일 경우에 상기 복수개의 스마트 플러그들을 모두 ON에 상응하게 제어하여 상기 복수개의 부하들 모두에게 전력을 공급할 수 있다.
이 때, 제어부는 상기 제1 클래스, 제2 클래스 및 제3 클래스의 부하량을 합산한 값이 상기 최대 발전량보다 큰 경우에 상기 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하는 제1 전력 차단을 수행하고, 상기 제1 클래스와 상기 제2 클래스의 부하량을 합산한 값이 상기 최대 발전량보다 큰 경우에 상기 제2 클래스와 상기 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하는 제2 전력 차단을 수행하고, 상기 제1 클래스의 부하량이 상기 최대 발전량보다 큰 경우에 상기 제2 클래스와 상기 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하되 상기 제1 클래스에 해당하는 부하에는 낮은 전압을 공급하는 제3 전력 차단을 수행할 수 있다.
이 때, 제어부는 상기 복수개의 스마트 플러그들 중 전력 차단이 결정된 클래스에 해당하는 부하의 스마트 플러그를 OFF에 상응하게 제어하여 전력을 차단할 수 있다.
이 때, 제어부는 상기 태양광 독립 모드에서 상기 제3 전력 차단을 수행하는 경우에 상기 전력 공급 모드를 태양광 독립 저전압 모드로 결정할 수 있다.
이 때, 제어부는 상기 전력 공급 모드가 상기 태양광 독립 모드 및 상기 태양광 독립 저전압 모드 중 어느 하나에 상응하는 경우에 전류가 아닌 전압의 형태로 전력 공급을 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전력 계통에 이상이 발생하여 전력 공급이 중단되어도, 태양광 발전을 통해 생성되는 전력만으로 정전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 태양광 발전의 전력 생산량과 비교하여 초과되는 수요 전력을 적절하게 차단하여 부분적으로 전력을 공급할 수 있다.
또한, 본 발명은 각각의 부하마다 부하 관련 프로파일을 모니터링 함으로써 전력 계통에 이상 발생시 각각의 부하에 대해 적절한 전력 차단을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 장치를 전체 시스템 기반으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제어부의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 단계별 전력 차단의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법을 나타낸 동작흐름도이다.
도 7는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법을 상세하게 나타낸 동작흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 장치를 전체 시스템 기반으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 장치(100)는 복수개의 스마트 플러그들(110-1~110-N), 다중모드 인버터(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
이하에서는, 도 1에 도시된 전체 시스템의 동작에 기반하여 본 발명의 일실시예에 따른 전력 관리 장치(100)를 설명하도록 한다.
복수개의 스마트 플러그들(110-1~110-N)은 전력 관리 대상에 해당하는 복수개의 부하들 각각으로 공급되는 전력을 제어하고, 복수개의 부하들 각각에 대한 부하량 정보를 획득한다.
예를 들어, 도 1에 도시된 스마트 플러그 1(110-1)은 부하 1로 전력을 공급하거나 차단할 수 있다. 또한, 스마트 플러그 2(110-2)는 부하 2로 전력을 공급하거나 차단할 수 있다. 이와 같이 복수개의 스마트 플러그들(110-1~110-N)은 복수개의 부하들의 개수에 상응하게 구비될 수 있다.
이 때, 복수개의 스마트 플러그들(110-1~110-N)의 ON 또는 OFF에 관한 제어는 다중모드 인버터(120)의 전력 공급 모드에 기반하여 제어부(130)에서 수행될 수 있다. 또한, 복수개의 스마트 플러그들(110-1~110-N)의 제어는 도 1에 도시된 태양광 발전기에서 생산할 수 있는 최대 발전량과 복수개의 부하들에 의한 부하량을 고려하여 수행될 수 있다.
다중모드 인버터(120)는 전력 계통 및 태양광 발전기 중 적어도 하나로부터 생성된 전력을 복수개의 부하들에게 다양한 모드로 공급하고, 태양광 발전기에서 생성 가능한 최대 발전량을 체크한다.
이 때, 다중모드 인버터(120)는 도 1에 도시된 것과 같이 별도의 스위치를 통해 전력 계통과 연결될 수 있다.
이 때, 별도의 스위치는 제어부(130)에 의해 ON/OFF 제어될 수 있다. 예를 들어, 전력 계통에 이상이 발생하여 전력이 공급되지 않는 것을 확인한 경우에 제어부(130)가 스위치의 연결을 OFF 상태로 변경함으로써 태양광 발전기와 전력 계통 간의 연계를 차단할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 다중모드 인버터(120)는 전력 계통과 태양광 발전기 간의 연계 여부에 따라 전력 계통과 태양광 발전기를 통해 동시에 획득되는 전력 또는 태양광 발전기를 통해서만 획득되는 전력을 복수개의 스마트 플러그들(110-1~110-N)을 통해 복수개의 부하들에 공급할 수 있다.
이 때, 다중모드 인버터(120)는 태양광 발전기를 통해 체크한 최대 발전량에 대한 정보와 함께 현재 공급되고 있는 발전량을 제어부(130)로 전달할 수 있다.
이 때, 현재 공급되고 있는 발전량은 다중모드 인버터(120)와 전력 계통의 연결 여부에 따라 태양광 발전기의 최대 발전량보다 큰 값을 가질 수도 있다.
이 때, 다중모드 인버터(120)는 제어부(130)를 통해 결정된 전력 공급 모드에 따라 동작할 수 있다.
이 때, 전력 공급 모드는 다중모드 인버터(120)가 스위치를 통해 전력 계통과 연결되는 계통연계 모드와 다중모드 인버터(120)와 전력 계통 간의 스위치가 연결되지 않아 태양광 발전기로만 전력이 공급되는 태양광 독립 모드 및 태양광 독립 저전압 모드 등으로 설정될 수 있다.
이 때, 전력 공급 모드가 계통연계 모드일 경우 다중모드 인버터(120)가 전력 계통으로부터 전압을 공급받는 동시에 태양광 발전기로부터 전류를 공급받을 수 있다.
또한, 전력 공급 모드가 태양광 독립 모드 또는 태양광 독립 저전압 모드일 경우 다중모드 인버터(120)가 태양광 발전기로부터 전류 또는 전압의 형태로 전력을 공급받을 수 있다.
제어부(130)는 전력 계통으로부터의 전력 공급 여부 및 부하량 정보와 최대 발전량을 비교한 결과 중 적어도 하나를 기반으로 전력 공급 모드를 결정하고, 전력 공급 모드에 상응하게 전력을 차단하여 정전이 발생하지 않도록 전력을 관리한다.
이 때, 부하량 정보에 포함된 부하 별 프로파일을 기반으로 복수개의 부하들 각각에 대해 현재 시점에 해당하는 제1 부하량과 현재 시점에 사용될 것으로 예측되는 제2 부하량을 비교할 수 있다.
이 때, 부하 별 프로파일을 통해 복수개의 부하들 각각에 대한 발생 시각을 고려하여 제2 부하량을 예측할 수 있다. 예를 들어, 부하 별 프로파일은 하루를 기준으로 각각의 부하가 발생한 시간 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 부하 별 프로파일을 이용하여 각각의 부하가 하루 중 어느 시간대에 주로 발생하는지에 대한 시간대별 부하 발생 정보를 생성할 수 있다.
또한, 복수개의 스마트 플러그들(110-1~110-N)로부터 획득되는 부하량 정보를 통해 주기적으로 시간대별 부하 발생 정보를 갱신하여 관리하고, 최신의 시간대별 부하 발생 정보를 이용하여 제2 부하량을 예측할 수도 있다.
이 때, 제1 부하량과 제2 부하량을 비교한 결과에 따라 복수개의 부하들을 각각의 클래스로 분류할 수 있다.
이 때, 복수개의 부하들 중 제1 부하량과 제2 부하량 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내에 해당하는 부하를 제1 클래스로 분류할 수 있다. 즉, 부하 별 프로파일을 통해 예측된 부하량과 현재 시점의 부하량이 유사한 것으로 판단되는 예상 범위 내의 부하는 제1 클래스로 분류할 수 있다.
이 때, 복수개의 부하들 중 제1 부하량과 제2 부하량 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내에 해당하지 않는 부하를 제2 클래스로 분류할 수 있다. 즉, 부하 별 프로파일을 통해 예측된 부하량과 현재 시점의 부하량이 다른 것으로 판단되는 예상 외의 부하는 제2 클래스로 분류할 수 있다.
이 때, 복수개의 부하들 중 제1 부하량이 기설정된 크기 이하에 해당하는 부하를 제3 클래스로 분류할 수 있다. 이 때, 제3 클래스에 해당하는 부하는 전력이 거의 사용되지 않는 것으로 판단되는 부하에 상응하는 것으로, 기설정된 크기는 0에 가깝게 설정될 수 있다.
이 때, 전력 계통으로부터 전압이 공급되는 경우에 전력 공급 모드를 계통연계 모드로 결정하고, 전력 계통으로부터 전압이 공급되지 않는 경우에 전력 공급 모드를 태양광 독립 모드로 결정할 수 있다.
이 때, 전력 공급 모드가 태양광 독립 모드일 경우, 클래스를 기준으로 복수개의 스마트 플러그들(110-1~110-N)을 제어하여 전력 차단을 수행할 수 있다.
즉, 태양광 독립 모드일 경우 태양광 발전기를 통해 생성된 전력만으로 복수개의 부하들에게 전력을 공급할 수 있다. 따라서, 복수개의 부하들에 의한 부하량을 체크하여 필요한 경우 전력 차단을 수행할 수 있다.
이 때, 제1 클래스, 제2 클래스 및 제3 클래스의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량보다 큰 경우에 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하는 제1 전력 차단을 수행할 수 있다.
이 때, 제1 클래스, 제2 클래스 및 제3 클래스의 부하량을 합산한 값은 모든 부하들의 부하량을 합산한 값에 상응할 수 있다. 따라서, 모든 부하들의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량을 초과하는 경우, 전력의 소비가 낮거나 거의 없는 것으로 판단되는 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하여 제1 클래스와 제2 클래스에 해당하는 부하들에는 정상적으로 전력 공급을 수행하도록 할 수 있다.
이 때, 제1 클래스와 제2 클래스의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량보다 큰 경우에 제2 클래스와 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하는 제2 전력 차단을 수행할 수 있다.
이 때, 제1 클래스는 현재 시점을 기준으로 예측된 부하에 해당하고, 제2 클래스는 현재 시점을 기준으로 예측되지 않았지만 발생한 부하에 해당할 수 있다. 따라서, 제1 클래스와 제2 클래스의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량보다 큰 경우에는 예측되지 않았지만 발생한 부하에 해당하는 제2 클래스에 해당하는 부하의 전력 차단을 수행할 수 있다.
이 때, 제1 클래스의 부하량이 최대 발전량보다 큰 경우에 제2 클래스와 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하되, 제2 클래스에 해당하는 부하에는 낮은 전압을 공급하는 제3 전력 차단을 수행할 수 있다.
즉, 현재 시점에 발생한 것으로 예측된 부하량조차 최대 발전량을 초과하는 경우에는 제1 클래스에 해당하는 부하에게만 낮은 수준의 전압을 제공함으로써, 제1 클래스에 해당하는 부하의 일부는 동작을 멈추어 전력 소모가 발생하지 않도록 하거나 또는 정상적인 전압의 공급에 비해 적은 전력을 소모하도록 할 수 있다.
이 때, 복수개의 스마트 플러그들(110-1~110-N)들 중 전력 차단이 결정된 클래스에 해당하는 부하의 스마트 플러그를 OFF에 상응하게 제어하여 전력을 차단할 수 있다.
이 때, 태양광 독립 모드에서 제3 전력 차단을 수행하는 경우에 전력 공급 모드를 태양광 독립 저전압 모드로 결정할 수 있다.
이 때, 전력 공급 모드가 태양광 독립 모드 및 태양광 독립 저전압 모드 중 어느 하나에 상응하는 경우에 전류가 아닌 전압의 형태로 전력 공급을 수행할 수 있다.
이 때, 전력 공급 모드가 계통연계 모드일 경우에 복수개의 스마트 플러그들(110-1~110-N)을 모두 ON에 상응하게 제어하여 복수개의 부하들에게 전력을 공급할 수 있다. 즉, 전력 계통에 이상이 없어 전력이 원활하게 공급되는 경우에는 전력 차단을 수행할 필요가 없기 때문에 모든 스마트 플러그를 ON에 상응하는 상태로 제어하여 모든 부하들에 전력을 공급하도록 할 수 있다.
이와 같은 전력 관리 장치를 통해, 전력 계통에 이상이 생겨 전력이 공급되지 않을 때에도 태양광 발전기를 통해 지속적으로 전력을 생성 및 공급할 수 있어 정전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 제어부의 일 예를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 제어부(130)는 분석부(210) 및 분류부(220)를 포함한다.
분석부(210)는 부하량 정보에 포함된 부하 별 프로파일(200-1~200-N)을 기반으로 복수개의 부하들 각각에 대해 현재 시점에 해당하는 제1 부하량과 현재 시점에 사용될 것으로 예측되는 제2 부하량을 비교한다.
이 때, 부하 별 프로파일(200-1~200-N)을 통해 복수개의 부하들 각각에 대한 발생 시각을 고려하여 제2 부하량을 예측할 수 있다. 예를 들어, 부하 별 프로파일은 하루를 기준으로 각각의 부하가 발생한 시간 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 부하 별 프로파일(200-1~200-N)을 이용하여 각각의 부하가 하루 중 어느 시간대에 주로 발생하는지에 대한 시간대별 부하 발생 정보를 생성할 수 있다.
또한, 복수개의 스마트 플러그들로부터 획득되는 부하량 정보를 통해 주기적으로 시간대별 부하 발생 정보를 갱신하여 관리하고, 최신의 시간대별 부하 발생 정보를 이용하여 제2 부하량을 예측할 수도 있다.
분류부(220)는 제1 부하량과 제2 부하량을 비교한 결과에 따라 복수개의 부하들을 각각의 클래스로 분류한다.
이 때, 복수개의 부하들 중 제1 부하량과 제2 부하량 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내에 해당하는 부하를 제1 클래스(221)로 분류할 수 있다. 즉, 부하 별 프로파일을 통해 예측된 부하량과 현재 시점의 부하량이 유사한 것으로 판단되는 예상 범위 내의 부하는 제1 클래스(221)로 분류할 수 있다.
이 때, 복수개의 부하들 중 제1 부하량과 제2 부하량 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내에 해당하지 않는 부하를 제2 클래스(222)로 분류할 수 있다. 즉, 부하 별 프로파일을 통해 예측된 부하량과 현재 시점의 부하량이 다른 것으로 판단되는 예상 외의 부하는 제2 클래스(222)로 분류할 수 있다.
이 때, 복수개의 부하들 중 제1 부하량이 기설정된 크기 이하에 해당하는 부하를 제3 클래스(223)로 분류할 수 있다. 이 때, 제3 클래스(223)에 해당하는 부하는 전력이 거의 사용되지 않는 것으로 판단되는 부하에 상응하는 것으로, 기설정된 크기는 0에 가깝게 설정될 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 단계별 전력 차단의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 다중모드 인버터(320)와 전력 계통(301) 간의 연결이 차단되어 있고, 태양광 발전기(302)를 통해서만 전력이 공급되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 전력을 공급받아야 할 부하 1(332) 내지 부하 5(352)의 부하량에 따라서 전력 차단을 수행해야 할 수 있다.
예를 들어, 제1 클래스(330), 제2 클래스(340) 및 제3 클래스(350)에 해당하는 부하량을 합산한 값이 태양광 발전기(302)의 최대 발전량보다 크다고 가정한다면, 도 3에 도시된 것처럼 스마트 플러그 5(351)를 OFF 상태로 제어하여 제3 클래스에 해당하는 부하 5(352)로 공급되는 전력을 차단할 수 있다.
다른 예를 들어, 제3 클래스(350)의 부하량을 제외하고도, 제1 클래스(330)와 제2 클래스(340)에 해당하는 부하량을 합산한 값이 태양광 발전기(302)의 최대 발전량보다 크다고 가정한다면, 도 4에 도시된 것처럼 스마트 플러그 3(341), 스마트 플러그 4(343) 및 스마트 플러그 5(351)를 모두 OFF 상태로 제어하여 제2 클래스와 제3 클래스에 해당하는 부하 3(342), 부하 4(344) 및 부하 5(352)로 공급되는 전력을 차단할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 제1 클래스(330)에 해당하는 부하량만으로도 태양광 발전기(302)의 최대 발전량을 초과한다고 가정한다면, 도 5에 도시된 것처럼 스마트 플러그 3(341), 스마트 플러그 4(343) 및 스마트 플러그 5(351)를 모두 OFF 상태로 제어하여 제2 클래스와 제3 클래스에 해당하는 부하 3(342), 부하 4(344) 및 부하 5(352)로 공급되는 전력을 차단하되, 제1 클래스(330)에 해당하는 부하 1(332)과 부하 2(334)에는 저전압의 전압이 공급되도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법을 나타낸 동작흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법은 전력 관리 대상에 해당하는 복수개의 부하들 각각에 대한 부하량 정보를 획득한다(S610).
이 때, 복수개의 부하들 각각에 대한 전력 공급을 제어하는 복수개의 스마트 플러그들을 통해 부하량 정보를 획득할 수 있다.
따라서, 복수개의 스마트 플러그들은 복수개의 부하들의 개수에 상응하게 구비될 수 있다.
이 때, 부하량 정보에 포함된 부하 별 프로파일을 기반으로 복수개의 부하들 각각에 대해 현재 시점에 해당하는 제1 부하량과 현재 시점에 사용될 것으로 예측되는 제2 부하량을 비교하고, 비교 결과에 따라 복수개의 부하들을 각각의 클래스로 분류할 수 있다.
예를 들어, 부하 별 프로파일은 하루를 기준으로 각각의 부하가 발생한 시간 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 부하 별 프로파일을 이용하여 각각의 부하가 하루 중 어느 시간대에 주로 발생하는지에 대한 시간대별 부하 발생 정보를 생성할 수 있다. 또한, 복수개의 스마트 플러그들로부터 획득되는 부하량 정보를 통해 주기적으로 시간대별 부하 발생 정보를 갱신하여 관리하고, 최신의 시간대별 부하 발생 정보를 이용하여 제2 부하량을 예측할 수도 있다.
이 때, 복수개의 부하들 중 제1 부하량과 제2 부하량 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내에 해당하는 부하를 제1 클래스로 분류할 수 있다. 즉, 부하 별 프로파일을 통해 예측된 부하량과 현재 시점의 부하량이 유사한 것으로 판단되는 예상 범위 내의 부하는 제1 클래스로 분류할 수 있다.
또한, 복수개의 부하들 중 제1 부하량과 제2 부하량 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내에 해당하지 않는 부하를 제2 클래스로 분류할 수 있다. 즉, 부하 별 프로파일을 통해 예측된 부하량과 현재 시점의 부하량이 다른 것으로 판단되는 예상 외의 부하는 제2 클래스로 분류할 수 있다.
또한, 복수개의 부하들 중 제1 부하량이 기설정된 크기 이하에 해당하는 부하를 제3 클래스로 분류할 수 있다. 이 때, 제3 클래스에 해당하는 부하는 전력이 거의 사용되지 않는 것으로 판단되는 부하에 상응하는 것으로, 기설정된 크기는 0에 가깝게 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법은 태양광 발전기에서 생산 가능한 최대 발전량을 체크한다(S620).
이 때, 태양광 발전기의 최대 발전량은 다중모드 인버터를 통해 체크되어 제어부로 전달될 수 있다.
이 때, 다중모드 인버터를 통해 최대 발전량과 함께 현재 공급되고 있는 발전량도 체크하여 제어부로 전달할 수 있다.
이 때, 현재 공급되고 있는 발전량은 다중모드 인버터와 전력 계통의 연결 여부에 따라 태양광 발전기의 최대 발전량보다 큰 값을 가질 수도 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법은 전력 계통으로부터의 전력 공급 여부 및 부하량 정보와 최대 발전량을 비교한 결과 중 적어도 하나를 기반으로 전력 공급 모드를 결정한다(S630).
이 때, 전력 공급 모드는 다중모드 인버터가 스위치를 통해 전력 계통과 연결되는 계통연계 모드와 다중모드 인버터와 전력 계통 간의 스위치가 연결되지 않아 태양광 발전기로만 전력이 공급되는 태양광 독립 모드 및 태양광 독립 저전압 모드 등으로 결정될 수 있다.
이 때, 전력 계통으로부터 전압이 공급되는 경우에 전력 공급 모드를 계통연계 모드로 결정하고, 전력 계통으로부터 전압이 공급되지 않는 경우에 전력 공급 모드를 태양광 독립 모드로 결정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법은 복수개의 부하들 각각을 제어하는 복수개의 스마트 플러그들을 기반으로 전력 공급 모드에 상응하게 전력을 차단하여 정전이 발생하지 않도록 전력을 관리한다(S640).
이 때, 전력 공급 모드가 태양광 독립 모드에 해당하는 경우, 클래스를 기준으로 전력 차단을 수행할 수 있다. 즉, 태양광 독립 모드일 경우 태양광 발전기를 통해 생성된 전력만으로 복수개의 부하들에게 전력을 공급할 수 있다. 따라서, 복수개의 부하들에 의한 부하량을 체크하여 필요한 경우 전력 차단을 수행할 수 있다.
이 때, 제1 클래스, 제2 클래스 및 제3 클래스의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량보다 큰 경우에 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하는 제1 전력 차단을 수행할 수 있다.
이 때, 제1 클래스, 제2 클래스 및 제3 클래스의 부하량을 합산한 값은 모든 부하들의 부하량을 합산한 값에 상응할 수 있다. 따라서, 모든 부하들의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량을 초과하는 경우, 전력의 소비가 낮거나 거의 없는 것으로 판단되는 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하여 제1 클래스와 제2 클래스에 해당하는 부하들에는 정상적으로 전력 공급을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 제1 클래스와 제2 클래스의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량보다 큰 경우에 제2 클래스와 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하는 제2 전력 차단을 수행할 수 있다.
이 때, 제1 클래스는 현재 시점을 기준으로 예측된 부하에 해당하고, 제2 클래스는 현재 시점을 기준으로 예측되지 않았지만 발생한 부하에 해당할 수 있다. 따라서, 제1 클래스와 제2 클래스의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량보다 큰 경우에는 예측되지 않았지만 발생한 부하에 해당하는 제2 클래스에 해당하는 부하의 전력 차단을 수행할 수 있다.
또한, 제1 클래스의 부하량이 최대 발전량보다 큰 경우에 제2 클래스와 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하되, 제1 클래스에 해당하는 부하에는 낮은 전압을 공급하는 제3 전력 차단을 수행할 수 있다.
즉, 현재 시점에 발생한 것으로 예측된 부하량조차 최대 발전량을 초과하는 경우에는 제1 클래스에 해당하는 부하에게만 낮은 수준의 전압을 제공함으로써, 제1 클래스에 해당하는 부하의 일부는 동작을 멈추어 전력 소모가 발생하지 않도록 하거나 또는 정상적인 전압의 공급에 비해 적은 전력을 소모하도록 할 수 있다.
이 때, 복수개의 스마트 플러그들 중 전력 차단이 결정된 클래스에 해당하는 부하의 스마트 플러그를 OFF에 상응하게 제어하여 전력을 차단할 수 있다.
이 때, 태양광 독립 모드에서 제3 전력 차단 단계에 돌입하는 경우 전력 공급 모드를 태양광 독립 저전압 모드로 결정할 수 있다.
이 때, 전력 공급 모드가 태양광 독립 모드 및 태양광 독립 저전압 모드 중 어느 하나에 상응하는 경우에 전류가 아닌 전압의 형태로 전력 공급을 수행할 수 있다.
이 때, 전력 공급 모드가 계통연계 모드일 경우에 복수개의 스마트 플러그들을 모두 ON에 상응하게 제어하여 복수개의 부하들 모두에게 전력을 공급할 수 있다. 즉, 전력 계통에 이상이 없어 전력이 원활하게 공급되는 경우에는 전력 차단을 수행할 필요가 없기 때문에 모든 스마트 플러그를 ON에 상응하는 상태로 제어하여 모든 부하들에 전력을 공급하도록 할 수 있다.
이와 같은 전력 관리 방법을 통해 전력 관리를 수행함으로써, 전력 계통에 이상이 생겨 전력이 공급되지 않을 때에도 태양광 발전기를 통해 지속적으로 전력을 생성 및 공급할 수 있어 정전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 7는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법을 상세하게 나타낸 동작흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법은 먼저 전력 관리 대상에 해당하는 복수개의 부하들 각각에 대한 부하량 정보를 획득할 수 있다(S710).
이 후, 부하 별 프로파일을 기반으로 클래스를 분류할 수 있다(S720).
이 때, 복수개의 부하들 각각에 대해 현재 시점에 해당하는 제1 부하량과 현재 시점에 사용될 것으로 예측되는 제2 부하량을 비교하고, 비교 결과에 따라 복수개의 부하들을 각각의 클래스로 분류할 수 있다.
이 때, 복수개의 부하들 중 제1 부하량과 제2 부하량 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내에 해당하는 부하를 제1 클래스로 분류할 수 있다.
또한, 복수개의 부하들 중 제1 부하량과 제2 부하량 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내에 해당하지 않는 부하를 제2 클래스로 분류할 수 있다.
또한, 복수개의 부하들 중 제1 부하량이 기설정된 크기 이하에 해당하는 부하를 제3 클래스로 분류할 수 있다.
이 후, 전력 계통에 이상이 발생하였는지 여부를 판단하고(S725), 전력 계통이 이상 없이 정상 동작하여 다중모드 인버터와 전력 계통이 연결된 경우에는 전력 공급 모드를 계통연계 모드로 설정하고 복수개의 부하들에게 전력 공급을 수행할 수 있다(S730).
또한, 단계(S725)의 판단결과 전력 계통에 이상이 발생하여 다중모드 인버터와 전력 계통의 연결이 차단된 경우에는 전력 공급 모드를 태양광 독립 모드로 설정할 수 있다(S740).
이 후, 제1 클래스의 부하량이 태양광 발전기의 최대 발전량을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S745).
단계(S745)의 판단결과 제1 클래스의 부하량이 최대 발전량을 초과하면, 전력 공급 모드를 태양광 독립 저전압 모드로 결정하고, 제3 전력 차단 단계를 수행할 수 있다(S750).
즉, 제2 클래스와 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하되, 제1 클래스에 해당하는 부하에는 낮은 전압을 공급할 수 있다.
또한, 단계(S745)의 판단결과 제1 클래스의 부하량이 최대 발전량을 초과하지 않으면, 제1 클래스와 제2 클래스의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S755).
단계(S755)의 판단결과 제1 클래스와 제2 클래스의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량을 초과하면, 제2 전력 차단 단계를 수행할 수 있다(S760).
즉, 제2 클래스와 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단할 수 있다.
또한, 단계(S755)의 판단결과 제1 클래스와 제2 클래스의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량을 초과하지 않으면, 제1 클래스, 제2 클래스 및 제3 클래스의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S765).
단계(S765)의 판단결과 제1 클래스, 제2 클래스 및 제3 클래스의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량을 초과하면, 제1 전력 차단 단계를 수행할 수 있다(S770).
즉, 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단할 수 있다.
또한, 단계(S765)의 판단결과 제1 클래스, 제2 클래스 및 제3 클래스의 부하량을 합산한 값이 최대 발전량을 초과하지 않으면, 전력 차단을 수행하지 않을 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 스마트 플러그 기반의 정전 방지를 위한 전력 관리 방법 및 이를 위한 장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 전력 관리 장치
110-1~110-N, 331, 333, 341, 343, 351: 스마트 플러그
120, 320: 다중모드 인버터 130, 310: 제어부
200-1~200-N: 부하 프로파일 210: 분석부
220: 분류부 221, 330: 제1 클래스
222, 340: 제2 클래스 223, 350: 제3 클래스
301: 전력 계통 302: 태양광 발전기
332, 334, 342, 344, 352: 부하

Claims (20)

  1. 전력 관리 대상에 해당하는 복수개의 부하들 각각에 대한 부하량 정보를 획득하는 단계;
    태양광 발전기에서 생산 가능한 최대 발전량을 체크하는 단계;
    전력 계통으로부터의 전력 공급 여부 및 상기 부하량 정보와 상기 최대 발전량을 비교한 결과 중 적어도 하나를 기반으로 전력 공급 모드를 결정하는 단계; 및
    상기 복수개의 부하들 각각을 제어하는 복수개의 스마트 플러그들을 기반으로 상기 전력 공급 모드에 상응하게 전력을 차단하여 정전이 발생하지 않도록 전력을 관리하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 부하량 정보를 획득하는 단계는
    상기 부하량 정보에 포함된 부하 별 프로파일을 기반으로 상기 복수개의 부하들 각각에 대해 현재 시점에 해당하는 제1 부하량과 현재 시점에 사용될 것으로 예측되는 제2 부하량을 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 복수개의 부하들을 각각의 클래스로 분류하는 단계를 포함하는 특징으로 하는 전력 관리 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 분류하는 단계는
    상기 복수개의 부하들 중 상기 제1 부하량과 제2 부하량 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내에 해당하는 부하를 제1 클래스로 분류하는 단계;
    상기 복수개의 부하들 중 상기 차이가 상기 기설정된 오차 범위 이내에 해당하지 않는 부하를 제2 클래스로 분류하는 단계; 및
    상기 복수개의 부하들 중 상기 제1 부하량이 기설정된 크기 이하에 해당하는 부하를 제3 클래스로 분류하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전력 공급 모드를 결정하는 단계는
    상기 전력 계통으로부터 전압이 공급되는 경우에 상기 전력 공급 모드를 계통연계 모드로 결정하고, 상기 전력 계통으로부터 전압이 공급되지 않는 경우에 상기 전력 공급 모드를 태양광 독립 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전력을 관리하는 단계는
    상기 전력 공급 모드가 상기 태양광 독립 모드에 해당하는 경우, 상기 클래스를 기준으로 전력 차단을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 전력을 관리하는 단계는
    상기 전력 공급 모드가 상기 계통연계 모드일 경우에 상기 복수개의 스마트 플러그들을 모두 ON에 상응하게 제어하여 상기 복수개의 부하들 모두에게 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 전력 차단을 수행하는 단계는
    상기 제1 클래스, 제2 클래스 및 제3 클래스의 부하량을 합산한 값이 상기 최대 발전량보다 큰 경우에 상기 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하는 제1 전력 차단 단계;
    상기 제1 클래스와 상기 제2 클래스의 부하량을 합산한 값이 상기 최대 발전량보다 큰 경우에 상기 제2 클래스와 상기 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하는 제2 전력 차단 단계; 및
    상기 제1 클래스의 부하량이 상기 최대 발전량보다 큰 경우에 상기 제2 클래스와 상기 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하되, 상기 제1 클래스에 해당하는 부하에는 낮은 전압을 공급하는 제3 전력 차단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 전력 차단을 수행하는 단계는
    상기 복수개의 스마트 플러그들 중 전력 차단이 결정된 클래스에 해당하는 부하의 스마트 플러그를 OFF에 상응하게 제어하여 전력을 차단하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 전력 공급 모드를 결정하는 단계는
    상기 태양광 독립 모드에서 상기 제3 전력 차단 단계에 돌입하는 경우에 상기 전력 공급 모드를 태양광 독립 저전압 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 전력을 관리하는 단계는
    상기 전력 공급 모드가 상기 태양광 독립 모드 및 상기 태양광 독립 저전압 모드 중 어느 하나에 상응하는 경우에 전류가 아닌 전압의 형태로 전력 공급을 수행하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 방법.
  11. 전력 관리 대상에 해당하는 복수개의 부하들 각각으로 공급되는 전력을 제어하고, 상기 복수개의 부하들 각각에 대한 부하량 정보를 획득하는 복수개의 스마트 플러그들;
    전력 계통 및 태양광 발전기 중 적어도 하나로부터 생성된 전력을 상기 복수개의 부하들에게 다양한 모드로 공급하고, 상기 태양광 발전기에서 생산 가능한 최대 발전량을 체크하는 다중모드 인버터; 및
    상기 전력 계통으로부터의 전력 공급 여부 및 상기 부하량 정보와 상기 최대 발전량을 비교한 결과 중 적어도 하나를 기반으로 전력 공급 모드를 결정하고, 상기 전력 공급 모드에 상응하게 전력을 차단하여 정전이 발생하지 않도록 전력을 관리하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 부하량 정보에 포함된 부하 별 프로파일을 기반으로 상기 복수개의 부하들 각각에 대해 현재 시점에 해당하는 제1 부하량과 현재 시점에 사용될 것으로 예측되는 제2 부하량을 비교하는 분석부; 및
    상기 제1 부하량과 상기 제2 부하량을 비교한 결과에 따라 상기 복수개의 부하들을 각각의 클래스로 분류하는 분류부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 분류부는
    상기 복수개의 부하들 중 상기 제1 부하량과 제2 부하량 간의 차이가 기설정된 오차 범위 이내에 해당하는 부하를 제1 클래스로 분류하고, 상기 복수개의 부하들 중 상기 차이가 상기 기설정된 오차 범위 이내에 해당하지 않는 부하를 제2 클래스로 분류하고, 상기 복수개의 부하들 중 상기 제1 부하량이 기설정된 크기 이하에 해당하는 부하를 제3 클래스로 분류하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전력 계통으로부터 전압이 공급되는 경우에 상기 전력 공급 모드를 계통연계 모드로 결정하고, 상기 전력 계통으로부터 전압이 공급되지 않는 경우에 상기 전력 공급 모드를 태양광 독립 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전력 공급 모드가 상기 태양광 독립 모드일 경우, 상기 클래스를 기준으로 상기 복수개의 스마트 플러그들을 제어하여 전력 차단을 수행하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 장치.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전력 공급 모드가 상기 계통연계 모드일 경우에 상기 복수개의 스마트 플러그들을 모두 ON에 상응하게 제어하여 상기 복수개의 부하들 모두에게 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제1 클래스, 제2 클래스 및 제3 클래스의 부하량을 합산한 값이 상기 최대 발전량보다 큰 경우에 상기 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하는 제1 전력 차단을 수행하고, 상기 제1 클래스와 상기 제2 클래스의 부하량을 합산한 값이 상기 최대 발전량보다 큰 경우에 상기 제2 클래스와 상기 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하는 제2 전력 차단을 수행하고, 상기 제1 클래스의 부하량이 상기 최대 발전량보다 큰 경우에 상기 제2 클래스와 상기 제3 클래스에 해당하는 부하의 전력을 차단하되 상기 제1 클래스에 해당하는 부하에는 낮은 전압을 공급하는 제3 전력 차단을 수행하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 복수개의 스마트 플러그들 중 전력 차단이 결정된 클래스에 해당하는 부하의 스마트 플러그를 OFF에 상응하게 제어하여 전력을 차단하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 장치.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 태양광 독립 모드에서 상기 제3 전력 차단을 수행하는 경우에 상기 전력 공급 모드를 태양광 독립 저전압 모드로 결정하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전력 공급 모드가 상기 태양광 독립 모드 및 상기 태양광 독립 저전압 모드 중 어느 하나에 상응하는 경우에 전류가 아닌 전압의 형태로 전력 공급을 수행하는 것을 특징으로 하는 전력 관리 장치.
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