KR20180088164A - 에너지 관리 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치는, 에너지 관리 장치의 운영 스케줄을 저장하는 저장부, 에너지 관리 장치가 속한 시스템 내 적어도 하나 이상의 에너지 장치의 제어 신호를 감지하는 센싱부 및 감지된 제어 신호에 대응하는 임시 패턴을 카운트하여 임시 패턴이 기 설정된 기준을 통과하는지 판단하고, 판단 결과에 기초하여 임시 패턴이 추가되도록 운영 스케줄을 갱신하는 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 에너지 관리 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 지능형 전력 시스템(Smart Grid)을 구성하는 에너지 관리 장치 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
현재, 가정 또는 회사에 전력을 공급하는 전력 시스템(전력망)은, 생산자가 통제하는 수직적이고 중앙 집중적인 네트워크 체제로 되어 있다. 구체적으로, 공급자는 전기, 물, 가스 등과 같은 에너지원(Energy source)을 단순히 공급만하고, 수요처는 공급받은 에너지원을 단순히 사용만 하였다. 따라서, 에너지 생산, 분배, 또는 에너지 사용 등의 측면에서 효과적인 관리가 수행되기 어려웠다.
즉, 에너지는 에너지 공급자로부터 다수의 수요처를 향하여 분산되는, 중앙에서 주변부로 퍼져나가는 방사형구조이고, 수요자 중심이 아닌 단방향의 공급자 중심이라는 특징을 가지고 있다.
또한, 전기에 대한 가격의 정보도 실시간으로 알 수 있는 것이 아니라, 전력거래소를 통하여 제한적으로만 알 수 있었고, 가격 제도 또한 사실상의 고정 가격제이기 때문에 가격 변화를 통한 수요자에 대한 인센티브와 같은 유인책을 사용할 수 없다는 문제점도 있었다.
이러한 전력 시스템 하에서는 지구 온난화 방지라는 글로벌 과제, 에너지 원자재 가격 상승의 대처 방안 부재, 에너지 과소비 억제 문제 및 전력의 안정적 공급 문제를 해결할 수 없다.
따라서, 현재의 전력 시스템으로부터 탈피하여 소비자와 공급자 간의 양방향 정보 전달 체제의 구축을 통한 전력 산업의 효율성을 제고하기 위해서는 지능형 전력 시스템(Smart Grid)의 개발의 필요하다. 나아가, 소비자들로 하여금 자신의 전력 수요를 조절할 수 있도록 지능형 전력 시스템의 구축이 필요하며, 이러한 시스템과의 양방향 통신이 가능한 에너지 관리 장치의 개발이 필요하다.
본 발명은, 시스템 내 적어도 하나 이상의 에너지 장치가 추출된 제어 패턴이 적용된 운영 스케줄에 따라 자동으로 동작하도록 제어하는 에너지 관리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 에너지 제어 데이터베이스에 저장된 시즌별/용도별 운영 스케줄 중 어느 하나를 선택하여 에너지 장치가 자동으로 동작하도록 제어하는 에너지 관리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치는, 에너지 장치의 제어 신호에 기초하여 임시 패턴을 카운트하여, 카운트된 임시 패턴의 탐색 기간이 기 설정된 최소 패턴 탐색 기간을 초과하고, 임시 패턴의 정확도가 기 설정된 기준 패턴 정확도 이상이면 현재 설정된 운영 스케줄에 임시 패턴을 추가하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치는, 추출된 제어 패턴에 따라 갱신된 적어도 하나 이상의 운영 스케줄을 시즌별/용도별로 구분하여 저장함으로써 에너지 제어 데이터베이스를 구축할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 에너지 장치의 제어 패턴을 추출하여 업무 스케줄에 등록시킴으로써, 에너지 장치의 제어가 누락되는 경우를 방지할 수 있는 효과가 있다. 즉, 운영 상의 오차나 누락을 줄여 시스템을 정확하게 관리할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자가 수동으로 에너지 장치를 제어하거나 패턴을 추출하지 않아도, 시즌별 또는 용도별 적절한 운영 스케줄을 선택하여 용이하게 시스템을 운영할 수 있는 효과가 있다. 동시에, 적절한 운영 스케줄을 획득하기 위한 과정에서 불필요하게 소모될 수 있는 에너지 낭비를 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 운영 스케줄을 시각적으로 표시함으로써 사용자가 시스템의 동작 상태를 직관적으로 인지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지능형 전력 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 지능형 전력 시스템을 개략적으로 보여주는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사용처용 전력 시스템을 개략적으로 보여주는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치의 구성요소를 나타내는 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치가 시스템 내 에너지 장치의 패턴을 추출 및 스케줄에 적용하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치가 초기 데이터를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치가 임시 패턴을 카운트 방법 및 탐색 기간 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치가 임시 패턴의 정확도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 시스템 운영 스케줄을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 시스템 운영 스케줄에서 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는지 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는 경우 에너지 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는 경우 에너지 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는 경우 에너지 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하지 않는 경우 에너지 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 지능형 전력 시스템을 개략적으로 보여주는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사용처용 전력 시스템을 개략적으로 보여주는 블럭도이다.
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도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치가 초기 데이터를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치가 임시 패턴을 카운트 방법 및 탐색 기간 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치가 임시 패턴의 정확도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 시스템 운영 스케줄을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 시스템 운영 스케줄에서 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는지 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는 경우 에너지 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는 경우 에너지 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는 경우 에너지 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하지 않는 경우 에너지 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함을 고려하여 부여되는 것으로서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 에너지 관리 장치 및 그의 동작 방법을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1은 본 발명에 따른 지능형 전력 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.
지능형 전력 시스템(지능형 전력망, Smart Grid)는 기존의 전력 시스템에 전보기술(IT)을 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 차세대 전력 시스템이다.
지능형 전력 시스템은 전기, 물, 가스 등과 같이 에너지원(Energy source)을 관리할 수 있다. 에너지원은, 발생량 또는 사용량 등이 계측(meter)될 수 있는 것을 의미한다.
따라서, 위에서 언급되지 않은 에너지원도 본 시스템의 관리 대상에 포함될 수 있다. 이하에서는 에너지원으로서 일 예로 전기에 대해서 설명하기로 하며, 본 명세서의 내용은 다른 에너지원에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예의 지능형 전력 시스템은, 전기를 생산하는 발전소(Power plant)를 포함한다. 발전소는, 화력발전이나 원자력발전 등을 통하여 전기를 생산하는 발전소와, 친환경 에너지인 수력, 태양광, 풍력 등을 이용한 발전소를 포함할 수 있다.
그리고, 발전소에서 발생된 전기는 송전선을 통하여 전력소로 송전되고, 전력소(substation)에서는 변전소로 전기를 송전하여 전기가 가정이나 사무실 같은 수요처로 분배되도록 한다.
그리고, 친환경 에너지에 의하여 생산된 전기도 변전소로 송전되어 각 수요처로 분배되도록 한다. 그리고, 변전소에서 송전된 전기는 전기저장장치를 거쳐서 또는 직접 사무실이나 각 가정으로 분배된다.
가정용 네트워크(HAN, Home Area Network)를 사용하는 가정에서도 태양광이나 PHEV(하이브리드 전기자동차, Plug in Hybrid Electric Vehicle)에 장착된 연료전지 등을 통하여 전기를 자체적으로 생산하거나, 저장하거나, 분배하거나, 남는 전기를 외부(일 례로 전력회사)에 되팔 수도 있다.
또한, 지능형 전력 시스템에는, 수요처(가정 또는 사무실 등)의 전기 사용량을 실시간으로 파악하는 스마트 미터(Smart meter)와, 다수의 수요처의 전기 사용량을 실시간으로 계측하는 계측장치(AMI: Advanced Metering infrastructure)를 포함할 수 있다. 즉, 계측장치는 다수의 스마트 미터에서 계측된 정보를 받아 전기 사용량을 계측할 수 있다.
본 명세서에서, 계측은 스마트 미터 및 계측장치 자체가 계측하는 것뿐만 아니라, 다른 구성요소로부터 발생량 또는 사용량을 수신하여 스마트 미터 및 계측장치가 인식할 수 있는 것을 포함한다.
또한, 지능형 전력 시스템은, 에너지를 관리하는 에너지 관리 시스템(EMS: Energy Management System)을 포함할 수 있다. 에너지 관리 시스템은 에너지와 관련(에너지의 생성, 분배, 사용, 저장 등)하여, 하나 이상의 구성요소의 작동에 대한 정보를 생성할 수 있다. 에너지 관리 시스템은 적어도 구성요소의 작동에 관한 명령을 생성할 수 있다. 에너지 관리 장치(Energy Management Device)는 에너지 관리 시스템을 구성하는 하나의 에너지 제어 장치일 수 있다.
본 명세서에서 에너지 관리 장치에 의해서 수행되는 기능 또는 솔루션은 에너지 관리 기능(Energy Management Function) 또는 에너지 관리 솔루션(Energy Management Solution)이라고 언급될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치는 지능형 전력 시스템에서 별도의 구성으로 하나 이상이 존재하거나, 하나 이상의 구성요소에 에너지 관리 기능 또는 솔루션으로서 포함될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 지능형 전력 시스템을 개략적으로 보여주는 블럭도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 지능형 전력 시스템(100)은 다수의 컴포넌트 들에 의해서 구성된다. 예를 들어, 발전소, 변전소, 전력소, 에너지 관리 장치, 가전제품, 스마트 미터, 축전기, 웹 서버, 계측장치, 홈 서버 등이 지능형 전력 시스템의 컴포넌트들이다. 에너지 관리 장치는 로컬 에너지 관리 장치 및 글로벌 에너지 관리 장치를 포함하는 개념이다. 즉, 에너지 관리 장치가 속한 시스템에 따라 명칭을 달리하여 설명한 것뿐이므로, 명칭에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명에서, 각 컴포넌트는 다수의 세부 컴포넌트 들에 의해서 구성될 수 있다. 일 례로, 일 컴포넌트가 가전제품인 경우, 가전제품을 구성하는 마이컴, 히터, 디스플레이, 모터 등이 세부 컴포넌트일 수 있다.
즉, 본 발명에서는 특정 기능을 수행하는 모든 것이 컴포넌트가 될 수 있으며, 이러한 컴포넌트 들은 본 발명의 지능형 전력 시스템을 구성한다. 그리고, 두 컴포넌트 들은 통신수단에 의해서 통신할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 지능형 전력 시스템(100)은 적어도 하나 이상의 발전소용 전력 시스템(110), 중앙 제어 시스템(120) 및 사용처용 전력 시스템(130)으로 구성될 수 있다.
발전소용 전력 시스템(110)은 발전소들 간의 전력 정보(에너지 정보)를 공유하기 위함이다. 사용처용 전력 시스템(130)은 가정 내의 전기 기구들 간의 전력 정보를 공유하거나 사무실 내의 전기 기구들 간의 전력 정보를 공유하기 위함이다. 로컬 영역 시스템은 발전소용 전력 시스템(110) 또는 사용처용 전력 시스템(130)을 의미한다.
중앙 제어 시스템(120)은 로컬 영역 시스템 간의 전력 정보를 제어하기 위함이다. 글로벌 영역 시스템은 중앙 제어 시스템(120)을 의미할 수 있다. 글로벌 영역 시스템은 적어도 2 이상의 로컬 영역 시스템을 포함하는 것으로, 로컬 영역 시스템에 대응하는 상대적인 개념으로 이해할 수 있다.
발전소용 전력 시스템(110)은 화력 발전이나 수력 발전 또는 원자력 발전을 통하여 전력을 발생시키는 발전소와 신재생 에너지인 태양광 또는 풍력을 이용한 태양광 발전소와 풍력 발전소를 포함할 수 있다. 여기서, 화력 발전소, 수력 발전소 등 발전소용 전력 시스템(110)을 구성하는 유닛을 “발전 컴포넌트”라 이름할 수 있다.
화력 발전소, 수력 발전소 또는 원자력 발전소에서 생산된 전력은 송전 선로를 통해 변전소로 보내지고, 변전소는 전압이나 전류의 성질을 바꾸어 가정용/사무실용 전력 시스템 내의 수요처로 전력을 분배하게 된다. 또한, 신재생 에너지에 의하여 생산된 전력도 변전소로 보내져 각 수요처로 분배된다.
중앙 제어 시스템(120)은 지능형 전력 시스템(110) 내의 로컬 영역 시스템 간의 전력 공급, 전력 소비, 전력 분배 및 관리 등을 제어하는 역할을 하며, 글로벌 에너지 관리 장치와 에너지 분석(계측 장치)를 포함한다.
글로벌 에너지 관리 장치는 로컬 영역 시스템들을 제어하는 역할을 한다. 예를 들어, 글로벌 에너지 관리 장치는 발전소용 전력 네트워크(110) 내의 로컬 에너지 관리 장치와 사용처용 전력 시스템(130) 내의 로컬 에너지 관리 장치로부터 에너지 관련 정보들을 수신하여, 지능형 전력 시스템(100)의 전체적인 에너지 관리를 가능하게 한다.
지능형 전력 시스템(100)은 에너지 관리 시스템(EMS, Energy Management System)을 포함할 수 있다. 에너지 관리 시스템이라 함은, 에너지 관리 프로그램을 이용하여 에너지 관리 장치를 제어하는 시스템을 의미한다.
에너지 관리 시스템은 에너지 관리 장치들간의 통신을 통해서 각 수요처의 전력을 실시간 예측할 수 있다. 에너지 관리 시스템은 각 수요처 또는 공급처마다 구비될 수 있고, 더 나아가 각 로컬 영역 시스템 또는 각 글로벌 영역 시스템마다 구비될 수도 있다. 에너지 관리 시스템은 에너지 관리 장치에 포함된 형태로 제공될 수 있다.
에너지 관리 장치의 예로, 자동 온도 제어 장치, 케이블 셋톱 박스, 지능형 디스플레이 장치 또는 자동 등화 제어 장치 등을 들 수 있다. 또는, 에너지 관리 장치는 휴대 단말기 형태로 제공될 수 있으며, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있다. 휴대 단말기의 예로는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 웨어러블 기기(wearable device) 등을 들 수 있다. 그리고, 휴대 단말기에 근거리 통신 기술이 적용될 수 있으며, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, Infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
지능형 전력 시스템(100)은 에너지 계측 시스템(energy metering system)을 포함할 수 있다. 에너지 계측 시스템이라 함은 계측 장치들로부터 에너지 사용량을 측정하고, 에너지 사용에 관한 정보를 수집하고 분석하는 시스템을 의미한다. 계측 장치의 예로, 전기 미터기(electricity meters), 가스 미터기(gas meters) 또는 수도 미터기(water meters) 등을 들 수 있다. 에너지 계측 장치는 에너지 계측 시스템을 구성하는 하나의 구성 요소일 수 있다.
에너지 관리 시스템과 에너지 계측 시스템은 소비자로 하여금 전기를 효율적으로 사용하도록 하고, 전력 공급자에게는 시스템 상의 문제를 탐지하여 시스템을 효율적으로 운영할 수 있는 능력을 제공한다.
예를 들어, 전력시장의 실시간 가격신호가 각 가정에 설치된 에너지 관리 시스템을 통하여 중계되며, 에너지 관리 시스템은 각 전기 기기와 통신을 하고 이를 제어하므로 사용자는 에너지 관리 시스템을 통해 각 전기 기기의 전력정보를 인식하고 이를 기초로 소모전력량이나 전기요금 한계설정 등과 같은 전력 정보 처리를 수행함으로써 에너지 및 비용을 절약할 수 있다.
사용처용 전력 시스템(130)의 경우, 가정에서도 태양광이나 하이브리드 전기자동차(PHEV, Plug in Hybrid Electric Vehicle)에 장착된 연료전지를 통하여 전기를 스스로 생산하여 소비할 수 있고, 남는 전기는 다른 로컬 영역 시스템에 공급 또는 매매할 수도 있다. 그리고, 각 로컬 영역 시스템에서는 에너지 계측 장치가 마련되어서 각 수요처에서 사용되는 전력 및 전기요금을 실시간을 파악할 수 있고, 로컬 영역 시스템 내의 전력 공급 유닛은 현재 사용되는 전력량 및 전기요금을 인지하여 상황에 따라 전력소모량이나 전기요금을 줄이는 방안을 강구할 수 있다. 또한, 로컬 영역 시스템 사이 또는 로컬 영역 시스템 내의 유닛들 사이에서 양방향 통신이 가능하며, 어느 하나의 로컬 영역 시스템 내 유닛과 다른 하나의 로컬 영역 시스템 내 유닛(컴포넌트) 사이의 양방향 통신도 가능하다. 여기서, 유닛은 발전소, 전기 회사, 분산 전원, 에너지 관리 시스템, 에너지 계측 시스템, 에너지 관리 장치 또는 전기 기기 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발전소용 전력 시스템(110)와 사용처용 전력 시스템(130) 사이의 양방향 통신이 가능하며, 사용처용 전력 시스템(130) 내 전기 기기들 사이의 양방향 통신도 가능하다. 또는 발전소용 전력 시스템(110) 내의 발전소와 사용처용 전력 시스템(130) 내의 에너지 관리 시스템 사이의 양방향 통신도 가능하다. 따라서, 각 수요처의 전력 소비 현황을 서로 모니터링하여 관리함으로써 적응적인 전기 생산 및 전기 분배가 가능하게 된다.
다음으로 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 사용처용 전력 시스템을 개략적으로 보여주는 블럭도이다.
사용처용 전력 시스템(130)은 지능형 전력 시스템(100) 내의 하나의 로컬 영역 시스템에 해당할 수 있다. 사용처용 전력 시스템(130)은 지능형 전력 시스템(100) 내의 다른 로컬 영역 시스템과 양방향 통신이 가능하며, 독자적으로 에너지 공급, 소비, 저장, 측량, 관리 및 통신 등이 가능하다.
사용처용 전력 시스템(130)은 크게 에너지 공급 장치, 에너지 소비 장치, 로컬 에너지 관리 장치 및 에너지 계측 장치로 구성될 수 있다.
사용처용 전력 시스템(130)은 공중파 채널을 통해 사용처용 전력 시스템(130) 내 구성 유닛의 일반적인 관리를 위한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 공중파 채널을 통해 수신 가능한 정보로는 유닛 식별 정보(Unit Identifier), 현재 요금 정보, 현재 요금의 상대적 레벨 정보(예를 들어, 높음, 중간, 낮음), 용도 정보(예를 들어, 거주용, 상업용), 오류 확인 정보(예를 들어, CRC 정보) 등을 들 수 있다. 그리고, 공중파 채널을 수신하기 위한 방송 수신 모듈로는, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등을 들 수 있다.
한편, 에너지 계측 장치로부터 획득된 정보는 외부의 에너지 분석 장치로 전송될 수 있고, 로컬 에너지 관리 장치로부터 획득된 정보는 외부의 글로벌 에너지 관리 장치 또는 다른 로컬 에너지 관리 장치로 전송될 수 있다.
에너지 공급 장치는 사용처용 전력 시스템(130) 내의 모든 유닛에 전력을 공급하는 역할을 하며, 분산형 전원, 집중형 전원 및 에너지 저장 시스템(ESS, Energy Storage System) 등을 포함할 수 있다.
분산형 전원은 기존의 발전소로부터 제공되는 전력을 제외한 다른 전력 공급원을 의미한다. 예를 들어, 다른 로컬 영역 시스템 또는 자가 전력 공급원(태양광, 풍력 발전원, 연료 전지 등)으로부터 제공되는 전력을 의미할 수 있다. 분산형 전원은 태양광, 하이브리드 전기 자동차 등을 통해 자체적으로 전기를 생산 및 저장할 수 있으며, 나아가 다른 로컬 영역 시스템에 전기를 제공할 수도 있다.
(중앙)집중형 전원은 지역난방공사 등에서 대규모 발전을 통해 공급하는 에너지원을 의미한다. 구체적으로, 외부 발전소에서 발생된 전기가 송전선을 통해 전력소로 송전되고, 전력소에서는 변전소로 전기를 송전한다. 집중현 전원은 변전소를 통해 공급된 에너지원을 의미할 수 있다. 집중형 전원은 효율이 높은 반면에, 초기 투자 비용이 많이 높은 단점이 있다.
ESS는 외부 전력 공급원으로부터 제공되는 에너지를 저장하고, 필요시 사용처용 전력 시스템(130) 내 유닛들에 에너지를 분배하는 역할을 한다.
에너지 소비 장치는 에너지 공급 장치들로부터 제공되는 에너지를 로컬 에너지 관리 장치로부터 전달된 명령에 기초하여 에너지를 소비하게 되며, 가전 기기, 자동 온도 제어 장치, 케이블 셋톱 박스, 자동 등화 제어 장치 등의 전기 기기를 포함할 수 있다. 에너지 소비 장치는 일 례로 가전제품(냉장고, 세탁기, 에어컨, 조리기기, 청소기, 건조기, 식기세척기, 제습기, 디스플레이 기기, 조명기기 등) 또는 가전제품을 구성하는 히터, 모터, 디스플레이 등일 수 있다. 본 실시 예에서 에너지 소비 장치의 종류에는 제한이 없음을 밝혀둔다.
로컬 에너지 관리 장치는 사용처용 전력 시스템(130)을 구성하는 모든 장치를 제어하는 역할을 한다. 로컬 에너지 관리 장치를 구성하는 각각의 구성요소는 도 4에서 후술하기로 한다.
에너지 계측 장치는 에너지 공급 장치 또는 에너지 소비 장치와 연결되어 에너지 사용량을 측정하고 에너지 사용에 관한 정보를 수집하고 분석하는 역할을 하며, 전기 미터기, 가스 미터기, 수도 미터기 등을 포함할 수 있다. 에너지 계측 장치로부터 획득된 정보는 에너지 계측 시스템으로 전송될 수 있다. 에너지 계측 시스템으로 전송된 정보는 중앙 제어 시스템(120) 내의 에너지 분석 장치로 전송될 수 있다.
사용처용 전력 시스템(130) 내의 모든 유닛들은 서로 양방향 통신이 가능하며, 에너지 관리 장치를 통해 모든 유닛들이 제어될 수 있다.
이하, 도 4에서는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치의 구성요소를 설명한다. 에너지 관리 장치는 지능형 전력 시스템(100)의 에너지를 제어하기 위한 글로벌 에너지 관리 장치 또는 로컬 에너지 시스템의 에너지를 제어하기 위한 에너지 관리 장치를 의미한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치의 구성요소를 나타내는 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치(10)는 측정부(11), 프로세싱부(12), 저장부(13), 통신부(14), 디스플레이부(15), 입력부(16), 센싱부(17) 및 제어부(18)를 포함할 수 있다.
측정부(11)는 각 장치의 전력 상태 정보를 측정하고 모니터링한다. 각 장치의 전력 상태 정보라 함은 지능형 전력 시스템(100)을 구성하는 유닛의 전력 상태를 나타내는 정보를 의미한다. 여기서, 유닛은 발전소, 전기 회사, 분산형 전원, 에너지 관리 시스템, 에너지 계측 시스템, 또는 전기 기기 등을 포함할 수 있다. 그리고, 전력 상태 정보의 예로는 순간 전력 수요량, 누적 전력 소비량, 누적 전력 생산량, 주기당 전력 소비량, 주기당 전력 생산량 또는 허용 전력량 등을 들 수 있다.
또한, 측정부(11)는 현재의 에너지 상태(예를 들어, 시간당 에너지 소비량 또는 현재 요금 상태), 해당 장치의 현재 상태(예를 들어, 작동중, 대기중, 정비중), 작동 모드 상태(예를 들어, 충전중, 사용중), 전력의 품질 상태(예를 들어, 주파수, 중립 전압, 고조파 상태), 환경 상태(예를 들어, 온도, 습도, 움직임, 바람, 빛의 세기) 및 환경적 영향(예를 들어, CO2 배출량) 등을 모니터링할 수 있다. 측정부(11)로부터 측정된 전력 상태 정보는 프로세싱부(12) 또는 제어부(18)로 출력되거나 통신부(14)를 통하여 다른 에너지 관리 장치(10)로 전송될 수 있다.
프로세싱부(12)는 측정부(11)로부터 수신된 전력 상태 정보를 이용하여 에너지 소비 정보를 계산한다. 에너지 소비 정보라 함은, 사용자의 에너지 소비를 관리하기 위해 필요한 제반 정보를 의미한다. 에너지 소비 정보의 예로서 누적 에너지 소비의 에너지 비용, 순간 전력 소비의 에너지 비용, 시간당 에너지 비용, 계층별 에너지 비용(energy cost for rate tiers/energy blocks), 사용 시간과 에너지 관계에 따른 에너지 비용(energy cost for Time-of-use energy rates), 주기별 피크 요금에 따른 비용(cost for Critical Peak Pricing), 소비율에 따른 요구 비용(cost for Capacity billing rates), 청구 요인에 따른 비용(예를 들어, 세금, 대여료, 할인), 사용자 정의된 파라미터에 따른 비용, 주기별 히스토리에 따른 비용, 주기별 히스토리에 따른 전력 생산량/소비량, 또는 환경적 영향 정보(예를 들어, 이산화탄소 배출량, 이산화탄소 배출 예측량) 등을 들 수 있다. 계산된 에너지 소비 정보는 디스플레이부(15)를 통하여 디스플레이되거나 통신부(14)를 통하여 다른 에너지 관리 장치로 전송될 수 있다.
또한, 프로세싱부(12)는 시스템 내 에너지를 효율적으로 운영하기 위한 패턴을 추출하기 위해, 패턴을 카운트할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 5를 통해 후술하기로 한다.
저장부(13)는 측정부(11)를 통해 측정된 각 장치의 전력 상태 정보 또는 프로세싱부(12)를 통해 계산된 에너지 소비 정보를 저장한다. 저장부(13)는 저장된 각 정보를 기 설정된 주기마다 업데이트할 수 있다. 구체적으로, 저장부(13)는 소정 기간 이상 저장된 에너지 소비 정보를 삭제하고, 기 설정된 주기마다 새로운 에너지 소비 정보를 수신하여 저장할 수 있다. 예를 들어, 에너지 소비 정보를 삭제하는 소정 기간은 3개월이고, 새로운 에너지 소비 정보를 수신하는 주기는 1일일 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하므로 이에 제한되지 않음이 타당하다.
또한, 저장부(13)는 시스템 내 에너지를 효율적으로 운영하기 위한 각종 정보를 저장하고 있을 수 있다. 예를 들어, 저장부(13)는 에너지 제어 데이터베이스(DataBase)를 시즌별(봄/가을, 여름, 겨울) 또는 용도별로 저장하고 있어, 제어부(18)는 필요에 따라 저장된 에너지 데이터베이스에서 어느 하나를 선택하여 편리하게 시스템 내 에너지를 제어할 수 있다. 또 다른 예로, 저장부(13)는 에너지 운영 패턴을 추출하기 위한 적어도 하나 이상의 임시 패턴과 관련된 정보를 저장할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 5를 통해 후술하기로 한다.
통신부(14)는 유선 또는 무선으로 구성될 수 있으며, 측정부(11), 프로세싱부(12) 및 제어부(18)로부터 출력된 정보를 다른 에너지 관리 장치(10)로 전송하거나, 다른 에너지 관리 장치(10)로부터 전송된 정보를 측정부(11), 프로세싱부(12), 저장부(13) 및 제어부(18)로 전달한다. 통신부(14)는 단순 통신선이거나 전력선 통신수단(Power line communication means)일 수 있다. 전력선 통신수단은 두 컴포넌트와 각각 연결되는 통신기(일 례로 모뎀 등)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 통신부(14)는 zigbee, wi-fi, 블루투스 등일 수 있다.
디스플레이부(15)는 에너지 관리에 필요한 정보를 표시한다. 구체적으로, 디스플레이부(15)는 각 장치의 작동 상태를 표시하거나 각 장치의 초기화를 설정할 수 있는 리셋 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(15)는 알람 정보(예를 들어, 한계 가격 정보를 알리는 알람, 이벤트 메시지)를 제공할 수 있으며, 각 장치의 상세한 정보(예를 들어, 장치의 종류, 모델명, 기본 설정 사항, 배터리 수명)를 디스플레이할 수도 있다.
또한, 디스플레이부(15)는 측정부(11)를 통해 측정된 장치의 전력 상태 정보, 프로세싱부(12)를 통해 계산된 에너지 소비 정보 또는 통신부(14)를 통해 수신된 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이부(15)는 제어부(18)를 통해 전달된 에너지 관련 정보를 표시할 수 있다. 예를 들어, 제어부(18)는 저장부(13)에 저장된 각종 정보를 이용하여 분석한 에너지 공급 패턴, 에너지 소비 패턴, 에너지 경고 신호 또는 에너지 운영 스케줄 등을 디스플레이부(15)로 전달할 수 있다. 또한, 디스플레이부(15)는 입력부(16)를 통해 수신된 사용자 명령 등을 표시할 수 있다.
입력부(16)는 에너지 관리에 필요한 사용자 명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 입력부(16)는 에너지 공급 장치 또는 에너지 소비 장치를 제어하기 위한 사용자 명령을 수신하거나, 지능형 전력 시스템(100) 또는 로컬 에너지 시스템의 에너지 흐름을 나타내는 표시 명령을 수신할 수 있다. 또 다른 예로, 입력부(16)는 에너지 관리 장치(10)의 제어에 필요한 각종 설정 정보를 입력하는 명령을 수신할 수 있다.
입력부(16)는 사용자로부터 입력된 정보를 측정부(11), 프로세싱부(12) 또는 제어부(18)로 전달할 수 있다.
센싱부(17)는 시스템을 구성하는 적어도 하나 이상의 에너지 장치의 제어 신호를 감지할 수 있다. 에너지 장치는 에너지를 생산 또는 소비하는 장치를 의미한다. 예를 들어, 에너지 관리 장치(10)가 사용처용 전력 시스템(130)에 포함된 경우 에너지 장치는 에너지 공급 장치(태양광 발전기, 풍력 발전기, 연료 전지, 집중형 전원 및 ESS) 및 에너지 소비 장치(전기 기기)를 포함한다. 센싱부(17)는 이와 같은 에너지 장치의 제어 신호를 감지할 수 있다. 제어 신호는 전원 온/오프 신호, 동작 모드 설정 신호 등을 포함할 수 있다.
제어부(18)는 에너지 관리 장치(10)의 동작에 필요한 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(18)는 에너지 관리 장치(10)를 구성하는 다른 구성요소의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(18)는 입력 신호에 기초하여 에너지 관리 장치(10)를 제어한다. 예를 들어, 제어부(18)는 전기 부하의 온/오프를 제어할 수 있고, 또는 시간 간격의 설정에 따라 전기 부하의 온/오프를 제어할 수도 있다. 제어부(18)는 기 설정된 임계치의 범위 내에서 사용자의 설정에 따라 보다 정밀한 제어도 가능할 수 있다. 또한, 제어부(18)는 임계값, 설정값 또는 가격점 등에 기초하여 작동 모드를 제한할 수 있다. 예를 들어, 표준 모드로 작동하는 도중 일정한 가격점에 도달하게 되는 경우 표준 모드를 제한하고, 절약 모드로 전환되도록 할 수 있다. 이처럼 제어부(18)는 입력부(16)로부터 수신된 입력 정보에 기초하여 효율적인 전력 소비에 최적인 제어 명령을 출력하게 된다.
또한, 제어부(18)는 시스템 내 에너지 장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(18)는 시스템 내 에너지 장치의 전원을 온 또는 오프시키거나 에너지 장치의 동작 모드를 제어할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치(10)가 시스템을 운영하는 방법을 설명한다. 구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치(10)가 시스템 내 에너지 장치의 제어 패턴을 추출하고, 추출된 패턴을 시스템 운영 스케줄에 적용하는 방법을 설명한다.
이하, 시스템은 에너지 관리 장치(10)가 속한 로컬 영역 시스템 또는 글로벌 영역 시스템을 의미한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치가 시스템 내 에너지 장치의 패턴을 추출 및 스케줄에 적용하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
에너지 장치의 제어 패턴을 추출하는 이유는, 에너지 장치마다 주요 사용 시간대가 다를 수 있기 때문이다. 예를 들어, 태양열 발전하는 에너지 장치는 주로 낮 시간대에 동작하고, ESS는 주로 밤 시간대에 동작할 수 있다. 에너지 관리 장치(10)는 이와 같이 동작 시간대가 제 각각인 에너지 장치의 제어 패턴을 추출하여, 자동으로 동작할 수 있도록 제어하고자 한다.
먼저, 제어부(18)는 초기 데이터를 설정할 수 있다(S101).
본 발명의 실시 예에 따른 초기 데이터는, 시스템의 운영 스케줄 및 시스템 내 에너지 장치의 제어 패턴을 추출하기 위한 기준을 포함할 수 있다.
즉, 제어부(18)는 초기에 에너지 운영 스케줄을 설정함으로써, 시스템 내 에너지 장치가 자동으로 동작하도록 설정할 수 있다. 또한, 제어부(18)는 패턴 추출의 기준을 설정함으로써, 시스템에 적용 가능한 에너지 장치의 동작 반복성 및 정확성을 확보할 수 있다.
제어부(18)는 입력부(16)를 통해 초기 데이터를 수신할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이부(15)는 초기 데이터 설정 화면을 표시하고, 입력부(16)는 초기 데이터 설명 화면을 통해 초기 데이터를 수신할 수 있다.
다음으로 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치가 초기 데이터를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
디스플레이부(15)는 도 6에 도시된 바와 같은 초기 데이터 설정 화면을 표시할 수 있다. 초기 데이터 설정 화면은 스케줄 설정 항목(610) 및 패턴 기준 설정 항목(620)을 포함할 수 있다.
먼저, 스케줄 설정 항목(610)을 설명한다. 스케줄 설정 항목(610)은 시스템 내 에너지 장치를 제어하기 위한 운영 방법을 설정하기 위한 항목이다. 스케줄 설정 항목(610)은 수동 제어 항목(611) 및 자동 제어 항목(612)을 포함할 수 있다.
제어부(18)는 수동 제어 항목(611)을 선택하는 명령을 수신하면, 사용자 명령에 따라 적어도 하나 이상의 에너지 장치를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(18)는 입력부(16)를 통해 사용자 명령을 수신하는 경우에만 사용자 명령에 따라 에너지 장치를 제어할 수 있다.
반면에, 제어부(18)는 자동 제어 항목(612)을 선택하는 명령을 수신하면, 기 설정된 스케줄에 따라 에너지 장치를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(18)는 사용자 명령과 관계 없이 기 설정된 스케줄에 따라 에너지 장치를 제어할 수 있다.
이를 위해, 자동 제어 항목(612)은 적어도 하나 이상의 운영 스케줄을 포함할 수 있다. 적어도 하나 이상의 운영 스케줄은 에너지 제어 데이터베이스(Data Base)에 포함되어 저장부(13)에 저장되어 있을 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 에너지 제어 데이터베이스는 운영 스케줄을 시즌별 또는 용도별로 포함하고 있을 수 있다. 시즌별 운영 스케줄은 봄/가을용 운영 스케줄, 여름용 운영 스케줄 및 겨울용 운영 스케줄을 포함하고, 용도별 운영 스케줄은 주거용 운영 스케줄, 사무실용 운영 스케줄 및 식당가용 운영 스케줄을 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 다른 운영 스케줄을 더 포함하거나 생략될 수 있다.
이와 같은 에너지 제어 데이터베이스는 도 5에 도시된 바와 같은 알고리즘을 통해 생성될 수 있다. 즉, 에너지 제어 패턴을 추출하고, 추출된 패턴을 운영 스케줄에 적용하는 동작을 반복하여 시즌별 또는 용도별 운영 스케줄을 획득함으로써 에너지 제어 데이터베이스를 생성할 수 있다.
이를 통해, 추후 사용자가 수동으로 에너지 장치를 제어하거나 패턴을 추출하지 않아도, 시즌별 또는 용도별 적절한 운영 스케줄을 적용하여 용이하게 시스템을 운영할 수 있는 효과가 있다.
또한, 이와 같은 운영 스케줄은 계속해서 업데이트될 수 있다. 구체적으로, 제어부(18)는 어느 하나의 운영 스케줄을 통해 에너지 장치가 자동 제어되도록 설정한 상태에서, 에너지 장치를 수동 제어하기 위한 사용자 명령을 더 수신할 수 있다. 제어부(18)는 사용자 명령에 따라 에너지 장치를 제어하고, 이에 기초하여 패턴을 추출하여 운영 스케줄을 수정할 수 있다.
제어부(18)는 이와 같은 방법으로 생성된 적어도 하나 이상의 운영 스케줄 중 어느 하나를 선택하여 시스템 내 에너지 장치가 자동 제어되도록 설정할 수 있다.
다음으로, 패턴 기준 설정 항목(620)을 설명한다. 패턴 기준 설정 항목(620)은 운영 스케줄에 적용 가능한 제어 패턴의 기준을 설정하기 위한 항목이다. 구체적으로, 특정 제어가 반복되는 기간 및 비율에 따라 운영 스케줄에의 적용 여부를 결정하기 위함이다.
따라서, 제어부(18)는 최소 패턴 탐색 기간 항목(621)을 통해 운영 스케줄에 적용하기 위해 제어 동작이 반복되는 최소 기간을 설정하고, 패턴 정확도 항목(622)을 통해 운영 스케줄에 적용하기 위한 제어 동작의 최소 반복 비율을 설정할 수 있다. 최소 패턴 탐색 기간 항목(621)은 1 내지 12 중 하나를 선택하는 기간 항목과 일, 주, 개월, 년 중 하나를 선택하는 기간 단위 항목을 포함할 수 있다. 패턴 정확도 항목(622)은 50% 이상, 60% 이상 내지 90% 이상 및 100% 중 어느 하나를 선택할 수 있는 항목을 포함할 수 있다. 이를 통해, 제어부(18)는 최소 패턴 탐색 기간을 7주로 설정하고, 패턴 정확도는 90% 이상으로 설정할 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하다. 또한, 최소 패턴 탐색 기간과 패턴 정확도는 앞에서 설명한 방식과는 다른 방식으로 설정될 수도 있다.
한편, 설정된 패턴 탐색 기간과 패턴 정확도에 따라 운영 스케줄에 적용하는 방법에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
초기 데이터 설정 화면 스케줄 설정 항목(610) 및 패턴 기준 설정 항목(620)과 함께 설정 아이콘(601) 및 취소 아이콘(602)을 더 포함할 수 있다. 제어부(18)는 설정 아이콘(601)을 선택하는 명령을 수신하면, 스케줄 설정 항목(610) 및 패턴 기준 설정 항목(620)에서 선택된 사항에 따라 초기 데이터를 설정할 수 있다. 제어부(18)는 취소 아이콘(602)을 선택하는 명령을 수신하면, 화면에 표시된 초기 데이터 설정 내역을 삭제할 수 있다.
다시 도 5를 설명한다.
제어부(18)는 시스템 내 에너지 장치의 제어 신호를 감지할 수 있다(S103).
앞에서 설명한 바와 같이, 에너지 장치는 에너지를 공급하거나 소비하는 장치를 의미할 수 있다. 에너지 장치의 제어 신호는 에너지 장치의 전원 온(On)/ 오프(Off) 신호 및 에너지 장치의 동작 모드 설정 신호 등을 포함한다.
센싱부(17)는 에너지 장치의 제어 신호를 감지하여, 제어부(18)로 전달할 수 있다.
제어부(18)는 감지된 제어 신호에 대응하는 임시 패턴을 카운트할 수 있다(S105).
제어부(18)는 에너지 장치의 제어 신호를 감지하면, 감지된 제어 신호와 동일한 신호가 직전 기간에도 존재하였는지 판단할 수 있다. 직전 기간이란, 제어 신호가 감지된 날의 이전 날(day), 이전 주(week) 또는 이전 달(month)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제어부(18)는 감지된 제어 신호와 동일한 제어 신호가 이전 주의 같은 요일 같은 시간에도 감지되었는지 여부를 획득할 수 있다.
제어부(18)는 감지된 제어 신호와 동일한 제어 신호가 직전 기간에도 감지된 것으로 판단되면, 감지된 제어 신호에 대응하는 임시 패턴을 카운트할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 임시 패턴은 탐색 기간 및 정확도에 따라서 운영 스케줄에 등록될 수 있는 제어 신호의 스케줄 정보를 포함하는 것으로 에너지 장치의 제어 패턴을 의미한다. 즉, 임시 패턴은 운영 스케줄에 등록될 수 있는 에너지 장치의 명칭 및 제어 시간을 포함할 수 있다. 따라서, 동일한 에너지 장치에 해당하더라고 제어 시간이 상이하면 임시 패턴은 상이하게 카운트될 수 있다. 마찬가지로, 제어 시간이 동일하더라도 에너지 장치가 다르면 임시 패턴은 각각 따로 카운트될 수 있다.
제어부(18)는 에너지 장치의 제어 신호가 감지되면, 이에 대응하는 임시 패턴이 기 존재하는지 판단하고, 존재하지 않는 경우 임시 패턴을 생성하여 카운트를 시작하고, 존재하는 경우 임시 패턴의 카운트 수를 증가시킬 수 있다.
제어부(18)는 카운트된 임시 패턴의 탐색 기간이 기 설정된 최소 패턴 탐색 기간을 초과하였는지 판단할 수 있다(S107).
본 발명의 실시 예에 따른 탐색 기간은 임시 패턴을 카운트한 기간을 의미한다. 구체적으로, 탐색 기간은 임시 패턴을 카운트하기 시작한 일자부터 최근 마지막으로 카운트된 일자까지의 기간을 의미할 수 있다.
기 설정된 최소 패턴 탐색기간이란 단계 S101에서 설정한 최소 패턴 탐색 기간을 의미할 수 있다.
따라서, 제어부(18)는 카운트된 임시 패턴의 탐색 기간이 기 설정된 최소 패턴 탐색 기간을 초과하였는지 판단할 수 있다.
제어부(18)는 카운트된 임시 패턴의 탐색 기간이 기 설정된 최소 패턴 탐색 기간 미만인 경우에는 단계 S103으로 돌아갈 수 있다. 즉, 제어부(18)는 카운트된 임시 패턴의 탐색 기간이 기 설정된 기간 미만인 경우에는 다시 시스템 내 에너지 장치의 제어 신호를 감지할 수 있다.
이를 통해, 에너지 관리 장치(10)는 신뢰성 있는 에너지 장치의 제어 패턴을 추출할 수 있는 효과가 있다. 구체적인 예를 들면, 제어 신호가 동일한 시간에 1주일동안 감지된 경우보다는 1개월 이상 감지된 것으로 판단되어야 앞으로도 동일한 제어 신호가 동일한 시간대에 계속될 것으로 예상되기 때문이다. 따라서, 에너지 관리 장치(10)는 기 설정된 최소 패턴 탐색 기간 미만으로 탐색된 임시 패턴의 경우에는 정규 패턴으로 추출하지 않고, 계속해서 탐색하도록 제어하여, 운영 스케줄에 등록하기 위한 제어 신호 패턴의 신뢰도를 높일 수 있다.
제어부(18)는 카운트된 임시 패턴의 탐색 기간이 기 설정된 최소 패턴 탐색 기간을 초과하면, 탐색 기간 동안 임시 패턴의 정확도를 산출할 수 있다(S109).
본 발명의 실시 예에 따른 임시 패턴의 정확도는 임시 패턴에 대응하는 제어 신호가 탐색 기간 동안 동일하게 반복된 비율을 의미할 수 있다. 다만, 탐색 기간은 매일을 의미하는 것이 아닌, 임시 패턴에 해당하는 제어 시간을 합산한 신간을 의미할 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치(10)가 임시 패턴을 카운트하는 방법, 탐색 기간 설정 방법 및 정확도 산출 방법을 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치가 임시 패턴을 카운트 방법 및 탐색 기간 설정 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치가 임시 패턴의 정확도를 산출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 저장부(13)는 적어도 하나 이상의 임시 패턴과 관련하여, 임시 패턴 별로 카운트 수 및 탐색 기간을 저장하고 있을 수 있다. 카운트 수는 앞에서 설명한 바와 같이 임시 패턴에 대응하는 제어 신호가 탐색 기간 동안 반복된 수를 의미한다. 이 때, 임시 패턴의 스케줄 시간에 기 설정된 비율에 따른 오차 시간까지 포함되어 제어 신호가 감지되면 임시 패턴은 카운트될 수 있다. 오차 시간은 단계 S101에서 초기 데이터 설정 시 함께 설정될 수 있다.
탐색 기간은 앞에서 설명한 바와 같이 임시 패턴을 카운트하기 시작한 일자부터 최근 마지막으로 카운트한 일자까지의 기간을 의미한다.
도 7을 참조하여 구체적인 예를 들면, 제1 임시 패턴은 2016.11.07부터 2016.12.26까지 34번 카운트 되었고, 제2 임시 패턴은 2016.11.25부터 2016.12.23까지 5번 카운트 되었고, 제3 임시 패턴은 2016.11.05부터 2016.12.25까지 9번 카운트되었다. 각각의 임시 패턴이 카운트된 일자는 도 8에 도시된 바와 같을 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 임시 패턴은 평일마다 감지되는 제어 신호의 스케줄 정보를 나타내고, 제2 임시 패턴은 금요일마다 감지되는 제어 신호의 스케줄 정보를 나타내고, 제3 임시 패턴은 주말마다 감지되는 제어 신호의 스케줄 정보를 나타낼 수 있다. 임시 패턴이 카운트되는 요일과 시간 정보는 임시 패턴의 탐색 기간이 길어질수록 정확하게 획득될 수 있다.
한편, 도 8을 참조하여 임시 패턴의 정확도를 산출하는 방법을 설명한다. 임시 패턴의 정확도는 탐색 기간 동안 임시 패턴에 대응하는 에너지 장치의 제어 신호가 감지되어야 하는 횟수 대비 실제 제어 신호가 감지된 횟수의 비율을 통해 산출될 수 있다.
예를 들어, 제1 임시 패턴의 경우 탐색 기간인 2016.11.17부터 2016.12.26 동안 에너지 장치의 제어 신호가 감지되어야 하는 횟수는 평일의 수인 36회이다. 이 때, 실제로 제어 신호가 감지된 횟수는 2016.11.23과 2016.12.16을 제외한 34회이다. 따라서, 제1 임시 패턴의 정확도는 약 94.4%일 수 있다.
제2 임시 패턴의 경우 탐색 기간인 2016.11.25부터 2016.12.23 동안 에너지 장치의 제어 신호가 감지되어야 하는 횟수는 금요일의 수인 5회이다. 이 때, 실제로 제어 신호가 감지된 횟수는 5회이다. 따라서, 제2 임시 패턴의 정확도는 100%일 수 있다.
제3 임시 패턴의 경우 탐색 기간인 2016.11.05부터 2016.12.25 동안 에너지 장치의 제어 신호가 감지되어야 하는 횟수는 토요일과 일요일의 수인 16회이다. 이 때, 실제로 제어 신호가 감지된 횟수는 9회이다. 따라서, 제3 임시 패턴의 정확도는 약 56.3%일 수 있다.
이와 같이, 탐색 기간 동안 에너지 장치의 제어 신호가 감지되어야 하는 횟수 대비 실제 감지된 횟수를 통해 임시 패턴의 정확도를 산출하면 보다 정확하게 임시 패턴에 대응하는 제어 신호가 정기적으로 감지되는지 판단할 수 있는 효과가 있다.
그러나, 이와 같은 임시 패턴의 정확도 산출 방법은 예시적인 것에 불과하고, 다른 방법을 통해 산출될 수도 있다.
다시 도 5를 설명한다.
제어부(18)는 산출된 임시 패턴의 정확도가 기 설정된 기준 패턴 정확도 이상인지 판단할 수 있다(S111).
산출된 임시 패턴의 정확도는 도 8을 통해 설명한 바와 같을 수 있다.
기 설정된 기준 패턴 정확도는 단계 S101을 통해 초기 데이터로 설정한 패턴 정확도일 수 있다.
제어부(18)는 산출된 임시 패턴의 정확도가 기 설정된 기준 패턴 정확도 미만으로 판단되면, 단계 S103으로 돌아가도록 제어할 수 있다. 한편, 제어부(18)는 산출된 임시 패턴의 정확도가 기 설정된 기준 패턴 정확도 이상으로 판단되면 임시 패턴을 운영 스케줄에 적용하도록 제어할 수 있다.
이와 같이, 임시 패턴의 정확도를 산출하고, 기준 패턴 정확도와 비교하여 운영 스케줄에 등록시킴으로써, 시스템 운영 상의 오차나 누락을 줄여 정확성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
앞에서, 제어부(18)는 임시 패턴이 기 설정된 최소 패턴 탐색 기간을 초과하는 경우 기준 패턴 정확도 이상인지 판단하는 것으로 설명하였으나, 최소 패턴 탐색 기간과 기준 패턴 정확도를 판단하는 순서는 변경될 수 있다. 즉, 제어부(18)는 임시 패턴의 정확도가 기 설정된 기준 패턴 정확도 이상인 경우 최소 패턴 탐색 기간을 초과하는지 판단할 수 있다.
또한, 제어부(18)는 최소 패턴 탐색 기간과 기준 패턴 정확도 중 어느 하나만을 판단하도록 제어할 수도 있다. 이 경우, 패턴 추출에 소요되는 과정을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.
이와 같은 방법으로, 제어부(18)는 임시 패턴이 기 설정된 기준(최소 패턴 탐색 기간 및 기준 패턴 정확도 중 적어도 하나 이상)을 통과하는지 판단할 수 있다. 또한, 제어부(18)는 판단 결과에 따라 임시 패턴이 추가되도록 운영 스케줄을 갱신할 수 있다. 이하, 운영 스케줄을 갱신하는 방법을 설명한다.
제어부(18)는 산출된 임시 패턴의 정확도가 기 설정된 기준 패턴 정확도 이상이면, 현재 설정된 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는지 판단할 수 있다(S113).
정규 패턴이란 운영 스케줄에 기 등록되어 있는 적어도 하나 이상의 에너지 장치의 스케줄 정보를 포함할 수 있다.
제어부(18)는 현재 설정된 운영 스케줄에 임시 패턴에 따른 에너지 장치의 동작 시간과 중복되는 시간에 동일한 에너지 장치의 제어가 예정되어 있는지 판단할 수 있다.
다음으로 도 9 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 에너지 관리 장치가 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는지 판단하는 방법을 설명한다. 구체적으로, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 시스템 운영 스케줄을 설명하기 위한 예시 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 시스템 운영 스케줄에서 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는지 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 9를 참조하면, 디스플레이부(15)는 운영 스케줄(900)을 표시할 수 있다. 운영 스케줄(900)은 시스템을 구성하는 적어도 하나 이상의 에너지 장치의 작동 시간을 시간적으로 나타낸다.
구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 운영 스케줄(900)은 월 단위로 표시될 수 있다. 즉, 운영 스케줄(900)은 한 달(4주) 동안 매 시간마다 적어도 하나 이상의 에너지 장치의 전원이 온/오프 되어 작동하는 시간을 장치 아이콘(901 내지 904)으로 표시할 수 있다.
장치 아이콘(901 내지 904)은 에너지 장치마다 서로 다르게 표시될 수 있다. 따라서, 디스플레이부(15)는 각각의 에너지 장치에 매칭된 장치 아이콘을 설명하는 장치 아이콘 윈도우(910)를 더 표시할 수 있다.
도 9에 도시된 운영 스케줄(900)의 예시에 따르면 매주 일요일 AM 2:00 ~ AM 3:00에 제1 에너지 장치가 동작하고, 매주 평일 AM 8:00 ~ PM 4:00 및 매주 주말 PM 1:00 ~ PM 3:00에 제2 에너지 장치가 동작하고, 매주 평일 PM 6:00 ~ PM 8:00에 제3 에너지 장치가 동작하고, 매주 월요일부터 목요일 PM 9:00 ~ PM 10:00에 제4 에너지 장치가 동작함을 확인할 수 있다.
이와 같은 운영 스케줄(900)을 통해 사용자는 시스템 내 에너지 장치의 동작 상태를 용이하게 확인할 수 있는 효과가 있다.
도 9에 도시된 운영 스케줄(900)은 예시적인 것으로, 일 단위 또는 주 단위로 표시되거나 장치 아이콘(901 내지 904) 외에 다른 방식으로도 표현이 가능하다.
한편, 제어부(18)는 임시 패턴을 운영 스케줄(900)에 추가하기에 앞서, 운영 스케줄(900)에 포함된 정규 패턴과 임시 패턴이 중복되는지 판단할 수 있다.
도 10을 참조하여 구체적으로 설명하면, 임시 아이콘(905)은 기 설정된 최소 패턴 탐색 기간 및 패턴 정확도를 통과한 임시 패턴을 나타낼 수 있다. 임시 아이콘(905)에 따른 임시 패턴은 매주 평일 PM 5:00 ~ PM 7:00에 제3 에너지 장치가 작동하는 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(18)는 PM 6:00 ~ PM 8:00에 제3 에너지 장치가 동작하는 정규 패턴과 일부 중복됨을 확인할 수 있다.
제어부(18)는 도 10에 도시된 바와 같이, 제3 에너지 장치의 장치 아이콘(903)과 임시 아이콘(905)을 동일 시간대에 함께 표시하여, 정규 패턴과 임시 패턴이 중복됨을 나타낼 수 있다.
이와 같이, 제어부(18)는 운영 스케줄(900)에 포함된 정규 패턴의 스케줄 정보와 임시 패턴의 스케줄 정보를 비교하여 중복 여부를 판단할 수 있다.
다시 도 5를 설명한다.
제어부(18)는 현재 설정된 운영 스케줄(900) 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하면, 정규 패턴을 임시 패턴으로 변경할지 여부를 확인할 수 있다(S115).
예를 들어, 제어부(18)는 패턴 변경 여부를 확인하는 창을 표시하고, 이에 대응하는 응답 신호를 수신하여 정규 패턴을 임시 패턴으로 변경할 지 여부를 확인할 수 있다.
제어부(18)는 정규 패턴을 임시 패턴으로 변경하기 위한 변경 요청 신호를 수신하였는지 판단할 수 있다(S117).
즉, 제어부(18)는 패턴 변경 여부를 확인하는 창을 통해 변경 요청 신호를 수신하였는지 확인할 수 있다.
제어부(18)는 변경 요청 신호를 수신한 것으로 판단되면 임시 패턴이 새로운 정규 패턴으로 추가되도록 현재 설정된 운영 스케줄(900)을 갱신할 수 있다(S121).
반면에, 제어부(18)는 변경 요청 신호를 수신하지 않은 것으로 판단되면 임시 패턴의 카운트를 초기화할 수 있다(S119).
임시 패턴 카운트의 초기화는 해당하는 임시 패턴을 삭제하거나 임시 패턴의 카운트를 0으로 설정하는 동작을 포함할 수 있다. 이에 따라, 초기화된 임시 패턴과 동일한 에너지 장치의 제어 패턴을 추출하기 위해서는 새로 카운트를 시작해야 한다.
다음으로, 도 11a 내지 도 11c, 도 12a 내지 도 12c 및 도 13을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는 경우 동작 방법을 설명한다.
먼저, 도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는 경우 에너지 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
제어부(18)는 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는 경우 정규 패턴을 임시 패턴으로 변경할지 여부를 확인할 수 있다. 구체적으로, 제어부(18)는 도 11a에 도시된 바와 같은 패턴 변경 확인창(1100)를 표시할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 패턴 변경 확인창(1100)은 기 스케줄링 되어 있는 정규 패턴을 새로운 임시 패턴으로 변경할지 여부를 확인하는 메시지를 포함할 수 있다.
제어부(18)는 패턴 변경 확인창(1100)에 포함된 변경 아이콘(1101)을 선택하는 명령을 수신하면, 운영 스케줄(900)에서 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴을 삭제하고, 임시 패턴을 추가할 수 있다. 또한, 제어부(18)는 도 11b에 도시된 바와 같은 스케줄 변경 알림창(1110)을 표시할 수 있다. 스케줄 변경 알림창(1110)은 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 삭제되고, 새로운 패턴이 등록되었음을 나타내는 메시지를 포함할 수 있다. 또한, 도 11b에 도시된 운영 스케줄(900)을 참조하면, 정규 패턴이었던 PM 6:00 ~ PM 8:00에 제3 에너지 장치의 작동 시간이 삭제되고, 임시 패턴인 PM 5:00 ~ PM 7:00에 제3 에너지 장치의 작동 시간이 추가되었다.
한편, 제어부(18)는 도 11a에 도시된 패턴 변경 확인창(1100)에 포함된 취소 아이콘(1102)을 선택하는 명령을 수신하면, 운영 스케줄(900)을 변경하지 않고, 임시 패턴의 카운트를 초기화할 수 있다.
또한, 제어부(18)는 도 11c에 도시된 바와 같은 스케줄 유지 알림창(1120)을 표시할 수 있다. 스케줄 유지 알림창(1120)은 정규 패턴을 임시 패턴으로 변경하지 않았음을 나타내는 메시지를 포함할 수 있다.
또한, 스케줄 유지 알림창(1120)은 임시 패턴에 대응하는 스케줄 정보를 저장할 지 여부를 확인하는 메시지를 포함할 수 있다. 제어부(18)는 임시 저장 아이콘(1121)을 선택하는 명령을 수신하면 임시 패턴에 대응하는 스케줄 정보를 저장부(13)에 저장하고, 취소 아이콘(1122)을 선택하는 명령을 수신하면 임시 패턴에 대응하는 스케줄 정보를 삭제할 수 있다.
도 11c에 도시된 운영 스케줄(900)을 참조하면, 정규 패턴이었던 PM 6:00 ~ PM 8:00에 제3 에너지 장치의 작동 시간을 유지하고, 임시 패턴에 따른 스케줄 정보는 반영되지 않았다.
이와 같이, 임시 패턴을 운영 스케줄(900)에 즉시 반영하지 않더라도, 스케줄 정보를 임시 저장함으로써 추후 사용자가 필요할 때 운영 스케줄에 반영시킬 수 있는 편리함을 제공하는 효과가 있다.
다음으로, 도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는 경우 에너지 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
제어부(18)는 도 12a에 도시된 바와 같은 패턴 변경 확인창(1200)을 표시하여, 정규 패턴을 임시 패턴으로 변경할지 여부를 확인할 수 있다.
도 12a에 도시된 패턴 변경 확인창(1200)은 도 11a에 도시된 패턴 변경 확인창(1100)과 다르게 전부 변경 아이콘(1201), 일부 변경 아이콘(1202) 및 변경 취소 아이콘(1203)을 포함할 수 있다.
제어부(18)는 전부 변경 아이콘(1201)을 선택하는 명령을 수신하면, 도 12b에 도시된 운영 스케줄(900)과 같이 정규 패턴이었던 PM 6:00 ~ PM 8:00에 제3 에너지 장치의 작동 시간이 삭제되고, 임시 패턴인 PM 5:00 ~ PM 7:00에 제3 에너지 장치의 작동 시간이 추가되었다. 이와 함께, 제어부(18)는 스케줄 변경 알림창(1210)을 표시할 수 있다. 스케줄 변경 알림창(1210)은 정규 패턴이 삭제되고 새로운 임시 패턴이 운영 스케줄(900)에 포함되었음을 나타내는 메시지를 포함한다.
한편, 제어부(18)는 도 12a에 도시된 바와 같은 패턴 변경 확인창(1200)에서 일부 변경 아이콘(1202)을 선택하는 명령을 수신하면, 중복되는 시간을 포함하여 정규 패턴과 일부 패턴이 모두 포함되도록 운영 스케줄(900)을 갱신할 수 있다. 즉, 도 12c를 참조하면, 정규 패턴에 해당하는 PM 6:00 ~ PM 8:00에 제3 에너지 장치의 작동 시간과 임시 패턴에 해당하는 PM 5:00 ~ PM 7:00에 제3 에너지 장치의 작동 시간이 모두 운영 스케줄(900)에 포함되어 있다. 또한, 제어부(18)는 스케줄 중복 변경 알림창(1220)을 표시할 수 있다. 스케줄 중복 변경 알림창(1220)은 정규 패턴과 임시 패턴이 모두 운영 스케줄(900)에 포함되었음을 나타내는 메시지를 포함한다.
한편, 제어부(18)는 도 12a에 도시된 바와 같은 패턴 변경 확인창(1200)에서 변경 취소 아이콘(1203)을 선택하는 명령을 수신하면 운영 스케줄(900)을 변경하지 않고, 임시 패턴의 카운트를 초기화할 수 있다. 즉, 제어부(18)는 도 11c를 통해 설명한 바와 동일하게 스케줄 유지 알림창(1120)을 표시할 수 있다. 동일한 내용은 생략하기로 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따르면, 사용자에게 운영 스케줄(900)을 유지할 것인지, 새로운 임시 패턴을 적용할 것인지 또는 중복 적용할 것인지 여부를 다양하게 선택할 수 있는 방법을 제공하는 효과가 있다. 따라서, 사용자는 다양한 방법을 통해 더욱 효율적으로 시스템을 관리할 수 있는 효과가 있다.
다음으로, 도 13은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는 경우 에너지 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
제어부(18)는 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하는 경우 정규 패턴을 임시 패턴으로 변경할지 여부를 확인할 수 있다. 구체적으로, 제어부(18)는 도 13에 도시된 바와 같은 패턴 목록 창(1300)을 표시할 수 있다.
패턴 목록 창(1300)은 현재 카운트 중인 적어도 하나 이상의 임시 패턴에 대응하는 임시 패턴 항목(1301 내지 1303)을 포함할 수 있다. 따라서, 패턴 목록 창(1300)은 기 설정된 최소 패턴 탐색 기간 및 패턴 정확도를 통과한 임시 패턴뿐만 아니라 최소 패턴 탐색 기간 또는 패턴 정확도를 통과하지 못한 임시 패턴을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 임시 패턴 항목(1301)은 기 설정된 최소 패턴 탐색 기간 및 기준 패턴 정확도를 통과한 임시 패턴일 수 있다. 반면에, 제2 임시 패턴 항목(1302)은 최소 패턴 탐색 기간을 만족하지 못하는 임시 패턴이고, 제3 임시 패턴 항목(1303)은 기준 패턴 정확도를 만족하지 못하는 임시 패턴일 수 있다.
이와 같이, 최소 패턴 탐색 기간 및 기준 패턴 정확도를 통과한 임시 패턴뿐만 아니라 통과하지 못한 임시 패턴까지 함께 표시함으로써, 사용자에게 현재 카운트 중인 임시 패턴의 종류를 알려줄 수 있다.
한편, 임시 패턴 항목(1301 내지 1303)은 에너지 장치의 명칭, 에너지 장치의 스케줄 정보 및 패턴 정확도를 포함할 수 있다. 특히, 패턴 정확도는 파이 차트(pie chart)를 통해 표시될 수 있다. 이를 통해 사용자는 운영 스케줄(900)에 적용 가능한 임시 패턴의 정보를 용이하게 획득하고, 선택할 수 있는 효과가 있다.
또한, 임시 패턴 항목(1301 내지 1303)은 변경 아이콘과 상세보기 아이콘을 더 포함함으로써, 제어부(18)는 임시 패턴을 운영 스케줄(900)에 적용하거나 더 많은 정보를 표시하도록 제어할 수 있다.
다시 도 5를 설명한다.
제어부(18)는 현재 설정된 운영 스케줄(900) 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 임시 패턴이 새로운 정규 패턴으로 추가되도록 현재 설정된 운영 스케줄(900)을 갱신할 수 있다(S121).
즉, 제어부(18)는 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 없으면, 변경 여부를 묻지 않고 임시 패턴을 운영 스케줄(900)에 적용시킬 수 있다.
그러나, 제어부(18)는 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 없는 경우에도 임시 패턴을 운영 스케줄(900)에 추가시킬지 여부를 확인할 수도 있다. 예를 들어, 도 11a 또는 도 12a에 도시된 바와 같은 패턴 변경 확인창(1100, 1200) 또는 도 13에 도시된 바와 같은 패턴 목록 창(1300)을 통해 임시 패턴을 운영 스케줄(900)에 추가시킬지 여부를 확인할 수 있다.
다음으로 도 14 내지 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 운영 스케줄 상에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하지 않는 경우 에너지 관리 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 도면이다.
제어부(18)는 운영 스케줄(900)에 임시 패턴과 중복되는 정규 패턴이 존재하지 않는 경우 임시 패턴을 운영 스케줄(900)에 추가시킬 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 매일 AM 4:00 ~ AM 5:00에 제1 에너지 장치의 작동 시간이 운영 스케줄(900)에 추가되었음을 확인할 수 있다.
또한, 제어부(18)는 스케줄 즉시 변경 알림창(1400)을 표시할 수 있다. 스케줄 즉시 변경 알림창(1400)은 임시 패턴이 운영 스케줄(900)에 추가되었음을 나타내는 메시지와 함께 변경사항 보기 아이콘(1401)을 포함할 수 있다.
변경사항 보기 아이콘(1401)은 운영 스케줄(900)의 갱신 내용을 알기 쉽게 시각적으로 나타내기 위한 아이콘이다. 따라서, 제어부(18)는 변경사항 보기 아이콘(1401)을 선택하는 명령을 수신하면 도 15에 도시된 바와 같이 변경 스케줄과 하이라이트 박스(1500)를 오버랩하여 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 운영 스케줄(900)의 갱신 정보를 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
다시 도 5를 설명한다.
제어부(18)는 갱신된 운영 스케줄(900)을 기초로 에너지 제어 데이터베이스를 생성할 수 있다(S123).
구체적으로, 제어부(18)는 운영 스케줄(900)이 갱신될 때마다 저장부(13)에 저장할 수 있다. 또는, 제어부(18)는 운영 스케줄(900)을 통신부(14)를 통해 외부 서버로 전송할 수 있다.
저장부(13) 또는 외부 서버는 운영 스케줄(900)을 시즌별, 용도별로 분류하여 저장함으로써 에너지 제어 데이터베이스를 생성할 수 있다. 또한, 이와 같이 생성된 에너지 제어 데이터베이스에 새로 갱신되는 운영 스케줄(900)을 더 추가하여 에너지 제어 데이터베이스를 지속적으로 관리할 수 있다.
사용자는 시스템의 초기 데이터를 설정할 때 에너지 제어 데이터베이스에서 어느 하나의 운영 스케줄을 선택하여 시스템 내 에너지 장치를 제어할 수 있다. 이를 통해, 초기에 시스템을 효율적으로 관리하기 위해 요구되는 수동 제어의 필요성을 제거하여, 업무 공수를 줄이는 효과가 있다. 또한, 이러한 과정에서 소비될 수 있는 불필요한 에너지 낭비를 절약할 수 있는 효과가 있다.
또한, 에너지 제어 패턴을 추출하여 업무 스케줄에 등록시킴으로써, 에너지 장치의 제어가 누락되는 경우를 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 운영 스케줄을 시각적으로 표시함으로써 사용자가 시스템의 동작 상태를 직관적으로 인지할 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.
상기와 같이 설명된 에너지 관리 장치는 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
Claims (12)
- 에너지 관리 장치에 있어서,
상기 에너지 관리 장치의 운영 스케줄을 저장하는 저장부;
상기 에너지 관리 장치가 속한 시스템 내 적어도 하나 이상의 에너지 장치의 제어 신호를 감지하는 센싱부; 및
상기 감지된 제어 신호에 대응하는 임시 패턴을 카운트하여 상기 임시 패턴이 기 설정된 기준을 통과하는지 판단하고, 상기 판단 결과에 기초하여 상기 임시 패턴이 추가되도록 상기 운영 스케줄을 갱신하는 제어부를 포함하는,
에너지 관리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 임시 패턴을 카운트한 탐색 기간이 기 설정된 최소 패턴 탐색 기간을 초과하는지 판단하는,
에너지 관리 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 임시 패턴의 정확도가 기 설정된 기준 패턴 정확도 이상인지 판단하는,
에너지 관리 장치. - 제3항에 있어서,
상기 임시 패턴의 정확도는, 상기 탐색 기간 동안 에너지 장치의 제어 신호가 감지되어야 하는 횟수 대비 실제 제어 신호가 감지된 횟수의 비율을 통해 산출되는,
에너지 관리 장치. - 제3항에 있어서,
상기 최소 패턴 탐색 기간 및 상기 기준 패턴 정확도를 설정하기 위한 초기 데이터를 수신하는 입력부를 더 포함하는,
에너지 관리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 저장부는, 상기 갱신된 운영 스케줄을 기초로 에너지 제어 데이터베이스를 생성하는,
에너지 관리 장치. - 제6항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 에너지 제어 데이터베이스에서 어느 하나의 운영 스케줄을 선택하여 상기 시스템 내 적어도 하나 이상의 에너지 장치를 제어하는,
에너지 관리 장치. - 제6항에 있어서,
상기 에너지 제어 데이터베이스는, 시즌별 또는 용도별 운영 스케줄을 포함하는,
에너지 관리 장치. - 제1항에 있어서,
상기 운영 스케줄에 상기 임시 패턴의 추가 여부를 요청하는 패턴 변경 확인창을 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는,
에너지 관리 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 추가하려는 임시 패턴과 동작 시간이 중복되는 정규 패턴이 상기 운영 스케줄에 존재하는 경우 상기 패턴 변경 확인창을 표시하도록 제어하는,
에너지 관리 장치. - 제10항에 있어서,
상기 패턴 변경 확인창은,
상기 정규 패턴을 삭제하고 상기 임시 패턴을 추가하기 위한 전부 변경 아이콘, 상기 정규 패턴과 상기 임시 패턴을 중복 적용하기 위한 일부 변경 아이콘, 상기 정규 패턴을 유지하기 위한 변경 취소 아이콘을 포함하는,
에너지 관리 장치. - 제10항에 있어서,
상기 제어부는, 변경 취소 아이콘을 선택하는 명령을 수신하면 상기 임시 패턴의 카운트를 초기화하고, 상기 임시 패턴에 대응하는 스케줄 정보의 저장 여부를 확인하도록 제어하는,
에너지 관리 장치.
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