KR20180135374A - 전류 센싱에 기반한 전력 소비 모니터링 방법, 무선 전력 센싱 장치 및 클라우드 장치 - Google Patents

전류 센싱에 기반한 전력 소비 모니터링 방법, 무선 전력 센싱 장치 및 클라우드 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전류 센싱에 기반한 무선 전력 센싱 장치 및 클라우드 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 전력 센싱 장치는 전선의 전류를 센싱하여 전류값을 생성하는 수집부, 전류값에 전선의 공급전압을 적용하여 전력값을 산출하는 중앙제어부, 및 전력값을 클라우드 장치와 설정된 방식으로 전송하는 통신부를 포함한다.

Description

전류 센싱에 기반한 전력 소비 모니터링 방법, 무선 전력 센싱 장치 및 클라우드 장치{METHOD OF POWER CONSUMPTION MONITORING BASED ON CURRENT SENSING, WIRELESS POWER SENSING DEVICE AND CLOUD DEVICE}
본 발명은 전류 센싱에 기반한 전력 소비 모니터링 방법, 무선 전력 센싱 장치 및 클라우드 장치에 관한 기술이다.
댁내 가전 기기들이 다양한 방식으로 에너지 절감을 제시하고 있으나 이를 소비자가 명확하게 확인하는 것에는 한계가 있다. 기기의 성능과 동작 조건에 따라 가전 기기들이 소비하는 전력은 일정하지 않을 수 있으며, 또한 각 기기들이 어느 정도의 전력을 소비하는지 확인하는 것은 전체 전자제품의 사용 패턴을 조절하는 동인이 될 수 있다.
그러나, 댁내 가전기기들의 전력사용량을 확인하기 위해서는 외부로부터 전원이 유입되는 분전반에서 전력 사용에 필요한 장치를 설치하는 것이 필요한데, 분전반 내에 장치를 전기적으로 연결하는 작업으로 일반적인 사람들이 행하기에는 위험하며 어려운 점이 있다.
또한, 가전 기기들의 에너지 사용은 반드시 댁내에서만 확인할 필요성을 가지지는 않는다. 사용자가 외출한 상태에서도 집안 내의 가전 기기의 전력 사용 상태를 모니터링하여 가전 기기의 전력 사용을 재배치하여 에너지 절감을 유도할 수 있다.
따라서, 본 명세서에서는 보다 안전하게 분전반 내에 전력 사용을 센싱할 수 있는 장치 및 전력 사용 결과를 정확하게 산출하는 장치를 제시하고자 한다.
본 명세서에서는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기기들의 전력 사용량을 전류 센싱에 기반하여 산출하는 센싱 장치 및 클라우드 장치를 제시하고자 한다.
또한, 본 명세서에서는 기기들의 전력 사용량을 취합하고 식별하는 과정에서 정확도를 높이기 위해 역률을 산출하는 클라우드 장치를 제시하고자 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 무선 전력 센싱 장치는 전선의 전류를 센싱하여 전류값을 생성하는 수집부, 전류값에 전선의 공급전압을 적용하여 전력값을 산출하는 중앙제어부, 및 전력값을 클라우드 장치와 설정된 방식으로 전송하는 통신부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 클라우드 장치는 무선 전력 센싱 장치로부터 전력값 및 전력값의 식별 정보를 수신하는 통신부, 통신부가 수신한 전력값을 이용하여 식별 정보에 대응하는 센싱 공간에 배치된 하나 이상의 기기 및 각각의 기기가 사용하는 사용 전력량을 식별하는 기기 식별부, 식별된 기기 및 사용 전력량에 데이터베이스부에 저장된 역률을 적용하여 기기의 유효 전력, 무효 전력 또는 역률 중 어느 하나 이상을 산출하는 중앙제어부를 포함한다.
본 발명의 또다른 실시예에 의한 전류 센싱에 기반한 전력 소비 모니터링 방법은 클라우드 장치의 통신부가 무선 전력 센싱 장치로부터 전력값 및 전력값의 식별 정보를 수신하는 단계, 클라우드 장치의 기기 식별부가 통신부가 수신한 전력값을 이용하여 식별 정보에 대응하는 센싱 공간에 배치된 하나 이상의 기기 및 각각의 기기가 사용하는 사용 전력량을 식별하는 단계, 클라우드 장치의 중앙 제어부가 식별된 기기 및 사용 전력량에 데이터베이스부에 저장된 역률을 적용하여 기기의 유효 전력, 무효 전력 또는 역률 중 어느 하나 이상을 산출하는 단계, 및 무선 전력 센싱 장치에 대응하는 통신 장치에게 통신부가 산출된 유효 전력을 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들을 적용할 경우, 복잡한 분전반 내의 장치를 유선으로 설치하는 과정 없이 분전반 내에 장치를 위치시키는 것 만으로 댁내의 가전 기기들의 사용 전력량을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들을 적용할 경우, 실시간으로 가전 기기들의 사용 전력량을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예를 적용할 경우, 원격에서도 댁내의 가전 기기들의 전력량 소비를 모니터링하여 에너지를 절감할 수 있다.
본 발명의 효과는 전술한 효과에 한정되지 않으며, 본 발명의 당업자들은 본 발명의 구성에서 본 발명의 다양한 효과를 쉽게 도출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 전력 센싱 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 수집부의 세부적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 전원 공급부의 세부적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 CT 센싱부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 다수의 CT 센싱부를 포함하는 무선 전력 센싱 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 다수의 CT 센싱부를 포함하는 무선 전력 센싱 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 클라우드 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 사용의 파형을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 클라우드 장치가 전력 사용 패턴을 수신하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 클라우드 장치가 무선 전력 센싱 장치로부터 전력값을 수신하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치들이 클라우드 장치로부터 수신하는 기기별 전력량과 총 전력량을 표시하는 화면을 보여주는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.
건물 내 혹은 집안 내에 존재하는 다수의 전자기기들, 예를 들어 가전기기, 통신 기기 등이 사용하는 전력량을 식별하면 전자기기들의 이용에서 전기를 절약하는 방안을 고려할 수 있다. 그런데, 전자기기별로 전력량을 정확하게 식별하기 위해서는 해당 건물 혹은 집안 내의 전력량과 전류량을 모두 센싱하여 이를 계산할 수 있다. 그런데 이를 위해서는 집안 내에 전기를 제공하는 분전반 내에 센싱하는 장치를 설치해야 하는데, 이미 건축물에 대한 공사가 끝난 경우에는 이를 새로이 설치하는 공정이 필요하다. 또한 분전반은 전기 기술자가 설치할 수 있으며 일반인들은 설치하기 힘들다는 점에서 전력량의 센싱을 위한 건축물의 구조적 변경 또는 구성요소를 추가하는 것에는 한계가 있다.
따라서, 본 명세서에서는 전력량 사용에 대한 정보를 산출하는 스마트 전력 미터 장치를 쉽게 설치할 수 있도록 하는 구성에 대해 살펴본다. 본 명세서에서는 분전반 내에 CT(Current Transformer)센서(센싱부) 를 배치하여 전력량의 정보를 센싱한다. 이를 위해 CT 센서가 포함된 스마트 전력 미터 장치는 전류값을 센싱하고 여기에 전원이 공급되는 고정 전압값을 곱하여 이를 클라우드 장치로 전송하고, 클라우드 장치는 전송된 전력값과 데이터베이스에 저장된 파라미터들을 이용하여 댁내 기기들의 전력량과 총전력량을 산출할 수 있다. 이하, 건물 내 또는 집안 내와 같이 다수의 전자기기들이 배치되어 전력량을 센싱해야 하는 대상 공간을 센싱 공간이라고 한다. 또한, 센싱 공간에 전원을 공급하는 분전반 내에 배치하여 스마트 전력 미터링을 구현하는 장치, 즉 스마트 전력 미터 장치를 본 발명의 구성요소로 하며, 이를 명세서 내에서는 무선 전력 센싱 장치라고 지시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 무선 전력 센싱 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 무선 전력 센싱 장치(100)는 유도 전력 생성을 이용하여 전류값을 수집하는 수집부(110), 수집된 전류값을 클라우드 장치에 전송할 수 있도록 변환하는 중앙제어부(150), 그리고 변환된 값을 클라우드 장치로 직접 혹은 간접으로 전송하는 통신부(160)를 포함한다.
수집부(110)는 전선의 전류를 센싱하여 전류값을 생성할 수 있다. 특히, 수집부(110)는 무선 전력 센싱 장치(100)가 동작할 수 있는 구동 전력을 공급할 수 있는데, 배터리를 포함할 수 있다. 또한 수집부(110)는 분전반 내의 전원에 인접하게 배치되어 유도 전력을 생성할 수 있으며 이를 이용하여 무선 전력 센싱 장치(100)가 동작할 수 있는 구동 전력을 공급할 수 있다.
중앙제어부(150)는 수집부(110)가 산출한 전류값에 전선의 공급전압을 적용하여 전력값을 산출한다. 산출된 전력값은 피상 전력이므로 무선 전력 센싱 장치(100)는 이를 클라우드 장치로 전송하여 역률을 곱하여 유효 전력을 산출할 수 있도록 한다.
전류값과 여기서 파생되는 전력값은 계속 변하는 값이므로, 중앙제어부(150)는 이 값을 일정한 단위로 누적하여 저장한 후 이를 압축 전력값으로 생성할 수 있다. 예를 들어, 시간 단위가 1초인 경우 1초 동안의 시작 전력값과 그 뒤의 변화되는 값을 누적하여 압축하면 통신부(160)가 송신할 데이터의 크기가 줄어들 수 있다.
통신부(160)는 전력값을 클라우드 장치와 설정된 방식으로 전송하는데, 이 과정에서 무선 전력 센싱 장치(100)의 식별 정보도 함께 전송할 수 있다. 전력값과 식별 정보는 클라우드 장치에 누적되어 저장될 수 있으며 무선 전력 센싱 장치(100)가 설치된 센싱 공간의 전력 사용 정보를 모니터링하려는 스마트폰, 태블릿 혹은 홈 오토메이션 장치 등 통신 장치는 식별 정보를 이용하여 전력값의 변화를 확인할 수 있다.
정리하면, 중앙제어부(150)는 전력값을 시간 단위로 누적하여 차이값으로 구분되는 압축 전력값을 생성할 수 있고, 통신부(150)는 압축 전력값과 무선 전력 센싱 장치(100)의 식별 정보를 클라우드 장치에게 전송할 수 있다. 그리고 또한 통신부(150)는 클라우드 장치로부터 시간 단위를 변경하는 시간 단위 변경 메시지를 수신할 수 있고, 중앙제어부(150)는 메시지에 따라 시간 단위를 변경할 수 있는데, 이는 도 10에서 보다 상세히 살펴본다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 수집부의 세부적인 구성을 보여주는 도면이다. 무선 전력 센싱 장치(100)의 수집부(110)를 보다 상세히 살펴보면, CT 센싱부(120)와 회로부(130), 그리고 전원공급부(140)로 구성된다.
CT 센싱부(120)는 전선을 중앙에 배치시켜서 전선에서 전기가 흐르는 것에 대해 유도 전력을 생성하여 이를 회로부(130)에게 제공한다. 회로부(130)는 소신호 정류 및 수집을 하는 회로이며 AC(Alternating current)를 DC(Direct Current)로 변환한다. 그 과정에서 산출된 전류값을 회로부(130)가 중앙제어부(150)에게 제공하고, 중앙제어부(150)는 전류값에 전원 공급 고정 전압값(예를 들어 한국은 220V)을 곱하여 전력값을 산출한다.
전원 공급부(140)는 무선 전력 센싱 장치(100)가 동작할 수 있는 구동 전력을 공급하는데 배터리 등으로 이루어질 수 있다. 또는 별도의 콘센트가 분전반 내에 배치된 경우, 전원공급부(140)는 콘센트에 연결되어 전원을 공급할 수 있다.
정리하면, 회로부(130)는 CT 센싱부(120)가 센싱한 소신호를 정류하여 수집하며, 전원 공급부(140)는 무선 전력 센싱 장치에 전원을 공급한다.
한편, 앞서 도 1에서 언급한 바와 같이 전원공급부(140)는 콘센트에 연결되지 않고 유도전력을 생성하는 과정에서 전원을 공급받을 수 있다. 이에 대해서 도 3에서 보다 상세히 살펴본다.
도 3은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 전원 공급부의 세부적인 구성을 보여주는 도면이다. 앞서 도 2의 전원 공급부(140)가 전원 관리 집적 회로, 즉 파워관리집적회로부(PMIC, Power Management Integrated Circuit)(141) 및 저장부(142)로 구성된다.
앞서 회로부(130)는 소신호를 정류하고 이를 수집하고 이를 DC로 변환하는데 수집한 DC 전압을 파워관리집적회로부(141)에게 공급 전원으로 제공한다.
파워관리집적회로부(141)는 공급 전원을 저장부(142)에 제공하는데, 저장부(142)는 고용량의 축전지(super capacitor)를 포함할 수 있어 여기에 공급된 전원을 저장한다. 그리고 전압을 조정하여 무선 전력 센싱 장치(100)에 전원을 제공한다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 의하면 회로부(130)는 교류를 직류로 변환하여 이를 파워관리집적회로부(141)에게 제공한다. 그리고 파워관리집적회로부(141)는 저장부(142)에 변환된 직류를 축전시킨다. 저장부(142)는 일종의 배터리와 같이 전원을 공급한다.
통신부(160)의 일 실시예는 무선 통신이 될 수 있다. 센싱 공간 내에 혹은 분전반 근처에 별도의 게이트웨이 장치가 배치될 수 있다. 게이트웨이 장치란 통신부(160)에서 전송하는 전력량에 대한 정보를 전달받아 클라우드 장치로 전송하는 역할을 한다. 통신부(160)가 저전력의 무선통신(Wi-Fi)에 기반하여 통신할 경우, 게이트웨이 장치 역시 무선통신으로 통신부(160)가 제공하는 정보를 전달받아 클라우드 장치에게 전송할 수 있다.
도 1 내지 도 3에서 살펴본 무선 전력 센싱 장치의 실시예는 분전반 내부의 전원에 CT 센싱부(120)가 연결되는데, 가정내 전자기기나 가전기기등이 동작하면 전자기 유도 방식에 의해 CT 센싱부(120)에서 AC 전력이 발생한다. 그리고 유도된 AC 전력을 회로부(130)의 정류 회로가 DC로 변환하고 충전 회로를 통해 수집된 전력이 저장되며, 수집부(110)를 구성하는 회로부(130), 파워관리집적회로부(141), 저장부(142)는 일정한 DC 전압을 생성할 수 있다. 파워관리집적회로부(141)는 출력전압 조정기를 포함할 수 있다.
생성된 DC 전압은 공급전원으로 사용되며 MICOM 연산 제어부를 일 실시예로 하는 중앙제어부(150)와 저전력 무선 통신 회로를 일 실시예로 하는 통신부(160)를 구동시킨다. 한편 중앙제어부(150)는 CT센싱부(120)가 제공하는 전류값과 고정전압값(예를 들어, 한국은 220V) 을 곱하여 통신부(160)를 이용하여 전력값을 클라우드 장치로 전송하고, 클라우드 장치는 무선 전력 센싱 장치(100)가 센싱하는 공간의 기기들을 식별하고 각각의 전력 사용량에 대한 정보를 통신 장치로 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 CT 센싱부의 구성을 보여주는 도면이다.
CT 센싱부(120a, 120b)는 전선 주변에 배치되어 전선에 흐르는 전류를 센싱한다. 센싱된 전류값은 공급전압을 적용하여 전력량을 산출하는 요소가 된다. 전선이 이미 설치된 경우 전선 주변으로 CT 센싱부(120a, 120b)를 배치하기 위해 120a와 같이 일부분이 개방되는 형태가 될 수 있다. 개방을 위해 회전부(11) 및 체결부(12)가 CT 센싱부(120a, 120b)의 구성요소가 될 수 있다. 체결부(12)를 개방할 경우 전선을 CT 센싱부(120a)의 중앙의 빈 공간에 삽입할 수 있으며, 체결부(12)를 결합할 경우, CT 센싱부(120b) 사이에 전선(10)이 배치되어 전선(10)에 흐르는 전류값을 센싱할 수 있다.
한편, CT 센싱부가 하나의 무선 전력 센싱 장치에 다수 배치될 수도 있다. 예를 들어, 하나의 분전반 내에 다수의 센싱 공간으로 전원을 배분하며 각각의 공간에 대해 각각 전원이 배분되도록 전선이 분기된다면, 분기된 전선 각각에 CT 센싱부를 배치하고 해당 공간에 제공되는 전선의 전류값을 센싱할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 다수의 CT 센싱부를 포함하는 무선 전력 센싱 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 무선 전력 센싱 장치(200)는 통신부(260) 및 중앙 제어부(250), 그리고 n 개의 수집부들(210a~210n)이 중앙제어부(250)에 연결된 형태이다.
각각의 수집부들(210a~210n)이 센싱한 n 개의 전류값들이 중앙제어부(250)에 제공되며 중앙제어부(250)는 각각의 전류값들을 전력값으로 변환한다. 그리고 이를 각각의 수집부들(210a~210n)의 식별 정보와 각각의 전력값을 생성하여 이를 통신부(260)가 클라우드 장치에 전송할 수 있도록 한다.
도 5는 각각의 수집부들(210a~210n)에 각각의 전원 공급부들(240a~240n)이 배치되는 것을 살펴보았으나 이와 달리, 하나의 전원 공급부로 구현할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 다수의 CT 센싱부를 포함하는 무선 전력 센싱 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 무선 전력 센싱 장치(300)는 통신부(360) 및 중앙 제어부(350), 그리고 n 개의 수집부들(310a~310n)이 중앙제어부(350)에 연결된 형태이다.
각각의 수집부들(310a~310n)이 센싱한 n 개의 전류값들이 중앙제어부(350)에 제공되며 중앙제어부(350)는 각각의 전류값들을 전력값으로 변환한다. 그리고 이를 각각의 수집부들(310a~310n)의 식별 정보와 각각의 전력값을 생성하여 이를 통신부(360)가 클라우드 장치에 전송할 수 있도록 한다.
각각의 수집부들(210a~210n)의 회로부들(330a~330n)이 각각 소신호를 정류하고 이를 수집하고 이를 DC로 변환하는데 수집한 DC 전압을 파워관리집적회로부(341)에게 공급 전원으로 제공한다.
파워관리집적회로부(341)는 공급 전원을 저장부(342)에 제공하는데, 저장부(342)는 고용량의 축전지(super capacitor)를 포함할 수 있어 여기에 공급된 전원을 저장한다. 그리고 전압을 조정하여 무선 전력 센싱 장치(300)에 전원을 제공한다.
도 1 내지 도 6의 무선 전력 센싱 장치를 정리하면 다음과 같다. CT 센싱부를 일 실시예로 하는 수집부가 측정한 전류값은 전력값으로 변환되어 클라우드 장치에 전송된다.
전송된 전력값을 이용하여 클라우드 장치는 가전기기 전력량식별기술(또는 전력량판별기술)인 NILM(Non-intrusive Load Monitoring)을 활용하여 센싱 공간 내의 기기들이 어떠한 기기들인지 구분할 수 있다. 또한, 클라우드 장치는 기기별 유효전력, 무효전력, 역률 등의 정보를 분류 수집할 수 있으며, 기기별 역률 데이터베이스를 생성하여 유지할 수 있다.
즉, CT 센싱부를 일 실시예로 하는 수집부가 측정한 전류값은 전력값으로 변환된 후 클라우드 장치에 제공되며, 클라우드 장치는 제공된 전력값을 이용하여 가전기기나 전자기기들 각각에 대한 역률 데이터베이스를 활용하여, 기기들의 유효전력, 무효전력, 역율을 계산할 수 있다.
특히, 정확한 측정을 위해 분전반 내에 무선 전력 센싱 장치를 배치할 수 있는데, 이 경우, 도 3에서 살펴본 바와 같이 전자기유도 하베스팅기술을 이용하여 CT센싱부를 포함한 전체 무선 전력 센싱 장치(100)에 별도의 전원 공급없이 자체적으로 구동할 수 있다. 즉, 무선 전력 센싱 장치(100)에 별도의 전원공급이 필요 없이 자체적으로 전원을 생산할 수 있으므로, 분전반 설치를 용이하게 한다.
한편, 전류만을 센싱하여 전력값을 산출할 경우 무효전력과 유효전력을 구분할 수 없다. 이를 위해 클라우드 장치는 기기별로 유효전력과 무효전력, 역률 등의 정보를 저장하고 무선 전력 센싱 장치가 제공하는 전력량에서 NILM 등을 적용하여 기기를 구분한 후, 기기별로 유효전력과 무효전력, 역률 등의 정보를 적용하여 정확하게 전력 사용량을 산출할 수 있다.
도 1 내지 도 6의 무선 전력 센싱 장치가 생성하는 데이터의 구성을 살펴보면 다음과 같다.
기기식별정보 시간 전력값
MAC0001 10:35 150
MAC0001 10:36 150
MAC0001 10:37 250
기기 식별 정보는 해당 무선 전력 센싱 장치를 식별하기 위한 정보이다. 만약 기기 식별 정보가 미리 무선 전력 센싱 장치와 클라우드 장치 사이에 설정된 상태라면 표 1에서 제외시킬 수 있다. 시간은 측정된 시간에 대한 정보이며, 전력값은 실제 측정한 값 혹은 실제 측정한 값을 변환한 것일 수 있다. 또한 표 2와 같이 증감 값으로 압축할 수 있다.
기기식별정보 시간 전력값
MAC0001 10:35 150
MAC0001 10:36 0
MAC0001 10:37 +100
한편, 도 5 및 도 6에서 살펴본 바와 같이 분전반에서 CT 센싱부가 다수인 경우, CT 센싱부에 대한 식별 정보를 별도로 포함시킬 수 있다.
기기식별정보 CT 식별번호 시간 전력값
MAC0001 CT001 10:35 150
MAC0001 CT001 10:36 150
MAC0001 CT001 10:37 250
MAC0001 CT002 10:35 215
MAC0001 CT002 10:36 216
MAC0001 CT002 10:37 219
MAC0001 CT003 10:35 50
MAC0001 CT003 10:36 50
MAC0001 CT003 10:37 50
표 3은 하나의 무선 전력 센싱 장치가 3 개의 CT 센싱부(CT001, CT002, CT003)가 센싱한 전류값 및 이를 변환한 전력값을 데이터로 구성한 예를 보여준다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 클라우드 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 클라우드 장치(500)를 구성하는 구성 요소로 전력패턴 수신부(510), 데이터베이스부(520), 기기식별부(530), 통신부(540), 중앙제어부(550)로 구성된다. 전력패턴 수신부(510)는 기기별로 전력량을 미터링하는 미터기가 설치된 공간(가구별 혹은 건물 내 구획 별)의 총 전력 패턴을 수신한다. 전력패턴 수신부(510)가 수신한 정보를 이용하여 중앙제어부(550)가 기기별 유효전력과 무효전력, 역률을 산출하여 데이터베이스부(520)에 저장한다. 기기별 식별 정보와 유효전력과 무효전력, 역률 등의 정보가 데이터베이스부(520)에 저장될 수 있다. 이는 지속적으로 누적될 수 있으며, 기기별 식별정보는 크게는 냉장고, 티비, 세탁기 등 상위 개념의 기기 정보가 될 수도 있고 기기의 제조사 및 모델 정보까지 결합된 세부적인 기기 정보가 될 수도 있다.
통신부(540)는 무선 전력 센싱 장치로부터 센싱 공간에서 사용된 전력량을 수신한다. 즉, 통신부(540)는 무선 전력 센싱 장치로부터 전력값 및 전력값의 식별 정보를 수신할 수 있으며, 전력값의 식별 정보란 무선 전력 센싱 장치를 식별하거나 혹은 센싱 공간을 식별하는 정보가 될 수 있다. 이는 도 5 및 도 6의 실시예와 같이, 분전반 내에서 다수의 수집부를 포함하는 무선 전력 센싱 장치인 경우에 수집부 각각이 센싱한 전류값을 전력값으로 변환한다. 그리고 무선 전력 센싱 장치는 다수의 전력값을 각 수집부 또는 센싱 공간에 대한 식별정보와 함께 전송한다.
중앙제어부(550)는 기기 식별부(530)에 내장된 NILM 알고리즘을 적용하여 수신된 전력량에서 어떠한 기기들이 얼마의 전력량을 사용 중인지를 식별한다. 즉, 중앙제어부(550)는 통신부(540)가 수신한 전력값을 이용하여 식별 정보에 대응하는 센싱 공간에 배치된 하나 이상의 기기 및 각각의 기기가 사용하는 사용 전력량을 식별하는데, 이 과정에서 기기식별부(530)가 NILM 알고리즘을 적용하여 기기를 식별하고 기기별로 사용 전력량을 산출할 수 있다.
그리고 중앙제어부(550)는 식별된 기기 및 이들의 전력량에 데이터베이스부(520)의 기기별 역률을 적용하여 유효전력을 산출할 수 있다. 본 발명의 일 실시예로 중앙제어부(550)는 식별된 기기 및 사용 전력량에 데이터베이스부에 저장된 역률을 적용하여 기기의 유효 전력, 무효 전력 또는 역률 중 어느 하나 이상을 산출할 수 있다.
전력 사용을 모니터링 하며 사용 중인 기기가 어떤 종류의 기기인지에 대한 정보를 파악하기 위해 본 발명의 중앙제어부(550) 및 기기식별부(530)에 소프트웨어 혹은 하드웨어 형태로 구현된 알고리즘의 일 실시예로 전력량 식별기술 알고리즘인 NILM(Non-intrusive Load Monitoring)을 사용할 수 있다. 이는 전력선에서 소요되는 전력 소비 상황을 모니터링하는 기술인데, 앞서 각각의 무선 전력 센싱 장치가 송신하는 전력값을 이용하여 산출할 수도 있다.
즉, 본 발명의 무선 전력 센싱 장치와 클라우드 장치를 구현할 경우, 가정, 건물 등의 분전반의 전력선에 CT 센싱부를 배치하여 가전이 사용하는 전력에서 파생되는 전류값을 무선 전력 센싱 장치가 모니터링하여 전류값을 산출할 수 있다. 무선 전력 센싱 장치는 전류값 혹은 전류값에 공급전압을 적용한 전력값을 클라우드 장치에게 전송할 수 있다. 클라우드 장치(500)는 제공된 총 전류량 혹은 총 전력값을 이용하여 해당 센싱 공간 내의 가전기기의 구동 상태와 전력 소비 상황을 확인할 수 있는데, 1차적으로는 각각의 기기들을 식별하기 위해 클라우드 장치(500)의 중앙 제어부(550)는 기기식별부(530)를 이용하여 기기들을 식별한다. 이후 각 기기들에 대해 데이터베이스부(520)에 저장된 값들을 이용하여 기기별로 유효 전력값을 산출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 전력 사용의 파형을 보여주는 도면이다. 클라우드 장치(500)가 특정한 시간 동안 특정 센싱 공간에서 사용된 전력량의 파형을 나타낸 것이며, 기기식별부(530)를 적용하여 전력을 사용한 기기를 식별할 수 있다. 센싱 공간 내에는 하나 또는 그 이상의 개수의 가전 기기가 연결될 수 있다. 기기들이 온/오프 되거나 특정하게 많은 전력을 사용하는 경우에 따라 전력량의 파형이 달라질 수 있다. 한번 켜지면 일정하게 전력량을 고르게 사용하는 기기와 켜진 후에도 전력 사용량이 상승 및 하강하는 기기로 나눌 경우, 전자의 기기들이 켜지고 꺼지는 경우의 전력 사용량의 파형은 21에서 지시하는 파형들과 같다.
반면 후자의 기기들의 전력 사용량의 파형은 22에서 지시하는 파형들과 같다. 따라서, 본 발명의 클라우드 장치(500)의 기기식별부(530)는 균일 전력사용 기기와 비균일 전력사용 기기를 식별할 수 있다. 한편, 전력 사용량의 크기가 급속히 변경되는 지점(점선으로 표시된 세로선 지점), 즉 변곡지점에서 기기들의 온/오프 상태를 확인할 수 있다. 따라서, 기기식별부(530)는 변곡지점과 기기들의 전력사용량에 대한 샘플 데이터에 기반하여 현재 센싱 공간에서 사용 중인 기기들을 식별할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 클라우드 장치가 전력 사용 패턴을 수신하는 과정을 보여주는 도면이다. 다수의 가구들의 댁내 공간에 설치된 미터기는 전압과 전류를 모두 센싱할 수 있으며, 가구 내의 총 전력 사용 패턴을 산출하여 클라우드 장치에 전송한다. 또는, 미터기는 기기별 전력 사용의 크기를 미터링하여 이를 클라우드 장치에 전송한다. 물론, 이 과정에서 각 가구들이 가지는 메타 정보들, 예를 들어 가구들이 배치된 지역(강원도 또는 제주도, 서울 등), 가구들의 주거 형태(아파트, 단독 주택 등)도 함께 전력 패턴에 포함될 수 있다. 전력 패턴은 가구 내 기기별로 사용한 전력량을 일 실시예로 한다. 또한 전력 패턴은 가구 내 총 전력 사용량을 다른 실시예로 한다. 이 경우, 클라우드 장치는 제공된 총 전력 사용량에 전술한 기기 식별부(530)를 적용하여 기기 별 전력 사용에 대한 정보를 산출할 수 있다.
다수의 미터기들(50a~50n)은 가구 내의 전압 및 전류값을 모니터링하여(S61, S69) 각각의 가구 내에서 전력 패턴을 생성하여 전송한다(S71, S79). 클라우드 장치(500)의 전력패턴 수신부(510)는 다수의 미터기들(50a~50n)이 전송하는 전력 패턴을 수신하여 중앙제어부(550)가 이를 데이터베이스부(520)에 저장한다.
전력 패턴은 가구 내에서 사용된 총전력값 혹은 각각의 전자기기들이 사용한 전력값 등이 될 수 있다. 미터기들(50a~50n)은 전압 및 전류 센싱을 하는 장치들이므로 정확하게 전력 사용량이 센싱될 수 있다. 클라우드 장치(500)는 수신된 전력 패턴을 분석하여(S81), 데이터베이스부(520)에 기기별 역률 정보를 저장한다(S82).
만약 S71~S79에서 전송된 전력 패턴이 각각의 가구의 메타 정보를 포함하는 경우, 클라우드 장치(500)는 메타 정보도 함께 저장할 수 있다. 가구의 지역 정보, 주거 형태 정보 등을 저장하여 다른 무선 전력 센싱 장치가 제공하는 전력값에서 기기를 식별하거나 역률을 적용함에 있어 보조적인 정보로 사용할 수 있다. 정리하면, 중앙제어부(550)는 수신된 전력 패턴을 이용하여 각각의 기기에 대한 역률을 산출하여 데이터베이스부(520)에 저장하며, 이 과정에서 메타 정보들도 함께 저장하여 무선 전력 센싱 장치가 전송하는 전력값에서 기기별 전력 사용량 및 총 전력 사용량을 산출함에 있어 정확도를 높일 수 있다.
예를 들어, 역률을 계산하거나 기기를 식별하는 과정에서 해당 무선 전력 센싱 장치가 특정한 지역에 배치된 경우, 해당 지역에서 제공된 전력 패턴을 이용할 수 있다.
도 9를 정리하면 다음과 같다. 클라우드 장치(500)는 다수의 가정에 배치된 미터기들(50a~50n)로부터 전력량을 수집하고, 수집한 값에 가전기기 전력판별 기술(NILM)을 적용하여 가전기기별 유효전력량, 무효전력량, 역율 등을 계산하며, 각각의 값들을 데이터베이스부(520)에 저장한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 클라우드 장치가 무선 전력 센싱 장치로부터 전력값을 수신하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 10에서 무선 전력 센싱 장치들(100a~100n) 각각이 센싱한 전류값은 전력값으로 변환되어 클라우드 장치(500)로 전송되고 클라우드 장치(500)는 각 무선 전력 센싱 장치들(100a~100n)이 센싱한 센싱 공간의 기기들에 대해 사용 전력량을 산출한 후, 산출된 정보를 각각의 센싱 공간에 연계된 통신 장치들(700a~700m)에게 제공한다.
사용자는 통신장치들(700a~700m)의 화면에서 클라우드 장치(500)가 전송하는 기기 별로 소비전력량을 확인할 수 있다. 즉, 통신장치는 제공된 정보에 따라 무선 전력 센싱 장치들(100a~100n)이 센싱하는 공간 내에 배치된 다수의 기기들의 식별 정보 및 전력 사용에 대한 정보를 출력하여 사용자가 이를 확인할 수 있도록 한다.
보다 상세히 살펴본다. 다수의 센싱 공간에 각각 배치된 다수의 무선 전력 센싱 장치들(100a~100n)은 각각 분전반 내의 전류를 센싱하여 전력값을 생성한다(S601~S609). 그리고 각각 생성한 전력값을 클라우드 장치(500)에게 전송한다(S611~S619). 전송하는 값은 매 시간 단위별로 산출된 전력값을 그대로 전송할 수도 있고, 시간 단위별로 산출된 전력값의 차이를 누적하여 압축하여 전송할 수도 있다. 예를 들어 클라우드 장치(500)와 전력 센싱 장치들(100a~100n)가 10분 간격으로 통신하지만 전력량은 초 단위로 산출될 수 있으며 송수신 데이터량을 줄이기 위해 무선 전력 센싱 장치들(100a~100n)이 시간단위별로 생성된 전력값을 압축할 수 있다.
또한, 전력값 외에 별도의 메타 정보가 함께 전송될 수 있다. 무선 전력 센싱 장치들(100a~100n)가 배치된 가구의 지역 정보, 가구 형태 정보가 포함될 수 있다. 또는 하나의 무선 전력 센싱 장치가 도 5 또는 도 6과 같이 다수의 수집부를 포함할 경우, 각 수집부에서 센싱한 전류값 또는 여기에서 산출되는 전력값과 수집부에 대한 식별정보가 S611 및 S619 과정에서 클라우드 장치(500)로 전송될 수 있다.
클라우드 장치(500)는 앞서 도 9의 과정에서 축적한 정보를 이용하여 각 무선 전력 센싱 장치들(100a~100n)가 전송한 전력값을 이용하여 해당 센싱 공간에 배치된 전자기기를 식별한다(S621). 전력값이 누적되면 도 8과 같은 파형을 가질 수 있으며 클라우드 장치(500)의 기기식별부(530)가 전력값을 이용하여 기기들을 식별할 수 있다.
또한, 기기들이 식별되면, 클라우드 장치(500)의 중앙제어부(550)는 각 기기별 역률을 데이터베이스부(520)에서 추출하여 최종적으로 기기별 유효전력, 즉 기기가 실제로 사용한 전력량을 산출할 수 있다(S622).
전체 전력량 및 기기별 전력량이 산출되면 클라우드 장치(500)는 각 무선 전력 센싱 장치들(100a~100n)에 대응하는 통신장치들(700a~700m)에게 전체 전력량 및 기기별 전력량을 송부한다(S631~S639). 도 10에서 n과 m은 같은 값을 가질 수도 있고 다른 값을 가질 수도 있는데, 이는 하나의 센싱 공간에 대한 정보가 하나의 통신 장치에게 제공될 수도 있지만, 다수의 센싱 공간에 대한 정보가 하나의 통신 장치에게 제공될 수도 있고, 그 반대로 하나의 센싱 공간에 대한 정보가 다수의 통신 장치에게 제공될 수도 있음을 의미한다.
한편, 클라우드 장치(500)는 무선 전력 센싱 장치들(100a~100n)의 전류 센싱 시간 단위를 새로이 설정할 수 있다. 이는 무선 전력 센싱 장치들(100a~100n)이 센싱하는 센싱 공간에 배치된 기기들의 전력을 사용하는 패턴 혹은 시간 등을 클라우드 장치(500)의 중앙제어부(550)가 확인하여 전류값을 센싱하는 시간 단위를 조절하도록 요청하는 메시지(시간단위 변경 메시지)를 생성하고 클라우드 장치(500)의 통신부(540)가 이를 전송할 수 있다(S641). 그리고 전송된 메시지에 따라 무선 전력 센싱 장치(100n)가 전류 센싱 시간 단위를 변경한다(S642).
시간 단위의 변경은 무선 전력 센싱 장치들이 전류를 효과적으로 센싱하도록 한다. 특정한 센싱 공간에서 전자기기들이 일정한 시간 대에 사용되지 않는 상태라면 전류를 센싱하는 시간 단위를 초단위가 아닌 분단위로 조정할 수 있다.
물론 전류를 센싱하는 시간 단위 외에 전력값을 전송하는 시간 단위 역시 조절할 수 있으며, 앞서 S641 및 S642의 과정과 동일하게 전력값 전송의 시간 단위(예를 들어 10분, 30분 또는 한시간)를 변경할 수도 있다.
정리하면, 클라우드 장치(500)는 무선 전력 센싱 장치들(100a~100n)이 생성한 전력값과 도 9의 과정으로 누적된 데이터베이스부(520)의 정보를 이용하여 시간대별로 가전기기들이 사용하는 전력량 및 총 전력량을 산출할 수 있다. 따라서, 분전반 내에 별도의 유선 연결 없이 사용자는 안전하게 CT 센싱부(120)를 배치할 수 있다. 그리고, CT 센싱부(120)가 산출한 전류값 또는 여기에서 산출된 전력값은 클라우드 장치(500)에서 분석되어 스마트폰과 같은 통신 장치들(700a~700m)에서 시간대별 가전기기들의 전력량과 총전력량을 표시하며, 사용자는 통신 장치들(700a~700m)에서 전력 사용 상황을 확인할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 장치들이 클라우드 장치로부터 수신하는 기기별 전력량과 총 전력량을 표시하는 화면을 보여주는 도면이다.
700a는 하나의 센싱 공간에 대해 무선 전력 센싱 장치가 센싱한 전류값에 기반하여 클라우드 장치(500)가 생성한 총 전력량과 기기별 전력량을 표시하고 있다. 700b 및 700c는 두 개의 센싱 공간에 대해 무선 전력 센싱 장치가 센싱한 전류값에 기반하여 클라우드 장치(500)가 생성한 총 전력량과 기기별 전력량을 표시하고 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 두 개의 센싱 공간에 대해 각각 상이한 무선 전력 센싱 장치가 전류값을 센싱할 수 있다. 반면, 도 5 또는 도 6과 같이 하나의 분전반에서 분기되는 두 개의 전선으로 두 개의 센싱 공간에 전원이 공급되는 구조라면 두 개의 수집부(또는 두 개의 CT 센싱부)가 각각 두 개의 센싱 공간에 대한 전류값을 산출할 수 있다. 이 경우에도 두 공간에 대한 전력량의 사용 상황을 통신 장치(700b 및 700c)가 표시할 수 있다.
본 발명의 실시예를 적용하면 분전반 내에 CT 센싱부와 같은 수집부를 편리하게 설치할 수 있으며, 이를 기반으로 전류를 센싱하여 사용된 전력값을 산출할 수 있다. 또한, 유효전력과 무효전력을 구분하기 위해 다수의 전압 미터가 배치된 가구들로부터 전력 패턴을 수신하여 클라우드 장치가 데이터베이스에 저장하여 각각의 전력값에 대해 기기를 식별하고 역률을 계산하여 가정내 전력량의 모니터링을 가능하게 하며 에너지 절감을 유도한다.
전력 미터기는 가정 내 콘센트에 설치할 수 있도록 하여 전력 미터기가 설치된 가구로부터 전력 패턴을 수집할 수 있으며, 전력 미터기를 설치할 수 없는 가정의 경우 본 발명의 무선 전력 센싱 장치를 설치하고 전력 미터기가 설치된 가정에서 제공하는 전력 패턴을 이용하여 기기별 전력 사용량을 모니터링할 수 있도록 한다. 특히, 클라우드 장치와 통신 장치 사이에 전력 사용량이 공유되도록 하여 사용자는 항상 기기들의 전력 사용 상태를 확인할 수 있다. 특히, 이는 전력 사용을 센싱하기 위해 유선으로 설치하는 불편함을 제거하여, 유선에서 무선으로 용이한 설치가 가능하도록 하며, 전류값을 이용하여서도 유효전력 측정 정확도를 높이기 위해 역률 계산에 대해 가전기기 전력판별기술(NILM)을 적용하며 클라우드가 전력미터로부터 수집한 정보들을 이용하여 누적적으로 데이터베이스부(520)에 정보를 저장하여 가전기기별 역률을 적용할 수 있다. 또한, 이 과정에서 다양한 메타 정보들(지역 정보, 주거 형태 정보 등)을 결합하여 정확도를 높인다.
전류값에서 정확한 전력 사용을 확인하기 위해서는 역률이 중요하며, 이러한 역률은 클라우드 장치(500)가 누적하여 수집할 수 있다.
본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적 범위 내에서 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 반도체 기록소자를 포함하는 저장매체를 포함한다. 또한 본 발명의 실시예를 구현하는 컴퓨터 프로그램은 외부의 장치를 통하여 실시간으로 전송되는 프로그램 모듈을 포함한다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.
100, 200, 300: 무선 전력 센싱 장치
110, 210, 310: 수집부 120, 220, 320: CT 센싱부
150, 250, 350: 중앙제어부 160, 260, 360: 통신부
500: 클라우드 장치
510: 전력패턴 수신부 520: 데이터베이스부
530: 기기식별부 540: 통신부
550: 중앙제어부 700: 통신 장치

Claims (12)

  1. 전선의 전류를 센싱하여 전류값을 생성하는 수집부;
    상기 전류값에 상기 전선의 공급전압을 적용하여 전력값을 산출하는 중앙제어부; 및
    상기 전력값을 클라우드 장치와 설정된 방식으로 전송하는 통신부를 포함하는, 무선 전력 센싱 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수집부는
    상기 전선을 중앙에 배치시키는 CT 센싱부;
    상기 CT 센싱부가 센싱한 소신호를 정류하여 수집하는 회로부; 및
    상기 무선 전력 센싱 장치에 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하는, 무선 전력 센싱 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 파워관리집적회로부 및 저장부를 포함하며,
    상기 회로부는 교류를 직류로 변환하여 상기 파워관리집적회로부에 제공하며,
    상기 파워관리집적회로부는 상기 저장부에 상기 변환된 직류를 축전시키는, 무선 전력 센싱 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중앙제어부는 상기 전력값을 시간 단위로 누적하여 차이값으로 구분되는 압축 전력값을 생성하며,
    상기 통신부는 상기 압축 전력값 및 상기 무선 전력 센싱 장치의 식별 정보를 상기 클라우드 장치에게 전송하는, 무선 전력 센싱 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 시간 단위를 변경하는 시간 단위 변경 메시지를 상기 클라우드 장치로부터 수신하며,
    상기 중앙제어부는 상기 메시지에 따라 상기 시간 단위를 변경하는, 무선 전력 센싱 장치.
  6. 무선 전력 센싱 장치로부터 전력값 및 상기 전력값의 식별 정보를 수신하는 통신부;
    상기 통신부가 수신한 전력값을 이용하여 상기 식별 정보에 대응하는 센싱 공간에 배치된 하나 이상의 기기 및 상기 각각의 기기가 사용하는 사용 전력량을 식별하는 기기 식별부;
    상기 식별된 기기 및 상기 사용 전력량에 데이터베이스부에 저장된 역률을 적용하여 상기 기기의 유효 전력, 무효 전력 또는 역률 중 어느 하나 이상을 산출하는 중앙제어부를 포함하는, 클라우드 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 클라우드 장치는 다수의 미터기들로부터 전력 패턴을 수신하는 전력 패턴 수신부를 더 포함하며,
    상기 중앙제어부는 상기 수신된 전력 패턴을 이용하여 각각의 기기에 대한 역률을 산출하여 상기 데이터베이스부에 저장하는, 클라우드 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전력값은 시간 단위로 누적하여 차이값으로 구분되는 압축 전력값인, 클라우드 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중앙제어부는 상기 시간 단위를 변경하는 시간 단위 변경 메시지를 생성하여 상기 통신부가 상기 무선 전력 센싱 장치에게 상기 메시지를 전송하는, 클라우드 장치.
  10. 클라우드 장치의 통신부가 무선 전력 센싱 장치로부터 전력값 및 상기 전력값의 식별 정보를 수신하는 단계;
    상기 클라우드 장치의 기기 식별부가 상기 통신부가 수신한 전력값을 이용하여 상기 식별 정보에 대응하는 센싱 공간에 배치된 하나 이상의 기기 및 상기 각각의 기기가 사용하는 사용 전력량을 식별하는 단계;
    상기 클라우드 장치의 중앙 제어부가 상기 식별된 기기 및 상기 사용 전력량에 데이터베이스부에 저장된 역률을 적용하여 상기 기기의 유효 전력, 무효 전력 또는 역률 중 어느 하나 이상을 산출하는 단계; 및
    상기 무선 전력 센싱 장치에 대응하는 통신 장치에게 상기 통신부가 상기 산출된 유효 전력을 전송하는 단계를 포함하는, 전류 센싱에 기반한 전력 소비 모니터링 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 클라우드 장치의 전력 패턴 수신부가 다수의 미터기들로부터 전력 패턴을 수신하는 단계; 및
    상기 중앙제어부가 상기 수신된 전력 패턴을 이용하여 각각의 기기에 대한 역률을 산출하여 상기 데이터베이스부에 저장하는 단계를 더 포함하는, 전류 센싱에 기반한 전력 소비 모니터링 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 중앙제어부는 시간 단위를 변경하는 시간 단위 변경 메시지를 생성하여 상기 통신부가 상기 무선 전력 센싱 장치에게 상기 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, 전류 센싱에 기반한 전력 소비 모니터링 방법.
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