KR20220079302A - Power measuring system for Demand Response and Energy Management System linkage - Google Patents

Power measuring system for Demand Response and Energy Management System linkage Download PDF

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KR20220079302A
KR20220079302A KR1020200168939A KR20200168939A KR20220079302A KR 20220079302 A KR20220079302 A KR 20220079302A KR 1020200168939 A KR1020200168939 A KR 1020200168939A KR 20200168939 A KR20200168939 A KR 20200168939A KR 20220079302 A KR20220079302 A KR 20220079302A
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김해진
홍청표
김준형
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서창전기통신 주식회사
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Abstract

본 발명은 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공장 및 빌딩의 수용가에 설치된 고압 전력량계와 연결되어 전력량계에서 지원하는 전력 측정데이터를 효율적으로 관리 및 운용할 수 있는 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템은 전력을 공급받는 수용가에서 소비전력량을 측정 및 기록하는 전력량계(100); 상기 전력량계(100)에서 측정된 소비전력량을 측정하는 동기 신호를 수신하여 다수개의 동기 신호를 생성하여 출력하는 신호분배기(200); 상기 신호분배기(200)에서 출력되는 신호를 수신하여 이를 전력수요관리 사업자(600)에게 전송하는 전력수요관리 운용모듈(300); 상기 신호분배기(200)에서 출력되는 신호를 수신하고, 실시간 소비전력량과 예측 소비전력량을 계산하여 전송하는 최대전력 측정모듈(400); 및 수용가의 인입지점에 있는 변전소에서 각각의 분전반으로 분기되는 배기반의 전력을 측정하여 구역별 전력, 전압, 전류, 역률을 실시간으로 측정하고, 에너지관리시스템(700, EMS)에 측정값을 유선 또는 무선으로 송신하는 다중전력 측정모듈(500);을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a power measurement system for linking power demand management and energy management system, and more particularly, it is connected to a high-voltage watt-hour meter installed in a factory and a consumer of a building to efficiently manage and operate power measurement data supported by the watt-hour meter. It relates to a power measurement system for possible power demand management and energy management system interlocking.
A power measurement system for interworking with power demand management and energy management system according to the present invention includes: a power meter 100 for measuring and recording power consumption in a consumer receiving power; a signal distributor 200 for receiving a synchronization signal for measuring the amount of power consumption measured by the watt-hour meter 100 and generating and outputting a plurality of synchronization signals; a power demand management operation module 300 for receiving the signal output from the signal distributor 200 and transmitting it to the power demand management operator 600; a maximum power measuring module 400 for receiving a signal output from the signal distributor 200, calculating and transmitting real-time power consumption and predicted power consumption; And by measuring the power of the exhaust panel branching from the substation at the entry point of the customer to each distribution panel, the power, voltage, current, and power factor for each area are measured in real time, and the measured values are wired to the energy management system (700, EMS) Or a multi-power measurement module 500 for wirelessly transmitting; characterized in that it includes.

Description

전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템{Power measuring system for Demand Response and Energy Management System linkage}Power measuring system for Demand Response and Energy Management System linkage

본 발명은 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공장 및 빌딩의 수용가에 설치된 고압 전력량계와 연결되어 전력량계에서 지원하는 전력 측정데이터를 효율적으로 관리 및 운용할 수 있는 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a power measurement system for linking power demand management and energy management system, and more particularly, it is connected to a high-voltage watt-hour meter installed in a factory and a consumer of a building to efficiently manage and operate power measurement data supported by the watt-hour meter. It relates to a power measurement system for possible power demand management and energy management system interlocking.

최근 에너지 효율을 최적화하기 위해 스마트 그리드(Smart Grid) 시스템의 구축이 전 세계적으로 추진되고 있으며, 지구 온난화 및 기후 변화의 문제로 온실가스 저감을 위한 신재생 에너지의 개발과 보급으로 다양한 전력공급 방식이 확대되고 있다. Recently, to optimize energy efficiency, the establishment of a smart grid system is being promoted worldwide, and due to the problems of global warming and climate change, various power supply methods are being developed and supplied with the development and distribution of new and renewable energy to reduce greenhouse gases. is expanding

또한, 전력 수요를 예측하여 이를 충족시킬 공급용량을 확보하고, 공급을 충족하지 못하는 상황이 오면 수요관리를 통해 부하를 조절하는 수요자원거래 시장이 생기면서 다양한 수요관리 사업자가 출현하게 되었고, 신속하고 신뢰할 수 있는 수요관리가 필요하게 되었다.In addition, a demand resource trading market that predicts electricity demand and secures supply capacity to meet it, and controls the load through demand management when the supply cannot be met, arose, and various demand management operators appeared. Reliable demand management became necessary.

종래의 전력량계는 최초에 프로그램화된 특정 기능만 수행하고, 그 기능이 추가되거나 변경이 매우 어려워 빠르게 변화하는 전력시장에서 대응하기가 어려워 계량된 데이터를 확인하기 위해서는 검침원이 직접 전력량계를 확인해야 하며, 새로운 기능을 추가하거나 수정하기 위해서는 제조사별 전력량계에 탑재된 펌웨어(firmware)라 불리는 시스템을 이해해야 그 기능을 구현할 수 있다. 따라서, 과정이 복잡하고 검증 기간도 많이 걸려 상당한 시간과 인력을 투입해야 하는 문제점이 있었다.The conventional watt-hour meter performs only a specific function initially programmed, and it is difficult to add or change that function, making it difficult to respond in the rapidly changing electricity market. In order to add or modify a new function, it is necessary to understand the system called firmware installed in each manufacturer's watt-hour meter to implement the function. Therefore, there was a problem in that the process was complicated and the verification period was long, requiring considerable time and manpower to be invested.

또한, 종래의 전력량계는 액정 표시자를 갖춘 전자식 계량기 경우에도 표시되는 항목이 제한적이라 원하는 데이터를 확인하는 것이 불가능하고, 원격 검침이 개발 적용되고 있지만 한국전력 이외에 제3자는 전력량계의 에너지 정보를 자유롭게 사용할 수 없게 되어 있다.In addition, the conventional watt-hour meter has a limited number of displayed items, even in the case of an electronic meter equipped with a liquid crystal indicator, making it impossible to check the desired data. there is no

그리고, 현재 전력량계로부터 에너지 정보를 받기 위해서는 DCU(Data Collecting Unit), FEP(Front End Processor)서버를 거처 DB에 저장된 정보가 제공되고 있고, 실제 선로에서 발생할 수 있는 패킷오류, 재전송, 음영지역에서의 전송속도 감소 등 통신 속도도 지연되는 경우도 발생할 수 있어 사용자가 전력량계의 실시간 데이터 사용량을 확인하기란 쉽지가 않고, 이를 보완하기 위해 별도의 실시간 모니터링용 계측기를 설치하기에는 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.In addition, in order to receive energy information from the current watt-hour meter, the information stored in the DB is provided through the DCU (Data Collecting Unit) and FEP (Front End Processor) server. Communication speed may also be delayed, such as a decrease in transmission speed, so it is not easy for users to check the real-time data usage of the watt-hour meter. To compensate for this, it is expensive to install a separate real-time monitoring instrument .

이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일예가 하기 문헌 1에 개시되어 있다.An example of a technique for solving this problem is disclosed in Document 1 below.

특허문헌 1에는 RS-485 포트를 지원하는 전력량계에 플랫폼 및 어플리케이션이 탑재된 실시간 전력정보 제공장치를 연결하고, DLMS/COSEM 프로토콜을 사용하여 실시간 에너지 정보를 수신하여 전력량계의 실시간 에너지 정보를 필요로 하는 제3의 사업자에게 필요한 전력정보를 제공하는 실시간 전력정보 제공장치에 대해 개시되어 있다.In Patent Document 1, a real-time power information providing device equipped with a platform and application is connected to a watt-hour meter supporting an RS-485 port, and real-time energy information is received using the DLMS/COSEM protocol, which requires real-time energy information of the watt-hour meter. Disclosed is a real-time power information providing device that provides power information necessary for a third party operator.

즉, 종래의 실시간 전력정보 제공장치는 제3의 사업자에게 필요한 기능을 수행하게 되며, 수용가의 사용전력량, 유효전력, 피상전력, 역률 등 기존의 전력량계에서 지원하는 데이터를 수집하여 다양한 통신 인터페이스를 통해 에너지 정보를 제공하여 종래의 전력량계를 활용하여 스마트 미터기의 역할을 한다.That is, the conventional real-time power information providing device performs functions necessary for third-party operators, and collects data supported by the existing watt-hour meter, such as the consumer's used power, active power, apparent power, and power factor, and through various communication interfaces. By providing energy information, it serves as a smart meter by utilizing a conventional watt-hour meter.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 RS-485 통신포트를 지원하는 가정용 전력량계를 이용하여 전력정보를 DLMS/COSEM 프로토콜로 변환하여 정보로 제공하는 기술로서, 공장이나 빌딩 등의 수용가에 설치된 고압 전력량계의 신호를 실시간으로 수신하기 위한 시스템은 전무한 실정이다.However, the prior art as described above is a technology that converts power information into DLMS/COSEM protocol and provides it as information using a household watt-hour meter supporting an RS-485 communication port, and a high-voltage watt-hour meter installed in a customer such as a factory or building. There is no system for receiving the signal in real time.

또한, 종래의 기술은 RS-485 통신포트의 데이터를 수신하여 운용되는 장치로서, 한국전력의 데이터를 공유하기 위해서는 한국전력의 별도 승인을 거쳐야 한다.In addition, the prior art is a device operated by receiving data from an RS-485 communication port, and in order to share the data of KEPCO, a separate approval from KEPCO is required.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0084408호(2018.07.25. 공개)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0084408 (published on July 25, 2018)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 공장이나 빌딩 등의 수용가에 설치된 전력량계의 신호를 한국전력의 승인없이 실시간으로 수신하고, 이를 통신 프로토콜로 변환하여 전력수요관리 사업자에게 제공할 수 있는 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above-described problems, and receives a signal of a watt-hour meter installed in a customer such as a factory or building in real time without approval of KEPCO, converts it into a communication protocol, and provides it to a power demand management company It aims to provide a power measurement system for power demand management and energy management system interlocking.

또한, 최대수요 예상 전력을 정확히 예측할 수 있고, 신재생에너지와 연동하여 공장 및 빌딩 등의 에너지관리시스템(EMS)을 운영하면서 피크 전력이 초과되지 않도록 관리할 수 있는 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템을 제공하는데 목적이 있다.In addition, the power demand management and energy management system linkage that can accurately predict the expected maximum demand power and manage the peak power not to exceed while operating the energy management system (EMS) of factories and buildings in conjunction with new and renewable energy It aims to provide a power measurement system for

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템은 전력을 공급받는 수용가에서 소비전력량을 측정 및 기록하는 전력량계(100); 상기 전력량계(100)에서 측정된 소비전력량을 측정하는 동기 신호를 수신하여 다수개의 동기 신호를 생성하여 출력하는 신호분배기(200); 상기 신호분배기(200)에서 출력되는 신호를 수신하여 이를 전력수요관리 사업자(600)에게 전송하는 전력수요관리 운용모듈(300); 상기 신호분배기(200)에서 출력되는 신호를 수신하고, 실시간 소비전력량과 예측 소비전력량을 계산하여 전송하는 최대전력 측정모듈(400); 및 수용가의 인입지점에 있는 변전소에서 각각의 분전반으로 분기되는 배기반의 전력을 측정하여 구역별 전력, 전압, 전류, 역률을 실시간으로 측정하고, 에너지관리시스템(700, EMS)에 측정값을 유선 또는 무선으로 송신하는 다중전력 측정모듈(500);을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a power measurement system for interworking with power demand management and energy management system according to the present invention includes: a watt-hour meter 100 for measuring and recording the amount of power consumed by a consumer receiving power; a signal distributor 200 for receiving a synchronization signal for measuring the amount of power consumption measured by the watt-hour meter 100 and generating and outputting a plurality of synchronization signals; a power demand management operation module 300 for receiving the signal output from the signal distributor 200 and transmitting it to the power demand management operator 600; a maximum power measuring module 400 for receiving a signal output from the signal distributor 200, calculating and transmitting real-time power consumption and predicted power consumption; And by measuring the power of the exhaust panel branching from the substation at the inlet point of the customer to each distribution panel, the power, voltage, current, and power factor for each area are measured in real time, and the measured values are wired to the energy management system (700, EMS) Or a multi-power measurement module 500 for wirelessly transmitting; characterized in that it includes.

또한, 상기 신호분배기(200)는 전력수요관리 사업자(600)의 경우 상기 전력량계(100)에서 출력되는 전력 사용량 펄스(WP: Watt hour Pulse) 신호와 전력 수요시간 펄스(EOI: End Of Interval) 신호를 입력받으며, 이를 다양한 장치에 운용이 가능하도록 다수개의 동기 신호로 분기하여 공급하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the case of the power demand management operator 600 , the signal distributor 200 includes a Watt hour Pulse (WP) signal and an End Of Interval (EOI) signal output from the watt-hour meter 100 . It receives the input and supplies it by branching it into a number of synchronization signals so that it can be operated on various devices. characterized in that

또한, 상기 전력수요관리 운용모듈(300)은 상기 신호분배기(200)로부터 전송된 신호를 통신 프로토콜을 통해 수신하는 수신부(310); 상기 수신부(310)로부터 전달받은 신호를 상호 인식이 가능하도록 변환시키는 신호처리부(320); 및 상기 신호처리부(320)로부터 전달받은 신호를 전력수요관리 사업자(600)에게 전송하는 송신부(330);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the power demand management operation module 300 includes a receiver 310 for receiving a signal transmitted from the signal distributor 200 through a communication protocol; a signal processing unit 320 for converting the signal received from the receiving unit 310 to enable mutual recognition; and a transmission unit 330 for transmitting the signal received from the signal processing unit 320 to the power demand management operator 600 .

또한, 상기 최대전력 측정모듈(400)은 상기 신호분배기(200)의 신호를 수신하는 신호수신부(410); 상기 신호수신부(420)로부터 전달받은 신호를 계산하여 실시간 전력사용량을 생성하는 계측부(420); 상기 계측부(420)에 의해 생성된 계측값을 활용하여 과거 전력량을 비교 분석하여 향후 전력량을 예측하는 예측부(430); 및 현재 전력사용량과 예측 전력사용량을 에너지관리시스템(700)으로 전송하는 발신부(440);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the maximum power measuring module 400 includes a signal receiving unit 410 for receiving the signal of the signal distributor 200; a measuring unit 420 for calculating the signal received from the signal receiving unit 420 to generate real-time power consumption; a prediction unit 430 for predicting a future power amount by comparing and analyzing the past power amount by using the measured value generated by the measuring unit 420; and a transmitter 440 for transmitting the current power consumption and the predicted power usage to the energy management system 700 .

또한, 상기 다중전력 측정모듈(500)은 다중전력 측정모듈(500)의 전압을 측정하기 위해 저압측 전압을 측정하는 전압프로브(510); 및 다중전력 측정모듈(500)의 전류를 측정하는 클램프형 CT타입의 전류프로브(520);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the multi-power measurement module 500 includes a voltage probe 510 for measuring a low-voltage side voltage to measure the voltage of the multi-power measurement module 500; and a clamp-type CT-type current probe 520 for measuring the current of the multi-power measurement module 500;

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템은 전력수요관리(DR)와 공장이나 빌딩 등의 수용가에 설치된 수용가용 고압 전력량계와 연동되도록 별도의 전력측정시스템을 적용함으로써 최대수요 예상 전력을 정확히 예측할 수 있을 뿐만 아니라, 신재생에너지와 연동하여 에너지관리시스템(EMS)을 운영하면서 공장 또는 빌딩 내 피크전력이 초과되지 않도록 관리하며, 시간대별 전기요금에 대한 효율적인 관리 및 운용을 도모하는 효과가 있다.As described above, the power measurement system for interworking with power demand management and energy management system according to the present invention is a separate power measurement system to interwork with power demand management (DR) and high-voltage watt-hour meters for consumers installed in customers such as factories or buildings. By applying , it is possible not only to accurately predict the expected peak demand, but also to operate an energy management system (EMS) in conjunction with new and renewable energy to manage so that the peak power in factories or buildings is not exceeded, and to effectively reduce electricity bills by time. It has the effect of promoting management and operation.

도 1은 본 발명에 따른 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 신호분배기를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템을 도시한 상세 구성도.1 is a block diagram illustrating a power measurement system for interworking with power demand management and energy management system according to the present invention.
2 is a block diagram showing a signal distributor according to the present invention.
3 is a detailed configuration diagram illustrating a power measurement system for interworking with power demand management and energy management system according to the present invention;

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the most preferred embodiment of the present invention will be described in detail in order to be described in detail enough to be easily practiced by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템은 공장 및 빌딩의 수용가에 설치된 고압 전력량계와 연결되어 전력량계에서 지원하는 전력 측정데이터를 효율적으로 관리 및 운용할 수 있다.As shown in FIG. 1, the power measurement system for interworking with power demand management and energy management system according to the present invention is connected to a high-voltage watt-hour meter installed in factories and customers of buildings to efficiently manage and manage power measurement data supported by the watt-hour meter. can operate.

이러한 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템은 전력량계(100), 신호분배기(200), 전력수요관리 운용모듈(300), 최대전력 측정모듈(400) 및 다중전력 측정모듈(500)을 포함한다.The power measurement system for such power demand management and energy management system interworking is a power meter 100, a signal distributor 200, a power demand management operation module 300, a maximum power measurement module 400, and a multi-power measurement module 500. includes

상기 전력량계(100)는 일정기간 동안 사용한 소비전력의 총량을 측정 및 기록하는 계기로서, 전력 사용량 펄스(WP: Watt hour Pulse) 신호와 전력 수요시간 펄스(EOI: End Of Interval) 신호를 발생시킨다.The watt-hour meter 100 is an instrument for measuring and recording the total amount of power consumed for a certain period, and generates a watt hour pulse (WP) signal and an end of interval (EOI) signal.

특히, 본 발명에 적용되는 전력량계(100)는 공장 및 빌딩 등의 수용가에 설치되되 외장 모뎀과 통신이 가능하도록 모뎀용 통신장치가 구비된 고압용 한전 전력량계로 구성된다. 여기서, 수용가는 빌딩, 사무공간, 소규모 공장시설 등이 될 수 있다.In particular, the watt-hour meter 100 applied to the present invention consists of a high-voltage KEPCO watt-hour meter installed in customers such as factories and buildings, and equipped with a communication device for a modem to enable communication with an external modem. Here, the consumer may be a building, an office space, a small-scale factory facility, or the like.

즉, RS-485 통신포트를 지원하는 전력량계를 이용하여 전력정보를 DLMS/COSEM 프로토콜로 변환하여 제공하는 일반 가정용 전력량계와 달리, 본 발명의 전력량계(100)는 공장이나 빌딩 등의 수용가에 설치되어 각 수용가에서 사용한 전력량을 검침하고, 전력량계에 연결되어 있는 전력 사용량 펄스 신호와 전력 수요시간 펄스 신호가 신호분배기(200)로 전송된다.That is, unlike a general household watt-hour meter that converts and provides power information into DLMS/COSEM protocol using a watt-hour meter that supports RS-485 communication port, the watt-hour meter 100 of the present invention is installed at a customer such as a factory or a building, and each The amount of electricity used by the consumer is read, and the power consumption pulse signal and the power demand time pulse signal connected to the power meter are transmitted to the signal distributor 200 .

따라서, 본 발명은 공장이나 빌딩 등의 수용가에 설치된 수용가용 고압 전력량계의 전력 사용량 펄스 신호와 전력 수요시간 펄스 신호를 신호분배기(200)에서 실시간으로 수신하고, 이를 신호분배기(200)를 통해 전력수요관리 사업자(600) 및 에너지관리시스템(700)으로 제공하여 전력량계(100)에서 지원하는 전력 측정데이터를 효율적으로 관리 및 운용할 수 있다.Therefore, the present invention receives the power consumption pulse signal and the power demand time pulse signal of a high-voltage watt-hour meter for consumers installed in customers such as factories or buildings in real time from the signal distributor 200, and the power demand through the signal distributor 200 It is possible to efficiently manage and operate power measurement data supported by the watt-hour meter 100 by providing it to the management operator 600 and the energy management system 700 .

상기 신호분배기(200)는 상기 전력량계(100)에서 측정된 소비전력량을 측정하는 동기 신호를 수신하여 다수개의 동기 신호를 생성하여 출력한다. 이때, 다수개의 동기 신호를 생성하여 출력하는 이유는, 전력요금을 부과하는 전력량계와 동기 신호를 실시간으로 수신하므로 에너지 운용의 효율성을 높일 수 있으며, 따라서 전력수요관리 사업자(600) 및 에너지관리시스템(700) 등 다양한 사업자에게 신호를 제공함으로써 에너지 사용 절감의 효과를 얻을 수 있기 때문이다.The signal distributor 200 receives a synchronization signal for measuring the amount of power consumption measured by the electricity meter 100 and generates and outputs a plurality of synchronization signals. At this time, the reason for generating and outputting a plurality of synchronization signals is that the efficiency of energy operation can be increased by receiving the synchronization signal and the watt-hour meter charging the electricity price in real time, and thus the power demand management service provider 600 and the energy management system ( 700), etc., by providing a signal to various operators, the effect of energy use reduction can be obtained.

상기 신호분배기(200)를 통해 다수개의 동기 신호를 전력수요관리 사업자(600) 및 에너지관리시스템(700)으로 출력하게 됨으로써 직접 요금이 부과되는 전력량계와 동일한 전력값을 전력수요관리 사업자(600) 및 에너지관리시스템(700)에서 수신하므로 정확한 전력 관리가 가능하다. By outputting a plurality of synchronization signals to the power demand management company 600 and the energy management system 700 through the signal distributor 200, the same power value as the watt-hour meter directly charged with the power demand management company 600 and Since it is received by the energy management system 700, accurate power management is possible.

이처럼, 상기 신호분배기(200)는 상기 전력량계(100)에서 출력되는 전력 사용량 펄스(WP) 신호와 전력 수요시간 펄스(EOI) 신호를 입력받아서, 이를 전력수요관리 사업자(600) 및 에너지관리시스템(700) 등의 다양한 장치에 확인 및 운용이 가능하도록 다수개의 동기 신호로 분기하여 공급한다.In this way, the signal distributor 200 receives the power usage pulse (WP) signal and the power demand time pulse (EOI) signal output from the watt-hour meter 100, and uses it as an input to the power demand management company 600 and the energy management system ( 700), etc., to be checked and operated by branching and supplying a plurality of synchronization signals.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 신호분배기(200)는 전원입력부(210), 전압변환부(220), 입출력부(230) 및 신호생성부(240)를 포함한다.As shown in FIG. 2 , the signal divider 200 includes a power input unit 210 , a voltage converter 220 , an input/output unit 230 , and a signal generator 240 .

상기 전원입력부(210)에는 AC 전원이 입력된다. AC power is input to the power input unit 210 .

상기 전압변환부(220)는 전원입력부(210)를 통해 입력된 전원을 변환하여 출력시키는 것으로, 상기 전원입력부(210)로부터 AC 전원 인가 후 DC 전압으로 변환시키는 역할을 한다. The voltage conversion unit 220 converts and outputs the power input through the power input unit 210 , and serves to convert the power to a DC voltage after applying AC power from the power input unit 210 .

여기서, 상기 전압변환부(220)에 의해 AC 220V 전원을 DC 전압으로 변환시키는 이유는 DC 전원을 필요로 하는 전력 관련 반도체 소자들에게 공급하기 위함이다.Here, the reason for converting AC 220V power to DC voltage by the voltage converter 220 is to supply DC power to power-related semiconductor devices that require DC power.

상기 입출력부(230)는 상기 전력량계(100)로부터 전력 사용량 펄스(WP) 신호와 전력 수요시간 펄스(EOI) 신호가 입력되거나 출력된다.The input/output unit 230 receives or outputs a power usage pulse (WP) signal and a power demand time pulse (EOI) signal from the power meter 100 .

즉, 상기 입출력부(230)는 입력되는 전력 사용량 펄스(WP) 신호와 전력 수요시간 펄스(EOI) 신호를 복수개의 포토다이오드를 통해 신호를 복사하여 다수개의 동기 신호로 분기한다.That is, the input/output unit 230 copies the input power usage pulse (WP) signal and the power demand time pulse (EOI) signal through a plurality of photodiodes and branches it into a plurality of synchronization signals.

상기 입출력부(230)는 다수개의 동기 신호로 분기하도록 입력접점이 1개 채널로 구성되고, 출력접점이 3개 채널로 구성된다. 즉, 입력접점은 1개 채널에 2개의 신호가 들어오는 구조이고, 출력접점은 3개 채널로 출력되고 접점은 6개로 이루어진다.The input/output unit 230 has one input contact and three channels so as to branch into a plurality of synchronization signals. That is, the input contact has a structure in which two signals are input to one channel, and the output contact is output as three channels and has 6 contacts.

상기 신호생성부(240)는 상기 전력량계(100)로부터 전력 사용량 펄스(WP) 신호와 전력 수요시간 펄스(EOI) 신호를 수신하여 이를 보상 및 복사한다. The signal generator 240 receives the power usage pulse (WP) signal and the power demand time pulse (EOI) signal from the watt-hour meter 100, compensates for and copies them.

상기 신호생성부(240)에 의해 전력 사용량 펄스(WP) 신호와 전력 수요시간 펄스(EOI) 신호를 보상 및 복사하여 다수개의 동기 신호를 생성하여 출력할 수 있으며, 출력된 다수개의 동기 신호는 상기 입출력부(230)에 의해 다양한 장치로 최종 출력된다. By compensating and copying the power usage pulse (WP) signal and the power demand time pulse (EOI) signal by the signal generator 240 , a plurality of synchronization signals can be generated and output, and the outputted plurality of synchronization signals are The final output is outputted to various devices by the input/output unit 230 .

이 밖에도, 상기 신호분배기(200)는 전력량계(100)로부터 출력되는 전력 사용량 펄스(WP) 신호와 전력 수요시간 펄스(EOI) 신호 입력 시 녹색등이 점멸되는 제1 녹색 점멸부(250), 전력 사용량 펄스(WP) 신호와 전력 수요시간 펄스(EOI) 신호 출력 시 각 채널별로 녹색등이 점멸되는 제2 녹색 점멸부(260) 및 전원공급 시 적색등이 온(ON)되는 적색 점등부(270)를 포함한다.In addition, the signal distributor 200 includes a first green flashing unit 250 in which a green light flashes when the power usage pulse (WP) signal and the power demand time pulse (EOI) signal output from the watt-hour meter 100 are input, power A second green flashing unit 260 that flickers a green light for each channel when the usage pulse (WP) signal and the power demand time pulse (EOI) signal are output, and a red light 270 that turns on a red light when power is supplied ) is included.

상기 제1 녹색 점멸부(250), 제2 녹색 점멸부(260) 및 적색 점등부(270)는 전기 신호를 직접 육안으로 확인할 수 없으므로 신호가 입력되는지를 확인하기 위한 가시성을 확보해주는 역할을 한다.The first green flashing unit 250 , the second green flashing unit 260 , and the red lighting unit 270 serve to ensure visibility for confirming whether the signal is input because the electric signal cannot be directly checked with the naked eye. .

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전력수요관리 운용모듈(300)은 상기 신호분배기(200)에서 출력되는 신호를 수신하여 이를 전력수요관리 사업자(600)에게 전송한다.As shown in FIG. 3 , the power demand management operation module 300 receives the signal output from the signal distributor 200 and transmits it to the power demand management operator 600 .

상기 전력수요관리 운용모듈(300)은 상기 신호분배기(200)로부터 전송된 신호를 통신 프로토콜을 통해 수신하는 수신부(310), 상기 수신부(310)로부터 전달받은 신호를 상호 인식이 가능하도록 변환시키는 신호처리부(320), 상기 신호처리부(320)로부터 전달받은 신호를 전력수요관리 사업자(600)에게 전송하는 송신부(330)를 포함한다.The power demand management operation module 300 is a receiver 310 that receives the signal transmitted from the signal distributor 200 through a communication protocol, and a signal that converts the signal received from the receiver 310 to enable mutual recognition A processing unit 320 and a transmission unit 330 for transmitting the signal received from the signal processing unit 320 to the power demand management company 600 .

상기 수신부(310)는 상기 신호분배기(200)로부터 전송된 신호를 통신 프로토콜을 통해 수신하고, 수신된 신호를 신호처리부(320)로 전송한다.The receiving unit 310 receives the signal transmitted from the signal distributor 200 through a communication protocol, and transmits the received signal to the signal processing unit 320 .

상기 신호처리부(320)는 상기 수신부(310)부로부터 전달받은 신호를 한국전력 통신 프로토콜 규격에 맞는 신호로 변환하고, 이를 송신부(330)로 전달한다.The signal processing unit 320 converts the signal received from the receiving unit 310 into a signal conforming to the Korea Electric Power Communication protocol standard, and transmits it to the transmitting unit 330 .

상기 송신부(330)는 상기 신호처리부(320)로부터 전달받은 신호를 외부의 전력수요관리 사업자(600)에게 전송한다. The transmitter 330 transmits the signal received from the signal processor 320 to the external power demand management operator 600 .

상기 최대전력 측정모듈(400)은 상기 신호분배기(200)에서 출력되는 신호를 수신하고, 실시간 소비전력량과 예측 소비전력량을 계산하여 전송한다.The maximum power measurement module 400 receives the signal output from the signal distributor 200, calculates real-time power consumption and predicted power consumption, and transmits it.

상기 최대전력 측정모듈(400)은 RS-232통신, RS-485통신, Ethernet 등의 각종 통신포트를 지원하여 다양한 장치와 연동이 가능하다.The maximum power measurement module 400 supports various communication ports such as RS-232 communication, RS-485 communication, and Ethernet, so that it can be linked with various devices.

상기 최대전력 측정모듈(400)은 신호분배기(200)로부터 펄스 신호를 입력받아 전력량을 실시간으로 정확하게 계측하여 목표 전력을 넘기지 않도록 자동으로 설비 또는 부하를 제어하여 피크(peak) 전력 감소 및 에너지 비용을 절감시키도록 한다.The maximum power measurement module 400 receives a pulse signal from the signal distributor 200, accurately measures the amount of power in real time, and automatically controls the facility or load so as not to exceed the target power to reduce peak power and reduce energy costs. to reduce

특히, 상기 최대전력 측정모듈(400)은 해당 목표전력값에 기초하여 새로운 기준 전력을 계산하고, 최대전력 제어를 수행한다. 따라서 새로운 기준 전력에 기초하여 수요기간 내의 전력 사용이 목표전력값을 넘지 않도록 제어한다. In particular, the maximum power measuring module 400 calculates a new reference power based on the target power value, and performs the maximum power control. Therefore, based on the new reference power, the power use within the demand period is controlled so as not to exceed the target power value.

상기 최대전력 측정모듈(400)은 상기 신호분배기(200)에서 출력되는 신호를 수신한 후 실시간 소비전력량과 예측 소비전력량을 계산하고, 이를 에너지관리시스템(700)에 전송한다.After receiving the signal output from the signal distributor 200 , the maximum power measuring module 400 calculates real-time power consumption and predicted power consumption, and transmits it to the energy management system 700 .

이를 위해, 상기 최대전력 측정모듈(400)은 신호수신부(410), 계측부(420), 예측부(430) 및 발신부(440)를 포함한다.To this end, the maximum power measuring module 400 includes a signal receiving unit 410 , a measuring unit 420 , a predicting unit 430 , and a transmitting unit 440 .

상기 신호수신부(410)는 상기 신호분배기(200)의 신호를 수신한다.The signal receiving unit 410 receives the signal of the signal distributor 200 .

상기 계측부(420)는 상기 신호수신부(420)로부터 전달받은 신호를 계산하여 실시간 전력사용량을 생성한다.The measuring unit 420 generates real-time power consumption by calculating the signal received from the signal receiving unit 420 .

상기 예측부(430)는 상기 계측부(420)에 의해 생성된 계측값을 활용하여 과거 전력량을 비교 분석하여 향후 전력량을 예측한다.The prediction unit 430 uses the measured value generated by the measurement unit 420 to compare and analyze the past power amount to predict the future power amount.

상기 발신부(440)는 현재 전력사용량과 예측 전력사용량을 에너지관리시스템(700)으로 전송한다.The transmitter 440 transmits the current power consumption and the predicted power usage to the energy management system 700 .

상기 다중전력 측정모듈(500)은 변전소에서 각 분전반으로 분기되는 배전반의 전력을 측정하여 구역별 전력, 전압, 전류, 역률을 실시간으로 측정하고, 에너지관리시스템(700, EMS)에 측정값을 유선 또는 무선으로 송신한다.The multi-power measurement module 500 measures the power of the switchboard branching from the substation to each distribution board to measure the power, voltage, current, and power factor for each zone in real time, and wire the measured value to the energy management system 700, EMS or transmit wirelessly.

상기 다중전력 측정모듈(500)은 배전반의 인입, 분기의 전압 및 전류를 측정하여 전력/전력량 계산을 통하여 분기의 소요전력으로 설비의 가동상태 관리 및 감시가 가능하며, 취득된 정보를 상위시스템인 에너지관리시스템(700)에 제공한다.The multi-power measurement module 500 is capable of managing and monitoring the operating state of the facility with the required power of the branch through the calculation of power / wattage by measuring the voltage and current of the inlet and branch of the switchboard, and uses the acquired information as a higher-level system. It is provided to the energy management system (700).

이러한 다중전력 측정모듈(500)은 다중전력 측정모듈(500)의 전압을 측정하기 위해 저압측 전압을 측정하는 전압프로브(510), 다중전력 측정모듈(500)의 전류를 측정하는 클램프형 CT타입의 전류프로브(520)를 포함한다.The multi-power measurement module 500 is a voltage probe 510 for measuring the low-voltage side voltage to measure the voltage of the multi-power measurement module 500, and a clamp-type CT type for measuring the current of the multi-power measurement module 500 of the current probe 520 .

더불어, 상기 다중전력 측정모듈(500)은 데이터 또는 프로그램이 저장된 메모리부(530), 상기 전류프로브(520)가 제공하는 전류량과 전압프로브(510)가 제공하는 전압량과 메모리부(530)에서 제공하는 프로그램을 근거로 전압, 전류, 역률을 포함하는 계량치를 연산하고, 수신한 데이터를 처리하는 중앙처리장치(540), 외부와의 통신을 위한 통신부(550)를 더 포함한다.In addition, the multi-power measurement module 500 includes the memory unit 530 in which data or programs are stored, the amount of current provided by the current probe 520 and the amount of voltage provided by the voltage probe 510 and the memory unit 530 . It further includes a central processing unit 540 that calculates a measurement value including voltage, current, and power factor based on the provided program, and processes the received data, and a communication unit 550 for communication with the outside.

상기 중앙처리장치(540)는 상기 전압프로브(510), 전류프로브(520) 등으로부터 측정값 정보를 제공받아 상기 통신부(550)를 매개로 하여 에너지관리시스템(700)으로 전송한다.The central processing unit 540 receives measurement value information from the voltage probe 510 , the current probe 520 , and transmits it to the energy management system 700 through the communication unit 550 .

상기 통신부(550)는 RS-485와 같은 직렬통신, Ethernet 등의 통신방식을 통해 서로 통신 접속될 수 있다.The communication unit 550 may be communicatively connected to each other through a communication method such as serial communication such as RS-485 or Ethernet.

상기 전력수요관리 사업자(600)는 수요반응(Demand Response, DR)에 참여하거나, 참여할 수 있는 전기 소비자로서, 전력수요 또는 사용 전력량을 감축할 수 있는 주체를 의미한다.The power demand management service provider 600 is an electricity consumer who participates in or can participate in a Demand Response (DR), and refers to a subject capable of reducing the power demand or the amount of power used.

상기 전력수요관리 사업자(600)는 전력을 소비할 수 있는 다양한 부하들을 포함할 수 있으며, 상업용, 교육용, 산업용 등이 이에 해당된다. The power demand management operator 600 may include various loads capable of consuming power, and includes commercial, educational, and industrial applications.

이처럼, 상기 전력수요관리 사업자(600)는 전력수요관리 운용모듈(300)을 통해 공장 및 빌딩의 수용가에 설치된 한국전력용 고압 전력량계에서 출력되는 계측 신호를 실시간으로 수신할 수 있다.As such, the power demand management operator 600 may receive, in real time, a measurement signal output from the high-voltage watt-hour meter for KEPCO installed in the consumer of factories and buildings through the power demand management operation module 300 .

상기 에너지관리시스템(700, EMS)은 공장이나 빌딩 등의 에너지 관리를 효율적으로 수행하기 시스템으로서, 최대전력 측정모듈(400)과 다중전력 측정모듈(500)에서 수신받은 실시간 소비전력량과 예측 소비전력량 및 각 구역별 전력 사용 현황 등을 분석하여 효율적으로 관리하는 것이다. The energy management system 700 (EMS) is a system for efficiently managing energy in a factory or building, and the real-time power consumption and predicted power consumption received from the maximum power measurement module 400 and the multi-power measurement module 500 And it is to efficiently manage by analyzing the current state of power use by each zone.

상기 에너지관리시스템(700)은 신재생에너지원이나 계통으로부터 전기를 받아 저장했다가 필요할 때에 수용가나 계통에 전기를 공급하게 되며, 수요와 공급의 균형을 이루어야 하는 전력망 운용에 큰 도움을 준다. The energy management system 700 receives electricity from a renewable energy source or system, stores it, and supplies electricity to consumers or the system when necessary, and greatly helps in the operation of a power grid that needs to balance supply and demand.

특히, 전기요금을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 전기수요 증대에 따른 전력설비의 증설 필요성을 줄이고, 수용가의 공급 및 수용의 균형으로 인하여 전력 품질의 불안정성을 방지하는 효과도 제공할 수 있다In particular, it is possible not only to reduce electricity bills, but also to reduce the need to expand power facilities according to the increase in electricity demand, and to provide the effect of preventing the instability of power quality due to the balance between supply and acceptance of consumers.

이와 같이, 본 발명에 따른 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템은 전력수요관리(DR)와 공장이나 빌딩 등의 수용가에 설치된 수용가용 고압 전력량계와 연동되도록 별도의 전력측정시스템을 적용함으로써 최대수요 예상 전력을 정확히 예측할 수 있을 뿐만 아니라, 신재생에너지와 연동하여 에너지관리시스템(EMS)을 운영하면서 공장 또는 빌딩 내 피크전력이 초과되지 않도록 관리하며, 시간대별 전기요금에 대한 효율적인 관리 및 운용을 도모할 수 있다. In this way, the power measurement system for interworking with power demand management and energy management system according to the present invention applies a separate power measurement system to interlock with power demand management (DR) and high-voltage watt-hour meters for consumers installed in customers such as factories or buildings. By doing so, it is possible not only to accurately predict the expected peak demand, but also to operate the Energy Management System (EMS) in conjunction with new and renewable energy to ensure that the peak power in factories or buildings is not exceeded, and to efficiently manage and operation can be facilitated.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings in terms of preferred embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that many various obvious modifications can be made without departing from the scope of the present invention from these descriptions. Accordingly, the scope of the present invention should be construed by the appended claims including examples of many such modifications.

100 : 전력량계 200 : 신호분배기
210 : 전원입력부 220 : 전압변환부
230 : 입출력부 240 : 신호생성부
250 : 제1 녹색 점멸부 260 : 제2 녹색 점멸부
270 : 적색 점등부 300 : 전력수요관리 운용모듈
310 : 수신부 320 : 신호처리부
330 : 송신부 400 : 최대전력 측정모듈
410 : 신호수신부 420 : 계측부
430 : 예측부 440 : 발신부
500 : 다중전력 측정모듈 510 : 전압프로브
520 : 전류프로브 530 : 메모리부
540 : 중앙처리장치 550 : 통신부
600 : 전력수요관리 사업자 700 : 에너지관리시스템100: watt-hour meter 200: signal distributor
210: power input unit 220: voltage conversion unit
230: input/output unit 240: signal generation unit
250: first green flashing part 260: second green flashing part
270: red lighting unit 300: power demand management operation module
310: receiving unit 320: signal processing unit
330: transmitter 400: maximum power measurement module
410: signal receiving unit 420: measuring unit
430: prediction unit 440: transmitter
500: multiple power measurement module 510: voltage probe
520: current probe 530: memory unit
540: central processing unit 550: communication unit
600: Electricity demand management company 700: Energy management system

Claims (5)

전력을 공급받는 수용가에서 소비전력량을 측정 및 기록하는 전력량계(100);
상기 전력량계(100)에서 측정된 소비전력량을 측정하는 동기 신호를 수신하여 다수개의 동기 신호를 생성하여 출력하는 신호분배기(200);
상기 신호분배기(200)에서 출력되는 신호를 수신하여 이를 전력수요관리 사업자(600)에게 전송하는 전력수요관리 운용모듈(300);
상기 신호분배기(200)에서 출력되는 신호를 수신하고, 실시간 소비전력량과 예측 소비전력량을 계산하여 전송하는 최대전력 측정모듈(400); 및
수용가의 인입지점에 있는 변전소에서 각각의 분전반으로 분기되는 배기반의 전력을 측정하여 구역별 전력, 전압, 전류, 역률을 실시간으로 측정하고, 에너지관리시스템(700, EMS)에 측정값을 유선 또는 무선으로 송신하는 다중전력 측정모듈(500);을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템.
A power meter 100 for measuring and recording the amount of power consumed by the consumer receiving power;
a signal distributor 200 for receiving a synchronization signal for measuring the amount of power consumption measured by the watt-hour meter 100 and generating and outputting a plurality of synchronization signals;
a power demand management operation module 300 for receiving the signal output from the signal distributor 200 and transmitting it to the power demand management operator 600;
a maximum power measuring module 400 for receiving a signal output from the signal distributor 200, calculating and transmitting real-time power consumption and predicted power consumption; and
Measure the power of the exhaust panel branching from the substation at the customer’s entry point to each distribution panel to measure the power, voltage, current, and power factor for each area in real time, and transmit the measured values to the energy management system (700, EMS) by wire or A power measurement system for power demand management and energy management system interlocking, characterized in that it comprises a;
 청구항 1에 있어서,
상기 신호분배기(200)는 전력수요관리 사업자(600)의 경우 상기 전력량계(100)에서 출력되는 전력 사용량 펄스(WP: Watt hour Pulse) 신호와 전력 수요시간 펄스(EOI: End Of Interval) 신호를 입력받으며, 이를 다양한 장치에 운용이 가능하도록 다수개의 동기 신호로 분기하여 공급하는 것을 특징으로 하는 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템.
The method according to claim 1,
The signal distributor 200 inputs a Watt hour Pulse (WP) signal and an End Of Interval (EOI) signal output from the watt-hour meter 100 in the case of the power demand management operator 600 . It receives and supplies it by branching it into a plurality of synchronization signals so that it can be operated on various devices. Power measurement system for power demand management and energy management system interlocking, characterized in that.
 청구항 1에 있어서,
상기 전력수요관리 운용모듈(300)은 상기 신호분배기(200)로부터 전송된 신호를 통신 프로토콜을 통해 수신하는 수신부(310);
상기 수신부(310)로부터 전달받은 신호를 상호 인식이 가능하도록 변환시키는 신호처리부(320); 및
상기 신호처리부(320)로부터 전달받은 신호를 전력수요관리 사업자(600)에게 전송하는 송신부(330);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템.
The method according to claim 1,
The power demand management operation module 300 includes a receiver 310 for receiving a signal transmitted from the signal distributor 200 through a communication protocol;
a signal processing unit 320 for converting the signal received from the receiving unit 310 to enable mutual recognition; and
Power measurement system for power demand management and energy management system interlocking, characterized in that it comprises;
 청구항 1에 있어서,
상기 최대전력 측정모듈(400)은 상기 신호분배기(200)의 신호를 수신하는 신호수신부(410);
상기 신호수신부(420)로부터 전달받은 신호를 계산하여 실시간 전력사용량을 생성하는 계측부(420);
상기 계측부(420)에 의해 생성된 계측값을 활용하여 과거 전력량을 비교 분석하여 향후 전력량을 예측하는 예측부(430); 및
현재 전력사용량과 예측 전력사용량을 에너지관리시스템(700)으로 전송하는 발신부(440);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템.
The method according to claim 1,
The maximum power measuring module 400 includes a signal receiving unit 410 for receiving the signal of the signal distributor 200;
a measuring unit 420 for calculating the signal received from the signal receiving unit 420 to generate real-time power consumption;
a prediction unit 430 for predicting a future power amount by comparing and analyzing the past power amount by using the measured value generated by the measuring unit 420; and
A power measurement system for power demand management and energy management system interlocking, characterized in that it comprises; a transmitter 440 for transmitting the current power usage and the predicted power usage to the energy management system (700).
 청구항 1에 있어서,
상기 다중전력 측정모듈(500)은 다중전력 측정모듈(500)의 전압을 측정하기 위해 저압측 전압을 측정하는 전압프로브(510); 및
다중전력 측정모듈(500)의 전류를 측정하는 클램프형 CT타입의 전류프로브(520);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력수요관리 및 에너지관리시스템 연동을 위한 전력측정시스템.The method according to claim 1,
The multi-power measurement module 500 includes a voltage probe 510 for measuring a low-voltage side voltage in order to measure the voltage of the multi-power measurement module 500; and
A power measurement system for power demand management and energy management system interlocking, comprising a; clamp-type CT-type current probe 520 for measuring the current of the multi-power measurement module 500.
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