WO2014163336A1 - 전력제어 시스템 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a system that enables direct control of power load in the event of an imbalance in power supply and demand.
  • the power control signal is received through a wireless broadcasting network or a mobile communication network, the power supplied to the connected power load device is supplied.
  • the present invention relates to a power control system for flexibly responding to a change in reserve power by sequentially controlling.
  • Electric energy has surpassed the need for the development of civilized society, such as air and water, and has become an essential element for survival in the modern society dominated by science and civilization technology. It is about 8092kWh, far surpassing Japan, Germany, and France.
  • Korea is geopolitically disconnected from neighboring countries, so it is impossible to trade power between countries. Therefore, it is essential to secure adequate power supply facilities for stable power supply.
  • the plan is to overcome the crisis by minimizing power demand through scenarios such as attention, caution, alertness, and serious stages.
  • the voltage adjustment is within 1.2 million kW (1.52% in the country's maximum demand of 75.13 million ⁇ ) within the range that does not affect the electrical quality. Save)
  • direct load control and emergency autonomous power savings further reduce 1.5 million mW of power demand.
  • it maximizes the output of the thermal power plant within the maximum guaranteed output range for each generator for 1 hour to secure a reserve of 300,000kW.
  • the government secures a maximum of 400,000kW by implementing forced interruptions of public institutions except facilities that are directly connected to the lives and safety of the public, such as security, firefighting, airports, and medical care.
  • the electricity tariff system applies time-differential and hourly differential tariff systems, which is one of the efforts to solve the power supply instability caused by the sudden increase in cooling and heating loads.
  • the power control system of the present invention for meeting the above requirements receives a power load control signal output from the central control server according to the change in the reserve power amount and outputs a sequential power regulation signal corresponding to the power load device. It consists of a power control unit. As a result, the forced force control of the power load is possible remotely from the central control server according to the change in the reserve power amount.
  • the present invention can perform power control of the power load device step by step according to the change of the reserve power, it is possible to respond flexibly to the change of the reserve power.
  • the lighting device can be dimmed step by step according to the change in the amount of reserve power can reduce the inconvenience of daily life.
  • FIG. 1 is a block diagram according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a power control unit of the LED lighting apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a power control unit of an air conditioning and heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating a power control unit of a personal computer (PC) according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a first embodiment for explaining a control form using an EMS shown in FIG.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a first embodiment according to the present invention.
  • a central control server 10 outputting a power load control signal according to a change in a reserve amount of power, and the central control server 10 is shown.
  • the power load device 31 is a bar that can be implemented in a variety of power consumption device, will be described as an example lighting device, in particular LED lighting device and heating and cooling device, PC, office equipment and the like.
  • the central control server 10 outputs a power load control signal corresponding thereto in order to reduce power consumption when the checked reserve power amount is equal to or less than a set value set in stages while checking the change of the reserve power amount in real time.
  • the control signal output from the central control server 10 is received from the wireless receiving unit 33 and confirmed by the calculating unit 34, and transmitted to the dimming controller 32 of the LED lighting device 31 through the interface 35 Allow dimming.
  • Reference numeral 36 is a sensor unit and includes an illuminance sensor for sensing an external illuminance.
  • a power load control signal for dimming the power load device that is, the LED lighting device, to 80% brightness in one step is output.
  • the first stage power load control signal is released when the stable state is monitored while monitoring the change of the reserve power in real time.
  • the reserve power continues to fall to the 'caution' stage, it outputs a power control signal for dimming the LED lighting device to 60% brightness, which is two stages.
  • the dimming control method may be implemented in various embodiments, and a ratio control method such as 80%, 60% .... based on the maximum brightness may be performed, and 80%, 60% based on the current brightness. Across ratio control scheme can be made.
  • the dimming control based on the maximum brightness it is preferable to proceed by comparing the dimming value of the current dimming value with the power load control signal.
  • the brightness of the lighting device can be adjusted step by step according to the change in the amount of reserve power, so that the daily life can be continued and stable and resilient without the inconvenience of daily life or interruption of work caused by the power off. Power supply and demand can be adjusted.
  • the step-by-step control function of the power load device according to the change in the reserve power amount as described above is sufficiently applicable to the heating and cooling device shown in FIG.
  • the control signal output from the central control server 10 is received from the wireless receiver 33 'and confirmed by the calculation unit 34', and the temperature controller of the air conditioning unit 31 'through the interface 35' ( 32 ') to allow dimming.
  • power control may be performed by raising or lowering the set temperature of the heating / cooling unit step by step according to a change in the reserve power amount.
  • the power control unit 30 ′ may further include a temperature sensor (not shown) for sensing a temperature.
  • the central control server 10 may be further provided with an emergency notification function that can recognize this so that the user does not cause confusion.
  • Emergency notification function is available in various ways such as alarm sound or red LED flashing.
  • the step-by-step control function of the power load device according to the reserve power amount may be applied to a personal computer (PC) or an office equipment (OA device).
  • PC personal computer
  • OA device office equipment
  • the control signal output from the central control server 10 is received by the wireless receiving unit 33 "and confirmed by the calculating unit 34", and the personal computer or office equipment 31 "through the interface 35".
  • the main controller 32 "of the dimming to be made.
  • the driving process as described above is equally applicable to OA devices.
  • the central control server 10 and the power control unit 30 may transmit and receive signals through the broadcasting network 20 shown in FIG. 1, and transmit and receive signals through the communication network 40 shown in FIG. 2. It is possible.
  • each of the central control server 10 and the power control unit 30 should be provided with a transceiver corresponding to the broadcast network 20 and the communication network 40.
  • the broadcasting network 40 may transmit signals using various broadcasting networks that may emerge due to future technology development, as well as FM radio broadcasting, AM radio broadcasting, DMB broadcasting, terrestrial broadcasting, satellite broadcasting, and the like.
  • the communication network is also capable of transmitting signals using various mobile communication networks that may emerge as well as 3G, LTE, 4G, 5G, etc. in the future.
  • the embodiment shown in Figure 3 is an example of controlling the plurality of load devices 31 connected in one power control unit 30 by connecting the plurality of load devices 31 to one power control unit 30.
  • Figure is shown.
  • the central control server 10 and each power control unit 30 may further include region code data in the power load control signal in order to perform regional control.
  • the central control server 10 inserts an area code corresponding to the Daejeon area and transmits a power load control signal.
  • the power control unit 30 compares the area code in the received power load control signal with a previously input area code, and performs an operation corresponding to the power load control signal, or otherwise does not respond. .
  • the region-specific control is performed by inserting region code data into the power control signal, but is not limited thereto.
  • the central control server 10 and each power control unit 30 may further include secret code data in a power control signal output for security. This allows only an authorized administrator to transmit a power control signal through a broadcasting network or a communication network.
  • the secret code data is inserted into an output signal of the central control server 10, and the receiving power control unit 30 receives the secret code of the received signal. It can be implemented by comparing the data with pre-stored data and accepting a signal if they match. This can be implemented in various embodiments by those skilled in the art.
  • the power control system of the present embodiment receives the signal of the power control unit 30 as shown in Figure 7 performs a power discharge to supply the operating power to the load device 31, or at a predetermined time Further, the electronic device further includes an EMS 40 to perform the power discharge and / or power charging.
  • the EMS 40 includes a battery and an uninterruptible power supply (UPS) for power discharge and / or power charging.
  • UPS uninterruptible power supply
  • the control signal for power discharging or power charging may be output from the central control server 10 to be input through the power control unit 30, or set to perform power discharge and / or power charging when a preset time is reached. Can be done.
  • Figure 8 (a) is a graph showing the current state of power consumption of a particular building, the horizontal axis of the graph represents the time, the vertical axis represents the power consumption, night and bedtime While consumption is low in the morning, the consumption is increasing in the morning and afternoon.
  • the power control system of the present embodiment can control the power consumption, so that the overall consumption, that is, the power consumption provided by a power supply such as KEPCO, can be controlled to be constant at all times. .
  • the power consumption when the power consumption is high, the power consumption provided by the power supply source is reduced, and the battery charging power of the EMS 40 is used, and the power consumption is low at midnight and dawn time (22:00 to 08:00).
  • the power consumption is low at midnight and dawn time (22:00 to 08:00).
  • the power supply such as KEPCO can easily estimate the power consumption of the consumer side Supply and demand planning can be easily scheduled, in the long term there is an advantage that can be easily scheduled to the construction plan, such as power plants according to the power consumption.
  • the control can be performed in a form opposite to that of (a). If the typical consumer power consumption trend is in the form of (a), if the consumer side in which power consumption is controlled is increased in the form of (c), the total power consumption is a total average of (b). Will converge in form. If the overall power consumption is in the form of (b), that is, the consumption is constant, power supply and supply planning can be easily made at the power supply source such as KEPCO, and in the long term, the construction plan of the power plant can be easily scheduled. There is an advantage.
  • control in the form of (b) and (c) of FIG. 8 has been described as an example, but the present invention is not limited thereto, and various forms of control are possible.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

본 발명은 전력제어 시스템에 관한 것으로서, 예비전력량의 변동에 따라 단계적으로 전력부하장치에 공급되는 전력을 제어하기 위한 것에 관한 것이다. 본 발명은 예비전력량의 변동에 따라 중앙제어 서버에서 출력되는 단계적 전력부하제어신호를 수신하여 이에 대응되는 전력조절신호를 해당 전력부하장치에 출력하는 전력제어부로 구성한다. 이로 인해 예비전력량의 변동에 따라 중앙제어 서버에서 원격으로 전력부하의 탄력적인 강제제어가 가능하게 된다. 상기와 같은 본 발명은 조명장치의 경우 예비전력량에 따라 단계별 디밍(Dimming)제어가 가능하도록 하여 탄력적인 전력부하제어가 가능하다. 또한, 냉난방기의 경우 예비전력량에 따라 단계별 설정온도 제어가 가능하도록 하여 탄력적인 전력부하제어가 가능하다.

Description

전력제어 시스템
본 발명은 전력수급의 불균형이 발생하였을 경우에, 전력부하를 직접 제어할 수 있게 하는 시스템에 관한 것으로서, 무선방송망 또는 이동통신망 등을 통해 전력제어신호가 수신되면 연결된 전력부하장치에 공급되는 전력을 순차적으로 제어하여 예비전력량 변동에 탄력적으로 대응하기 위한 전력제어 시스템에 관한 것이다.
전기에너지는 인류에 있어서 공기, 물과 같이 문명사회 발전을 위한 필요를 뛰어 넘어 과학문명기술이 지배하는 현대사회에서 생존을 위한 필수요소가 되었으며, 사용의 편리함 때문에 2009년도 우리나라의 1인당 전력 사용량은 약 8092㎾h로 선진국인 일본을 비롯해 독일, 프랑스 등을 훨씬 뛰어넘고 있다.
그러나 전기는 생산과 소비가 동시에 이루어지는 저장이 불가능한 재화로 수요 측면에서는 대체 불가능한 필수 공공재로서 수요 조절이 불가능하고, 공급 측면에서는 발전소 건설에 장기간이 소요돼 수요 변화에 즉각 대응하기 곤란하다.
또 우리나라는 지정학적으로 인접국가와 단절돼 있어 국가간 전력거래가 불가능하여 안정적인 전력 공급을 위해 적정 수준의 예비전력 공급 설비 확보가 필수적이다.
지금 우리는 금융위기 이후 세계가 극찬할 정도로 빠른 회복세를 보이는 경기회복에 따른 산업용 전기수요의 증가와 더불어 에너지원간 가격 왜곡현상으로 전기를 이용한 가정용 난방 및 냉방수요가 증가하여 여름, 겨울 구분 없이 예비전력이 부족한 상시 전력수급 불안에 직면하고 있다.
예비전력이 부족하면 주파수 및 전압조정이 어려워져 전기 품질에 민감한 산업분야의 피해가 예상되며, 몇 개의 발전소가 불시에 고장을 일으킬 경우 미국 동부지역 대정전과 같은 광역정전이 일어날 가능성이 커지게 된다.
이에 따라 정부에서는 전력난에 대비해 예비전력 비상 단계별 조치를 세웠다. 즉 관심, 주의, 경계, 심각 단계 등의 시나리오를 통해 전력 수요를 최대한 줄여 위기 상황을 극복한다는 계획이다.
먼저 전력예비력이 400만㎾ 밑으로 떨어져 '관심' 단계에 접어들면 전기품질에 영향을 주지 않는 범위 내에서 전압 조정을 통해 120만㎾(우리나라 전력 최대 수요를 7천913만㎾로 봤을 때 1.52%)를 절감한다.
주의 단계(300만㎾ 이하)에서는 직접부하 제어와 긴급 자율절전을 통해 전력 수요 150만㎾를 더 줄인다. 또 이 단계에 진입하면 1시간 동안 발전기별 최대보증출력 범위 내에서 화력발전소 출력을 극대화해 30만㎾의 예비력을 확보한다.
전력예비력이 경계 단계(200만㎾ 이하)로 떨어지면 정부는 치안과 소방, 공항, 의료 등 국민의 생명과 안전에 직결되는 시설을 제외한 공공기관 강제단전을 우선 시행해 최대 40만㎾를 확보한다.
블랙아웃 위기에 몰리는 심각 단계(100만㎾ 이하)까지 떨어지면 순환단전 1순위를 대상으로 순환단전에 들어간다는 계획이다.
그러나 상기와 같이 강제단전을 하는 상황이 발생하면 국민들은 커다란 혼란에 빠질 것이다, 특히 저녁 시간대에 단전이 되면 어두운 환경으로 인해 혼란이 더욱 가중될 것이다. 더욱이 강제단전이 산업체에 까지 이르면 재산상의 손해는 이루 말할 수 없을 것이다.
따라서 정부는 전력수급의 안정화에 대한 대책을 다각도로 강구하고 있다. 이것은 하절기 및 동절기의 짧은 기간 동안에만 공급하기 위하여 막대한 투자비가 소요되는 발전소의 건설보다도, 합리적인 전력부하관리제도를 도입하여 피크부하를 억제하는 것이, 전력요금의 상승억제와 국민의 피해를 줄이는데 더욱 효과적이라는 판단 때문이다.
예를 들어 전기요금제도는 피크부하의 분산을 위하여 시간대별, 계절별 차등요금제도를 적용하고 있는데, 이것은 하기 냉방부하 및 난방부하의 급증으로 인한 전력수급 불안정을 해소하고자 하는 노력의 하나인 것이다.
그러나, 상기와 같은 노력에도 불구하고 현재 전력 소비량은 막대하게 급증하고 있으며, 특히 계절에 따른 전력부하량의 피크치 증가는 걷잡을 수 없는 속도로 증가하고 있는 실정이다. 이에 국민의 피해를 최대한 줄일 수 있는 안정된 전력수급 관리기술이 요구되고 있다.
상기와 같은 요구에 부응하기 위한 본 발명의 전력제어 시스템은 예비전력량의 변동에 따라 중앙제어 서버에서 출력되는 전력부하제어신호를 수신하여 이에 대응되는 순차적인 전력조절신호를 해당 전력부하장치에 출력하는 전력제어부로 구성한다. 이로 인해 예비전력량의 변동에 따라 중앙제어 서버에서 원격으로 전력부하의 탄력적인 강제제어가 가능하게 된다.
상기와 같은 본 발명은 예비전력량의 변동에 따라 단계별로 전력부하장치의 전력제어를 할 수 있어 예비전력량의 변동에 탄력적인 대응을 할 수 있다.
또한 조명장치의 경우 예비전력량의 변동에 따라 단계별 디밍제어가 가능하여 일상생활의 불편함을 줄일 수 있다.
또한 냉난방기기의 경우 예비전력량의 변동에 따라 단계별 설정온도 제어가 가능하도록 하여 일상생활의 불편함을 줄일 수 있다.
또한 개인컴퓨터(PC)의 경우 미리 경고 알림이 가능하도록 하여 중요한 데이터 손실 등을 줄일 수 있다.
또한 무선망을 이용하여 전력부하제어신호를 송수신하는 경우 광범위한 지역의 전력부하장치들을 직접 제어할 수 있어 전력수급관리에 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 블럭도
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 블럭도
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 블럭도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엘이디 조명장치의 전력 제어부를 설명하기 위한 블럭도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉난방 장치의 전력 제어부를 설명하기 위한 블럭도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 개인컴퓨터(PC)의 전력 제어부를 설명하기 위한 블럭도
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 블럭도
도 8은 도 7에 도시된 EMS를 이용한 제어형태를 설명하기 위한 제1 실시도
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예를 설명하기 위한 블럭도로서 이에 도시한 바와 같이 예비전력량의 변동에 따라 전력부하제어신호를 출력하는 중앙제어 서버(10)와, 상기 중앙제어 서버(10)의 출력 신호를 수신하여 연결된 전력부하장치(31)의 전력공급을 제어하는 전력제어부(30)로 구성한다.
이에 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 전력부하장치(31)는 다양한 전력소비장치가 구현될 수 있는 바, 조명장치 특히 엘이디 조명장치 및 냉난방 장치, PC, 사무용 기기 등을 일예로 하여 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 4를 참조하여 디밍조절이 되는 엘이디 조명장치를 예를 들어 설명한다.
상기 중앙제어 서버(10)에서는 실시간으로 예비전력량의 변동을 체크하면서 체크된 예비전력량이 단계별로 설정된 설정값 이하이면 소비전력을 줄이기 위해 그에 응당하는 전력부하제어신호를 출력한다. 상기 중앙제어 서버(10)에서 출력된 제어신호는 무선 수신부(33)에서 입력받아 연산부(34)에서 확인하고, 인터페이스(35)를 통해 엘이디 조명장치(31)의 디밍 컨트롤러(32)에 전달하여 디밍이 이루어지도록 한다. 상기 미설명 부호 36은 센서부로서 외부 조도를 감지하기 위한 조도센서 등을 포함한다.
예를 들면 예비전력량이 '관심'단계로 낮아지면 전력부하장치 즉, 엘이디 조명장치를 1단계로 80% 밝기로 디밍되도록 하는 전력부하제어신호를 출력한다.
이후, 예비전력량의 변동을 실시간으로 모니터링하면서 안정상태가 되면 1단계 전력부하제어신호를 해제한다. 그러나 계속하여 예비전력량이 '주의'단계로 낮아지면 엘이디 조명장치를 2단계인 60% 밝기로 디밍되도록 하는 전력제어신호를 출력한다.
그러다 예비전력량이 '경계'단계를 지나 최종적으로 '심각'단계가 되면 엘이디 조명장치를 최저 밝기로 디밍되록하는 전력부하제어신호를 출력한다.
상기 디밍제어의 방식은 여러가지 실시예로 구현될 수 있는데 최대 밝기를 기준으로 80%, 60%.... 등의 비율제어방식이 이루어질 수 있고, 현재상태의 밝기를 기준으로 80%, 60%.... 등의 비율제어방식이 이루어질 수 있다.
상기에서 최대밝기를 기준으로 디밍제어를 하는 경우에는 현재의 디밍값과 전력부하제어신호에 의한 디밍값을 비교하여 진행하는 것이 바람직하다.
즉, 전력부하제어신호에 의한 디밍값이 현재 디밍값보다 낮은 경우에만 동작하도록 하는 것이 바람직하다.
또한 디밍 진행시에도 서서히 디밍이 진행되도록 하면 조명의 밝기가 급격히 변화되지 않아 눈의 피로감을 줄일 수 있고, 심리적인 불안감도 줄일 수 있다.
이와 같이 예비전력량의 변동에 따라 조명장치의 밝기를 단계별로 조절할 수 있어 종래에서처럼 전원을 차단함으로써 발생하는 일상생활의 불편함이나 업무의 중지 등이 발생하지 않고 지속적인 일상생활이 가능하면서도 안정적이고 탄력적인 전력수급조절이 가능하게 된다.
상기와 같은 예비전력량의 변동에 따른 전력부하장치의 단계별 제어기능은 도 5에 도시된 냉난방기기에도 적용이 충분히 가능하다. 이도 역시 상기 중앙제어 서버(10)에서 출력된 제어신호는 무선 수신부(33')에서 입력받아 연산부(34')에서 확인하고, 인터페이스(35')를 통해 냉난방장치(31')의 온도 컨트롤러(32')에 전달하여 디밍이 이루어지도록 한다. 예를 들면 예비전력량의 변동에 따라 냉난방기기의 설정온도를 단계별로 높이거나 낮추어 전력제어를 할 수 있다. 상기 전력제어부(30')에는 온도를 감지하기 위한 온도센서(미도시)가 더 구비될 수 있다.
한편, 상기 전력제어부(30)는 중앙제어 서버(10)의 전력부하제어신호에 의해 전력부하장치(31)를 제어하는 경우에는 전력부하장치(31)에 함께 제공되는 제어기 즉, 리모트 컨트롤러의 신호에는 반응하지 않도록 함이 바람직하다.
즉, 상기 중앙제어 서버(10)에서 출력되는 해제신호를 받기 전까지는 리모트 컨트롤러의 신호에는 반응하지 않도록 해야 효과적인 전력제어가 가능할 것이다.
따라서 상기 중앙제어 서버(10)에 의해 전력부하장치(31)를 제어중일 경우에는 사용자가 혼란을 일으키지 않도록 이를 인지할 수 있는 비상알림기능이 더 구비될 수 있다.
비상알림기능은 알람소리 또는 적색LED등의 점멸 등 다양한 방법이 가능하다.
상기와 같은 예비전력량에 따른 전력부하장치의 단계별 제어기능은 도 6에 도시된 바와 같이 개인컴퓨터(PC)나 사무기기(OA 기기) 등에도 적용 가능하다. 다시 말해서, 상기 중앙제어 서버(10)에서 출력된 제어신호는 무선 수신부(33")에서 입력받아 연산부(34")에서 확인하고, 인터페이스(35")를 통해 개인컴퓨터나 사무기기 (31")의 메인 컨트롤러(32")에 전달하여 디밍이 이루어지도록 한다.
개인컴퓨터의 경우, 메인보드에 상기 전력제어부(30")를 구비하고 중앙제어 서버(10)로부터 전력부하제어신호가 입력되는 경우, OS(Operating system)에 상주된 비상 프로그램이 구동하도록 하여 모니터에 이를 표시한다.
이로 인해 사용자는 비상사태임을 알 수 있어 즉시 중요한 데이터를 저장하거나 정전에 따른 대비를 하는 등의 조치를 취할 수 있다.
상기와 같은 구동과정은 OA기기에도 동일하게 적용 가능하다.
한편, 상기 중앙제어 서버(10)와 전력 제어부(30)는 도 1에 도시된 방송망(20)을 통해서 신호를 송수신 할 수 있으며, 도 2에 도시된 통신망(40)을 통해서 신호를 송수신 함도 가능하다.
이때 각각의 중앙제어 서버(10) 및 전력 제어부(30)는 방송망(20) 및 통신망(40)에 대응하는 송수신부가 구비되어야 함은 당연할 것이다.
상기 방송망(40)은 FM라디오 방송, AM라디오 방송, DMB 방송, 지상파 방송, 위성 방송 등뿐만 아니라 향후 기술발전에 의해 출현할 수 있는 다양한 방송망을 이용하여 신호의 송신이 가능하다.
그리고 상기 통신망 역시 3G, LTE, 4G, 5G 등 뿐만 아니라 향후 기술발전에 의해 출현할 수 있는 다양한 이동통신망을 이용하여 신호의 송신이 가능하다.
한편, 도 3에 도시된 실시예는 복수의 부하장치(31)를 하나의 전력제어부(30)에 연결되도록 하여 하나의 전력제어부(30)에서 연결된 복수의 부하장치(31)들을 제어하는 예를 도시한 도면이다.
이때에도 역시 상기에서 설명한 디밍제어 및 순차적인 디밍제어, 그리고 순차적인 온도제어 등이 가능한 것은 당업자에게 당연하게 유추될 것이다.
상기와 같이 사용자에게 탄력적인 대응이 가능하여 종래의 전원을 오프시킴으로서 발생하는 일상생활의 불편함과 더불어 사무실에서 업무의 중지등이 발생하지 않고 지속적인 생활이 가능하게 된다.
또한, 급격한 디밍으로 인해 발생하는 사용자 눈의 피로감 유발, 심리적인 불안감 등을 줄일 수 있다.
또한, 공장 등의 설비가 구비된 산업시설같은 경우에는 순차적인 전력제어와 함께 종국에는 최소전력이 공급되도록 하여 블랙아웃과 같은 최악의 상황을 벗어날 수 있어 사용자의 피해를 최소화 할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에서 상기 중앙제어 서버(10)와 각 전력제어부(30)는 지역별 제어를 수행하기 위하여 전력부하제어 신호에 지역코드 데이터를 더 포함할 수 있다.
예를 들어 대전지역에 전력수급에 문제가 생겨 전력조절이 필요한 경우 상기 중앙제어 서버(10)는 대전지역에 해당하는 지역코드를 삽입하여 전력부하제어신호를 송신한다.
상기 전력제어부(30)는 수신된 상기 전력부하제어신호내의 지역코드를 미리 입력된 지역코드와 비교하여 일치하면 상기 전력부하제어신호에 대응하는 동작을 수행하고, 그렇지 않으면 반응하지 않도록 함도 가능한 것이다.
본 실시예에서는 전력제어 신호에 지역코드 데이터를 삽입하여 지역별 제어를 수행하는 것을 일예로 하여 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.
지역별로 주파수를 달리하여 송수신이 이루어지도록 함도 가능하고, 지역별로 채널(Channel)을 달리하여 송수신이 이루어지도록 함도 당업자에게는 당연히 유추될 것이다.
또한, 본 실시예에서 상기 중앙제어 서버(10)와 각 전력제어부(30)는 보안을 위하여 출력하는 전력제어 신호에 시크릿 코드 데이터를 더 포함할 수 있다. 이는 인가된 관리자만 방송망 또는 통신망을 통하여 전력제어 신호를 전달할 수 있도록 하는 것으로 중앙제어 서버(10)의 출력신호에 시크릿 코드 데이터를 삽입하고, 수신하는 전력제어부(30)에서는 수신된 신호의 시크릿 코드 데이터와 미리 저장된 데이터를 비교하여 일치하면 신호를 받아 들이도록 하는 동작으로 구현이 가능하다. 이는 당업자에 의해 다양한 실시예로 구현될 수 있다.
한편, 본 실시예의 전력제어 시스템은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 전력제어부(30)의 신호를 입력받아 부하장치(31)에 동작전력을 공급하기 위한 전력방전을 수행하거나, 또는 미리 설정된 시간에 도달하면 상기 전력방전 및/또는 전력충전을 수행하는 EMS(Energy Management System ; 40)를 더 포함한다.
상기 EMS(40)는 전력방전 및/또는 전력충전을 위한 배터리 및 무정전 전원장치(UPS)등을 포함한다.
상기 전력방전 또는 전력충전을 위한 제어신호는 중앙제어 서버(10)에서 출력하여 전력제어부(30)를 통해 입력받을 수 있고, 또는 미리 설정된 시간에 도달하면 전력방전 및/또는 전력충전을 수행하도록 설정되어 질 수 있다.
도 8을 참조하여 좀 더 상세히 살펴보면, 도 8의 (a)는 어느 한 특정건물의 시간별 전력소비 현황을 보이는 그래프로, 그래프의 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 전력 소비량을 나타내며, 야간과 취침시간에는 소비량이 적은 반면에 오전과 오후에는 그 소비량이 증가하는 전형적인 형태를 보이고 있다.
본 실시예의 전력제어 시스템은 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 전력소비량을 제어가 가능한 것으로, 전체적인 소비량 즉, 한전 등의 전력공급처에서 제공하는 전력의 소비량이 항상 일정하게 되도록 제어가 가능하다. 도 8의 (a)에서 전력 소모량이 많은 시간대에는 전력공급처에서 제공하는 전력 소비량을 줄이고 EMS(40)의 배터리 충전전력을 사용하도록 하고, 전력 소비량이 적은 심야 및 새벽시간(22시~08시)까지는 (b)에 도시된 바와 같이 (a)보다 좀 더 전력공급처의 전력 소비량을 늘려 상기 EMS(40)의 배터리를 충전하는 등으로 사용하도록 함이 가능하다. 이는 상대적으로 요금이 비싼 시간대에 덜 사용하고, 상대적으로 요금이 싼 시간대에 더 사용함으로서 경제적인 효과를 누릴 수 있는 것과 동시에, 한전과 같이 전력공급처에서 수용가 측의 수요예측이 극히 용이해지는 장점이 있는 것이다.
즉, 상기 EMS(40)를 이용하여 전력공급처에서 제공하는 전력의 소비량을 도 8의 (b)와 같이 플랫하게 제어가 가능하다면, 한전과 같은 전력공급처는 수용가 측의 전력소비량 예측이 용이하여 전력수급 계획이 용이하게 스케쥴링 될 수 있으며, 장기적인 관점에서는 전력 사용량에 따른 발전소 등의 건설계획까지 용이하게 스케쥴링 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 도 8의 (c)와 같이 (a)의 형태와 반대되는 형태로도 제어가 가능하다. 통상의 수용가측의 전력 소비량 추이가 (a)의 형태라고 하면, 그와 반대되는 형태의 (c)의 형태로 소비 전력량이 제어되는 수용가측이 늘어난다면 전체적인 전력 소비량은 토탈 평균으로 (b)의 형태로 수렴하게 될 것이다. 전체적인 전력 소비량의 형태가 (b)의 형태, 즉 소비량이 일정한 형태로 보이게 되면 한전등과 같은 전력 공급처에서는 전력수급 계획이 용이하게 이루어질 수 있으며 역시 장기적으로 발전소 등의 건설 계획까지도 용이하게 스케쥴링 할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예에서는 도 8의 (b) 및 (c)의 형태로 제어하는 것을 일예로 하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 형태의 제어가 가능함은 당업자에게 당연히 유추될 것이다.
앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (14)

  1. 전력제어 시스템으로서,
    예비전력량의 변동에 따라 단계적 전력부하제어신호를 출력하는 중앙제어 서버와,
    상기 중앙제어 서버에서 출력된 단계적 전력부하제어신호를 수신하여 연결된 부하장치에 공급되는 전력량을 조절하는 전력제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력제어부는 무선방송 수신부를 더 포함하고,
    상기 중앙제어 서버에서 출력하는 신호는 무선 방송망을 통하여 상기 전력제어부의 무선방송 수신부에 전달되는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부하장치는 엘이디 조명장치이고,
    상기 전력제어부는 상기 엘이디 조명장치의 공급전력을 조절하여, 조명의 디밍(Dimming)이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중앙제어 서버는 예비전력량의 변동에 따라 상기 디밍단계가 순차적으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 부하장치는 냉난방 장치이고,
    상기 전력제어부는 상기 냉난방 장치의 설정온도를 조절하여 소비 전력량을 조절하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중앙제어 서버는 예비전력량의 변동에 따라 상기 냉난방 장치의 설정온도가 순차적으로 제어되도록 하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 중앙제어 서버에서 출력하는 신호는 이동통신망을 통하여 상기 전력제어부에 전달되는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중앙제어 서버와 전력제어부는 상호 전력선 통신방식으로 신호를 송수신 하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 무선방송망은,
    AM방송, FM방송, DMB방송, 지상파 방송, 위성 방송 중 어느 하나 또는 둘 이상을 이용하는 것을 포함하는 전력제어 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전력제어부는,
    상기 중앙제어 서버로부터 제어신호를 입력받아 상기 신호가 연결된 부하장치의 전력량을 제어하는 경우에는 이를 사용자에게 알리기 위한 알림장치를 더 포함하는 전력제어 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 중앙제어 서버에서 출력하는 전력제어 신호에는 시크릿 코드 데이터를 더 포함하고, 상기 전력제어부는 미리 저장된 시크릿 코드 데이터와 중앙제어 서버로부터 수신되는 시크릿 코드 데이터를 비교하여 일치하면 연결된 부하장치에 공급되는 전력량을 제어하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 중앙제어 서버에서 출력하는 전력제어 신호에는 지역 코드 데이터를 더 포함하고, 상기 전력제어부는 미리 저장된 지역 코드 데이터와 중앙제어 서버로부터 수신되는 지역 코드 데이터를 비교하여 일치하면 연결된 부하장치에 공급되는 전력량을 제어하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 전력제어부의 신호를 입력받아 부하장치에 전력을 공급하기 위하여 배터리를 포함하는 EMS(Energy Management System)를 더 구비하고,
    상기 전력제어부는,
    상기 중앙제어 서버에서 출력하는 제어신호를 입력받아 또는 미리 설정된 시간에 맞춰 상기 EMS에 전력방전 제어신호 또는 전력충전 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 전력제어 시스템.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 전력제어부를 포함하는 부하장치.
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