WO2017065438A1 - 액티브 필터 및 그 제어방법, 액티브 필터를 포함하는 전력 관리 시스템 - Google Patents

액티브 필터 및 그 제어방법, 액티브 필터를 포함하는 전력 관리 시스템 Download PDF

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WO2017065438A1
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active filter
power
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서한솔
신종현
조제형
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삼성전자주식회사
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Definitions

  • the disclosed invention relates to an active filter capable of managing power by using an active filter having a function of removing harmonics, and transmitting and receiving data regarding power, and a power management system including the same.
  • the active filter uses a high frequency inverter capable of generating arbitrary waveforms, and injects harmonic components and anti-phase harmonic components generated from the load into the circuit to cancel unnecessary components and compensates for reactive power. It is also called an active power filter or an active power filter.
  • the distortion caused by the non-linear load is generated in the AC signal of the voltage / current type having a frequency of 50 Hz or 60 Hz, and harmonics corresponding to integer multiples of the fundamental frequency component in addition to the fundamental frequency component of 50 Hz or 50 Hz (harmonic wave) components occur. Because of these harmonics, the instantaneous maximum of the AC signal can be larger than a pure AC signal consisting only of the fundamental frequency before the nonlinear distortion occurs, resulting in failure of the power device due to exceeding current or voltage ratings, and excessive power. Losses can occur and an active filter can be used to address this, eliminating harmonics and providing stable power to the load.
  • the power company performs wired and wireless communication with the power consumption side to remotely measure the power consumption of the power consumption side, and controls the production and supply of power based on the remote measurement result to prevent the overload of the power equipment and consume the power. Supply stable power to the side.
  • various studies for managing the power consumption by measuring the power consumption on the load side that consumes power and monitoring it have been conducted.
  • the disclosed invention relates to an active filter that monitors power consumed by a load, manages power, and transmits and receives data regarding power consumption of a load using wired / wireless communication, and a power management system including the same.
  • An active filter for reducing harmonics of load power current comprising an electronic device, a measuring unit measuring an electrical signal of the load, and a power consumption of the load based on the measured electrical signal of the load.
  • the controller may compare the power consumption data of the load with the preset power consumption data of the load based on the electrical signal measured by the measurement unit, and if the power consumption of the load exceeds the preset power consumption data. The power consumption of the load can be reduced.
  • the apparatus may further include a storage configured to store preset power consumption data of the load.
  • the controller may compare the power consumption of the load with power consumption data stored in the storage to reduce the power consumption of the load when the power consumption of the load exceeds the stored power consumption data.
  • the electrical signal may include at least one of a power signal, a voltage signal, and a current signal based on the operation of the load.
  • the communication unit may transmit at least one of data about power consumption of the obtained load and data about power consumption of the regulated load to an active filter connected to another load, and the active filter connected to the other load. And at least one of data relating to power consumption of another load and adjusted power consumption of the other load.
  • the communication unit may include transmitting and receiving the data by a wireless communication method, and the wireless communication method may include RF (Radio Frequency), Wi-Fi (Wi-Fi), Bluetooth, and Zigbee. And, may include near field communication (NFC), ultra wide band (UWB) communication.
  • RF Radio Frequency
  • Wi-Fi Wi-Fi
  • Bluetooth Zigbee
  • Zigbee Zigbee
  • NFC near field communication
  • UWB ultra wide band
  • the controller may compare the power consumption data of the at least one other load received by the communication unit with the power consumption data of the at least one other load, which is preset, so that the power consumption of the at least one other load is reduced.
  • a control signal for reducing power consumed by the at least one other load may be transmitted.
  • the storage unit may store preset power consumption data of the at least one other load.
  • the controller may be further configured to compare data on power consumed by at least one other load received by the communication unit with power consumption data of the at least one other load stored in the storage unit in advance, thereby providing the at least one other load.
  • the power consumption of more than the pre-stored power consumption data can transmit a control signal for reducing the power consumed by the at least one other load.
  • the electronic device included in the load may include a system air conditioner, a refrigerator, and a washing machine.
  • a measurement unit measuring an electrical signal of a load, obtaining data on power consumed by the load based on the measured electrical signal of the load, and based on a result of comparing the data with preset power consumption data of the load
  • a controller for adjusting power consumed by the load
  • a wireless communication unit configured to transmit and receive at least one of the obtained data and the data regarding the adjusted power consumption in a wireless communication manner.
  • An active filter control method for reducing harmonics of load power current comprising: measuring an electrical signal of the load, acquiring data on power consumed by the load based on the measured electrical signal of the load; Adjusting the power consumed by the load based on a result of comparing the preset power consumption data of the load, and transmitting and receiving at least one of the obtained data and the data regarding the adjusted power consumption.
  • adjusting the power consumed by the load may include comparing power consumption data of the load with preset power consumption data of the load based on the measured electrical signal, such that the power consumption of the load is set to the preset power consumption.
  • Exceeding data may include reducing power consumption of the load.
  • the method may also include storing preset power consumption data of the load.
  • adjusting the power consumed by the load compares the power consumption of the load with the stored power consumption data to reduce the power consumption of the load when the power consumption of the load exceeds the stored power consumption data. It may include.
  • transmitting and receiving at least one of the obtained data and the data on the regulated power consumption may include at least one of data on power consumption of the obtained load and data on power consumption of the regulated load. And transmitting at least one of data relating to power consumption of the other load and data related to regulated power consumption of the other load from an active filter connected to the other load.
  • the power management system including an active filter according to an embodiment for achieving the above object,
  • At least one sub-active filter for transmitting data regarding power consumed by at least one load and power consumed by the at least one load based on data received from the at least one sub-active filter It includes a main active filter to adjust.
  • the main active filter may include a storage unit that stores preset power consumption data of the at least one load.
  • the main active filter may compare the power consumption of the at least one load with power consumption data stored in the storage unit, and the power consumption of the at least one load exceeds the stored power consumption data. It is possible to reduce the power consumed by the load electrically connected to the sub-active filter.
  • the main active filter may compare the power consumption of the at least one load with power consumption data stored in the storage unit, and the power consumption of the at least one load exceeds the stored power consumption data.
  • a control signal for reducing power consumption of the load may be transmitted to the at least one subactive filter.
  • the at least one subactive filter may reduce power consumed by a load electrically connected to the at least one subactive filter based on a control signal received from the main active filter.
  • the at least one subactive filter may adjust power consumed by the load based on the obtained data.
  • the at least one sub-active filter may transmit data regarding the adjusted power consumption to the main active filter.
  • the at least one subactive filter may transmit at least one of data regarding power consumption of the obtained load and data regarding power consumption of the regulated load to another at least one subactive filter.
  • the power consumed by the load can be controlled and adjusted by using information on the electrical signal of the load measured by the active filter used to remove harmonics, thereby eliminating the need for additional equipment.
  • the function to control the power consumption can be performed.
  • a plurality of active filters connected to each load may be connected through a wired or wireless communication network to integrally control the power consumption of loads used in a building as the data related to power consumption and power control of the load is transmitted or received.
  • 1A is a diagram illustrating a configuration in which an outdoor unit of an active filter and an air conditioner are connected in series according to an exemplary embodiment.
  • 1B is a configuration diagram in which an outdoor unit of an active filter and an air conditioner are connected in parallel according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2A is a block diagram of a multi-type air conditioner in which an outdoor unit of an active filter and an air conditioner are connected in series according to an exemplary embodiment.
  • 2B is a block diagram of a multi-type air conditioner in which an outdoor unit of an active filter and an air conditioner are connected in parallel according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a control flow of an active filter according to an embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a control flow of transmitting and receiving data between active filters according to an embodiment.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a communication function for transmitting and receiving data between active filters according to an embodiment.
  • 6 and 7 are conceptual diagrams illustrating a communication function of transmitting and receiving data between a sub active filter and a main active filter, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a control flowchart of a power management system in which a main active filter performs power management according to power consumption data, according to an embodiment.
  • FIG. 9 is a control flowchart of a power management system in which a subactive filter performs power management according to power consumption data, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a control flowchart of a power management system in which power consumption is adjusted in a subactive filter according to power consumption data, and a main active filter manages power consumption of an entire load.
  • FIG. 11 is a control flowchart of a power management system in which a main active filter performs power management according to power rate data, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 12 is a control flowchart of a power management system in which a subactive filter performs power management according to power rate data, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 13 is a control flowchart of a power management system in which power consumption is adjusted in a subactive filter according to power rate data based on power consumption, and a main active filter manages power consumption of an entire load.
  • first may be referred to as the second component
  • second component may also be referred to as the first component.
  • the term “and / or” includes any combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.
  • the load to which the active filter is connected is a large load such as an air conditioner.
  • the embodiment is a central control duct type air conditioner used in buildings and the like.
  • the active filter may be connected to various loads in addition to the air conditioner, and thus is not limited to the embodiments described herein. That is, in the disclosed specification, the load may correspond to an electronic device, and the electronic device may correspond to a load of not only a system air conditioner but also a refrigerator and a washing machine.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating a configuration in which an outdoor unit of an active filter and an air conditioner are connected in series
  • FIG. 1B illustrates a diagram in which an outdoor unit of an active filter and an air conditioner are connected in parallel according to an embodiment
  • 2A is a block diagram of a multi-type air conditioner in which an outdoor unit of an active filter and an air conditioner are connected in series according to an embodiment
  • FIG. 2B is a diagram of a multi-type air conditioner in which an outdoor unit of an active filter and an air conditioner are connected in parallel according to an embodiment. It is a block diagram of a group.
  • an air conditioner 10a or 10b may be provided in an AC power source that supplies power to an air conditioner, and provided in an outdoor space to perform heat exchange between outdoor air and a refrigerant.
  • the outdoor unit 100 may include an indoor unit (not shown) provided in an indoor space to perform heat exchange between the indoor air and the refrigerant.
  • the outdoor unit 100 may include a compressor for compressing a gaseous refrigerant, an outdoor heat exchanger for performing heat exchange between the outdoor air and the refrigerant, a four-way valve for selectively guiding the refrigerant discharged from the compressor to one of the outdoor heat exchanger and the indoor unit, and outdoor during heating.
  • the outdoor expansion valve for reducing the refrigerant guided to the heat exchanger, it may include an accumulator to prevent the liquid refrigerant from flowing into the compressor.
  • the indoor unit may include an indoor heat exchanger that performs heat exchange between the indoor air and the refrigerant, and an indoor expansion valve that decompresses the refrigerant provided to the indoor heat exchanger during cooling.
  • the refrigerant When the air conditioners 10a and 10b are in the cooling mode, the refrigerant may be compressed to high pressure by the compressor of the outdoor unit 100, and the compressed refrigerant may be guided to the outdoor heat exchanger by a four-way valve.
  • the compressed refrigerant condenses in the outdoor heat exchanger, during which the refrigerant releases latent heat into the outdoor air.
  • the condensed refrigerant may be guided to the indoor unit.
  • the refrigerant guided to the indoor unit is reduced in the indoor expansion valve provided in the indoor unit and then evaporated in the indoor heat exchanger. During evaporation, the refrigerant absorbs latent heat from the room air.
  • the air conditioner 10a in the cooling mode may cool the indoor air by using heat exchange between the refrigerant generated in the indoor heat exchanger and the indoor air.
  • the evaporated coolant is guided to the outdoor unit 100, and is separated from the liquid refrigerant and the evaporated gaseous refrigerant that are not evaporated by the accumulator of the outdoor unit 100, and then the gaseous refrigerant is provided to the compressor.
  • the refrigerant guided to the compressor is compressed and again provided to the four-way valve to repeat the above-described refrigerant circulation.
  • the air conditioners 10a and 10b absorb heat energy of indoor air in the indoor unit and emit heat energy of the indoor unit to the outside by emitting heat energy from the outdoor unit 100 to the outside.
  • the refrigerant may be compressed to high pressure by the compressor of the outdoor unit 100, and the compressed refrigerant may be guided to the indoor unit.
  • the refrigerant is condensed in the indoor heat exchanger provided in the indoor unit. During condensation, the refrigerant releases latent heat into the room air. As such, the air conditioners 10a and 10b may heat the indoor air by using heat exchange between the refrigerant generated in the indoor heat exchanger and the indoor air in the heating mode. The condensed refrigerant may be guided to the outdoor unit 100 after the pressure is reduced in the indoor expansion valve.
  • the refrigerant guided to the outdoor unit 100 is reduced in the outdoor expansion valve provided in the outdoor unit 100 and then evaporated in the outdoor heat exchanger.
  • the evaporated refrigerant is separated from the liquid refrigerant that has not evaporated by the accumulator of the outdoor unit 100 and the evaporated gaseous refrigerant, and then the gaseous refrigerant is provided to the compressor.
  • the refrigerant guided to the compressor is compressed and again provided to the four-way valve to repeat the above-described refrigerant circulation.
  • the air conditioners 10a and 10b may transfer the heat energy of the outdoor air from the outdoor unit 100 and release the heat energy from the indoor unit to the room to transmit the outdoor heat energy to the room.
  • the multi-type air conditioners 11a and 11b are provided in an outdoor space to perform outdoor heat exchange between the outdoor air and the refrigerant, and are provided in the indoor space.
  • a plurality of indoor units (not shown) for performing heat exchange between the refrigerants, and a distributor (not shown) for distributing the refrigerant supplied from the outdoor unit (100a) to the indoor unit and cooling or heating can be selectively performed.
  • the outdoor unit 100a is substantially the same as the outdoor unit 100 of FIGS. 1A and 1B, and the circulation process of the refrigerant for cooling and heating of the multi-type air conditioners 10a and 10b is also overlapped with FIGS. 1A and 1B. Description is omitted.
  • the outdoor units 100 and 100a may be connected to the active filter 150.
  • the outdoor unit 100, 100a corresponds to a load, and the active filter 150 is installed on a line connected to the outdoor unit 100, 100a to control the indoor unit 200. It is possible to remove the harmonic components generated by.
  • the active filter 150 may be connected in series or in parallel to a single load or a plurality of loads, and may sense a current of the load to remove harmonic currents. That is, as shown in FIG. 1A, the active filter 150 and the outdoor unit 100 may be connected in series, and as shown in FIG. 1B, the active filter 150 and the outdoor unit 100 may be connected in parallel. have. Connecting in series or in parallel may vary depending on the manner of the active filter 150.
  • the multi-type air conditioners (11a, 11b) corresponds to a large load for cooling or heating the entire building by a central control system such as a building. Therefore, in using such a large load, there is a need to monitor and manage the power consumed by each load to control and manage the power consumed by each load, thereby managing the power consumption of the entire load.
  • the active filter 150 may be connected to each of the outdoor units 100 in series or in parallel.
  • the connection scheme shown in FIGS. 2A and 2B is only an example, and various embodiments may exist according to the type or connection scheme of the active filter 150.
  • the plurality of active filters 150 are connected to each of the outdoor units 100 and 100a of the air conditioners 10a to 11b, as shown in FIGS. Data regarding power consumption can be obtained.
  • the power consumed by the load may be adjusted based on the acquired power consumption data of the load, and at least one of data on power consumption of the load and data on the adjusted power consumption may be used to perform wired or wireless communication between the plurality of active filters. You can send and receive by using.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a control flow of an active filter according to an embodiment.
  • the active filter 150 obtains data regarding power consumed by the load L and controls the controller 400 to adjust power consumed by the load based on the acquired data. Transmitting / receiving data necessary for the measurement unit 500 for measuring the electrical signal of the load (L), the storage unit 600 for storing data related to the control of the active filter 150, the active filter 150 and the power management system It may include a communication unit 700.
  • the measurement unit 500 may measure an electrical signal of the load L in order to obtain data regarding power consumed by the load L. Since the load L corresponds to a large load such as the air conditioners 10a to 11b, it is for managing power by acquiring data on power consumption consumed by the load L.
  • the measurement unit 500 may measure the electrical signal of the load (L) electrically connected to the control unit 400.
  • the electrical signal may be at least one of a power signal, a voltage signal, and a current signal based on the operation of the load L.
  • the measuring unit 500 may include at least one measuring unit of a voltage measuring unit measuring a voltage for a single phase or three phases, a current measuring unit measuring a current, and a power measuring unit measuring power.
  • the measuring unit 500 includes a current measuring unit measuring current and a voltage measuring unit connected to two contacts (single phase) or three contacts (three phases) of the power supply terminal and measuring voltage at two or three contacts. It is also possible to calculate and output power as a function of overcurrent. In this case, the power consumption consumed by the load L may be calculated by the controller 500.
  • the current measuring unit may include a coil such as a current transformer connected to an electric current flowing through the electric wire or a CT (Current Transformer) wound around the electric wire.
  • a coil such as a current transformer connected to an electric current flowing through the electric wire or a CT (Current Transformer) wound around the electric wire.
  • the measuring unit 500 may include only a current measuring unit for measuring a current flowing in the load (L). At this time, the measurement unit 120 may calculate the power based on the predetermined voltage and the measured current and output the calculated power. In this case, the power consumption consumed by the load L may be calculated by the controller 500.
  • the predetermined voltage is stored in advance when the power is output from the measurement unit 500 by acquiring a predetermined voltage and storing it in the measurement unit 500. Constant voltage can be made available.
  • the controller 400 may manage the control flow related to the operation of the active filter 150.
  • the active filter 150 may inject harmonic components out of phase into the circuit in order to remove harmonic components generated from the load L when the load L is operated.
  • the controller 400 may transmit a control signal for removing harmonic components generated from the operation of the load L based on the electrical signal of the load L measured by the measurement unit 500. Since a technique for removing harmonics of the active filter 150 corresponds to a technique that is already used in various fields, a detailed description thereof will be omitted.
  • the controller 400 may obtain data regarding power consumed by the load L, and adjust the power consumed by the load L based on the obtained data.
  • the measuring unit 500 may measure an electrical signal of the load L and transmit the measured electrical signal to the control unit 400, and the control unit 400 may transmit the electrical signal of the load L received from the measuring unit 500. Based on this, data regarding power consumed by the load can be obtained.
  • control unit 400 based on the electrical signal of the load (L) measured by the measuring unit 500, load the control signal through the communication unit 700 so that the power consumption in the load (L) can be adjusted ( Can be sent to L).
  • the active filter 150 includes the same configuration as the measurement unit 500 for measuring an electrical signal of the load L to remove harmonic currents generated from the operation of the load L. According to an embodiment of the present invention, the active filter 150 may be used to manage the power of the plurality of loads L used in the large load or the like based on the power consumed by the load L.
  • the electrical signal measured by the measuring unit 500 includes inherent information of the operating load L, that is, the waveform of the electrical signal, a characteristic waveform included in the electrical signal at the initial operation, and included in the electrical signal. It may correspond to at least one of a noise component of a predetermined frequency band, a harmonic component of a reference frequency included in the electrical signal, a high frequency signal included in the electrical signal, an amount of power, and pattern information for each of them.
  • the controller 400 may calculate power consumption of the load L based on the current signal, the voltage signal, and the operation time of the load L. In addition, the controller 400 may compare the calculated power consumption data with power consumption data of the load L previously stored in the storage 600.
  • the power consumption data of the load L stored in advance in the storage unit 600 refers to a reference value of power consumption data previously stored in advance by the user, and may correspond to data stored in an external server through a network. . That is, the maximum power consumption allowance or the average power consumption allowance of the load connected to the active filter 150 may be set as a reference value and stored in the storage unit 600, and the controller 400 stores the current power consumption of the load L. Compared with the reference power consumption stored in the unit 600, when the current power consumption of the load (L) exceeds the stored reference power consumption can be controlled to reduce the power consumption of the load (L).
  • the controller 400 controls the communication unit 700 to activate at least one of data on power consumption consumed by the load L and data on power consumption of the load L reduced by the controller 400. Control to transmit to filter 150.
  • the control unit 400 receives the other load L. It is possible to determine whether the power consumed by exceeds the reference power consumption stored in the storage unit 600, and if exceeded, transmits a control signal to the other active filter 150 to reduce the power consumed by the other load (L). can do.
  • the controller 400 may be implemented as an array of a plurality of logic gates, or may be implemented as a combination of a general purpose microprocessor and a memory storing a program that may be executed in the microprocessor.
  • the storage unit 600 may store data related to the operation and control of the active filter 150, and may store power consumption data consumed by the load L.
  • the controller may store the maximum power consumption allowance or the average power consumption allowance as a reference value, and provide the stored data to the controller 400 to obtain the stored data. It can be used to compare the power consumption of one load (L).
  • the power consumption data of the load L is a value required to manage and control the power consumption of the plurality of loads L on the power management system, and the power consumed by the plurality of loads L is the amount of the individual load L. Or it may be a reference for determining whether more or less than the reference value in view of the total load (L) amount.
  • the user may store a reference value of power consumption consumed by the load L connected to the active filter 150 using an input unit external to the active filter 150.
  • data about the electrical signal of the load (L) measured by the measuring unit 500 can also be stored in real time, the power consumption and the stored load (L) of the measured load (L) By comparing the power consumption of the can also store data on the power consumption of the adjusted load (L).
  • the storage unit 600 may also store preset power consumption data of another load L connected to the other active filter 150. As will be described later, one active filter 150 may receive data on power consumption of a load L connected to another active filter 150 from another active filter 150. It is possible to determine whether the current power consumption of the other load L exceeds the reference value by comparing the data of power consumption of the other load L stored with one data.
  • the amount of power consumption data reduced may also be stored in the storage unit 600. have.
  • the storage unit 600 may include, for example, high-speed random access memory, a magnetic disk, an SRAM, a DRAM, a ROM, or the like, but is not limited thereto. It doesn't happen.
  • the storage unit 600 may include a nonvolatile memory such as a flash memory, an erasable programmable read only memory (EPROM), and an electrically erasable programmable read only memory (EPROM).
  • the storage unit 600 may be detachable from the active filter 150.
  • the storage unit 600 may include a CF card (Compact Flash Card), a SD card (Secure Digital Card), an SM card (Smart Media Card), an MMC (Multimedia Card) or a memory stick.
  • the storage unit 600 may be provided outside the active filter 150 to transmit or receive data to the active filter 150 through a wired or wireless connection.
  • the communication unit 700 may include a transmission module 710 and a reception module 720, and may include at least one of data on power consumed by the load L and data of power consumption adjusted by comparing with a reference value of stored power consumption. One can send and receive.
  • the communication unit 700 may transmit a control signal to the load L to allow the load L to adjust the power consumption under the control of the control unit 400.
  • the communication unit 700 may be installed in the active filter 150 to perform wireless communication with other active filters 150, and may provide data related to control and operation of the active filter 150. You can give and receive. That is, the communicator 700 transmits at least one of data on power consumption of the load L acquired by the controller 400 and data on the adjusted power consumption to the active filter 150 installed in the other load L. It may be possible to receive at least one of the data on the power consumption of the other load (L) and the data on the regulated power consumption of the other load from the active filter 150 connected to the other load (L). By transmitting and receiving data through the wireless communication through the communication unit 700, it is possible to transmit and receive data and manage the power consumption of the load (L) using a network such as a building without the need for additional wiring.
  • the active filter 150 when the active filter 150 is divided into a sub active filter 151 and a main active filter 152, at least one sub active filter 151 is mutually connected using the communication unit 700 provided in each.
  • the power consumption data and the adjusted power consumption data of the load L may be transmitted and received.
  • the at least one sub active filter 151 may transmit power consumption data and adjusted power consumption data obtained from each load L to the main active filter 152 through the communication unit 700.
  • the active filter 152 may receive such data and use the data as the basis for power management of the loads L.
  • the communication unit 700 will be described as an example of a wireless communication unit, but at least one active filter 150 may exchange data with each other even through a wired communication network.
  • the wireless communication method may be used in a radio frequency (RF), Wi-Fi (Wireless Fidelity, Wi-Fi), Bluetooth, Zigbee, and near field fields.
  • RF radio frequency
  • Wi-Fi Wireless Fidelity, Wi-Fi
  • Bluetooth Zigbee
  • Zigbee Zigbee
  • near field fields An embodiment may exist in various ways, such as communication (NFC), ultra wide band (UWB) communication, and the active filter 150 may be capable of transmitting and receiving wireless communication signals with each other.
  • NFC communication
  • UWB ultra wide band
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a control flow of transmitting and receiving data between active filters according to an embodiment
  • FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a communication function of transmitting and receiving data between active filters according to an embodiment.
  • each of the at least one load L may be connected to an active filter 150, and each of the active filters 150 may acquire data on power consumption of each load.
  • the power consumption of the load L may be adjusted based on the obtained data and the stored data.
  • the data regarding the power consumption thus obtained and data about the adjusted power consumption may be transmitted to other active filters 150 in a wired / wireless communication manner through communication units 700 provided in the active filters 150.
  • an active filter 1 150a and an active filter 2 150b may be divided, and the active filter 1 150a and the active filter 2 150b may be connected to each other through the communication unit 700. Data regarding power consumption obtained from the load (L) can be exchanged.
  • the active filter 1 150a may acquire data regarding power consumed by the connected load L, and the controller 400 obtains reference power consumption data of the load L stored in the storage 600 and acquires the data. When the power consumption data obtained by comparing one power consumption data exceeds the stored data, the power consumption of the load L may be reduced.
  • the active filter 1 150a transmits the data regarding the power consumption of the load L and the reduced power consumption of the load L through the transmission module 710 included in the communication unit 700. Transmit to 150b.
  • the receiving module 720 included in the communication unit 700 of the active filter 2 150b receives data related to power consumption transmitted from the transmitting module 710 of the active filter 1 150a and stores the data in the storage unit 600. Alternatively, it may be used for power management of the load L as compared with data on power consumption already stored in the storage unit 600 of the active filter 2 150b. Furthermore, the active filter 2 150b may transmit at least one of data about power consumption of the load L received from the active filter 1 150a through the reception module 720 and data regarding adjusted power consumption. 710 may be transmitted to another active filter 150.
  • the active filter 2 150b may acquire data on power consumed by the connected load L, and the controller 400 included in the active filter 2 150b may be stored in the storage 600.
  • the power consumption data obtained by comparing the reference power consumption data of the load L with the acquired power consumption data exceeds the stored data, the power consumption of the load L may be reduced.
  • the active filter 2 150b uses the transmission module 710 included in the communication unit 700 to transmit data related to the power consumption of the load L and the data related to the reduced power consumption of the load L as the active filter 1. Transmission can be made to 150a.
  • the receiving module 720 included in the communication unit 700 of the active filter 1 150a receives data about power consumption transmitted from the transmitting module 710 of the active filter 2 150b and stores the data in the storage unit 600. Alternatively, the data may be used for power management of the load L in comparison with data on power consumption already stored in the storage unit 600 of the active filter 1 150a. Further, the active filter 1 150a transmits at least one of data on power consumption of the load L received from the active filter 2 150b through the receiving module 720 and data on the adjusted power consumption. 710 may be transmitted to another active filter 150.
  • the number of loads L is large, and each load L may be connected to the active filter 150. have.
  • the active filter 150 may be divided into a sub active filter 151 and a main active filter 152, and the sub active filter 151 and the main active filter 152 may be connected to the load L, respectively.
  • Power consumption data may be obtained by measuring power consumed by the load L.
  • FIG. In FIG. 5, a plurality of loads connected to the sub active filter 151 will be described with reference to L1 to L4.
  • Each of the at least one sub-active filter 151 is connected to the load L, and adjusts the power consumption of the connected load L based on the power data consumed by the connected load L. That is, the subactive filter 151 may perform power management on the power consumption of the load L connected to itself, and the power of the power consumed by the load L connected to the other subactive filter 151. Management may not be performed.
  • data about the power consumed by the load L connected to the corresponding subactive filter 151 from the other subactive filter 151 may be received and stored in the storage unit 600, and through the communication unit 700. It can transmit to the main active filter 152.
  • controller 200 may receive data from which the power consumption of the load L connected thereto is adjusted from another sub-active filter 151 and store the data in the storage unit 600.
  • the sub active filter 151 connected to the load 1 (L1) is a sub active filter 151 connected to each of the load 2 (L2), the load 3 (L3), and the load 4 (L4).
  • Data about the power consumed by L1) and the adjusted power data may be transmitted.
  • the power data transmission and reception may be similarly applied to the sub active filter 151 connected to each of the load 2 (L2), the load 3 (L3), and the load 4 (L4).
  • the sub-active filters 151 are recited between RF (Radio Frequency), Wi-Fi (Wi-Fi), Bluetooth, Zigbee, near field communication (NFC), and Ultra Wide. It is possible to transmit and receive data by various wireless communication methods such as Band (UWB) communication, and can also transmit and receive data by wire communication instead of wireless communication method.
  • RF Radio Frequency
  • Wi-Fi Wi-Fi
  • Bluetooth Zigbee
  • NFC near field communication
  • Ultra Wide Ultra Wide. It is possible to transmit and receive data by various wireless communication methods such as Band (UWB) communication, and can also transmit and receive data by wire communication instead of wireless communication method.
  • UWB Band
  • the main active filter 152 may not be independently connected to the load (L). That is, the main active filter 152 may collectively manage the power consumed by the at least one load L on the power management system, and based on the stored power consumption data, each load L consumes it. To manage power.
  • 6 and 7 are conceptual diagrams illustrating a communication function of transmitting and receiving data between a sub active filter and a main active filter, according to an exemplary embodiment.
  • the main active filter 152 may not be independently connected to the load L or may be independently connected to the load L as illustrated in FIG. 7.
  • the main active filter 152 may serve to collectively manage power consumed by at least one other load L on the power management system.
  • the active filter 152 is independently connected to the load (L) it can manage the power consumed by the connected load (L) and other load (L).
  • the main active filter 152 has the same configuration as the sub active filter 151, but the sub active filter 151 can also operate as the main active filter 152 according to a preset value set in advance.
  • the filter 152 may also operate as the subactive filter 151.
  • each of the sub-active filters 151 connected to the at least one load L consumes data and power related to power consumption obtained from the load L through the communication unit 700.
  • the data whose power is adjusted may be transmitted to the main active filter 152.
  • Each of the subactive filters 151 may transmit data regarding power consumption of the load L received from the other subactive filter 151 to the main active filter 152.
  • the main active filter 152 may receive data regarding power consumed by the load L from the at least one subactive filter 151 through the communication unit 700.
  • the storage 600 of the main active filter 152 may store a reference power consumption value for power consumed by at least one load L, and the main active filter 152 may include at least one sub-active filter.
  • the power consumption data of the load L received from 151 and the reference power consumption value of the stored load L may be compared.
  • the subactive filter 151 receiving the control signal to reduce the power consumption from the main active filter 152 reduces the amount of operation of the load (L) connected by the control of the controller 400 or turns off the power supply.
  • the power consumption can be reduced through the blocking method.
  • the main active filter 152 does not transmit a control signal to reduce the power consumption to the sub active filter 151, and is connected to the sub active filter (L) connected to the load L that consumes power exceeding the reference value.
  • the power consumption of the load L may be reduced by directly controlling the control unit 400 of 151.
  • the sub active filters 151 connected to each of the at least one load reduce the power consumption of the direct load L under the control of the controller 400 based on the power consumption data of the obtained load L. And transmit the data regarding the reduced power consumption to the main active filter 152. Accordingly, the main active filter 152 may receive the adjusted power consumption data of the load L and store it in the storage unit 600, and the stored data may be used for power management of the entire load L.
  • RF Radio Frequency
  • Wi-Fi Wireless Fidelity, Wi-Fi
  • Bluetooth Zigbee
  • NFC near field communication
  • UWB ultra wide band
  • FIGS. 5 to 7 the multi-type air conditioners 11a and 11b in which the active filter 150 is connected in series with the load L have been described as an embodiment. However, as shown in FIGS. 1B and 2B, the active filter 150 is illustrated. The same can be applied to the case where the load and L are connected in parallel.
  • FIG. 8 is a control flowchart of a power management system in which a main active filter performs power management according to power consumption data, according to an embodiment.
  • At least one sub-active filter 151 may be connected to at least one load L, respectively, to obtain power consumption data consumed by each load L.
  • the measuring unit 500 of the sub-active filter 151 may measure the electrical signal of the load L, and the control unit 400 based on the electrical signal of the load L received from the measuring unit 500.
  • the data regarding the power consumed by the furnace load L can be obtained.
  • the at least one subactive filter 151 may transmit the data regarding the power consumption of the obtained load L to another subactive filter 151 through the transmitting module 710 of the communication unit 700 (S105).
  • the other subactive filter 151 that has received the data may similarly transmit data regarding power consumption of the load L to the main active filter 152 (S110).
  • the at least one sub-active filter 151 may transmit the data on the power consumption of the obtained load (L) directly to the main active filter 152 through the transmission module 710 of the communication unit 700 ( S110).
  • the main active filter 152 may compare the power consumption data of the load L received in step S110 with the reference power consumption data of the load L stored in the storage unit 600 (S115). That is, since the reference power consumption data of at least one load L connected to at least one sub active filter 151 is stored in the storage unit 600 of the main active filter 152, the at least one sub The active filter 151 may compare the current power consumption data of the load L that is obtained and transmitted to the main active filter 152.
  • the controller 400 of the main active filter 152 may determine whether the current power consumption data of the load L exceeds the reference power consumption data of the load L stored in the storage 600 (S120).
  • the main active filter 152 may reduce the power consumption of the corresponding load L ( S125). That is, the control unit 400 of the main active filter 152 calculates and calculates the power consumption reduction amount of the load L and, accordingly, outputs data for reducing the operation amount of the load L and outputs the corresponding data through the communication unit 700. To the communication unit 700 of the sub-active filter 151 connected to the load (L), the control unit 400 of the sub-active filter 151 receiving the data is calculated and adjusted in the main active filter 152 The power consumption of the connected load L may be reduced based on the adjusted power consumption adjustment value.
  • FIG. 9 is a control flowchart of a power management system in which a subactive filter performs power management according to power consumption data, according to an exemplary embodiment.
  • At least one sub-active filter 151 may be connected to at least one load L, respectively, to obtain power consumption data consumed by each load L.
  • the measuring unit 500 of the sub-active filter 151 may measure the electrical signal of the load L, and the control unit 400 based on the electrical signal of the load L received from the measuring unit 500.
  • the data regarding the power consumed by the furnace load L can be obtained.
  • the at least one subactive filter 151 may transmit the data regarding the power consumption of the obtained load L to another subactive filter 151 through the transmitting module 710 of the communication unit 700 (S105).
  • the other subactive filter 151 that has received the data may similarly transmit data regarding power consumption of the load L to the main active filter 152 (S110).
  • the at least one sub-active filter 151 may transmit the data on the power consumption of the obtained load (L) directly to the main active filter 152 through the transmission module 710 of the communication unit 700 ( S110).
  • the main active filter 152 may compare the power consumption data of the load L received in step S110 with the reference power consumption data of the load L stored in the storage unit 600 (S115). That is, since the reference power consumption data of at least one load L connected to at least one sub active filter 151 is stored in the storage unit 600 of the main active filter 152, the at least one sub The active filter 151 may compare the current power consumption data of the load L that is obtained and transmitted to the main active filter 152.
  • the controller 400 of the main active filter 152 may determine whether the current power consumption data of the load L exceeds the reference power consumption data of the load L stored in the storage 600 (S120).
  • the main active filter 152 subactivates a control signal for reducing the power consumption of the load L.
  • the filter 151 may be transmitted (S130).
  • the main active filter 152 transmits a control signal that the power consumption of the current load L exceeds the reference power consumption of the stored load L through the transmission module 710 of the communication unit 700.
  • the control unit 400 of the sub-active filter 151 receiving the control signal may be transmitted to the sub-active filter 151 connected to the control unit (S130), and the reference consumption of the load L stored in the storage unit 600 is stored.
  • the power consumption of the load L may be reduced based on the power data (S135).
  • FIG. 10 is a control flowchart of a power management system in which power consumption is adjusted in a subactive filter according to power consumption data, and a main active filter manages power consumption of an entire load.
  • At least one sub-active filter 151 may be connected to at least one load L, respectively, to obtain power consumption data consumed by each load L.
  • the measuring unit 500 of the sub-active filter 151 may measure the electrical signal of the load L, and the control unit 400 based on the electrical signal of the load L received from the measuring unit 500.
  • the data regarding the power consumed by the furnace load L can be obtained.
  • the control unit 400 of the subactive filter 151 may compare the obtained power consumption data of the load L with reference power consumption data of the load L stored in the storage unit 600 (S200). That is, since the reference power consumption data for the load L connected to the subactive filter 151 is stored in the storage unit 600 of the subactive filter 151, the control unit 400 acquires It can be compared with data on power consumption.
  • controller 400 of the subactive filter 151 may determine whether the current power consumption data of the load L exceeds the reference power consumption data of the load L stored in the storage unit 600 (S210).
  • the sub-active filter 151 may reduce the power consumption of the load L (S215). That is, the required value of the amount of power consumption reduction of the load L calculated and calculated by the controller 400 of the subactive filter 151 and the data for reducing the operation amount of the load L are calculated and connected. The power consumption of the load L can be reduced.
  • control unit 400 of the subactive filter 151 transmits data regarding power consumption of the load L adjusted by the control unit 400 of the subactive filter 151 to the main active filter 152. It may be determined whether or not (S220).
  • the main active filter 152 receives data regarding the power consumed by the at least one load L connected to the at least one sub-active filter 151 and the data in which the power consumed by the load L is adjusted. It is to determine whether it will be used to manage the power of the entire power management system.
  • the main active filter 152 grasps the adjusted power consumption of each of the loads L and totals it. Since power consumption must be managed on the power system, the sub-active filter 151 may transmit data about the adjusted power consumption of the load L to the main active filter 152 (S225).
  • the main active filter 152 manages power consumption of the entire load L included in the power management system based on data on the adjusted power consumption of the load L received from the at least one subactive filter 151. It may be (S230).
  • FIG. 11 is a control flowchart of a power management system in which a main active filter performs power management according to power rate data, according to an exemplary embodiment.
  • At least one sub-active filter 151 is connected to at least one load L, respectively, to calculate power rate data based on power consumption of each load L. Can be obtained (S300).
  • the power charge based on the power consumption of the load L may be a cumulative charge of power consumed by the load L or an average charge of power consumption.
  • the measuring unit 500 of the sub-active filter 151 may measure an electrical signal of the load L, and the control unit 400 may load based on the electrical signal of the load L received from the measuring unit 500. It is possible to obtain data regarding the power rate consumed by (L).
  • the at least one sub-active filter 151 may transmit data on power rates based on the obtained power consumption of the load L to another sub-active filter 151 through the transmission module 710 of the communication unit 700.
  • the other sub-active filter 151 that has received the data may similarly transmit data about the power charge based on the power consumption of the load L to the main active filter 152 (S310).
  • the at least one sub-active filter 151 transmits data on a power charge based on the power consumption of the obtained load L to the main active filter 152 directly through the transmission module 710 of the communication unit 700. It may be (S310).
  • the main active filter 152 may compare the power rate data of the load L received in step S110 with the reference power rate data of the load L stored in the storage 600 (S315). That is, since the storage unit 600 of the main active filter 152 stores reference power charge data for at least one load L connected to the at least one sub active filter 151, the at least one sub It may be compared with the power bill data based on the current power consumption of the load L obtained by the active filter 151 and transmitted to the main active filter 152.
  • the control unit 400 of the main active filter 152 may determine whether the power rate based on the current power consumption of the load L exceeds the reference power rate of the load L stored in the storage unit 600 (S320). .
  • the main active filter 152 may reduce the power consumption of the corresponding load L. It may be (S325). That is, the control unit 400 of the main active filter 152 calculates and calculates the power consumption reduction amount of the load L and, accordingly, outputs data for reducing the operation amount of the load L and outputs the corresponding data through the communication unit 700. To the communication unit 700 of the sub-active filter 151 connected to the load (L), the control unit 400 of the sub-active filter 151 receiving the data is calculated and adjusted in the main active filter 152 The power consumption of the connected load L may be reduced based on the adjusted power consumption adjustment value.
  • FIG. 12 is a control flowchart of a power management system in which a subactive filter performs power management according to power rate data, according to an exemplary embodiment.
  • At least one sub-active filter 151 is connected to at least one load L, respectively, to calculate power rate data based on power consumption of each load L. Can be obtained (S300).
  • the power charge based on the power consumption of the load L may be a cumulative charge of power consumed by the load L or an average charge of power consumption.
  • the measuring unit 500 of the sub-active filter 151 may measure an electrical signal of the load L, and the control unit 400 may load based on the electrical signal of the load L received from the measuring unit 500. It is possible to obtain data regarding the power rate consumed by (L).
  • the at least one sub-active filter 151 may transmit data on power rates based on the obtained power consumption of the load L to another sub-active filter 151 through the transmission module 710 of the communication unit 700.
  • the other sub-active filter 151 that has received the data may similarly transmit data about the power charge based on the power consumption of the load L to the main active filter 152 (S310).
  • the at least one sub-active filter 151 transmits data on a power charge based on the power consumption of the obtained load L to the main active filter 152 directly through the transmission module 710 of the communication unit 700. It may be (S310).
  • the main active filter 152 may compare the power rate data of the load L received in step S110 with the reference power rate data of the load L stored in the storage 600 (S315). That is, since the storage unit 600 of the main active filter 152 stores reference power charge data for at least one load L connected to the at least one sub active filter 151, the at least one sub It may be compared with the power bill data based on the current power consumption of the load L obtained by the active filter 151 and transmitted to the main active filter 152.
  • the control unit 400 of the main active filter 152 may determine whether the power rate based on the current power consumption of the load L exceeds the reference power rate of the load L stored in the storage unit 600 (S320). .
  • the main active filter 152 subactivates a control signal for reducing the power consumption of the load L.
  • the filter 151 may be transmitted (S330).
  • the main active filter 152 corresponds to a control signal that the power rate based on the power consumption of the current load L exceeds the reference power rate of the stored load L through the transmission module 710 of the communication unit 700.
  • the control unit 400 of the sub-active filter 151 which is transmitted to the sub-active filter 151 connected to the load L, and receives the control signal, may refer to the reference of the load L stored in the storage unit 600.
  • the power consumption of the load L may be reduced based on the power consumption data in operation S335.
  • FIG. 13 is a control flowchart of a power management system in which power consumption is adjusted in a subactive filter according to power rate data based on power consumption, and a main active filter manages power consumption of an entire load.
  • At least one sub-active filter 151 is connected to at least one load L, respectively, to calculate power rate data based on power consumption of each load L. Can be obtained (S300).
  • the power charge based on the power consumption of the load L may be a cumulative charge of power consumed by the load L or an average charge of power consumption.
  • the measuring unit 500 of the sub-active filter 151 may measure the electrical signal of the load L, and the control unit 400 based on the electrical signal of the load L received from the measuring unit 500. It is possible to obtain data on the power charge consumed by the furnace load L.
  • the control unit 400 of the subactive filter 151 may compare the obtained power rate data of the load L with reference power rate data of the load L stored in the storage unit 600 (S400). That is, since the reference power charge data for the load L connected to the subactive filter 151 is stored in the storage unit 600 of the subactive filter 151, the control unit 400 acquires It can be compared with data on power bills.
  • control unit 400 of the sub-active filter 151 may determine whether the power rate data based on the current power consumption of the load L exceeds the reference power rate data of the load L stored in the storage unit 600. (S410).
  • the sub active filter 151 does not need to adjust the power consumption of the load L to which the sub active filter 151 is connected.
  • the process of acquiring can be repeated.
  • the sub-active filter 151 may reduce the power consumption of the load L (S415). That is, the required value of the amount of power consumption reduction of the load L calculated and calculated by the controller 400 of the subactive filter 151 and the data for reducing the operation amount of the load L are calculated and connected. The power consumption of the load L can be reduced.
  • the control unit 400 of the subactive filter 151 transmits data regarding power consumption of the load L adjusted by the control unit 400 of the subactive filter 151 to the main active filter 152. It may be determined whether or not (S420). This is because the power consumed by the at least one load L connected to the at least one subactive filter 151 in the main active filter 152 and the power consumed by the load L and the data on the power charge based thereon are adjusted. Received data to determine whether or not it will be used to manage power and power bills throughout the power management system.
  • the main active filter 152 adjusts the loads of the respective loads L. Since the power consumption and the power rate must be known and the power consumption and power rate must be managed in the entire power system, the sub-active filter 151 is connected to the main active filter 152 regarding the regulated power consumption of the load L. Data may be transmitted (S425).
  • the main active filter 152 consumes the total load L included in the power management system based on data on the adjusted power consumption and the power charge of the load L received from the at least one sub-active filter 151. Power may be managed (S430).

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Abstract

액티브 필터 및 이를 포함하는 전력 관리 시스템에 관한 것으로, 고조파를 제거하는 기능을 가진 액티브 필터를 이용하여 전력을 관리하고, 전력에 관한 데이터를 송수신 할 수 있는 액티브 필터 및 이를 포함하는 전력 관리 시스템에 관한 기술이다. 일 실시예에 따른 액티브 필터는, 부하에 전기적으로 연결되어 전원 전류의 고조파를 저감시키는 액티브 필터에 있어서, 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득하고, 획득한 데이터에 기초하여 부하가 소비하는 전력을 조절하는 제어부, 획득된 데이터 및 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

액티브 필터 및 그 제어방법, 액티브 필터를 포함하는 전력 관리 시스템
개시된 발명은 고조파를 제거하는 기능을 가진 액티브 필터를 이용하여 전력을 관리하고, 전력에 관한 데이터를 송수신 할 수 있는 액티브 필터 및 이를 포함하는 전력 관리 시스템에 관한 것이다.
액티브 필터(Active Filter)는 임의의 파형을 발생시킬 수 있는 고주파 인버터를 이용하여, 부하로부터 발생하는 고조파 성분과 역위상의 고조파 성분을 회로에 주입하여 불필요한 성분을 상쇄시키고, 무효전력의 조류보상을 수행하는 장치로 액티브 파워 필터(Active Power Filter) 또는 능동형 전력 필터라고도 한다.
일반적으로, 스위칭 파워 서플라이(switching power supply), 컴퓨터, 공기조화기 등과 같은 전자 기기의 사용이 증대됨에 따라 가정이나 산업현장에서 사용하는 전력의 부하가 점차 비선형으로 바뀌어 가고 있는 추세이다.
이 때, 전력 부하가 비선형으로 바뀌면, 50Hz 혹은 60Hz의 주파수를 갖는 전압/전류 형태의 교류신호에 비선형 부하로 인한 왜곡이 발생하여 50Hz 혹은 50Hz의 기본 주파수 성분 이외에 기본 주파수 성분의 정수배에 해당하는 고조파(harmonic wave) 성분들이 발생하게 된다. 이러한 고조파 성분들로 인하여 교류신호의 순간 최대치는 비선형 왜곡이 발생하기 전의 기본 주파수로만 구성되는 순수한 교류신호에 비하여 커질 수 있기 때문에, 전류 혹은 전압 정격 초과로 인한 전력 장치의 고장이 발생하고, 과도한 전력 손실이 발생할 수 있으므로 이를 해결하기 위해 액티브 필터가 사용되어 고조파를 제거하고 부하로 안정적인 전력을 공급할 수 있다.
또한, 정보통신기술의 발전으로 인해 전기를 사용하는 전기기기들의 수가 비약적으로 증가하여 이로 인해 전력의 소비량이 해가 갈수록 증가하고 있다. 이에 따라 전력 회사 측은 전력 소비 측과 유, 무선 통신을 수행하여 전력 소비 측의 전력 소비량을 원격 계측하고, 원격 계측 결과에 기초하여 전력의 생산 및 공급을 제어함으로써 전력 설비의 과부하를 방지하고 전력 소비 측에 안정적인 전력을 공급한다. 이 때, 전력을 소비하는 부하 측에서 전력 소비량을 측정하고 이를 모니터링 함으로써 전력 소비를 관리하기 위한 다양한 연구가 행해지고 있다.
개시된 발명은, 부하가 소비하는 전력을 모니터링 하여 전력을 관리하고, 유무선 통신을 이용하여 부하의 소비 전력에 관한 데이터를 송수신 할 수 있는 액티브 필터 및 이를 포함하는 전력 관리 시스템에 관한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 액티브 필터는,
부하 전원 전류의 고조파를 저감시키는 액티브 필터에 있어서, 상기 부하는 전자기기를 포함하고, 상기 부하의 전기 신호를 측정하는 측정부, 상기 측정된 부하의 전기 신호에 기초하여 상기 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득하고, 상기 데이터와 상기 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 비교한 결과에 기초하여 상기 부하가 소비하는 전력을 조절하는 제어부 및 상기 획득된 데이터 및 상기 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 송신하는 통신부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 측정부에서 측정된 전기 신호에 기초한 상기 부하의 소비 전력 데이터와 상기 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 비교하여, 상기 부하의 소비 전력이 상기 미리 설정된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 부하의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 부하의 소비 전력과 상기 저장부에 저장된 소비 전력 데이터를 비교하여, 상기 부하의 소비 전력이 상기 저장된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 부하의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 전기 신호는, 상기 부하의 동작에 기초한 전력 신호, 전압 신호, 전류 신호 중 적어도 하나의 신호를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 상기 획득된 부하의 소비 전력에 관한 데이터 및 상기 조절된 부하의 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 다른 부하에 연결된 액티브 필터로 송신하고, 상기 다른 부하에 연결된 액티브 필터로부터 상기 다른 부하의 소비 전력에 관한 데이터 및 상기 다른 부하의 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 무선 통신 방식으로 상기 데이터를 송수신 하는 것을 포함하고, 상기 무선 통신 방식은, RF(Radio Frequency), 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 엔에프씨(near field communication: NFC), 초광대역(Ultra Wide Band: UWB)통신을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 통신부가 수신한 적어도 하나의 다른 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 미리 설정된 상기 적어도 하나의 다른 부하의 소비 전력 데이터와 비교하여, 상기 적어도 하나의 다른 부하의 소비 전력이 상기 미리 설정된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 적어도 하나의 다른 부하가 소비하는 전력을 감소시키는 제어 신호를 송출할 수 있다.
또한, 상기 저장부는, 상기 적어도 하나의 다른 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 통신부가 수신한 적어도 하나의 다른 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 상기 저장부에 미리 저장된 상기 적어도 하나의 다른 부하의 소비 전력 데이터와 비교하여, 상기 적어도 하나의 다른 부하의 소비 전력이 상기 미리 저장된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 적어도 하나의 다른 부하가 소비하는 전력을 감소시키는 제어 신호를 송출할 수 있다.
또한, 상기 부하가 포함하는 전자기기는, 시스템 에어컨, 냉장고, 세탁기를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 액티브 필터는,
부하의 전기 신호를 측정하는 측정부, 상기 측정된 부하의 전기 신호에 기초하여 상기 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득하고, 상기 데이터와 상기 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 비교한 결과에 기초하여 상기 부하가 소비하는 전력을 조절하는 제어부, 및 상기 획득된 데이터 및 상기 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 무선 통신 방식으로 송수신하는 무선 통신부를 포함한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 액티브 필터 제어방법은,
부하 전원 전류의 고조파를 저감시키는 액티브 필터 제어방법에 있어서, 상기 부하의 전기 신호를 측정하고, 상기 측정된 부하의 전기 신호에 기초하여 상기 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득하고, 상기 데이터와 상기 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 비교한 결과에 기초하여 상기 부하가 소비하는 전력을 조절하고, 상기 획득된 데이터 및 상기 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 송수신하는 것을 포함한다.
또한, 상기 부하가 소비하는 전력을 조절하는 것은, 상기 측정된 전기 신호에 기초한 상기 부하의 소비 전력 데이터와 상기 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 비교하여, 상기 부하의 소비 전력이 상기 미리 설정된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 부하의 소비 전력을 감소시키는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 저장하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 부하가 소비하는 전력을 조절하는 것은, 상기 부하의 소비 전력과 상기 저장된 소비 전력 데이터를 비교하여, 상기 부하의 소비 전력이 상기 저장된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 부하의 소비 전력을 감소시키는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 획득된 데이터 및 상기 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 송수신하는 것은, 상기 획득된 부하의 소비 전력에 관한 데이터 및 상기 조절된 부하의 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 다른 부하에 연결된 액티브 필터로 송신하고, 상기 다른 부하에 연결된 액티브 필터로부터 상기 다른 부하의 소비 전력에 관한 데이터 및 상기 다른 부하의 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 수신하는 것을 포함할 수 있다.또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 액티브 필터를 포함하는 전력 관리 시스템은,
적어도 하나의 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득하고, 상기 데이터를 송신하는 적어도 하나의 서브 액티브 필터 및 상기 적어도 하나의 서브 액티브 필터로부터 수신한 데이터에 기초하여 상기 적어도 하나의 부하가 소비하는 전력을 조절하는 메인 액티브 필터를 포함한다.
또한, 상기 메인 액티브 필터는, 상기 적어도 하나의 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 액티브 필터는, 상기 적어도 하나의 부하의 소비 전력과 상기 저장부에 저장된 소비 전력 데이터를 비교하여, 상기 적어도 하나의 부하가 소비하는 전력이 상기 저장된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 적어도 하나의 서브 액티브 필터와 전기적으로 연결된 부하가 소비하는 전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 메인 액티브 필터는, 상기 적어도 하나의 부하의 소비 전력과 상기 저장부에 저장된 소비 전력 데이터를 비교하여, 상기 적어도 하나의 부하가 소비하는 전력이 상기 저장된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 적어도 하나의 부하의 소비 전력을 감소시키는 제어 신호를 상기 적어도 하나의 서브 액티브 필터로 송신할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 서브 액티브 필터는, 상기 메인 액티브 필터로부터 수신한 제어 신호에 기초하여 상기 적어도 하나의 서브 액티브 필터와 전기적으로 연결된 부하가 소비하는 전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 서브 액티브 필터는, 상기 획득한 데이터에 기초하여 상기 부하가 소비하는 전력을 조절할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 서브 액티브 필터는, 상기 조절된 소비 전력에 관한 데이터를 상기 메인 액티브 필터로 송신할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 서브 액티브 필터는, 상기 획득된 부하의 소비 전력에 관한 데이터 및 상기 조절된 부하의 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 다른 적어도 하나의 서브 액티브 필터로 송신할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 의하면, 고조파를 제거하기 위해 사용되는 액티브 필터가 측정하는 부하의 전기 신호에 대한 정보를 이용하여 부하가 소비하는 전력을 제어 및 조절할 수 있으므로 추가적인 설비를 설치할 필요 없이 부하의 소비전력을 제어하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 부하별로 연결되어 있는 복수의 액티브 필터가 유무선 통신망을 통해 연결되어 부하의 소비전력 및 전력 제어와 관련된 데이터를 송신 또는 수신 함에 따라 건물 등에서 사용되는 부하들의 소비 전력을 통합 제어할 수 있다.
도 1a는 일 실시예에 따라 액티브 필터와 공기조화기의 실외기가 직렬 연결된 구성도이다.
도 1b는 일 실시예에 따라 액티브 필터와 공기조화기의 실외기가 병렬 연결된 구성도이다.
도 2a는 일 실시예에 따라 액티브 필터와 공기조화기의 실외기가 직렬 연결된 멀티형 공기조화기의 구성도이다.
도 2b는 일 실시예에 따라 액티브 필터와 공기조화기의 실외기가 병렬 연결된 멀티형 공기조화기의 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 액티브 필터의 제어 흐름을 도시한 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 액티브 필터 상호간에 데이터를 송수신하는 제어 흐름을 도시한 블럭도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 액티브 필터 상호간에 데이터를 송수신하는 통신 기능을 도시한 개념도이다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따라 서브 액티브 필터와 메인 액티브 필터 사이에 데이터를 송수신하는 통신 기능을 도시한 개념도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 메인 액티브 필터가 소비 전력 데이터에 따라 전력 관리를 수행하는 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 서브 액티브 필터가 소비 전력 데이터에 따라 전력 관리를 수행하는 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 소비 전력 데이터에 따라 서브 액티브 필터에서 소비 전력을 조절하고 메인 액티브 필터가 전체 부하의 소비 전력을 관리하는 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 메인 액티브 필터가 전력 요금 데이터에 따라 전력 관리를 수행하는 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 서브 액티브 필터가 전력 요금 데이터에 따라 전력 관리를 수행하는 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 소비 전력에 기초한 전력 요금 데이터에 따라 서브 액티브 필터에서 소비 전력을 조절하고 메인 액티브 필터가 전체 부하의 소비 전력을 관리하는 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도 면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람 직한 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 이러한 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 이러한 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 액티브 필터 및 그 제어방법을 후술된 실시예들에 따라 상세하게 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 구성요소를 나타내며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하 설명하는 액티브 필터 및 그 제어방법은 액티브 필터가 연결되는 부하가 공기조화기와 같은 대형 부하인 경우를 예로 들어 설명한다. 특히, 건물 등에서 사용되는 중앙 제어식 덕트형 공기조화기를 실시예로 한다. 다만, 액티브 필터는 공기조화기 이외에도 다양한 부하에 연결될 수 있으므로, 본 명세서에서 설명하는 실시예에 국한되지 않는다. 즉, 개시된 명세서에서 부하는 전자기기에 해당하고 전자기기는 시스템 에어컨 뿐만 아니라 냉장고, 세탁기 등의 부하에 해당할 수 있다.
도 1a는 일 실시예에 따라 액티브 필터와 공기조화기의 실외기가 직렬 연결된 구성도이고, 도 1b는 일 실시예에 따라 액티브 필터와 공기조화기의 실외기가 병렬 연결된 구성도이다. 도 2a는 일 실시예에 따라 액티브 필터와 공기조화기의 실외기가 직렬 연결된 멀티형 공기조화기의 구성도이고, 도 2b는 일 실시예에 따라 액티브 필터와 공기조화기의 실외기가 병렬 연결된 멀티형 공기조화기의 구성도이다.
도 1a및 도 1b를 참조하면, 일 실시예에 따른 공기조화기(10a, 10b)는 공기조화기에 전원을 공급하는 교류(AC) 전원, 실외 공간에 마련되어 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외기(100), 실내 공간에 마련되어 실내 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실내기(미도시)를 포함할 수 있다.
실외기(100)는 기상 냉매를 압축하는 압축기, 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외 열교환기, 압축기에서 토출된 냉매를 실외 열교환기와 실내기 가운데 어느 하나로 선택적으로 안내하는 사방밸브, 난방 시에 실외 열교환기로 안내되는 냉매를 감압하는 실외 팽창밸브, 액상 냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하는 어큐물레이터를 포함할 수 있다.
실내기는 실내 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실내 열교환기와, 냉방 시 실내 열교환기로 제공되는 냉매를 감압하는 실내 팽창밸브를 포함할 수 있다.
공기조화기(10a, 10b)가 냉방 모드인 경우 냉매는 실외기(100)의 압축기에 의하여 고압으로 압축되고, 압축된 냉매는 사방밸브에 의하여 실외 열교환기로 안내될 수 있다. 압축된 냉매는 실외 열교환기에서 응축되며, 응축되는 동안 냉매는 실외 공기로 잠열을 방출한다. 응축된 냉매는 실내기로 안내될 수 있다.
실내기로 안내된 냉매는 실내기에 마련된 실내 팽창밸브에서 감압된 후 실내 열교환기에서 증발된다. 증발되는 동안 냉매는 실내 공기로부터 잠열을 흡수한다. 이와 같이 냉방 모드 시에 공기조화기(10a)는 실내 열교환기에서 발생하는 냉매와 실내 공기 사이의 열교환을 이용하여 실내 공기를 냉각시킬 수 있다.
증발된 냉매는 실외기(100)로 안내되고, 실외기(100)의 어큐뮬레이터에서 미쳐 증발되지 못한 액상 냉매와 증발된 기상 냉매로 분리된 후 기상 냉매가 압축기로 제공된다. 압축기로 안내된 냉매는 압축되고, 다시 사방밸브로 제공됨으로써 상술한 냉매 순환을 반복할 수 있다.
요약하면, 냉방 모드에서 공기조화기(10a, 10b)는 실내기에서 실내 공기의 열에너지를 흡수하고, 실외기(100)에서 실외로 열에너지를 방출함으로써 실내의 열에너지를 실외로 방출한다.
공기조화기(10a, 10b)의 난방 모드인 경우 냉매는 실외기(100)의 압축기에 의하여 고압으로 압축되고, 압축된 냉매는 실내기로 안내될 수 있다.
냉매는 실내기에 마련된 실내 열교환기에서 응축된다. 응축되는 동안 냉매는 실내 공기로 잠열을 방출한다. 이와 같이 난방 모드 시에 공기조화기(10a, 10b)는 실내 열교환기에서 발생하는 냉매와 실내 공기 사이의 열교환을 이용하여 실내 공기를 가열할 수 있다. 응축된 냉매는 실내 팽창밸브에서 감압된 후 실외기(100)로 안내될 수 있다.
실외기(100)로 안내된 냉매는 실외기(100)에 마련된 실외 팽창밸브에서 감압된 후 실외 열교환기에서 증발된다. 증발된 냉매는 실외기(100)의 어큐뮬레이터에서 미쳐 증발되지 못한 액상 냉매와 증발된 기상 냉매로 분리된 후 기상 냉매가 압축기로 제공된다. 압축기로 안내된 냉매는 압축되고, 다시 사방밸브로 제공됨으로써 상술한 냉매 순환을 반복할 수 있다.
요약하면, 난방 모드에서 공기조화기(10a, 10b)는 실외기(100)에서 실외 공기의 열에너지를 흡수하고, 실내기에서 실내로 열에너지를 방출함으로써 실외의 열에너지를 실내로 전달할 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 멀티형 공기조화기(11a, 11b)는 실외 공간에 마련되어 실외 공기와 냉매 사이의 열교환을 수행하는 실외기(100a), 실내 공간에 마련되어 실내 공기와 냉매 사이에 열교환을 수행하는 복수의 실내기(미도시), 실외기(100a)로부터 공급되는 냉매를 실내기로 분배하고 냉방 또는 난방이 선택적으로 수행되도록 하는 분배기(미도시)를 포함할 수 있다.
실외기(100a)는 도 1a 및 도 1b의 실외기(100)와 실질적으로 동일하며 멀티형 공기조화기(10a, 10b)의 냉방 및 난방에 대한 냉매의 순환 과정도 이하 도 1a 및 도 1b와 중복되므로 자세한 설명은 생략한다.
도 1a 내지 도 1b에 도시된 바와 같이, 실외기(100, 100a)는 액티브 필터(150)에 연결되어 있을 수 있다. 실외기(100, 100a)는 부하에 해당하며, 액티브 필터(150)는 실외기(100, 100a)로 연결되는 선로상에 설치되어 실내기(200)를 제어함에 있어 전압/전류 형태의 교류신호에 비선형 부하로 인해 발생하는 고조파 성분들을 제거할 수 있다.
액티브 필터(150)는 단일의 부하 또는 복수의 부하에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있고, 부하의 전류를 센싱하여 고조파 전류를 제거할 수 있다. 즉, 도 1a에 도시된 바와 같이, 액티브 필터(150)와 실외기(100)는 직렬로 연결될 수 있고, 도 1b에 도시된 바와 같이, 액티브 필터(150)와 실외기(100)가 병렬로 연결될 수 있다. 직렬 또는 병렬로 연결되는 것은 액티브 필터(150)의 방식에 따라 다를 수 있다.
또한, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 멀티형 공기조화기(11a, 11b)는 건물 등의 중앙 제어 시스템에 의해 건물 전체에 대한 냉방 또는 난방을 수행하는 대형 부하에 해당한다. 따라서, 이러한 대형 부하를 사용함에 있어서 각각의 부하에서 소비되는 전력을 모니터링 하여 각각의 부하에서 소비되는 전력을 제어 및 관리함으로써, 전체 부하의 소비 전력을 통합 관리해야 할 필요성이 있다.
도 2a 및 도 2b를 참고하면, 멀티형 공기조화기(11a, 11b)에 있어서도 액티브 필터(150)는 실외기(100) 각각에 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 연결 방식은 일 실시예에 불과하며, 액티브 필터(150)의 종류 또는 결선 방식에 따라 다양한 실시예가 존재할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 복수의 액티브 필터(150)는 도 1a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 공기조화기(10a 내지 11b)의 실외기(100, 100a) 각각에 연결되어 각각의 부하에서 소비되는 전력에 관한 데이터를 획득할 수 있다.
또한, 획득한 부하의 소비 전력 데이터에 기초하여 부하가 소비하는 전력을 조절할 수 있고, 부하의 소비 전력에 대한 데이터 및 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 복수의 액티브 필터 상호간에 유무선 통신을 이용하여 송수신 할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 액티브 필터의 제어 흐름을 도시한 블록도이다.
도 3을 참고하면, 일 실시예에 따른 액티브 필터(150)는 부하(L)가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득하고, 획득한 데이터에 기초하여 부하가 소비하는 전력을 조절하는 제어부(400), 부하(L)의 전기 신호를 측정하는 측정부(500), 액티브 필터(150)의 제어와 관련된 데이터를 저장하는 저장부(600), 액티브 필터(150) 및 전력 관리 시스템에 필요한 데이터를 송수신하는 통신부(700)를 포함할 수 있다.
측정부(500)는 부하(L)가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득하기 위해 부하(L)의 전기 신호를 측정할 수 있다. 부하(L)는 공기조화기(10a 내지 11b) 등의 대형 부하에 해당하므로 부하(L)가 소비하는 소비 전력에 대한 데이터를 획득하여 전력 관리를 하기 위함이다.
측정부(500)는 전기적으로 연결된 부하(L)의 전기 신호를 측정하여 제어부(400)에 전송할 수 있다. 이 때, 전기 신호는 부하(L)의 동작에 기초한 전력 신호, 전압 신호, 전류 신호 중 적어도 하나의 신호일 수 있다.
이러한 측정부(500)는 단상 또는 삼상에 대한 전압을 측정하는 전압 측정부, 전류를 측정하는 전류 측정부 및 전력을 측정하는 전력 측정부 중 적어도 하나의 측정부를 포함할 수 있다.
측정부(500)는 전류를 측정하는 전류 측정부 및 전원 단의 두 접점(단상) 또는 세 접점(3상)에 연결되어 두 접점 또는 세 접점에서의 전압을 측정하는 전압 측정부를 포함하고, 전압과 전류의 함수로 전력을 산출하여 출력하는 것도 가능하다. 이러한 경우에 부하(L)가 소비하는 소비 전력은 제어부(500)에서 산출하는 것도 가능하다.
여기서 전류 측정부는 전류가 흐르는 도선 사이에 연결된 전류계 또는 도선 주위에 감긴 CT(Current Transformer) 등의 코일을 포함할 수 있다.
또한, 측정부(500)는 부하(L)에 흐르는 전류를 측정하는 전류 측정부만을 포함하는 것도 가능하다. 이 때, 측정부(120)는 일정 전압과 측정된 전류에 기초하여 전력을 산출하고 산출된 전력을 출력할 수 있다. 이러한 경우에 부하(L)가 소비하는 소비 전력은 제어부(500)에서 산출하는 것도 가능하다.
즉, 각 부하에는 상용 전원이 인가되고, 이로 인해 각 부하에 인가되는 전압은 거의 일정하기 때문에, 일정 전압을 미리 획득한 후 측정부(500)에 저장함으로써 측정부(500)에서 전력 출력 시 저장된 일정 전압을 이용할 수 있도록 할 수 있다.
제어부(400)는 액티브 필터(150)의 동작에 관한 제어 흐름을 총괄할 수 있다. 액티브 필터(150)는 부하(L) 동작 시에 부하(L)로부터 발생하는 고조파 성분을 제거하기 위하여 역위상의 고조파 성분을 회로에 주입할 수 있다. 제어부(400)는 측정부(500)가 측정한 부하(L)의 전기 신호에 기초하여 부하(L)의 동작으로부터 발생하는 고조파 성분을 제거하기 위한 제어 신호를 송출할 수 있다. 액티브 필터(150)의 고조파 제거에 관한 기술은 이미 많은 분야에서 다양하게 사용되고 있는 기술에 해당하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
제어부(400)는 부하(L)가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득하고, 획득한 데이터에 기초하여 부하(L)가 소비하는 전력을 조절할 수 있다. 구체적으로, 측정부(500)는 부하(L)의 전기 신호를 측정하여, 제어부(400)로 전달할 수 있고, 제어부(400)는 측정부(500)로부터 수신한 부하(L)의 전기 신호에 기초하여 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득할 수 있다.
또한, 제어부(400)는, 측정부(500)가 측정한 부하(L)의 전기 신호에 기초하여, 부하(L)에서 소비 전력이 조절될 수 있도록 통신부(700)를 통해 제어 신호를 부하(L)에 송신할 수 있다.
앞선 기술에 의한 액티브 필터(150)는 부하(L)의 동작으로부터 발생하는 고조파 전류를 제거하기 위해 부하(L)의 전기 신호를 측정하는 측정부(500)와 같은 구성을 포함하고 있었는바, 개시된 발명의 일 실시예에 따라 부하(L)가 소비하는 전력에 기초하여 대형 부하 등에서 사용되는 복수의 부하(L)들의 전력을 관리하는 데 액티브 필터(150)가 사용될 수 있다.
제어부(400)는 측정부(500)로부터 측정되어 전달 받은 전기 신호, 즉, 전력 신호, 전압 신호, 전류 신호 중 적어도 하나의 신호에 기초하여 측정부(500)와 전기적으로 연결되어 있는 부하(L)가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득할 수 있다. 측정부(500)가 측정하는 전기 신호는 동작하는 부하(L)의 고유 정보를 포함하고 있는데, 즉, 전기 신호의 파형, 초기 동작 시에 전기 신호에 포함되어 있는 특징적인 파형, 전기 신호에 포함되어 있는 일정 주파수 대역의 노이즈 성분, 전기 신호에 포함되어 있는 기준 주파수에 대한 하모닉스 성분, 전기 신호에 포함되어 있는 고주파 신호, 전력량 및 이들 각각이 발생되는 패턴 정보 중 적어도 하나에 해당할 수 있다.
제어부(400)는 부하(L)의 전류 신호와 전압 신호 및 부하(L)의 동작 시간에 기초하여 부하(L)가 소비하는 소비 전력을 산출할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 산출한 소비 전력의 데이터와 저장부(600)에 미리 저장되어 있는 부하(L)의 소비 전력 데이터를 비교할 수 있다. 저장부(600)에 미리 저장되어 있는 부하(L)의 소비 전력 데이터는 사용자가 사전에 미리 저장해 놓은 소비 전력 데이터의 기준 값을 의미하며, 네트워크를 통해 외부의 서버에 저장된 데이터에 해당할 수도 있다. 즉, 액티브 필터(150)와 연결된 부하의 최대 전력 소비 허용치 또는 평균 전력 소비 허용치를 기준값으로 정하여 저장부(600)에 저장해 놓을 수 있고, 제어부(400)는 부하(L)의 현재 소비 전력을 저장부(600)에 저장되어 있는 기준 소비 전력과 비교하여, 부하(L)의 현재 소비 전력이 저장된 기준 소비 전력을 초과할 경우 부하(L)의 소비 전력을 감소시키기 위한 제어를 할 수 있다.
또한, 제어부(400)는 통신부(700)를 제어하여 부하(L)가 소비하는 소비 전력에 관한 데이터 및 제어부(400)가 감소시킨 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 다른 액티브 필터(150)로 송신하도록 제어할 수 있다. 액티브 필터(150)의 통신부(700)가 다른 액티브 필터(150)의 통신부(700)로부터 다른 부하(L)에서 소비하는 전력에 관한 데이터를 수신하는 경우, 제어부(400)는 다른 부하(L)에서 소비하는 전력이 저장부(600)에 저장된 기준 소비 전력을 초과하는지 판단할 수 있고, 초과하는 경우에는 다른 부하(L)에서 소비하는 전력을 감소시키는 제어 신호를 다른 액티브 필터(150)로 송신할 수 있다.
제어부(400)는 다수의 논리 게이트들의 어레이로 구현될 수도 있고, 범용적인 마이크로 프로세서와 이 마이크로 프로세서에서 실행될 수 있는 프로그램이 저장된 메모리의 조합으로 구현될 수 있다.
저장부(600)는 액티브 필터(150)의 동작 및 제어와 관련된 데이터를 저장할 수 있고, 부하(L)가 소비하는 소비 전력 데이터를 저장할 수 있다. 구체적으로, 액티브 필터(150)에 연결된 부하가 전력 소비를 하는 경우 최대 전력 소비 허용치 또는 평균 전력 소비 허용치를 기준값으로 하여 저장할 수 있고, 저장된 데이터를 제어부(400)에 제공하여 제어부(400)가 획득한 부하(L)의 소비 전력과 비교하는데 사용되게 할 수 있다.
이러한 부하(L)의 소비 전력 데이터는 전력 관리 시스템 상에서 복수의 부하(L)들의 소비 전력을 관리하고 제어하기 위해 필요한 값으로, 복수의 부하(L)들이 소비하는 전력이 개별 부하(L)량 또는 전체 부하(L)량에 비추어 기준 값보다 많은지 또는 적은지를 판단하기 위한 기준이 될 수 있다.
사용자는 액티브 필터(150) 외부의 입력부를 이용하여 액티브 필터(150)에 연결된 부하(L)가 소비하는 소비 전력의 기준 값을 저장할 수 있다. 또한, 부하(L)가 동작하는 경우 측정부(500)가 측정하는 부하(L)의 전기 신호에 관한 데이터도 실시간으로 저장할 수 있고, 측정된 부하(L)의 소비 전력과 저장된 부하(L)의 소비 전력을 비교하여 조절된 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터도 저장할 수 있다.
저장부(600)에는 다른 액티브 필터(150)에 연결된 다른 부하(L)의 미리 설정된 소비 전력 데이터도 저장될 수 있다. 후술할 바와 같이, 하나의 액티브 필터(150)는 다른 액티브 필터(150)로부터 다른 액티브 필터(150)에 연결된 부하(L)가 소비하는 소비 전력에 대한 데이터를 수신할 수도 있는데, 이 때, 수신한 데이터와 저장되어 있는 다른 부하(L)의 소비 전력 데이터를 비교하여 다른 부하(L)의 현재 소비 전력이 기준 값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.
제어부(400)가 다른 부하(L)가 소비하는 소비 전력을 저장되어 있는 기준 소비 전력 값에 맞추어 감소시키는 제어 신호를 송출한 경우 감소시킨 만큼의 소비 전력 데이터도 저장부(600)에 저장될 수 있다.
저장부(600)는 예를 들어, 고속 랜덤 액세스 메모리(high-speed random access memory), 자기 디스크, 에스램(SRAM), 디램(DRAM), 롬(ROM) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정 되는 것은 아니다. 경우에 따라서 저장부(600)는 플래시 메모리, 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수도 있다. 또한, 저장부(600)는 액티브 필터(150)와 탈착이 가능할 수 있다. 예를 들어, 저장부(600)는 CF 카드(Compact Flash Card), SD 카드(Secure Digital Card), SM카드(Smart Media Card), MMC(Multimedia Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 저장부(600)는 액티브 필터(150)의 외부에 구비되어, 유선 또는 무선을 통하여 액티브 필터(150)로 데이터를 송신 또는 수신할 수 있다.
통신부(700)는 송신모듈(710)과 수신모듈(720)을 포함할 수 있고, 부하(L)가 소비하는 전력에 관한 데이터 및 저장된 소비 전력의 기준 값과 비교하여 조절된 소비 전력 데이터 중 적어도 하나를 송수신할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 통신부(700)는 제어부(400)의 통제하에, 부하(L)가 소비전력을 조절할 수 있도록 하는 제어 신호를 부하(L)에 송신할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따르면, 액티브 필터(150)에 통신부(700)가 설치되어 다른 액티브 필터(150)와 무선 통신을 수행할 수 있으며, 액티브 필터(150)의 제어 및 동작과 관련된 데이터를 주고 받을 수 있다. 즉, 통신부(700)는 제어부(400)가 획득한 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터 및 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 다른 부하(L)에 설치된 액티브 필터(150)로 송신할 수 있고, 다른 부하(L)에 연결된 액티브 필터(150)로부터 다른 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터 및 다른 부하의 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 이렇게 통신부(700)를 통한 무선 통신을 통해 데이터를 송수신 함으로써, 추가적인 배선의 설치가 필요 없이 건물 등의 네트워크 망을 이용하여 데이터를 송수신하고 부하(L)의 소비 전력을 관리할 수 있다.
후술할 바와 같이, 액티브 필터(150)가 서브 액티브 필터(151)와 메인 액티브 필터(152)로 구분되는 경우, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)들은 각각에 마련된 통신부(700)를 이용하여 상호간에 부하(L)의 소비 전력 데이터 및 조절된 소비 전력 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)들은 통신부(700)를 통해서 각각의 부하(L)로부터 획득한 소비 전력 데이터 및 조절된 소비 전력 데이터를 메인 액티브 필터(152)로 송신할 수 있고, 메인 액티브 필터(152)는 이러한 데이터들을 수신하여 부하(L)들의 전력 관리의 기초가 되는 데이터로 사용할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에서는, 통신부(700)가 무선 통신부인 경우를 예로 들어 설명하나, 유선 통신망을 통해서도 적어도 하나의 액티브 필터(150) 상호간에 데이터를 주고 받을 수 있다.
통신부(700)가 무선 통신부에 해당하는 경우 무선 통신 방식으로 사용될 수 있는 것은 RF(Radio Frequency), 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 엔에프씨(near field communication: NFC), 초광대역(Ultra Wide Band: UWB)통신 등 다양한 방식으로 실시예가 존재할 수 있으며, 액티브 필터(150) 상호간에 무선 통신 신호를 주고 받을 수 있는 것이면, 그 방식에 제한은 없다.
도 4는 일 실시예에 따른 액티브 필터 상호간에 데이터를 송수신하는 제어 흐름을 도시한 블럭도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 액티브 필터 상호간에 데이터를 송수신하는 통신 기능을 도시한 개념도이다.
도 2에서 상술한 바와 같이, 적어도 하나의 부하(L) 각각에는 액티브 필터(150)가 연결될 수 있으며, 각각의 액티브 필터(150)는 각각의 부하가 소비하는 소비 전력에 대한 데이터를 획득하고, 획득한 데이터와 저장된 데이터에 기초하여 부하(L)의 소비 전력을 조절할 수 있다. 이렇게 획득한 소비 전력에 관한 데이터 및 조절된 소비 전력에 관한 데이터는 액티브 필터(150) 각각에 마련된 통신부(700)를 통해 유무선 통신 방식으로 다른 액티브 필터(150)에 송신될 수 있다.
도 4를 참고하면, 설명의 편의상 액티브 필터 1(150a) 및 액티브 필터 2(150b)로 구분할 수 있고, 액티브 필터 1(150a)과 액티브 필터 2(150b)는 통신부(700)를 통해서 각각에 연결된 부하(L)로부터 획득한 소비 전력에 관한 데이터를 주고 받을 수 있다.
즉, 액티브 필터 1(150a)은 연결된 부하(L)가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득할 수 있고, 제어부(400)는 저장부(600)에 저장된 부하(L)의 기준 소비 전력 데이터와 획득한 소비 전력 데이터를 비교하여 획득한 소비 전력 데이터가 저장된 데이터를 초과하는 경우, 부하(L)의 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 액티브 필터 1(150a)은 통신부(700)에 포함되는 송신모듈(710)을 통해 상술한 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터 및 부하(L)의 감소된 소비 전력에 관한 데이터를 액티브 필터 2(150b)로 송신할 수 있다.
액티브 필터 2(150b)의 통신부(700)에 포함되는 수신모듈(720)은 액티브 필터 1(150a)의 송신모듈(710)로부터 송신된 소비 전력에 관한 데이터를 수신하여 저장부(600)에 저장할 수도 있고, 또는, 이미 액티브 필터 2(150b)의 저장부(600)에 저장되어 있는 소비 전력에 관한 데이터와 비교하여 부하(L)의 전력 관리에 사용할 수도 있다. 나아가, 액티브 필터 2(150b)는 수신모듈(720)을 통해 액티브 필터 1(150a)으로부터 수신한 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터 및 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 송신모듈(710)을 통해 다른 액티브 필터(150)로 송신할 수도 있다.
또한, 이와 반대로 액티브 필터 2(150b)는 연결된 부하(L)가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득할 수 있고, 엑티브 필터 2(150b)에 포함되는 제어부(400)는 저장부(600)에 저장된 부하(L)의 기준 소비 전력 데이터와 획득한 소비 전력 데이터를 비교하여 획득한 소비 전력 데이터가 저장된 데이터를 초과하는 경우, 부하(L)의 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 액티브 필터 2(150b)는 통신부(700)에 포함되는 송신모듈(710)을 통해 상술한 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터 및 부하(L)의 감소된 소비 전력에 관한 데이터를 액티브 필터 1(150a)으로 송신할 수 있다.
액티브 필터 1(150a)의 통신부(700)에 포함되는 수신모듈(720)은 액티브 필터 2(150b)의 송신모듈(710)로부터 송신된 소비 전력에 관한 데이터를 수신하여 저장부(600)에 저장할 수도 있고, 또는, 이미 액티브 필터 1(150a)의 저장부(600)에 저장되어 있는 소비 전력에 관한 데이터와 비교하여 부하(L)의 전력 관리에 사용할 수도 있다. 나아가, 액티브 필터 1(150a)은 수신모듈(720)을 통해 액티브 필터 2(150b)로부터 수신한 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터 및 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 송신모듈(710)을 통해 다른 액티브 필터(150)로 송신할 수도 있다.
도 5를 참고하면, 도 2에 도시된 것과 같이 건물 등에서 대용량 부하를 사용하는 전력 관리 시스템에서는 부하(L)의 개수가 많으며, 각각의 부하(L)는 액티브 필터(150)와 연결되어 있을 수 있다. 이 때, 액티브 필터(150)는 서브 액티브 필터(151)와 메인 액티브 필터(152)로 나뉠 수 있으며, 서브 액티브 필터(151) 및 메인 액티브 필터(152)는 부하(L)와 연결되어 각각의 부하(L)가 소비하는 전력을 측정하여 소비 전력 데이터를 획득할 수 있다. 도 5에서는 서브 액티브 필터(151)에 연결된 복수의 부하를 L1 내지 L4로 표시하여 설명한다.
적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 각각이 부하(L)와 연결되고, 연결된 부하(L)가 소비하는 전력 데이터에 기초하여, 연결된 부하(L)의 소비 전력을 조절할 수 있다. 즉, 서브 액티브 필터(151)는 그 자체에 연결된 부하(L)의 소비 전력에 대한 전력 관리를 수행할 수 있으며, 다른 서브 액티브 필터(151)에 연결된 부하(L)가 소비하는 전력에 대한 전력 관리를 수행하지 않을 수 있다.
다만, 다른 서브 액티브 필터(151)로부터 해당하는 서브 액티브 필터(151)에 연결된 부하(L)가 소비하는 전력에 대한 데이터를 수신하여 저장부(600)에 저장할 수 있고, 통신부(700)를 통해서 메인 액티브 필터(152)에 송신할 수 있다.
또한, 다른 서브 액티브 필터(151)로부터 그에 연결된 부하(L)의 소비 전력이 조절된 데이터를 수신하여 저장부(600)에 저장할 수도 있다.
도 5를 참조하면, 부하 1(L1)에 연결된 서브 액티브 필터(151)는 부하 2(L2), 부하 3(L3), 부하 4(L4) 각각에 연결된 서브 액티브 필터(151)로 부하 1(L1)이 소비하는 전력에 대한 데이터 및 조절된 전력 데이터를 송신할 수 있다. 이러한 전력 데이터 송수신은 부하 2(L2), 부하 3(L3), 부하 4(L4) 각각에 연결된 서브 액티브 필터(151)에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
서브 액티브 필터(151)들 상호간에는 RF(Radio Frequency), 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 엔에프씨(near field communication: NFC), 초광대역(Ultra Wide Band: UWB)통신 등 다양한 무선통신 방식에 의해 데이터를 송수신할 수 있으며, 무선 통신 방식이 아니 유선 통신 방식에 의해서도 데이터를 송수신할 수 있음은 물론이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 메인 액티브 필터(152)는 독립적으로 부하(L)에 연결되어 있지 않을 수 있다. 즉, 메인 액티브 필터(152)는 전력 관리 시스템 상에 있는 적어도 하나의 부하(L)가 소비하는 전력을 총괄하여 관리할 수 있고, 저장된 소비 전력 데이터에 기초하여, 각각의 부하(L)가 소비하는 전력을 관리할 수 있다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따라 서브 액티브 필터와 메인 액티브 필터 사이에 데이터를 송수신하는 통신 기능을 도시한 개념도이다.
도 6에 도시된 바와 같이 메인 액티브 필터(152)는 독립적으로 부하(L)에 연결되어 있지 않을 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 독립적으로 부하(L)에 연결되어 있을 수도 있다.
메인 액티브 필터(152)가 독립적으로 부하(L)에 연결되어 있지 않은 경우에는 전력 관리 시스템 상에 있는 적어도 하나의 다른 부하(L)들이 소비하는 전력을 총괄하여 관리하는 역할을 할 수 있고, 메인 액티브 필터(152)가 독립적으로 부하(L)에 연결되어 있는 경우에는 연결된 부하(L) 및 다른 부하(L)들이 소비하는 전력을 관리할 수 있다.
메인 액티브 필터(152)는 서브 액티브 필터(151)와 구성은 동일하지만, 사전에 미리 설정해 놓은 설정 값에 따라서, 서브 액티브 필터(151)도 메인 액티브 필터(152)로 동작할 수 있고, 메인 액티브 필터(152)도 서브 액티브 필터(151)로 동작할 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 부하(L)에 연결된 서브 액티브 필터(151) 각각은 통신부(700)를 통해 부하(L)로부터 획득한 소비 전력에 관한 데이터 및 부하가 소비하는 전력이 조절된 데이터를 메인 액티브 필터(152)로 송신할 수 있다.
서브 액티브 필터(151) 각각은 다른 서브 액티브 필터(151)로부터 수신한 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터를 메인 엑티브 필터(152)로 송신할 수도 있다. 메인 액티브 필터(152)는 통신부(700)를 통해 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)로부터 부하(L)가 소비하는 전력에 관한 데이터를 수신할 수 있다.
메인 액티브 필터(152)의 저장부(600)에는 적어도 하나의 부하(L)에서 소비하는 전력에 대한 기준 소비 전력 값이 저장되어 있을 수 있으며, 메인 액티브 필터(152)는 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)들로부터 수신한 부하(L)의 소비 전력 데이터와 저장되어 있는 부하(L)의 기준 소비 전력 값과 비교할 수 있다.
비교 결과, 서브 액티브 필터(151)로부터 수신한 부하(L)의 소비 전력 값이 저장되어 있는 기준 소비 전력 값을 초과하는 경우에는 해당하는 부하(L)가 연결되어 있는 서브 액티브 필터(151)에 부하(L)의 소비 전력을 감소시키는 제어 신호를 송신할 수 있다. 메인 액티브 필터(152)로부터 소비 전력을 감소시키도록 하는 제어 신호를 수신한 서브 액티브 필터(151)는 제어부(400)의 제어에 의해 연결되어 있는 부하(L)의 운전량을 감소시키거나 전원을 차단하는 방식을 통하여 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 메인 액티브 필터(152)는 소비 전력을 감소시키는 제어 신호를 서브 액티브 필터(151)로 송신하지 않고, 기준 값을 초과하는 전력을 소비하고 있는 부하(L)에 연결되어 있는 서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)를 직접 제어하여 부하(L)의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 적어도 하나의 부하 각각에 연결된 서브 액티브 필터(151)들은 획득한 부하(L)의 소비 전력 데이터에 기초하여 제어부(400)의 통제하에 직접 부하(L)의 소비 전력을 감소시킬 수 있고, 감소된 소비 전력에 관한 데이터를 메인 액티브 필터(152)로 송신할 수 있다. 이에 따라, 메인 액티브 필터(152)는 부하(L)의 조절된 소비 전력 데이터를 수신하여 저장부(600)에 저장할 수 있고, 저장된 데이터는 전체 부하(L)에 관한 전력 관리에 사용될 수 있다.
서브 액티브 필터(151)와 메인 액티브 필터(152) 상호간에도 마찬가지로 RF(Radio Frequency), 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 엔에프씨(near field communication: NFC), 초광대역(Ultra Wide Band: UWB)통신 등 다양한 무선통신 방식에 의해 데이터를 송수신할 수 있으며, 무선 통신 방식이 아니 유선 통신 방식에 의해서도 데이터를 송수신할 수 있다.
도 5 내지 도 7에서는 액티브 필터(150)가 부하(L)에 직렬 연결되어 있는 멀티형 공기조화기(11a, 11b)를 실시예로 하여 설명 하였으나, 도 1b 및 도 2b에서와 같이 액티브 필터(150)와 부하(L)가 병렬로 연결되어 있는 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 메인 액티브 필터가 소비 전력 데이터에 따라 전력 관리를 수행하는 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 8을 참고하면, 전력 관리 시스템에 있어서, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 적어도 하나의 부하(L)에 각각 연결되어 각각의 부하(L)가 소비하는 소비 전력 데이터를 획득할 수 있다(S100).
즉, 서브 액티브 필터(151)의 측정부(500)가 부하(L)의 전기 신호를 측정할 수 있고, 제어부(400)는 측정부(500)로부터 수신한 부하(L)의 전기 신호를 기초로 부하(L)가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득할 수 있다.
적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 획득한 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터를 통신부(700)의 송신모듈(710)을 통해 다른 서브 액티브 필터(151)로 송신할 수 있고(S105), 데이터를 수신한 다른 서브 액티브 필터(151)는 마찬가지로 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터를 메인 액티브 필터(152)로 송신할 수 있다(S110).
또한, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 획득한 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터를 통신부(700)의 송신모듈(710)을 통해 직접 메인 액티브 필터(152)로 송신할 수 있다(S110).
메인 액티브 필터(152)는 S110 단계에서 수신한 부하(L)의 소비 전력 데이터를 저장부(600)에 저장되어 있는 부하(L)의 기준 소비 전력 데이터와 비교할 수 있다(S115). 즉, 메인 액티브 필터(152)의 저장부(600)에는 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)에 각각 연결된 적어도 하나의 부하(L)들에 대한 기준 소비 전력 데이터들이 저장되어 있으므로, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)가 획득하여 메인 액티브 필터(152)로 송신한 부하(L)의 현재 소비 전력 데이터와 비교할 수 있다.
메인 액티브 필터(152)의 제어부(400)는 부하(L)의 현재 소비 전력 데이터가 저장부(600)에 저장된 부하(L)의 기준 소비 전력 데이터를 초과하는지 판단할 수 있다(S120).
판단 결과, 초과하지 않는 경우에는, 해당하는 부하(L)의 소비 전력을 조절할 필요가 없으므로 다시 서브 액티브 필터(151)로부터 부하(L)의 소비 전력 데이터를 전송 받는 과정을 반복할 수 있다.
다만, 판단 결과, 부하(L)의 현재 소비 전력이 저장된 부하(L)의 기준 소비 전력을 초과하는 경우에는 메인 액티브 필터(152)가 해당하는 부하(L)의 소비 전력을 감소시킬 수 있다(S125). 즉, 메인 액티브 필터(152)의 제어부(400)에서 산출되고 계산된 부하(L)의 소비 전력 감소량과 그에 따라 부하(L)의 운전량을 감소시키는 데이터를 출력하여 통신부(700)를 통해 해당하는 부하(L)에 연결된 서브 액티브 필터(151)의 통신부(700)로 송신할 수 있고, 데이터를 수신한 서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)는 메인 액티브 필터(152)에서 계산되고 조절된 소비 전력 조절 값에 기초하여 연결되어 있는 부하(L)의 전력 소비를 감소시킬 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 서브 액티브 필터가 소비 전력 데이터에 따라 전력 관리를 수행하는 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 9를 참고하면, 전력 관리 시스템에 있어서, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 적어도 하나의 부하(L)에 각각 연결되어 각각의 부하(L)가 소비하는 소비 전력 데이터를 획득할 수 있다(S100).
즉, 서브 액티브 필터(151)의 측정부(500)가 부하(L)의 전기 신호를 측정할 수 있고, 제어부(400)는 측정부(500)로부터 수신한 부하(L)의 전기 신호를 기초로 부하(L)가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득할 수 있다.
적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 획득한 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터를 통신부(700)의 송신모듈(710)을 통해 다른 서브 액티브 필터(151)로 송신할 수 있고(S105), 데이터를 수신한 다른 서브 액티브 필터(151)는 마찬가지로 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터를 메인 액티브 필터(152)로 송신할 수 있다(S110).
또한, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 획득한 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터를 통신부(700)의 송신모듈(710)을 통해 직접 메인 액티브 필터(152)로 송신할 수 있다(S110).
메인 액티브 필터(152)는 S110 단계에서 수신한 부하(L)의 소비 전력 데이터를 저장부(600)에 저장되어 있는 부하(L)의 기준 소비 전력 데이터와 비교할 수 있다(S115). 즉, 메인 액티브 필터(152)의 저장부(600)에는 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)에 각각 연결된 적어도 하나의 부하(L)들에 대한 기준 소비 전력 데이터 들이 저장되어 있으므로, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)가 획득하여 메인 액티브 필터(152)로 송신한 부하(L)의 현재 소비 전력 데이터와 비교할 수 있다.
메인 액티브 필터(152)의 제어부(400)는 부하(L)의 현재 소비 전력 데이터가 저장부(600)에 저장된 부하(L)의 기준 소비 전력 데이터를 초과하는지 판단할 수 있다(S120).
판단 결과, 초과하지 않는 경우에는, 해당하는 부하(L)의 소비 전력을 조절할 필요가 없으므로 다시 서브 액티브 필터(151)로부터 부하(L)의 소비 전력 데이터를 전송 받는 과정을 반복할 수 있다.
다만, 판단 결과, 부하(L)의 현재 소비 전력이 저장된 부하(L)의 기준 소비 전력을 초과하는 경우에는 메인 액티브 필터(152)가 부하(L)의 소비 전력을 감소시키는 제어 신호를 서브 액티브 필터(151)에 송신할 수 있다(S130).
즉, 메인 액티브 필터(152)는 통신부(700)의 송신 모듈(710)을 통해 현재 부하(L)의 소비 전력이 저장된 부하(L)의 기준 소비 전력을 초과한다는 제어 신호를 해당 부하(L)에 연결된 서브 액티브 필터(151)로 송신할 수 있고(S130), 제어 신호를 수신한 서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)는 저장부(600)에 저장되어 있는 부하(L)의 기준 소비 전력 데이터에 기초하여 부하(L)의 소비 전력을 감소시킬 수 있다(S135).
도 10은 일 실시예에 따른 소비 전력 데이터에 따라 서브 액티브 필터에서 소비 전력을 조절하고 메인 액티브 필터가 전체 부하의 소비 전력을 관리하는 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 10을 참고하면, 전력 관리 시스템에 있어서, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 적어도 하나의 부하(L)에 각각 연결되어 각각의 부하(L)가 소비하는 소비 전력 데이터를 획득할 수 있다(S100).
즉, 서브 액티브 필터(151)의 측정부(500)가 부하(L)의 전기 신호를 측정할 수 있고, 제어부(400)는 측정부(500)로부터 수신한 부하(L)의 전기 신호를 기초로 부하(L)가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득할 수 있다.
서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)는 획득한 부하(L)의 소비 전력 데이터를 저장부(600)에 저장되어 있는 부하(L)의 기준 소비 전력 데이터와 비교할 수 있다(S200). 즉, 서브 액티브 필터(151)의 저장부(600)에는 서브 액티브 필터(151)에 연결된 부하(L)에 대한 기준 소비 전력 데이터가 저장되어 있으므로, 제어부(400)가 획득한 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터와 비교할 수 있다.
또한, 서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)는 부하(L)의 현재 소비 전력 데이터가 저장부(600) 저장된 부하(L)의 기준 소비 전력 데이터를 초과하는지 판단할 수 있다(S210).
판단 결과, 초과하지 않는 경우에는 서브 액티브 필터(151)가 연결된 부하(L)의 소비 전력을 조절할 필요가 없으므로, 서브 액티브 필터(151)가 다시 부하(L)의 소비 전력 데이터를 취득하는 과정을 반복할 수 있다.
다만, 판단 결과, 부하(L)의 현재 소비 전력이 저장된 부하(L)의 기준 소비 전력을 초과하는 경우에는 서브 액티브 필터(151)가 부하(L)의 소비 전력을 감소시킬 수 있다(S215). 즉, 서브 엑티브 필터(151)의 제어부(400)에서 산출되고 계산된 부하(L)의 소비 전력 감소량의 요구되는 값과 그에 따라 부하(L)의 운전량을 감소시키는 데이터를 계산하여 연결되어 있는 부하(L)의 전력 소비를 감소시킬 수 있다.
서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)는 상술한 바와 같이 서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)에서 조절된 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터를 메인 액티브 필터(152)로 송신할 것인지 여부를 판단할 수 있다(S220). 이는, 메인 액티브 필터(152)에서 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)에 연결된 적어도 하나의 부하(L)들이 소비하는 전력에 관한 데이터 및 부하(L)들이 소비하는 전력이 조절된 데이터를 수신하여 전력 관리 시스템 전체의 전력을 관리하는데 사용될 것인지 여부를 판단하는 것이다.
즉, 전력 관리 시스템이 포함하고 있는 적어도 하나의 부하(L)들이 소비하는 전력 소비량이 일정 기준을 넘는 경우에는 메인 액티브 필터(152)에서 각각의 부하(L)들의 조절된 전력 소비량을 파악하여 전체 전력 시스템 상에서 소비 전력을 관리해야 되므로, 이 때는 서브 액티브 필터(151)가 메인 액티브 필터(152)로 부하(L)의 조절된 소비 전력에 관한 데이터를 송신할 수 있다(S225).
메인 액티브 필터(152)는 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)로부터 전송 받은 부하(L)의 조절된 소비 전력에 관한 데이터에 기초하여 전력 관리 시스템에 포함된 전체 부하(L)의 소비 전력을 관리할 수 있다(S230).
도 11은 일 실시예에 따른 메인 액티브 필터가 전력 요금 데이터에 따라 전력 관리를 수행하는 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 11을 참고하면, 전력 관리 시스템에 있어서, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 적어도 하나의 부하(L)에 각각 연결되어 각각의 부하(L)가 소비하는 소비 전력에 기초한 전력 요금 데이터를 획득할 수 있다(S300). 부하(L)의 소비 전력에 기초한 전력 요금은 부하(L)가 소비하는 전력의 누적요금 또는 소비 전력의 평균요금일 수 있다.
서브 액티브 필터(151)의 측정부(500)가 부하(L)의 전기 신호를 측정할 수 있고, 제어부(400)는 측정부(500)로부터 수신한 부하(L)의 전기 신호를 기초로 부하(L)가 소비하는 전력 요금에 관한 데이터를 획득할 수 있다.
적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 획득한 부하(L)의 소비 전력에 기초한 전력 요금에 관한 데이터를 통신부(700)의 송신모듈(710)을 통해 다른 서브 액티브 필터(151)로 송신할 수 있고(S305), 데이터를 수신한 다른 서브 액티브 필터(151)는 마찬가지로 부하(L)의 소비 전력에 기초한 전력 요금에 관한 데이터를 메인 액티브 필터(152)로 송신할 수 있다(S310).
또한, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 획득한 부하(L)의 소비 전력에 기초한 전력 요금에 관한 데이터를 통신부(700)의 송신모듈(710)을 통해 직접 메인 액티브 필터(152)로 송신할 수 있다(S310).
메인 액티브 필터(152)는 S110 단계에서 수신한 부하(L)의 전력 요금 데이터를 저장부(600)에 저장되어 있는 부하(L)의 기준 전력 요금 데이터와 비교할 수 있다(S315). 즉, 메인 액티브 필터(152)의 저장부(600)에는 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)에 각각 연결된 적어도 하나의 부하(L)들에 대한 기준 전력 요금 데이터 들이 저장되어 있으므로, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)가 획득하여 메인 액티브 필터(152)로 송신한 부하(L)의 현재 소비 전력에 기초한 전력 요금 데이터와 비교할 수 있다.
메인 액티브 필터(152)의 제어부(400)는 부하(L)의 현재 소비 전력에 기초한 전력 요금이 저장부(600)에 저장된 부하(L)의 기준 전력 요금을 초과하는지 판단할 수 있다(S320).
판단 결과, 초과하지 않는 경우에는, 해당하는 부하(L)의 소비 전력을 조절할 필요가 없으므로 다시 서브 액티브 필터(151)로부터 부하(L)의 전력 요금 데이터를 전송 받는 과정을 반복할 수 있다.
다만, 판단 결과, 부하(L) 현재 소비하고 있는 전력의 요금이 저장된 부하(L)의 기준 전력 요금을 초과하는 경우에는 메인 액티브 필터(152)가 해당하는 부하(L)의 소비 전력을 감소시킬 수 있다(S325). 즉, 메인 액티브 필터(152)의 제어부(400)에서 산출되고 계산된 부하(L)의 소비 전력 감소량과 그에 따라 부하(L)의 운전량을 감소시키는 데이터를 출력하여 통신부(700)를 통해 해당하는 부하(L)에 연결된 서브 액티브 필터(151)의 통신부(700)로 송신할 수 있고, 데이터를 수신한 서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)는 메인 액티브 필터(152)에서 계산되고 조절된 소비 전력 조절 값에 기초하여 연결되어 있는 부하(L)의 전력 소비를 감소시킬 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 서브 액티브 필터가 전력 요금 데이터에 따라 전력 관리를 수행하는 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 12를 참고하면, 전력 관리 시스템에 있어서, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 적어도 하나의 부하(L)에 각각 연결되어 각각의 부하(L)가 소비하는 소비 전력에 기초한 전력 요금 데이터를 획득할 수 있다(S300). 부하(L)의 소비 전력에 기초한 전력 요금은 부하(L)가 소비하는 전력의 누적 요금 또는 소비 전력의 평균 요금일 수 있다.
서브 액티브 필터(151)의 측정부(500)가 부하(L)의 전기 신호를 측정할 수 있고, 제어부(400)는 측정부(500)로부터 수신한 부하(L)의 전기 신호를 기초로 부하(L)가 소비하는 전력 요금에 관한 데이터를 획득할 수 있다.
적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 획득한 부하(L)의 소비 전력에 기초한 전력 요금에 관한 데이터를 통신부(700)의 송신모듈(710)을 통해 다른 서브 액티브 필터(151)로 송신할 수 있고(S305), 데이터를 수신한 다른 서브 액티브 필터(151)는 마찬가지로 부하(L)의 소비 전력에 기초한 전력 요금에 관한 데이터를 메인 액티브 필터(152)로 송신할 수 있다(S310).
또한, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 획득한 부하(L)의 소비 전력에 기초한 전력 요금에 관한 데이터를 통신부(700)의 송신모듈(710)을 통해 직접 메인 액티브 필터(152)로 송신할 수 있다(S310).
메인 액티브 필터(152)는 S110 단계에서 수신한 부하(L)의 전력 요금 데이터를 저장부(600)에 저장되어 있는 부하(L)의 기준 전력 요금 데이터와 비교할 수 있다(S315). 즉, 메인 액티브 필터(152)의 저장부(600)에는 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)에 각각 연결된 적어도 하나의 부하(L)들에 대한 기준 전력 요금 데이터 들이 저장되어 있으므로, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)가 획득하여 메인 액티브 필터(152)로 송신한 부하(L)의 현재 소비 전력에 기초한 전력 요금 데이터와 비교할 수 있다.
메인 액티브 필터(152)의 제어부(400)는 부하(L)의 현재 소비 전력에 기초한 전력 요금이 저장부(600)에 저장된 부하(L)의 기준 전력 요금을 초과하는지 판단할 수 있다(S320).
판단 결과, 초과하지 않는 경우에는, 해당하는 부하(L)의 소비 전력을 조절할 필요가 없으므로 다시 서브 액티브 필터(151)로부터 부하(L)의 소비 전력에 기초한 전력 요금 데이터를 전송 받는 과정을 반복할 수 있다.
다만, 판단 결과, 부하(L)의 현재 소비 전력이 저장된 부하(L)의 기준 소비 전력을 초과하는 경우에는 메인 액티브 필터(152)가 부하(L)의 소비 전력을 감소시키는 제어 신호를 서브 액티브 필터(151)에 송신할 수 있다(S330).
즉, 메인 액티브 필터(152)는 통신부(700)의 송신 모듈(710)을 통해 현재 부하(L)의 소비 전력에 기초한 전력 요금이 저장된 부하(L)의 기준 전력 요금을 초과한다는 제어 신호를 해당 부하(L)에 연결된 서브 액티브 필터(151)로 송신할 수 있고, 제어 신호를 수신한 서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)는 저장부(600)에 저장되어 있는 부하(L)의 기준 소비 전력 데이터에 기초하여 부하(L)의 소비 전력을 감소시킬 수 있다(S335).
도 13은 일 실시예에 따른 소비 전력에 기초한 전력 요금 데이터에 따라 서브 액티브 필터에서 소비 전력을 조절하고 메인 액티브 필터가 전체 부하의 소비 전력을 관리하는 전력 관리 시스템의 제어 순서도이다.
도 13을 참고하면, 전력 관리 시스템에 있어서, 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)는 적어도 하나의 부하(L)에 각각 연결되어 각각의 부하(L)가 소비하는 소비 전력에 기초한 전력 요금 데이터를 획득할 수 있다(S300). 부하(L)의 소비 전력에 기초한 전력 요금은 부하(L)가 소비하는 전력의 누적 요금 또는 소비 전력의 평균 요금일 수 있다.
즉, 서브 액티브 필터(151)의 측정부(500)가 부하(L)의 전기 신호를 측정할 수 있고, 제어부(400)는 측정부(500)로부터 수신한 부하(L)의 전기 신호를 기초로 부하(L)가 소비하는 전력 요금에 관한 데이터를 획득할 수 있다.
서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)는 획득한 부하(L)의 전력 요금 데이터를 저장부(600)에 저장되어 있는 부하(L)의 기준 전력 요금 데이터와 비교할 수 있다(S400). 즉, 서브 액티브 필터(151)의 저장부(600)에는 서브 액티브 필터(151)에 연결된 부하(L)에 대한 기준 전력 요금 데이터가 저장되어 있으므로, 제어부(400)가 획득한 부하(L)의 전력 요금에 관한 데이터와 비교할 수 있다.
또한, 서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)는 부하(L)의 현재 소비 전력에 기초한 전력 요금 데이터가 저장부(600) 저장된 부하(L)의 기준 전력 요금 데이터를 초과하는지 판단할 수 있다(S410).
판단 결과, 초과하지 않는 경우에는 서브 액티브 필터(151)가 연결된 부하(L)의 소비 전력을 조절할 필요가 없으므로, 서브 액티브 필터(151)가 다시 부하(L)의 소비 전력에 기초한 전력 요금 데이터를 취득하는 과정을 반복할 수 있다.
다만, 판단 결과, 부하(L)의 현재 전력 요금이 저장된 부하(L)의 기준 전력 요금을 초과하는 경우에는 서브 액티브 필터(151)가 부하(L)의 소비 전력을 감소시킬 수 있다(S415). 즉, 서브 엑티브 필터(151)의 제어부(400)에서 산출되고 계산된 부하(L)의 소비 전력 감소량의 요구되는 값과 그에 따라 부하(L)의 운전량을 감소시키는 데이터를 계산하여 연결되어 있는 부하(L)의 전력 소비를 감소시킬 수 있다.
서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)는 상술한 바와 같이 서브 액티브 필터(151)의 제어부(400)에서 조절된 부하(L)의 소비 전력에 관한 데이터를 메인 액티브 필터(152)로 송신할 것인지 여부를 판단할 수 있다(S420). 이는, 메인 액티브 필터(152)에서 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)에 연결된 적어도 하나의 부하(L)들이 소비하는 전력과 그에 기초한 전력 요금에 관한 데이터 및 부하(L)들이 소비하는 전력이 조절된 데이터를 수신하여 전력 관리 시스템 전체의 전력 및 전력 요금을 관리하는데 사용될 것인지 여부를 판단하는 것이다.
즉, 전력 관리 시스템이 포함하고 있는 적어도 하나의 부하(L)들이 소비하는 전력 소비량과 그에 기초한 전력 요금이 일정 기준을 넘는 경우에는, 메인 액티브 필터(152)에서 각각의 부하(L)들의 조절된 전력 소비량과 전력 요금을 파악하여, 전체 전력 시스템 상에서 소비 전력 및 전력 요금을 관리해야 되므로, 이 때는 서브 액티브 필터(151)가 메인 액티브 필터(152)로 부하(L)의 조절된 소비 전력에 관한 데이터를 송신할 수 있다(S425).
메인 액티브 필터(152)는 적어도 하나의 서브 액티브 필터(151)로부터 전송 받은 부하(L)의 조절된 소비 전력 및 전력 요금에 관한 데이터에 기초하여 전력 관리 시스템에 포함된 전체 부하(L)의 소비 전력을 관리할 수 있다(S430).
이상과 같이 예시된 도면을 참조로 하여, 바람직한 실시예들을 중심으로 액티브 필터 및 이를 포함하는 전력 관리 시스템에 대해 설명 하였다. 액티브 필터 및 이를 포함하는 전력 관리 시스템의 예는 이에 한정되는 것이 아니며 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이다. 그러므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 부하 전원 전류의 고조파를 저감시키는 액티브 필터에 있어서, 상기 부하는 전자기기를 포함하고,
    상기 부하의 전기 신호를 측정하는 측정부;
    상기 측정된 부하의 전기 신호에 기초하여 상기 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득하고, 상기 데이터와 상기 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 비교한 결과에 기초하여 상기 부하가 소비하는 전력을 조절하는 제어부; 및
    상기 획득된 데이터 및 상기 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 송신하는 통신부;를 포함하는 액티브 필터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 측정부에서 측정된 전기 신호에 기초한 상기 부하의 소비 전력 데이터와 상기 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 비교하여, 상기 부하의 소비 전력이 상기 미리 설정된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 부하의 소비 전력을 감소시키는 액티브 필터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하는 액티브 필터.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 부하의 소비 전력과 상기 저장부에 저장된 소비 전력 데이터를 비교하여, 상기 부하의 소비 전력이 상기 저장된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 부하의 소비 전력을 감소시키는 액티브 필터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전기 신호는,
    상기 부하의 동작에 기초한 전력 신호, 전압 신호, 전류 신호 중 적어도 하나의 신호를 포함하는 액티브 필터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 획득된 부하의 소비 전력에 관한 데이터 및 상기 조절된 부하의 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 다른 부하에 연결된 액티브 필터로 송신하고, 상기 다른 부하에 연결된 액티브 필터로부터 상기 다른 부하의 소비 전력에 관한 데이터 및 상기 다른 부하의 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 수신하는 액티브 필터.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 통신부는,
    무선 통신 방식으로 상기 데이터를 송수신 하는 것을 포함하고,
    상기 무선 통신 방식은,
    RF(Radio Frequency), 와이파이(Wireless Fidelity, Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 엔에프씨(near field communication: NFC), 초광대역(Ultra Wide Band: UWB)통신을 포함하는 액티브 필터.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신부가 수신한 적어도 하나의 다른 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 미리 설정된 상기 적어도 하나의 다른 부하의 소비 전력 데이터와 비교하여, 상기 적어도 하나의 다른 부하의 소비 전력이 상기 미리 설정된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 적어도 하나의 다른 부하가 소비하는 전력을 감소시키는 제어 신호를 송출하는 액티브 필터.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 저장부는,
    상기 적어도 하나의 다른 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 저장하는 액티브 필터.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신부가 수신한 적어도 하나의 다른 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 상기 저장부에 미리 저장된 상기 적어도 하나의 다른 부하의 소비 전력 데이터와 비교하여, 상기 적어도 하나의 다른 부하의 소비 전력이 상기 미리 저장된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 적어도 하나의 다른 부하가 소비하는 전력을 감소시키는 제어 신호를 송출하는 액티브 필터.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 부하가 포함하는 전자기기는,
    시스템 에어컨, 냉장고, 세탁기를 포함하는 액티브 필터.
  12. 제 1항에 있어서,
    부하의 전기 신호를 측정하는 측정부;
    상기 측정된 부하의 전기 신호에 기초하여 상기 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득하고, 상기 데이터와 상기 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 비교한 결과에 기초하여 상기 부하가 소비하는 전력을 조절하는 제어부; 및
    상기 획득된 데이터 및 상기 조절된 소비 전력에 관한 데이터 중 적어도 하나를 무선 통신 방식으로 송신하는 무선 통신부;를 포함하는 액티브 필터.
  13. 적어도 하나의 부하가 소비하는 전력에 관한 데이터를 획득하고, 상기 데이터를 송신하는 적어도 하나의 서브 액티브 필터; 및
    상기 적어도 하나의 서브 액티브 필터로부터 수신한 데이터에 기초하여 상기 적어도 하나의 부하가 소비하는 전력을 조절하는 메인 액티브 필터;를 포함하는 전력 관리 시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 메인 액티브 필터는 상기 적어도 하나의 부하의 미리 설정된 소비 전력 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하고,
    상기 메인 액티브 필터는,
    상기 적어도 하나의 부하의 소비 전력과 상기 저장부에 저장된 소비 전력 데이터를 비교하여, 상기 적어도 하나의 부하가 소비하는 전력이 상기 저장된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 적어도 하나의 서브 액티브 필터와 전기적으로 연결된 부하가 소비하는 전력을 감소시키는 전력 관리 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 메인 액티브 필터는,
    상기 적어도 하나의 부하의 소비 전력과 상기 저장부에 저장된 소비 전력 데이터를 비교하여, 상기 적어도 하나의 부하가 소비하는 전력이 상기 저장된 소비 전력 데이터를 초과하면 상기 적어도 하나의 부하의 소비 전력을 감소시키는 제어 신호를 상기 적어도 하나의 서브 액티브 필터로 송신하는 전력 관리 시스템.
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