WO2018110761A1 - 전력량계, 전력량계 관리 장치 및 전력량 측정 방법 - Google Patents

전력량계, 전력량계 관리 장치 및 전력량 측정 방법 Download PDF

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WO2018110761A1
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load
voltage
current
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disconnected
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PCT/KR2016/015426
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김형준
박천성
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주식회사 넥스트스퀘어
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    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/30—Smart metering, e.g. specially adapted for remote reading

Definitions

  • the present invention relates to an electrical device, and more particularly to a power meter, a power meter management device and a power measurement method.
  • the electricity meter measures the amount of electricity using the voltage or current flowing through the electricity meter.
  • the electricity meter measures the amount of power consumed when a user uses various electronic devices or electronic devices such as a computer, a television, and the like.
  • electricity meters have been used as data by electricity service providers to charge users for electricity.
  • a typical electricity meter only shows the total amount of power consumed by the user and the variation in the total amount of power, and can provide specific data on which type of electrical device or how much power is being consumed at what time of day. none.
  • conventional electricity meters do not provide enough information to identify the amount of power consumed by the user and to be used as a basis for adjusting the consumption pattern of the amount of power. Accordingly, there is a need for a wattmeter, a wattmeter management device, and a wattage measurement method capable of providing more detailed information on a consumption pattern of a user's power amount.
  • An object of the present invention is to provide a power meter, a power meter management device and a power measurement method that can provide information of the power consumption pattern.
  • the electricity meter is connected to a contact node, a sensing circuit for monitoring a voltage or current transmitted through the contact node, a converter for converting a sensing result of the sensing circuit into a digital signal, based on a digital signal, A signal processor that detects that the node and the load are electrically connected or electrically disconnected, and a communicator that reports information to which the load is electrically connected or electrically disconnected to an external device.
  • An apparatus for managing a power meter includes a communicator for receiving time information and frequency band component information to which a load is connected or disconnected from an external device, a database storing time information and frequency band component information to which a load is connected or disconnected, A library for storing harmonic component information according to the type of load, and a load determination block for comparing the harmonic component information and frequency band component information to identify the type of load to be connected or disconnected in association with the time information.
  • a method for measuring a power amount may include detecting a voltage or a current transmitted through a contact node, detecting a time at which a contact node is electrically connected to a load or a time at which the load is electrically disconnected from a result of detecting the voltage or current. And identifying the type of load using the frequency band components of voltage or current, and acquiring power usage for each load based on the identified type of load and power consumption of the voltage or current.
  • a power meter capable of providing information of a power consumption pattern.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a power measurement system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a first example of a method for measuring power amount according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows a change in the vector of voltage or current supplied through the contact node when the load is further connected to the contact node while the load is powered through the contact node.
  • FIG. 6 shows an example of frequency components of voltage or current delivered through a contact node when a load is connected.
  • FIG. 7 shows examples of frequency components of voltage or current delivered through a contact node when a load is connected.
  • FIG. 8 shows an example of frequency components of voltage or current delivered through a contact node when loads are connected.
  • FIG 9 shows a second example of a power measurement method according to an embodiment of the present invention.
  • the power measurement system 10 includes a power supply unit 100, a load unit 200, a power meter 300, and a power meter management device 400.
  • the power supply unit 100 may be installed around the user, for example, a house or an office, and supply power to the user.
  • the power supply unit 100 includes a power node 110 and a contact node 120.
  • the power node 110 may be a start node to which system power is supplied.
  • the contact node 120 may be provided between the power node 110 and the load unit 200, and may be a node in which the electricity meter 300 measures voltage or current.
  • the power supply unit 100 may be installed in the main breaker of the house or office.
  • the load unit 200 may include various loads 201 ⁇ 20n that receive power from the power node 110 through the contact node 120.
  • the loads 201-20n may include various household electrical or electronic devices such as a personal computer, a notebook computer, a television, a washing machine, and the like.
  • the electricity meter 300 may measure a voltage or a current transmitted to the loads 201 to 20n through the contact node 120, and measure the amount of power.
  • the electricity meter 300 can also measure the effective or reactive current or voltage delivered through the contact node 120.
  • the electricity meter 300 can detect or calculate frequency components of the voltage or current delivered through the contact node 120.
  • the electricity meter 300 includes a sensing circuit 310, a converter 320, a signal processor 330, a clock 340, a memory 350, a storage 360, and a communicator 370.
  • the sensing circuit 310 may sense a voltage or current transmitted through the contact node 120 and transfer the sensed voltage or current to the converter 320.
  • the converter 320 may convert the sensed voltage or current into a digital signal.
  • the converted digital signal is transmitted to the signal processor 330.
  • the signal processor 330 may observe the digital signal transmitted from the converter 320. For example, the signal processor 330 may observe a change over time of the digital signal indicating voltage or current. The signal processor 330 may detect (or calculate) active components (eg, active voltage or active current) and reactive components (eg, reactive voltage or reactive current) from digital signals indicative of voltage or current. The signal processor 330 may calculate vectors in the in-phase and quadrature planes using the active and invalid components. The signal processor 330 may observe the change in the calculated vector. The signal processor 330 is based on a change in the digital signal over time or a change in the vector, so that at least one of the loads 201-20n is electrically connected (eg powered on) or disconnected from the contact node.
  • active components eg, active voltage or active current
  • reactive components eg, reactive voltage or reactive current
  • the signal processor 330 may use the memory 350 as an operation memory to detect electrical disconnection or connection.
  • the signal processor 330 may store information about electrical disconnection or connection in the storage 360.
  • the signal processor 330 may acquire information on the time when the electrical connection or disconnection occurs using the clock 340, and may further store information on the time when the electrical connection or disconnection occurs in the storage 360. .
  • the signal processor 330 may also calculate frequency components from the digital signal. For example, the signal processor 330 may perform fast Fourier transform (FFT) to calculate frequency components. For example, the signal processor 330 may use the memory 350 as an operation memory to calculate frequency components and store information about the frequency components in the storage 360.
  • FFT fast Fourier transform
  • the signal processor 330 may also calculate the amount of power using the digital signal.
  • the signal processor 330 may store a change in power consumption for each time zone or a change in power consumption over time, in the storage 360.
  • the clock 340 may be a real time clock that provides local or global time to the electricity meter 300.
  • the memory 350 may be used as an operation memory for the signal processor 330 to perform various operations.
  • the storage 360 may store various information calculated by the signal processor 330.
  • the communicator 370 may provide information stored in the storage 360 to the electricity meter management device 400 through wired or wireless communication. For example, the communicator 370 may obtain a time from the clock 340 and transmit new information stored in the storage 360 to the electricity meter management device 400 whenever a specific time period elapses. As another example, when the capacity of the information accumulated in the storage 360 reaches the threshold capacity, the communicator 370 may transmit the information accumulated in the storage 360 to the electricity meter management apparatus 400. For example, the communicator 370 may transmit information on the electrical connection or disconnection, information on the time when the electrical connection or disconnection occurs, information on frequency components, or information on the amount of power to the electricity meter management device. Information sent by the communicator 370 may be deleted from the storage 360. For example, the communicator 370 may adjust a time period or threshold capacity for transmitting information according to a command transmitted from the electricity meter management device 400.
  • the electricity meter management apparatus 400 may receive information from the electricity meter 300, and calculate a power consumption pattern of the user using the information.
  • the electricity meter management device 400 includes a communicator 410, a database 420, a library 430, and a load determination block 440.
  • the communicator 400 may communicate with the communicator 370 of the electricity meter 300 through wired or wireless communication.
  • the communicator 400 may receive information on an electrical connection or disconnection, information on a time when the electrical connection or disconnection occurs, information on frequency components, or information on power amount from the communicator 370 of the electricity meter 300.
  • the received information may be stored in the database 420.
  • the communicator 410 is shown to receive information from one wattmeter 300. However, the communicator 410 may receive information from two or more meters and store the received information in the database 420.
  • the database 420 may store information about an electrical connection or disconnection that is received from the electricity meter 300, information about a time when the electrical connection or disconnection occurs, information about frequency components, or information about power amount. For example, when the electricity meter management device 400 receives information from two or more electricity meters, the database 420 may store and manage information for each electricity meter.
  • the library 430 may be storage that stores information on power consumption characteristics according to the types of loads 201 to 20n.
  • the library 430 may store information about harmonics according to the type of loads 201 to 20n.
  • the load determination block 440 may identify the type of load electrically connected or disconnected by comparing the information of the electricity meter 300 with the information stored in the library 4300 in the database 420. For example, the load determination block 440 may compare the information of the frequency components stored in the database 420 with the information of the harmonics stored in the library 430, and identify the type of load electrically connected or disconnected according to the comparison result.
  • the load determination block 440 may detect (or calculate) the amount of power of the identified load by comparing the amount of power before and after the electrical connection or disconnection has occurred. In this manner, the load determination block 440 detects times when each of the loads 201-20n powered through the contact node 120 is powered on or powered off, and the loads 201-20n are loaded. You can calculate the amount of power consumed while each is powered on.
  • the electricity meter management apparatus 400 may obtain various types of information, such as the amount of power consumed per load, the time zone mainly consuming power for each load, and provide the obtained power consumption pattern information to the user.
  • the electricity meter management apparatus 400 may provide the acquired electricity consumption pattern information to the electricity meter 300 using the communicator 400.
  • the electricity meter 300 may further include an indicator (not shown) for displaying the power consumption pattern information, and the power consumption pattern information may be displayed to the user by using the indicator.
  • the electricity meter management apparatus 400 may further include an indicator (not shown) that displays the power consumption pattern information, and may display the power consumption pattern information to the user by using the indicator.
  • the electricity meter management apparatus 400 may transmit the obtained power consumption pattern information to the display terminal of the user using the communicator 400.
  • the display terminal may include a display-only terminal installed or disposed in a house or an office, or a general-purpose display terminal such as a computer or a television.
  • FIG. 2 shows a first example of a method for measuring power amount according to an embodiment of the present invention. For example, a procedure performed by the wattmeter 300 in the power measurement method is shown in FIG. 2.
  • step S110 the electricity meter 300, and more particularly, the sensing circuit 310 senses a voltage or a current transmitted through the contact node 120.
  • the sensed voltage or current may be converted into a digital signal through the converter 320.
  • the electricity meter 300 detects a time at which the contact node is electrically connected to the load or a time at which the load is electrically disconnected from the detection result of the voltage or current.
  • the signal processor 330 may detect electrical connections or disconnections from a change over time of voltage or current, or from a vector of active or invalid components of voltage or current.
  • the signal processor 330 may detect a time of electrical connection or disconnection using the clock 340.
  • the electricity meter 300 may report the time at which the contact node and the load are electrically connected or the time at which the electrical separation is performed.
  • the communicator 370 may report the frequency components of the voltage or current, and the information of the power amount together.
  • FIG. 3 shows an example in which the voltage V and the current I change when one load is electrically connected.
  • the horizontal axis indicates time t
  • the vertical axis indicates voltage V or current I.
  • one load eg, 201
  • load 201 may be powered on at the first time T1.
  • undershoot of voltage V may occur and overshoot of current I may occur.
  • the interval between the first time T1 and the second time T2 where the undershoot of the voltage V occurs and the overshoot of the current I occurs may be the first transient period TI1.
  • the load 201 may be powered off at the third time T3.
  • undershoot of the voltage V may occur and overshoot of the current I may occur.
  • the interval between the third time T3 and the fourth time T4 where the undershoot of the voltage V occurs and the overshoot of the current I occurs may be the second transient period TI2.
  • the signal processor 330 observes the voltage (V) or current (I) over time, and depending on whether undershoot of voltage (V) or overshoot of current (I) occurs, i.e., transient It may be determined whether the load 201 is electrically connected or disconnected according to whether a section occurs. For example, the signal processor 330 may identify the transient period depending on whether the change amount of the voltage V or the current I is greater than or equal to the threshold, or the change rate of the voltage V or the current I is greater than or equal to the threshold. have. For example, if the amount of power increases before and after the transient period, the signal processor 330 may identify the connection of the load 201. If the amount of power decreases before and after the transient period, the signal processor 330 may identify separation of the load 201.
  • FIG. 4 shows an example of vectors of active and invalid components of loads 201, 202.
  • the horizontal axis indicates the in-phase (P) component
  • the vertical axis indicates the quadrature (Q) component.
  • the loads 201-20n may be electrically connected to or separated from the contact node 120.
  • the loads 201 to 20n may have different active and invalid components according to the characteristics of the internal circuits. That is, the voltages or currents supplied to the loads 201-20n can be represented by different vectors in the plane of the active and reactive components.
  • Vector 201_ON shows the change in voltage or current when load 201 is electrically connected to contact node 120, that is, when load 201 is powered on.
  • the vector 201_OFF shows the change in voltage or current when the load 201 is electrically disconnected from the contact node 120, that is, when the load 201 is powered off.
  • the vector 202_ON shows the change in voltage or current when the load 202 is electrically connected to the contact node 120, that is, when the load 202 is powered on.
  • the vector 202_OFF shows the change in voltage or current when the load 202 is electrically isolated from the contact node 120, that is, when the load 202 is powered off.
  • the voltage or current delivered through contact node 120 may be a vector 201_ON of load 201.
  • the vector 201_ON of the load 201 may have a first angle ⁇ 1.
  • the vector of voltage or current delivered through the contact node 120 converts the vector 202_ON of the load 202 to the vector 201_ON of the load 201. It can change to plus.
  • the vector 202_ON may have a second angle ⁇ 2.
  • the result of adding the vectors 201_ON and 202_ON is represented by the total vector L_TAL.
  • the total vector L_TAL may have an angle obtained by dividing the sum of the first angle ⁇ 1 and the second angle ⁇ 2 by two.
  • the signal processor 330 may detect that the connection or disconnection of the load occurs when the vector of the voltage or current transmitted through the contact node 120 changes. For example, if the amount of power increases before and after the vector changes, the signal processor 330 may identify the connection of the load. If the amount of power decreases before and after the transient period, the signal processor may identify separation of the load 201.
  • FIG. 6 shows an example of frequency components of voltage or current delivered through contact node 120 when load 201 is connected.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents magnitude.
  • the frequency components of the load 201 may have components corresponding to the fundamental frequency f1 and the seventh harmonic f7 as dominant frequency components.
  • FIG. 7 shows an example of frequency components of voltage or current delivered through contact node 120 when load 202 is connected.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents magnitude. 1 and 7, the frequency components of the load 202 may have components corresponding to the fundamental frequency f1 and the third harmonic f3 as dominant frequency components.
  • FIG. 8 shows an example of frequency components of voltage or current delivered through contact node 120 when loads 201 and 202 are connected.
  • the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents magnitude. 1 and 8
  • the frequency components of the voltage or current delivered through the contact node 120 when the loads 201, 202 are connected are the frequency components (FIG. 6) and the load ( 202 is represented by the sum of the frequency components (FIG. 7).
  • characteristics of the frequency components are different depending on the type of the loads 201 to 20n.
  • the power converter has global harmonics near the switching frequency used in the power device.
  • the transformer may have a third harmonic component generated by hysteresis.
  • Point circuits such as fluorescent lamps, generally have harmonic components that are determined by the characteristics of the point circuit.
  • the information of the general harmonic components according to the types of loads may be stored in the library 430.
  • the load determination block 440 may identify which harmonic component is added after the electrical connection or which harmonic component is removed after the electrical component, based on the information stored in the database 420.
  • the load determination block 440 may compare the added harmonic component or the removed harmonic component with information of the frequency components stored in the library 430.
  • the load determination block 440 may identify the type of loads that are electrically connected or the type of loads that are electrically separated according to the comparison result.
  • the library 430 may store that the load 201 corresponds to the frequency components of FIG. 6, and the load 202 corresponds to the frequency components of FIG. 7.
  • the load determination block 440 may identify that the load 202 is electrically connected with the contact node 120. Can be.
  • the load determination block 440 can identify that the load 201 is electrically connected with the contact node 120.
  • the load determination block 440 can identify that the load 202 is electrically isolated from the contact node 120.
  • the load determination block 440 can identify that the load 201 is electrically isolated from the contact node 120.
  • FIG. 9 shows a second example of a power measurement method according to an embodiment of the present invention. For example, a procedure performed by the electricity meter management apparatus 400 in the power measurement method is shown in FIG. 9.
  • the electricity meter management apparatus 400 may store a time when the load is electrically connected to the contact node 120 or a time when the load is electrically separated in the database 420.
  • the electricity meter management device 400 may store information on time, frequency components, and power amount of the electrical connection or disconnection in the database 420.
  • the electricity meter management apparatus 400 may identify a load that is electrically connected to or disconnected from the contact node 120.
  • the load determination block 440 may identify the load electrically connected or disconnected by comparing the information stored in the database 420 with the information stored in the library 430.
  • the electricity meter management apparatus 400 may provide power usage for each load.
  • the load determination block 440 may calculate the amount of power consumed by the identified load according to a change in the amount of power before or after connection or disconnection of the identified load.
  • the electricity meter management apparatus 400 may provide the user with information on the identified amount of power for each load.
  • the amount of power consumption per load of the loads to be supplied is calculated.
  • the amount of power consumption per load is obtained using only the wattmeter, without having each of the loads a power calculation device and a communication device that reports the power amount.
  • more specific information can be delivered to the user, and the user can be adjusted to adjust the power consumption pattern.

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Abstract

본 발명은 전력량계에 관한 것이다. 본 발명의 전력량계는 접촉 노드에 연결되고, 접촉 노드를 통해 전달되는 전압 또는 전류를 감시하는 감지 회로, 감지 회로의 감지 결과를 디지털 신호로 변환하는 변환기, 디지털 신호에 기반하여, 접촉 노드와 부하가 전기적으로 연결되거나 또는 전기적으로 분리되는 것을 검출하는 신호 처리기, 그리고 부하가 전기적으로 연결되거나 또는 전기적으로 분리되는 정보를 외부 장치로 보고하는 통신기를 포함한다.

Description

전력량계, 전력량계 관리 장치 및 전력량 측정 방법
본 발명은 전기 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 전력량계, 전력량계 관리 장치 및 전력량 측정 방법에 관한 것이다.
전력량계는 전력량계를 통해 흐르는 전압 또는 전류를 이용하여 전력량을 측정한다. 전력량계는 사용자가 컴퓨터, 텔레비전 등과 같은 다양한 전기 장치들 또는 전자 장치들을 사용할 때에 소비되는 전력량을 측정한다. 통상적으로, 전력량계는 전기 서비스 제공자가 사용자에게 전기 요금을 부과하는 자료로 사용되어 왔다.
통상적인 전력량계는 사용자가 소비하는 전체 전력량 및 전체 전력량의 변동만을 보여줄 뿐, 사용자가 어느 시간대에 어느 종류의 전기 장치 또는 전기 장치를 사용하여 어느 정도의 전력량을 소비하는지에 대한 구체적인 자료를 제공할 수 없다. 따라서, 통상적인 전력량계는 사용자가 소비하는 전력량을 식별하고, 전력량의 소비 패턴을 조절하는 근거로 사용되기에 충분한 정보를 제공하지 않는다. 따라서, 사용자의 전력량의 소비 패턴에 대한 더 상세한 정보를 제공할 수 있는 전력량계, 전력량계 관리 장치 및 전력량 측정 방법이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 전력량 소비 패턴의 정보를 제공할 수 있는 전력량계, 전력량계 관리 장치 및 전력량 측정 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전력량계는 접촉 노드에 연결되고, 접촉 노드를 통해 전달되는 전압 또는 전류를 감시하는 감지 회로, 감지 회로의 감지 결과를 디지털 신호로 변환하는 변환기, 디지털 신호에 기반하여, 접촉 노드와 부하가 전기적으로 연결되거나 또는 전기적으로 분리되는 것을 검출하는 신호 처리기, 그리고 부하가 전기적으로 연결되거나 또는 전기적으로 분리되는 정보를 외부 장치로 보고하는 통신기를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전력량계 관리 장치는 외부 장치로부터 부하가 연결 또는 분리되는 시간 정보 및 주파수 대역 성분 정보를 수신하는 통신기, 부하가 연결 또는 분리되는 시간 정보 및 주파수 대역 성분 정보를 저장하는 데이터베이스, 부하의 종류에 따른 고조파 성분 정보를 저장하는 라이브러리, 그리고 고조파 성분 정보 및 주파수 대역 성분 정보를 비교하여, 시간 정보와 연관되어 연결 또는 분리되는 부하의 종류를 식별하는 부하 판단 블록을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전력량 측정 방법은 접촉 노드를 통해 전달되는 전압 또는 전류를 감지하는 단계, 전압 또는 전류의 감지 결과로부터 접촉 노드와 부하가 전기적으로 연결되는 시간 또는 전기적으로 분리되는 시간을 검출하는 단계, 전압 또는 전류의 주파수 대역 성분들을 이용하여 부하의 종류를 식별하는 단계, 그리고 식별된 부하의 종류 및 전압 또는 전류의 소비 전력에 기반하여 부하별 전력 사용량을 획득하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 전력량 소비 패턴의 정보를 제공할 수 있는 전력량계, 전력량계 관리 장치 및 전력량 측정 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전력량 계측 시스템을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전력량 측정 방법의 제1 예를 보여준다.
도 3은 하나의 부하가 전기적으로 연결될 때에 전류가 변화하는 예를 보여준다.
도 4는 부하들의 유효 성분들 및 무효 성분들의 벡터들의 예를 보여준다.
도 5는 부하가 접촉 노드를 통해 전원을 공급받는 상태에서 부하가 접촉 노드와 전기적으로 더 연결될 때에, 접촉 노드를 통해 공급되는 전압 또는 전류의 벡터의 변화를 보여준다.
도 6은 부하가 연결된 때에 접촉 노드를 통해 전달되는 전압 또는 전류의 주파수 성분들의 예를 보여준다.
도 7은 부하가 연결된 때에 접촉 노드를 통해 전달되는 전압 또는 전류의 주파수 성분들의 예를 보여준다.
도 8은 부하들이 연결된 때에 접촉 노드를 통해 전달되는 전압 또는 전류의 주파수 성분들의 예를 보여준다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전력량 측정 방법의 제2 예를 보여준다.
10; 전력량 계측 시스템 100; 전원부
110; 전원 노드 120; 접촉 노드
200; 부하부 201~20n; 부하들
300; 전력량계 310; 감지 회로
320; 변환기 330; 신호 처리기
340; 시계 350; 메모리
360; 스토리지 370; 통신기
400; 전력량계 관리 장치 410; 통신기
42; 데이터베이스 430; 라이브러리
440; 부하 판단 블록
이하에서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전력량 계측 시스템(10)을 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 전력량 계측 시스템(10)은 전원부(100), 부하부(200), 전력량계(300), 그리고 전력량계 관리 장치(400)를 포함한다.
전원부(100)는 사용자의 주변, 예를 들어 주택 또는 사무실 등에 설치되며, 사용자에게 전원을 공급할 수 있다. 전원부(100)는 전원 노드(110) 및 접촉 노드(120)를 포함한다. 전원 노드(110)는 시스템 전원이 공급되는 시작 노드일 수 있다. 접촉 노드(120)는 전원 노드(110)와 부하부(200) 사이에 제공되며, 전력량계(300)가 전압 또는 전류를 측정하는 노드일 수 있다. 예를 들어, 전원부(100)는 주택 또는 사무실의 메인 차단기에 설치될 수 있다.
부하부(200)는 전원 노드(110)로부터 접촉 노드(120)를 통해 전원을 공급받는 다양한 부하들(201~20n)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 부하들(201~20n)은 개인용 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 텔레비전, 세탁기 등과 같은 다양한 생활 전기 또는 전자 장치들을 포함할 수 있다.
전력량계(300)는 접촉 노드(120)를 통해 부하들(201~20n)로 전달되는 전압 또는 전류를 측정하고, 전력량을 측정할 수 있다. 전력량계(300)는 또한 접촉 노드(120)를 통해 전달되는 유효 또는 무효 전류 또는 전압을 측정할 수 있다. 전력량계(300)는 접촉 노드(120)를 통해 전달되는 전압 또는 전류의 주파수 성분들을 검출 또는 계산할 수 있다. 전력량계(300)는 감지 회로(310), 변환기(320), 신호 처리기(330), 시계(340), 메모리(350), 스토리지(360), 그리고 통신기(370)를 포함한다.
감지 회로(310)는 접촉 노드(120)를 통해 전달되는 전압 또는 전류를 감지하고, 감지된 전압 또는 전류를 변환기(320)로 전달할 수 있다. 변환기(320)는 감지된 전압 또는 전류를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 변환된 디지털 신호는 신호 처리기(330)로 전달된다.
신호 처리기(330)는 변환기(320)로부터 전달되는 디지털 신호를 관찰할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리기(330)는 전압 또는 전류를 가리키는 디지털 신호의 시간의 흐름에 따른 변화를 관찰할 수 있다. 신호 처리기(330)는 전압 또는 전류를 가리키는 디지털 신호로부터 유효 성분(예를 들어 유효 전압 또는 유효 전류) 및 무효 성분(예를 들어 무효 전압 또는 무효 전류)을 검출(또는 계산)할 수 있다. 신호 처리기(330)는 유효 성분 및 무효 성분을 이용하여 동위상 및 직교위상 평면에서 벡터를 계산할 수 있다. 신호 처리기(330)는 계산된 벡터의 변화를 관찰할 수 있다. 신호 처리기(330)는 디지털 신호의 시간의 흐름에 따른 변화 또는 벡터의 변화에 기반하여, 부하들(201~20n) 중 적어도 하나가 접촉 노드와 전기적으로 연결(예를 들어 파워 온)되는지 또는 분리되는지(예를 들어 파워 오프)를 검출할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리기(330)는 메모리(350)를 동작 메모리로 사용하여 전기적 분리 또는 연결을 검출할 수 있다. 신호 처리기(330)는 전기적 분리 또는 연결에 대한 정보를 스토리지(360)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리기(330)는 시계(340)를 이용하여 전기적 연결 또는 분리가 발생하는 시간의 정보를 획득하고, 전기적 연결 또는 분리가 발생한 시간의 정보를 스토리지(360)에 더 저장할 수 있다.
신호 처리기(330)는 또한 디지털 신호로부터 주파수 성분들을 계산할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리기(330)는 빠른 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT)을 수행하여 주파수 성분들을 계산할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리기(330)는 메모리(350)를 동작 메모리로 사용하여 주파수 성분들을 계산하고, 주파수 성분들에 대한 정보를 스토리지(360)에 저장할 수 있다.
신호 처리기(330)는 또한 디지털 신호를 이용하여 전력량을 계산할 수 있다. 신호 처리기(330)는 시간대별 소비 전력량 또는 시간의 흐름에 따른 소비 전력량의 변화를 스토리지(360)에 저장할 수 있다.
시계(340)는 전력량계(300)에 지역적 또는 전역적 시간을 제공하는 실시간 시계일 수 있다. 메모리(350)는 신호 처리기(330)가 다양한 연산을 수행하는 데에 동작 메모리로 사용될 수 있다. 스토리지(360)는 신호 처리기(330)에 의해 계산된 다양한 정보들을 저장할 수 있다.
통신기(370)는 스토리지(360)에 저장된 정보를 유선 또는 무선 통신을 통해 전력량계 관리 장치(400)로 제공할 수 있다. 예를 들어, 통신기(370)는 시계(340)로부터 시간을 획득하고, 특정한 시간 주기가 경과할 때마다 스토리지(360)에 새로이 저장된 정보를 전력량계 관리 장치(400)로 전송할 수 있다. 다른 예로서, 통신기(370)는 스토리지(360)에 축적된 정보의 용량이 문턱 용량에 도달하면, 스토리지(360)에 축적된 정보를 전력량계 관리 장치(400)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 통신기(370)는 전기적 연결 또는 분리가 발생한 정보, 전기적 연결 또는 분리가 발생한 시간의 정보, 주파수 성분들의 정보, 또는 전력량에 대한 정보를 전력량계 관리 장치로 전송할 수 있다. 통신기(370)에 의해 전송된 정보는 스토리지(360)로부터 삭제될 수 있다. 예를 들어, 통신기(370)는 전력량계 관리 장치(400)로부터 전달되는 명령에 따라, 정보를 전송하는 시간 주기 또는 문턱 용량을 조절할 수 있다.
전력량계 관리 장치(400)는 전력량계(300)로부터 정보를 수신하고, 정보를 이용하여 사용자의 전력 소비 패턴을 계산할 수 있다. 전력량계 관리 장치(400)는 통신기(410), 데이터베이스(420), 라이브러리(430), 그리고 부하 판단 블록(440)을 포함한다.
통신기(400)는 전력량계(300)의 통신기(370)와 유선 또는 무선 통신을 통해 통신할 수 있다. 통신기(400)는 전력량계(300)의 통신기(370)로부터 전기적 연결 또는 분리가 발생한 정보, 전기적 연결 또는 분리가 발생한 시간의 정보, 주파수 성분들의 정보, 또는 전력량에 대한 정보를 수신할 수 있다. 수신된 정보는 데이터베이스(420)에 저장될 수 있다. 예시적으로, 도 1에서, 통신기(410)는 하나의 전력량계(300)로부터 정보를 수신하는 것으로 도시되어 있다. 그러나 통신기(410)는 둘 또는 그보다 많은 전력량계들로부터 정보를 수신하고, 수신된 정보를 데이터베이스(420)에 저장할 수 있다.
데이터베이스(420)는 전력량계(300)로부터 수신되는 전기적 연결 또는 분리가 발생한 정보, 전기적 연결 또는 분리가 발생한 시간의 정보, 주파수 성분들의 정보, 또는 전력량에 대한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 전력량계 관리 장치(400)가 둘 또는 그보다 많은 전력량계들로부터 정보를 수신하는 경우, 데이터베이스(420)는 전력량계별로 정보를 저장하고 관리할 수 있다.
라이브러리(430)는 부하들(201~20n)의 종류에 따른 전력 소비 특성의 정보를 저장하는 스토리지일 수 있다. 예를 들어, 라이브러리(430)는 부하들(201~20n)의 종류에 따른 고조파들(harmonics)에 대한 정보를 저장할 수 있다.
부하 판단 블록(440)은 데이터베이스(420)에 전력량계(300)의 정보를 라이브러리(4300에 저장된 정보와 비교하여 전기적으로 연결 또는 분리된 부하의 종류를 식별할 수 있다. 예를 들어, 부하 판단 블록(440)은 데이터베이스(420)에 저장된 주파수 성분들의 정보를 라이브러리(430)에 저장된 고조파들의 정보와 비교하고, 비교 결과에 따라 전기적으로 연결 또는 분리된 부하의 종류를 식별할 수 있다.
부하 판단 블록(440)은 전기적 연결 또는 분리가 발생한 전후의 전력량을 비교하여, 식별된 부하의 전력량을 검출(또는 계산)할 수 있다. 이와 같은 방법으로, 부하 판단 블록(440)은 접촉 노드(120)를 통해 전원을 공급받는 부하들(201~20n) 각각이 파워 온 또는 파워 오프되는 시간들을 검출하고, 부하들(201~20n) 각각이 파워 온 된 동안에 소비한 전력량을 계산할 수 있다.
전력량계 관리 장치(400)는 부하별 소비 전력량, 부하별 전력을 주로 소비하는 시간대 등과 같은 다양한 정보들을 획득하고, 획득된 전력 소비 패턴 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 예를 들어, 전력량계 관리 장치(400)는 획득된 전력 소비 패턴 정보를 통신기(400)를 이용하여 전력량계(300)에 제공할 수 있다. 전력량계(300)는 전력 소비 패턴 정보를 표시하는 표시기(미도시)를 더 포함하고, 표시기를 이용하여 전력 소비 패턴 정보를 사용자에게 표시할 수 있다. 다른 예로서, 전력량계 관리 장치(400)는 전력 소비 패턴 정보를 표시하는 표시기(미도시)를 더 포함하고, 표시기를 이용하여 전력 소비 패턴 정보를 사용자에게 표시할 수 있다. 다른 예로서, 전력량계 관리 장치(400)는 획득된 전력 소비 패턴 정보를 통신기(400)를 이용하여 사용자의 표시 단말로 전달할 수 있다. 예를 들어, 표시 단말은 주택 또는 사무실에 설치 또는 배치되는 표시 전용 단말, 또는 컴퓨터 또는 텔레비전과 같은 범용 표시 단말을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전력량 측정 방법의 제1 예를 보여준다. 예시적으로, 전력량 측정 방법에서 전력량계(300)에 의해 수행되는 절차가 도 2에 도시된다.
도 1 및 도 2를 참조하면, S110 단계에서, 전력량계(300), 더 상세하게는 감지 회로(310)는 접촉 노드(120)를 통해 전달되는 전압 또는 전류를 감지한다. 감지된 전압 또는 전류는 변환기(320)를 통해 디지털 신호로 변환될 수 있다.
S120 단계에서, 전력량계(300)는 전압 또는 전류의 감지 결과로부터, 접촉 노드와 부하가 전기적으로 연결되는 시간 또는 전기적으로 분리되는 시간을 검출한다. 예를 들어, 신호 처리기(330)는 전압 또는 전류의 시간의 흐름에 따른 변화로부터, 또는 전압 또는 전류의 유효 성분 또는 무효 성분의 벡터의 변화로부터 전기적 연결 또는 분리를 검출할 수 있다. 신호 처리기(330)는 시계(340)를 이용하여 전기적 연결 또는 분리의 시간을 검출할 수 있다.
S130 단계에서, 전력량계(300), 더 상세하게는 통신기(370)는 접촉 노드와 부하가 전기적으로 연결되는 시간 또는 전기적으로 분리하는 시간을 보고할 수 있다. 예를 들어, 통신기(370)는 전압 또는 전류의 주파수 성분들, 그리고 전력량의 정보를 함께 보고할 수 있다.
도 3은 하나의 부하가 전기적으로 연결될 때에 전압(V) 및 전류(I)가 변화하는 예를 보여준다. 도 3에서, 가로축은 시간(t)을 가리키고, 세로축은 전압(V) 또는 전류(I)를 가리킨다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 제1 시간(T1)에 하나의 부하(예를 들어, 201)가 파워 온될 수 있다. 부하(201)가 접촉 노드(120)로부터 전원을 공급받기 시작할 때, 전압(V)의 언더슛이 발생하고, 전류(I)의 오버슛이 발생할 수 있다. 전압(V)의 언더슛이 발생하고 전류(I)의 오버슛이 발생하는 제1 시간(T1) 및 제2 시간(T2) 사이의 구간은 제1 과도 구간(TI1)일 수 있다.
제3 시간(T3)에 부하(201)가 파워 오프될 수 있다. 부하(201)에 대한 전원 공급이 중단될 때, 전압(V)의 언더슛이 발생하고 전류(I)의 오버슛이 발생할 수 있다. 전압(V)의 언더슛이 발생하고 전류(I)의 오버 슛이 발생하는 제3 시간(T3) 및 제4 시간(T4) 사이의 구간은 제2 과도 구간(TI2)일 수 있다.
신호 처리기(330)는 시간의 흐름에 따라 전압(V) 또는 전류(I)를 관찰하고, 전압(V)의 언더슛이 발생하는지 또는 전류(I)의 오버슛이 발생하는지에 따라, 즉 과도 구간이 발생하는지에 따라 부하(201)가 전기적으로 연결 또는 분리되는지 판별할 수 있다. 예를 들어, 신호 처리기(330)는 전압(V) 또는 전류(I)의 변화량이 문턱 이상인지, 또는 전압(V) 또는 전류(I)의 변화율이 문턱 이상인지에 따라 과도 구간을 식별할 수 있다. 예를 들어, 과도 구간의 전후에 전력량이 증가하면, 신호 처리기(330)는 부하(201)의 연결을 식별할 수 있다. 과도 구간의 전후에 전력량이 감소하면, 신호 처리기(330)는 부하(201)의 분리를 식별할 수 있다.
도 4는 부하들(201, 202)의 유효 성분들 및 무효 성분들의 벡터들의 예를 보여준다. 도 4에서, 가로축은 동위상(P) 성분을 가리키고, 세로축은 직교위상(Q) 성분을 가리킨다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 부하들(201~20n)이 접촉 노드(120)와 전기적으로 연결되거나 분리될 수 있다. 부하들(201~20n)은 내부 회로들의 특성에 따라 서로 다른 유효 성분들 및 무효 성분들을 가질 수 있다. 즉, 부하들(201~20n)로 공급되는 전압들 또는 전류들은 유효 성분 및 무효 성분의 평면에서 서로 다른 벡터들로 나타날 수 있다.
벡터(201_ON)는 부하(201)가 접촉 노드(120)와 전기적으로 연결될 때, 즉 부하(201)가 파워 온될 때의 전압 또는 전류의 변화를 보여준다. 벡터(201_OFF)는 부하(201)가 접촉 노드(120)와 전기적으로 분리될 때, 즉 부하(201)가 파워 오프될 때의 전압 또는 전류의 변화를 보여준다. 벡터(202_ON)는 부하(202)가 접촉 노드(120)와 전기적으로 연결될 때, 즉 부하(202)가 파워 온될 때의 전압 또는 전류의 변화를 보여준다. 벡터(202_OFF)는 부하(202)가 접촉 노드(120)와 전기적으로 분리될 때, 즉 부하(202)가 파워 오프될 때의 전압 또는 전류의 변화를 보여준다.
도 5는 부하(201)가 접촉 노드(120)를 통해 전원을 공급받는 상태에서 부하(202)가 접촉 노드(120)와 전기적으로 더 연결될 때에, 접촉 노드(120)를 통해 공급되는 전압 또는 전류의 벡터의 변화를 보여준다. 도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 부하(201)가 접촉 노드(120)로부터 전원을 공급받을 때에, 접촉 노드(120)를 통해 전달되는 전압 또는 전류는 부하(201)의 벡터(201_ON)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 부하(201)의 벡터(201_ON)는 제1 각(θ1)을 가질 수 있다.
부하(202)가 접촉 노드(120)에 더 연결되면, 접촉 노드(120)를 통해 전달되는 전압 또는 전류의 벡터는 부하(201)의 벡터(201_ON)에 부하(202)의 벡터(202_ON)를 더한 것으로 변화할 수 있다. 벡터(202_ON)는 제2 각(θ2)을 가질 수 있다. 벡터들(201_ON, 202_ON)을 합한 결과는 총 벡터(L_TAL)로 나타난다. 총 벡터(L_TAL)는 제1 각(θ1)과 제2 각(θ2)의 합을 2로 나눈 각을 가질 수 있다.
신호 처리기(330)는 접촉 노드(120)를 통해 전달되는 전압 또는 전류의 벡터가 변화할 때에, 부하의 연결 또는 분리가 발생한 것을 검출할 수 있다. 예를 들어, 벡터가 변화하는 전후에 전력량이 증가하면, 신호 처리기(330)는 부하의 연결을 식별할 수 있다. 과도 구간의 전후에 전력량이 감소하면, 신호 처리기는 부하(201)의 분리를 식별할 수 있다.
도 6은 부하(201)가 연결된 때에 접촉 노드(120)를 통해 전달되는 전압 또는 전류의 주파수 성분들의 예를 보여준다. 도 6에서, 가로축은 주파수를 나타내고, 세로축은 크기를 나타낸다. 도 1 및 도 6을 참조하면, 부하(201)의 주파수 성분들은 기본 주파수(f1) 및 7차 고조파(f7)에 해당하는 성분들을 대세적(dominant)인 주파수 성분들로 가질 수 있다.
도 7은 부하(202)가 연결된 때에 접촉 노드(120)를 통해 전달되는 전압 또는 전류의 주파수 성분들의 예를 보여준다. 도 7에서, 가로축은 주파수를 나타내고, 세로축은 크기를 나타낸다. 도 1 및 도 7을 참조하면, 부하(202)의 주파수 성분들은 기본 주파수(f1) 및 3차 고조파(f3)에 해당하는 성분들을 대세적(dominant)인 주파수 성분들로 가질 수 있다.
도 8은 부하들(201, 202)이 연결된 때에 접촉 노드(120)를 통해 전달되는 전압 또는 전류의 주파수 성분들의 예를 보여준다. 도 8에서, 가로축은 주파수를 나타내고, 세로축은 크기를 나타낸다. 도 1 및 도 8을 참조하면, 부하들(201, 202)이 연결된 때에 접촉 노드(120)를 통해 전달되는 전압 또는 전류의 주파수 성분들은 부하(201)의 주파수 성분들(도 6) 및 부하(202)의 주파수 성분들(도 7)의 합으로 나타난다.
예시적으로, 부하들(201~20n)의 종류에 따라 주파수 성분들의 특성들이 다르게 나타난다. 예를 들어, 전력 변환 장치는 전력 소자에서 사용되는 스위칭 주파수 부근에서 대세적인 고조파들을 갖는다. 변압기는 히스테리시스 현상에 의해 발생하는 3차 고조파 성분을 대세적으로 가질 수 있다. 형광등과 같은 점들 회로는 점들 회로의 특성에 의해 결정되는 고조파 성분을 대세적으로 갖는다. 부하들의 종류들에 따른 대세적인 고조파 성분들의 정보는 라이브러리(430)에 저장될 수 있다.
부하 판단 블록(440)은 데이터베이스(420)에 저장된 정보에 기반하여, 전기적 연결 후에 어느 고조파 성분이 추가되는지 또는 전기적 분이 후에 어느 고조파 성분이 제거되는지 식별할 수 있다. 부하 판단 블록(440)은 추가된 고조파 성분 또는 제거된 고조파 성분을 라이브러리(430)에 저장된 주파수 성분들의 정보와 비교할 수 있다. 부하 판단 블록(440)은 비교 결과에 따라 전기적으로 연결된 부하의 종류 또는 전기적으로 분리된 부하의 종류를 식별할 수 있다.
예를 들어, 라이브러리(430)는 부하(201)가 도 6의 주파수 성분들에 대응하고, 부하(202)가 도 7의 주파수 성분들에 대응함을 저장할 수 있다. 접촉 노드(120)를 통해 전달되는 전압 또는 전류의 주파수 성분들이 도 6으로부터 도 8로 변화한 때에, 부하 판단 블록(440)은 부하(202)가 접촉 노드(120)와 전기적으로 연결되었음을 식별할 수 있다. 주파수 성분들이 도 7로부터 도 8로 변화한 때에, 부하 판단 블록(440)은 부하(201)가 접촉 노드(120)와 전기적으로 연결되었음을 식별할 수 있다. 주파수 성분들이 도 8로부터 도 6으로 변화한 때에, 부하 판단 블록(440)은 부하(202)가 접촉 노드(120)와 전기적으로 분리되었음을 식별할 수 있다. 주파수 성분들이 도 8로부터 도 7로 변화한 때에, 부하 판단 블록(440)은 부하(201)가 접촉 노드(120)와 전기적으로 분리되었음을 식별할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전력량 측정 방법의 제2 예를 보여준다. 예시적으로, 전력량 측정 방법에서 전력량계 관리 장치(400)에 의해 수행되는 절차가 도 9에 도시된다.
도 1 및 도 9를 참조하면, S210 단계에서, 전력량계 관리 장치(400)는 접촉 노드(120)와 부하가 전기적으로 연결되는 시간 또는 전기적으로 분리되는 시간을 데이터베이스(420)에 저장할 수 있다. 전력량계 관리 장치(400)는 전기적 연결 또는 분리의 시간, 주파수 성분들, 그리고 전력량의 정보를 데이터베이스(420)에 저장할 수 있다.
S220 단계에서, 전력량계 관리 장치(400)는 접촉 노드(120)와 전기적으로 연결 또는 분리되는 부하를 식별할 수 있다. 부하 판단 블록(440)은 데이터베이스(420)에 저장된 정보를 라이브러리(430)에 저장된 정보와 비교하여, 전기적으로 연결 또는 분리되는 부하를 식별할 수 있다.
S230 단계에서, 전력량계 관리 장치(400)는 부하별 전력 사용량을 제공할 수 있다. 예를 들어, 부하 판단 블록(440)은 식별된 부하의 연결 전후 또는 분리 전후의 전력량의 변화에 따라, 식별된 부하의 소비 전력량을 계산할 수 있다. 전력량계 관리 장치(400)는 식별된 부하별 전력량의 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따르면, 전력량계를 통해 공급되는 전압 또는 전류를 관찰하는 것에 의해, 전원을 공급받는 부하들의 부하별 소비 전력량이 계산된다. 부하들 각각에 전력량 계산 장치 및 전력량을 보고하는 통신 장치를 구비하지 않고도, 전력량계만을 이용하여 부하별 소비 전력량이 획득된다. 따라서, 사용자에게 더 구체적인 정보를 전달할 수 있으며, 사용자가 전력 소비 패턴을 조절하는 것을 지원할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위와 기술적 사상에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 접촉 노드에 연결되고, 접촉 노드를 통해 전달되는 전압 또는 전류를 감시하는 감지 회로;
    상기 감지 회로의 감지 결과를 디지털 신호로 변환하는 변환기;
    상기 디지털 신호에 기반하여, 상기 접촉 노드와 부하가 전기적으로 연결되거나 또는 전기적으로 분리되는 것을 검출하는 신호 처리기; 그리고
    상기 부하가 전기적으로 연결되거나 또는 전기적으로 분리되는 정보를 외부 장치로 보고하는 통신기를 포함하는 전력량계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리기는 상기 부하가 상기 접촉 노드와 전기적으로 연결 또는 분리될 때의 과도 구간에서 상기 전압 또는 상기 전류의 변화에 기반하여 상기 부하의 연결 또는 분리를 검출하는 전력량계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리기는 상기 접촉 노드를 통해 전달되는 상기 전압 또는 상기 전류를 동위상 성분 및 직각위상 성분의 벡터로 계산하고, 상기 벡터의 변화에 기반하여 상기 부하의 연결 또는 분리를 검출하는 전력량계.
  4. 제1항에 있어서,
    실시간 시계를 더 포함하고,
    상기 통신기는 상기 실시간 시계를 이용하여 상기 부하가 연결된 시간 또는 분리된 시간을 더 보고하는 전력량계.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리기는 상기 전압 또는 상기 전류의 주파수 대역 성분들을 검출하고, 그리고
    상기 통신기는 상기 주파수 대역 성분들을 더 보고하는 전력량계.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 주파수 대역 성분들은 기본 주파수 성분 및 고조파 성분들을 포함하는 전력량계.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 통신기는 유선 또는 무선 통신을 통해 상기 부하가 연결 또는 분리되는 정보를 보고하는 전력량계.
  8. 제1항에 있어서,
    스토리지를 더 포함하고,
    상기 신호 처리기는 상기 부하가 연결 또는 분리되는 정보를 상기 스토리지에 저장하고,
    상기 통신기는 상기 스토리지에 저장된 상기 신호 처리기는 상기 부하가 연결 또는 분리되는 정보를 보고하는 전력량계.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 통신기는 주기적으로 상기 부하가 연결 또는 분리되는 정보를 보고하는 전력량계.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 통신기는 상기 부하가 연결 또는 분리되는 정보의 누적 용량이 문턱 값에 도달하면 상기 부하가 연결 또는 분리되는 정보를 보고하는 전력량계.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리기는 상기 전압 또는 상기 전류에 기반하여 소비 전력을 계산하고,
    상기 통신기는 상기 소비 전력을 더 보고하는 전력량계.
  12. 외부 장치로부터 부하가 연결 또는 분리되는 시간 정보 및 주파수 대역 성분 정보를 수신하는 통신기;
    상기 부하가 연결 또는 분리되는 시간 정보 및 상기 주파수 대역 성분 정보를 저장하는 데이터베이스;
    부하의 종류에 따른 고조파 성분 정보를 저장하는 라이브러리; 그리고
    상기 고조파 성분 정보 및 상기 주파수 대역 성분 정보를 비교하여, 상기 시간 정보와 연관되어 연결 또는 분리되는 부하의 종류를 식별하는 부하 판단 블록을 포함하는 전력량계 관리 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 통신기는 소비 전력을 더 수신하여 상기 데이터베이스에 저장하고,
    상기 부하 판단 블록은 상기 소비 전력, 상기 식별된 부하의 종류, 그리고 상기 부하가 연결 또는 분리되는 시간 정보에 기반하여 부하별 소비 전력을 계산하는 전력량계 관리 장치.
  14. 전력량 측정 방법에 있어서:
    접촉 노드를 통해 전달되는 전압 또는 전류를 감지하는 단계;
    상기 전압 또는 전류의 감지 결과로부터 상기 접촉 노드와 부하가 전기적으로 연결되는 시간 또는 전기적으로 분리되는 시간을 검출하는 단계;
    상기 전압 또는 전류의 주파수 대역 성분들을 이용하여 상기 부하의 종류를 식별하는 단계; 그리고
    상기 식별된 부하의 종류 및 상기 전압 또는 상기 전류의 소비 전력에 기반하여 부하별 전력 사용량을 획득하는 단계를 포함하는 전력량 측정 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전압 또는 전류의 감지 결과로부터 상기 접촉 노드와 부하가 전기적으로 연결되는 시간 또는 전기적으로 분리되는 시간을 검출하는 단계는,
    상기 전압 또는 전류가 문턱 값 이상 변화하는 때의 시간을 검출하는 단계를 포함하는 전력량 측정 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 전압 또는 전류의 감지 결과로부터 상기 접촉 노드와 부하가 전기적으로 연결되는 시간 또는 전기적으로 분리되는 시간을 검출하는 단계는,
    상기 전압 또는 상기 전류의 동위상 성분 및 직교위상 성분의 벡터를 계산하는 단계; 그리고
    상기 벡터의 방향 또는 크기가 문턱 값 이상 변화하는 때의 시간을 검출하는 단계를 포함하는 전력량 측정 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 전압 또는 전류의 주파수 대역 성분들을 이용하여 상기 부하의 종류를 식별하는 단계는,
    상기 전압 또는 전류의 기본 주파수 성분 및 고조파 성분들을 계산하는 단계; 그리고
    부하별 고조파 성분 정보를 포함하는 라이브러리와 상기 고조파 성부들을 비교하여 상기 부하의 종류를 식별하는 단계를 포함하는 전력량 측정 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 식별된 부하의 종류 및 상기 전압 또는 상기 전류의 소비 전력에 기반하여 부하별 전력 사용량을 획득하는 단계는,
    제1 부하가 연결된 때의 소비 전력과 제1 및 제2 부하가 연결된 때의 소비 전력을 비교하여 상기 제1 부하의 전력 사용량 및 상기 제2 부하의 전력 사용량을 획득하는 단계를 포함하는 전력량 측정 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 부하별 전력 사용량을 표시 장치를 통해 표시하는 단계를 더 포함하는 전력량 측정 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 부하별 전력 사용량을 통신기를 통해 상기 부하의 사용자에게 전달하는 단계를 더 포함하는 전력량 측정 방법.
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