WO2023167398A1 - 전력 시스템 안정성 향상을 위한 부하 제어 방법 및 이를 이용한 장치 - Google Patents

전력 시스템 안정성 향상을 위한 부하 제어 방법 및 이를 이용한 장치 Download PDF

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WO2023167398A1
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신소봉
송용철
최원재
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메를로랩 주식회사
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    • H05B47/175—Controlling the light source by remote control
    • H05B47/19—Controlling the light source by remote control via wireless transmission

Definitions

  • the present invention relates to a load control method for improving power stability and an apparatus using the same.
  • One of the technical challenges is to provide a load control method for improving power stability by determining a power stability state using a power frequency and controlling at least one load according to the power stability state when the power is unstable.
  • a load control device includes a frequency detection unit configured to detect a frequency of power supplied to at least one load device; and a control unit configured to determine a power stability state of the power based on the frequency of the power and to control a load of the at least one load device based on the power stability state, wherein the control unit determines that the frequency of the power is When within a predetermined range, the power stability state is determined to be normal, and when the frequency of the power is lower than the lowest frequency in the predetermined range, the power stability state is determined to be a power shortage state, and the frequency of the power is within the predetermined range. If it is higher than the highest frequency of , the power stability state may be determined as a power excess state.
  • power stability may be improved by determining a power stability state using a power frequency and controlling at least one load when power is unstable.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a power stabilization system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a load control device according to an exemplary embodiment.
  • FIG 3 is a diagram for explaining an example of a load device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is an operation flowchart illustrating a load control method according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining load control according to power frequency according to an exemplary embodiment.
  • 6 to 9 are diagrams for explaining a power stabilization system according to another embodiment.
  • a load control device includes a frequency detection unit configured to detect a frequency of power supplied to at least one load device; and a control unit configured to determine a power stability state of the power based on the frequency of the power and to control a load of the at least one load device based on the power stability state, wherein the control unit determines that the frequency of the power is When within a predetermined range, the power stability state is determined to be normal, and when the frequency of the power is lower than the lowest frequency in the predetermined range, the power stability state is determined to be a power shortage state, and the frequency of the power is within the predetermined range. If it is higher than the highest frequency of , the power stability state may be determined as a power excess state.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a power stabilization system according to an embodiment.
  • the power stabilization system 10 may include a load control device 100 , a server 200 and a load device 300 .
  • the load control device 100 may determine the stability of power supplied to the load device 300 and control the load of the load device 300 when the power is not stable. In addition, when the power is stable, a separate control for the load device 300 may not be performed or a control item performed when the stability of the power is determined may be maintained.
  • the load control device 100 periodically or non-periodically detects a power frequency (or grid frequency) of power supplied to the load device 300, and the detected power frequency is within a predetermined threshold frequency range. It can be determined whether or not it is included in When the detected power frequency is within a predetermined critical frequency range, the load control device 100 may determine that power supplied to the load device 300 is stable. However, when the detected power frequency is not within a predetermined threshold frequency range, the load control device 100 may determine that power supplied to the load device 300 is unstable and may control the load device 300. . In addition, after controlling the load device 300, the load control device 100 periodically or non-periodically determines whether or not the stability of the power supplied to the load device 300 is determined, and The load device 300 may be controlled until it is determined that the power is stable.
  • a power frequency or grid frequency
  • the load control device 100 may communicate with the server 200 .
  • the load control device 100 may provide information such as a power frequency detection result, a power stability determination result, whether or not the load device 300 is controlled, a control operation, a control time, and a control result to the server 200 .
  • the server 200 may communicate with the load control device 100 and monitor the load control device 100 .
  • the server 200 may record and manage information provided from the load control device 100 .
  • the server 200 may provide the load control device 100 with information necessary for the operation of the load control device 100 .
  • the server 200 transmits whether the load control device 100 is operating, a critical frequency range used to determine power stability in the load control device 100, control operation information of the load device 300, and the like.
  • the information is provided to the control device 100 , and the load control device 100 may perform operations such as determining power stability and controlling the load device 300 based on the information acquired from the server 200 .
  • the server 200 may remotely control the load control device 100 .
  • the server 200 transmits a control signal to the load control device 100 to control the load control device 100, and transmits information about an operation result according to the control signal from the load control device 100. can receive
  • the load device 300 may be a device that performs operations in various places such as home and industrial settings.
  • the load device 300 may be various devices that receive power and perform operations, such as lighting, home appliances (TVs, washing machines, air conditioners, refrigerators, sound devices, etc.), and communication devices.
  • the load device 300 may continuously operate and control the load.
  • the load device 300 may activate or deactivate a load, increase a load, or decrease a load by the load device 300 itself or under the control of an external device.
  • the load device 300 is a lighting device
  • the lighting device itself or under the control of an external device may turn on/off the lighting, increase the intensity of illumination, or decrease the intensity of illumination.
  • the load device 300 is described as one device in FIG. 1 , the load device 300 is not limited thereto and may include at least one load device 300 . In this specification, it is assumed that there are at least one load device 300 .
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a load control device according to an exemplary embodiment.
  • the load control device 100 may include a memory unit 110 , a control unit 120 , a frequency detection unit 130 and a communication unit 140 .
  • the control unit 120 may determine the stability of power supplied to at least one load device, and control the load of the at least one load device based on the determination result of the power stability. The operation of the controller 120 will be described in detail herein.
  • the controller 120 may include one or more of a central processing unit (CPU), a graphic processing unit (GPU), one or more microprocessors, and other electronic components capable of processing input data according to predetermined logic.
  • CPU central processing unit
  • GPU graphic processing unit
  • microprocessors one or more microprocessors, and other electronic components capable of processing input data according to predetermined logic.
  • control unit 120 may be implemented in software, hardware, or a combination thereof.
  • the control unit 120 may be implemented as a field programmable gate array (FPGA), an application specific integrated circuit (ASIC), a semiconductor chip, or other various types of electronic circuits.
  • FPGA field programmable gate array
  • ASIC application specific integrated circuit
  • semiconductor chip or other various types of electronic circuits.
  • control unit 120 may be implemented in a logic program executed according to the above-described hardware or various computer languages.
  • the memory unit 110 may store instructions for controlling the controller 120, and the controller 120 may perform an operation based on the instructions stored in the memory unit 110.
  • the memory unit 110 may store information necessary for the operation of the control unit 120 .
  • the memory unit 110 may include a critical frequency range used by the control unit 120 to determine power stability, control operation information of at least one load device, and the like.
  • the memory unit 110 may store a result of an operation of the control unit 120 .
  • the memory unit 110 may store information about a power frequency detection result, a power stability determination result, whether or not at least one load device is controlled, a control operation, a control time, and a control result.
  • the memory unit 110 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, or a card type memory (eg, SD or XD memory, etc.) ), RAM (Random Access Memory, RAM), SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory, ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory) magnetic memory , a magnetic disk, and an optical disk may include at least one type of storage medium.
  • the memory may store information temporarily, permanently or semi-permanently, and may be provided in a built-in or removable type.
  • the frequency detection unit 130 may detect the frequency of power.
  • the frequency detector 130 may be electrically connected to an AC power source that supplies power to at least one load device.
  • the frequency detector 130 may convert a signal of AC power into a digital signal and detect a power frequency of AC power based on the digital signal.
  • the frequency detector 130 may obtain an input instantaneous frequency from the digital signal and detect a power frequency based on the input instantaneous frequency.
  • the frequency detector 130 may detect the power frequency by applying a first order filter, a digital filter, an adaptive filter, or the like to the input instantaneous frequency.
  • the frequency detector 130 may detect the power frequency using various methods.
  • the frequency detection unit 130 may convert the AC power signal into a digital signal, and the control unit 120 may detect the power frequency based on the digital signal.
  • the communication unit 140 may communicate with the server. Also, according to embodiments, the communication unit 140 may perform communication with at least one load device and/or another external device.
  • the communication unit 140 may perform communication mainly according to wireless communication standards, but Bluetooth Low Energy (BLE), Bluetooth (Bluetooth), Wireless LAN (WLAN), Wireless Fidelity (WiFi), WiFi Direct, Near Field Communication (NFC) ), Infrared Data Association (IrDA), UWB (Ultra Wide Band), Zigbee, mobile communication modules including 3G, 4G or 5G, and wired/wireless modules that transmit data through various other communication standards can do.
  • the communication unit 140 may include a short-range wireless module supporting Near Field Communication (NFC), Radio-Frequency Identification (RFID), and the like.
  • the communication unit 310 may include a wireless module supporting a wireless mesh network (WMN).
  • the wireless mesh network may use a predetermined low power wireless communication (Wireless Personal Area Network, WPAN) method.
  • the load control device 100 may be implemented in the form of a server.
  • the load control device 100 may be provided in a form in which a configuration for performing additional functions and operations is added according to selection.
  • the communication unit 140 may not be included in the load control device 100 according to embodiments.
  • the load control device 100 may further include a power supply unit 1340 and/or a power usage detection unit (not shown), which will be described later with reference to FIG. 8 .
  • FIG 3 is a diagram for explaining an example of a load device according to an exemplary embodiment.
  • the load device may include a plurality of lighting devices. Also, a plurality of lighting devices may be communicatively connected through a wireless mesh network, and each lighting device may communicate with nearby lighting devices.
  • the master lighting device 310 may communicate with the load control device, receive a control signal from the load control device, and control the master lighting device 310 according to the control signal.
  • the master lighting device 310 transmits the control signal or a processed control signal based on the control signal to surrounding lighting devices, and the lighting devices around the master lighting device 310 are controlled according to the received lighting signal. It can be. Depending on the embodiment, the number of master lighting devices 310 may be plural.
  • lighting devices around the master lighting device 310 may also transmit the received control signal or a control signal processed based on the received control signal to the surrounding lighting devices.
  • the load control device may control all lighting devices by controlling the master lighting device 310 .
  • the load control device transmits a control signal for controlling illumination to the master lighting device 310
  • the illumination intensity may be controlled according to the control signal.
  • FIG. 3 may be applied to the description of the load device in this specification.
  • FIG. 4 is an operation flowchart illustrating a load control method according to an exemplary embodiment.
  • the load control device detects a frequency of power supplied to at least one load device (S100), determines a power stability state based on the detected frequency (S200), and determines a power stability state. It may include controlling the load of at least one load device on the basis ( S300 ).
  • the load control device may detect a frequency of power supplied to at least one load device.
  • the load control device may be electrically connected to an AC power source that supplies power to at least one load device, and may detect the power frequency using the frequency detection unit 130 of FIG. 2 .
  • the load control device may periodically or non-periodically detect the power frequency. For example, the load control device may detect the power frequency at a period of 16 ms to 4 s.
  • the load control device may determine a power stability state based on the detected frequency.
  • the relationship between the power supply amount and power consumption amount and the power frequency may be expressed by Equation 1 below.
  • P mech represents mechanical energy, that is, input energy of a synchronous generator of a power plant that supplies power, and may mean a power supply amount.
  • P elec represents electrical energy, that is, output energy of a synchronous generator of a power plant, and may mean power consumption.
  • M represents the moment of inertia, that is, the inertial force constant for each rotating body of the synchronous generator, and may be a constant.
  • w o can be expressed as 2 ⁇ * f 0 .
  • f 0 represents a power frequency.
  • f 0 may be set differently for each country. For example, in the case of Korea, f 0 may be set to 60 Hz.
  • the power frequency when the amount of power supply and the amount of power required are the same, the power frequency may not fluctuate. However, when the power supply amount is lower than the power demand amount, the power frequency may be lowered. Also, when the power supply amount is greater than the power demand amount, the power frequency may be increased. In addition, when the power supply amount is excessively lower than the power demand amount, a power shortage state may occur, and when the power supply amount is excessively higher than the power demand amount, a power excess state may occur. In this way, as the power frequency varies according to the amount of power supply and amount of power consumption, the load control device may determine the power stability state based on the power frequency.
  • the load control device may determine the power stability state using a predetermined critical frequency range.
  • the critical frequency range may be set based on a load factor according to a rated load of at least one load device.
  • the load control device may set an entire range of detected power frequencies (ie, a frequency tracking range) based on an upper limit load factor and a lower limit load factor according to a rated load of at least one load device.
  • the load control device may set an upper limit load factor and a lower limit load factor based on a load factor according to a rated load of at least one load device. For example, the load control device may set the upper limit load factor to 100% and the lower limit load factor to 70%.
  • the load control device may set the entire range of the detected power frequency to 59.784 Hz to 60.216 Hz.
  • 59.784 Hz may be a numerical value in which the lower limit load factor of 70% is reflected
  • 60.216 Hz may be a numerical value in which the upper limit load factor of 100% is reflected.
  • the load control device may determine the critical frequency range based on a critical load factor according to a rated load of at least one load device.
  • the critical load factor may be set to 85%
  • the load control device may set the critical frequency range to 59.964 Hz to 60.036 Hz in which the critical load factor of 85% is reflected.
  • the critical frequency range may be changed according to a rated load, an upper limit load factor, and/or a lower limit load factor of at least one load device.
  • the threshold frequency range may be obtained from a server or may be set through an external input of a load control device.
  • the load control device may determine that the power stability state is normal when the detected power frequency is within a predetermined threshold frequency range. In addition, the load control device determines that the power stability state is a power shortage state when the detected power frequency is lower than the lowest frequency of the predetermined threshold frequency range, and the detected power frequency is higher than the highest frequency of the predetermined threshold frequency range. In this case, the power stability state may be determined as a power excess state.
  • the critical frequency range may be 59.784 Hz to 60.216 Hz
  • the lowest frequency of the critical frequency range may be set to 59.784 Hz
  • the highest frequency of the critical frequency range may be set to 60.216 Hz.
  • the load control device may determine that the power stability state is normal. In addition, when the detected power frequency is lower than the lowest frequency of 59.784 Hz, the load control device determines the power stability state as a power shortage state, and when the detected power frequency is higher than the highest frequency of 60.216 Hz, the load control device determines the power The stability state may be determined as a power excess state.
  • the load control device may control the load of at least one load device based on the power stability state.
  • the load control device may not separately control at least one load device or may maintain control items performed when the power stability state is determined.
  • the load control device may control a load of at least one load device to be lowered. This may be to match the power demand to the power supply by reducing power consumption of at least one load device.
  • the load control device may set an adjusted load factor of at least one load device based on a difference between the detected power frequency and the lowest frequency, and control the at least one load device according to the adjusted load factor.
  • the load control device may control the illumination of the lighting device to be lowered according to the adjusted load factor.
  • the load control device may control the load of at least one load device to increase. This may be to match the power demand to the power supply by increasing the power consumption of at least one load device.
  • the load control device may set an adjusted load factor of at least one load device based on a difference between the detected power frequency and the maximum frequency, and control the at least one load device according to the adjusted load factor.
  • the load control device may control the illumination of the lighting device to increase according to the adjusted load factor.
  • a user may not be sensitive to a change in illuminance of the lighting device.
  • the user may not be sensitive to the fact that the illuminance decreases as the load factor adjusts to 70% or the illuminance increases as the load factor adjusts to 100%. there is. Accordingly, even if the illuminance of the lighting device is adjusted according to the adjusted load factor, the user may not be sensitive to the change in illuminance. Accordingly, the load control device may stabilize power through load control of the lighting device without reducing user convenience.
  • Step S300 will be described in detail with reference to FIG. 5 .
  • FIG. 5 is a diagram for explaining load control according to power frequency according to an exemplary embodiment.
  • the x-axis of the graph may represent frequency
  • the y-axis may represent load.
  • the entire range of the power frequency can be set to 59.784 Hz to 60.216 Hz. there is.
  • the critical load factor is set to 85%
  • the critical frequency range may be set to 59.964 Hz to 60.036 Hz.
  • the load control device determines that the power stability state is normal, and may not adjust the load factor of at least one load device. . That is, in this case, the load control device can maintain the load factor of at least one load device at 85%.
  • the load control device determines the power stability state as a power shortage state, and within the detected power frequency and the threshold frequency range.
  • the adjustment load factor can be set using the difference value from the lowest frequency of 59.964Hz.
  • the load control device may set a reference difference between the power frequency and the lowest frequency within a threshold frequency range, and set a reference load factor corresponding to the reference difference.
  • the load control device may set the adjusted load factor using the reference difference value and the reference load factor.
  • the reference difference value may be set to 0.012 Hz
  • the reference load factor may be set to 1%.
  • the load control device may set the adjusted load factor to 75% by reducing the standard load factor of 1% by 10 times. That is, the load control device may lower the load factor of at least one load device by 10%.
  • the load control device determines the power stability state as a power excess state, and within the detected power frequency and the threshold frequency range.
  • the adjustment load factor can be set using the difference value from the highest frequency of 60.036Hz.
  • the load control device may set a reference difference between the power frequency and the highest frequency within a critical frequency range, and set a reference load factor corresponding to the reference difference.
  • the load control device may set the adjusted load factor using the reference difference value and the reference load factor.
  • the reference difference value may be set to 0.011 Hz, and the reference load factor may be set to 1%.
  • the load control device may set the adjusted load factor to 89% by increasing the standard load factor of 1% by 4 times. That is, the load control device may increase the load factor of at least one load device by 4%.
  • the load control device may preset an adjusted load factor for each frequency section of the detected power frequency and adjust the load of at least one load device with an adjusted load ratio corresponding to a frequency section to which the detected power frequency belongs. there is.
  • the load factor of at least one load device may be adjusted in real time according to the detected frequency band, and an imbalance between power supply and demand may be quickly stabilized.
  • multiple load control devices may be installed throughout the country. At this time, when a power shortage occurs, the power frequency of the AC power source may be lowered nationwide. In this case, the plurality of load control devices may detect the lowered power frequency to lower the load amounts of the plurality of load devices controlled by each load control device. As a result, the load of the load device is lowered nationwide and the power consumption is reduced, so that the imbalance between supply and demand of power can be stabilized in real time. Accordingly, a phenomenon such as blackout due to power shortage may be prevented.
  • 6 to 9 are diagrams for explaining a power stabilization system according to another embodiment.
  • the load control device 1100 may be included in the load device 3100 . Accordingly, the load device 3100 may include a load control device 1100 and a function unit 1130 .
  • the function unit 1130 may perform the operation of the load device 3100 .
  • the functional unit 1130 may turn on/off lighting, adjust the brightness, and the like.
  • the function unit 1130 may operate according to the amount of load.
  • the load control device 1100 may include a frequency detector 1110 and a controller 1120 .
  • the control unit 1120 detects the power frequency of power supplied to the load device 3100 using the frequency detector 1110, determines the power stability state of the supplied power based on the detected power frequency, and determines the power Depending on the stability state, the load of the function unit 1130 may be controlled. Since the above description may be applied to the load control device 1100, the frequency detection unit 1110, and the control unit 1120, detailed descriptions thereof are omitted.
  • the load control device 1200 may be a hub device that controls a plurality of load devices 3210 and 3220 .
  • the load control device 1200 may include a frequency detection unit 1210 , a control unit 1220 and a communication unit 1230 .
  • the controller 1120 detects the power frequency of the power source using the frequency detector 1210, determines the power stability state of the supplied power based on the detected power frequency, and determines the power stability state according to the determined power stability state. Load amounts of the plurality of load devices 3210 and 3220 may be simultaneously controlled.
  • the control unit 1220 transmits a first control signal for controlling the load amount of the plurality of load devices 3210 and 3220 to be lowered through the communication unit 1230 to the plurality of loads. It can be sent to devices 3210 and 3220.
  • the controller 1220 transmits a second control signal for controlling the loads of the plurality of load devices 3210 and 3220 to increase through the communication unit 1230. It can be transmitted to (3210, 3220).
  • the control unit 1220 transmits a third signal for controlling the plurality of load devices 3210 and 3220 to maintain the current load amount through the communication unit 1230 to the plurality of load devices. It can be transmitted to (3210, 3220). Of course, at this time, the controller 1220 may not transmit a separate control signal to the plurality of load devices 3210 and 3220 so that the plurality of load devices 3210 and 3220 maintain the current load amount.
  • the plurality of load devices 3210 and 3220 may adjust load amounts according to the first to third control signals.
  • the intensity of illumination according to the adjusted load factor included in the first control signal. can lower
  • the illuminance may be lowered according to the adjusted load factor included in the second control signal
  • the third control signal is obtained, the current illuminance can keep Since the above description may be applied to the load control device 1200, the frequency detection unit 1210, the control unit 1220, and the communication unit 1230, a detailed description thereof will be omitted.
  • the load control device 1300 may be a plug device that supplies power to at least one load device 3300 .
  • the load control device 1300 may include a frequency detection unit 1310, a control unit 1320, a communication unit 1330, and a power supply unit 1340.
  • At least one load device 3300 is electrically connected to the power supply 1340 , and the power supply 1340 may supply power to the at least one load device 3300 .
  • the frequency detector 1310 may detect a power frequency of power supplied from the power supply 1340 to at least one load device 3300 in real time.
  • the control unit 1320 determines the power stability state of the supplied power based on the power frequency detected by the frequency detection unit 1310, and controls the load amount of at least one load device 3300 according to the determined power stability state. can do.
  • At least one load device 3300 does not include a communication unit capable of communicating with the load control device 1300 and may communicate with the infrared control device 4000 by infrared rays.
  • An infrared transceiver (not shown) may be included.
  • the infrared control device 4000 may include a communication unit (not shown) capable of communicating with the load control device 1300 .
  • the control unit 1320 may transmit a control signal for controlling a load amount of at least one load device 3300 to the infrared control device 4000 through the communication unit 1330 . Thereafter, the infrared control device 4000 may transmit the received control signal or a control signal processed based on the received control signal to at least one load device 3300 through infrared communication.
  • control unit 1320 may transmit information on the power frequency detected through the communication unit 1330 to the infrared control device 4000, and the infrared control device 4000 may transmit information on the received power frequency.
  • An adjustment load factor of at least one load device 3300 may be set based on the information. Since the above information may be applied to the setting of the adjusted load factor, a detailed description thereof will be omitted.
  • At least one load device 3300 may control a load based on a signal received from the infrared control device 4000 .
  • the controller 1320 connects the at least one load device (not shown) through the communication unit 1330.
  • a control signal for controlling the load amount of 3300) may be transmitted to at least one load device 3300.
  • the control unit 1320 can transmit the control signal to at least one load device 3300 through infrared communication through the communication unit 1330 .
  • the load control device 1300 may further include a power usage detection unit (not shown) that detects power usage consumed by at least one load device 3300 in real time.
  • the control unit 1320 may check whether the load amount of at least one load device 3300 is adjusted by using a power usage detection unit (not shown).
  • a power usage detection unit not shown
  • the load control device 1400 may be a plug device that supplies power to at least one load device 3400 .
  • the load control device 1400 may include a frequency detection unit 1410 , a control unit 1420 and a power supply unit 1430 .
  • at least one load device 3400 may not include a communication unit that communicates with the outside.
  • at least one load device 3400 may be a legacy load device without a communication function.
  • At least one load device 3400 is electrically connected to the power supply 1430 , and the power supply 1430 may supply power to the at least one load device 3400 .
  • the frequency detector 1410 may detect a power frequency of power supplied from the power supply 1430 to at least one load device 3400 in real time.
  • the controller 1420 may determine the power stability state of the supplied power based on the power frequency detected by the frequency detector 1410 and control at least one load device 33400 according to the determined power stability state. there is. For example, when it is determined that the power stability state is a power shortage state, the control unit 1420 may control the power supply unit 1430 to cut off power supply to at least one load device 3400 . Accordingly, power consumption of the at least one load device 3400 may be reduced.
  • the load control device 1400 may further include a power usage detection unit (not shown) that detects power usage consumed by at least one load device 3400 in real time.
  • the control unit 1420 may check whether the load amount of at least one load device 3300 is adjusted by using a power usage detection unit (not shown).
  • a power usage detection unit not shown
  • Various embodiments of the present specification may be implemented as software including instructions stored in a storage medium readable by a machine (eg, a computer).
  • the machine may receive instructions stored from the storage medium.
  • a device capable of calling and operating according to the called command which may include an electronic device according to the disclosed embodiments
  • a function corresponding to the command may be performed using elements
  • a command may include a code generated or executed by a compiler or an interpreter
  • a storage medium readable by a device may be a non-transitory It can be provided in the form of a storage medium, where 'non-temporary storage medium' does not contain signals and only means that it is tangible, and does not distinguish whether data is stored semi-permanently or temporarily in the storage medium.
  • 'non-temporary storage medium' may include a buffer in which data is temporarily stored.
  • the method according to various embodiments disclosed in this specification may be included in a computer program product and provided.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product may be distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)) or online through an application store (eg Play StoreTM).
  • a device-readable storage medium eg compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store eg Play StoreTM
  • at least a part of a computer program product eg, a downloadable app
  • a storage medium such as a memory of a manufacturer's server, an application store server, or a relay server, can be created temporarily.

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Abstract

전력 시스템 안정성 향상을 위한 부하 제어 방법 및 이를 이용한 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 부하 제어 장치는, 적어도 하나의 부하 장치에 공급되는 전력의 주파수를 검출하는 주파수 검출부; 및 상기 전력의 주파수를 기초로 상기 전력의 전력 안정성 상태를 판단하고, 상기 전력 안정성 상태를 기초로 상기 적어도 하나의 부하 장치의 부하를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전력의 주파수가 소정 범위 내인 경우, 상기 전력 안정성 상태를 정상이라고 판단하고, 상기 전력의 주파수가 상기 소정 범위의 최저 주파수보다 낮은 경우, 상기 전력 안정성 상태를 전력 부족 상태로 판단하고, 상기 전력의 주파수가 상기 소정 범위의 최고 주파수보다 높은 경우, 상기 전력 안정성 상태를 전력 과잉 상태로 판단할 수 있다.

Description

전력 시스템 안정성 향상을 위한 부하 제어 방법 및 이를 이용한 장치
본 발명은 전력 안정성 향상을 위한 부하 제어 방법 및 이를 이용한 장치에 관한 것이다.
현대 사회에서, 대부분의 국가에서 교류전기가 공급되고 있다. 교류 전기가 갖는 중요한 특성은 전기의 생산과 소비가 실시간으로 이뤄져야 한다는 것이다. 만약, 공급되는 전기량에 비하여 사용하는 전력량이 크거나 부족하면 수급불균형이 발생될 수 있고, 전력 시스템이 불안정해져 대규모 블랙아웃까지 발생될 수 있다. 이에 따라, 기존의 산업구조에서는 전력 소요량을 예측하고, 예측된 전력 소요량에 맞게 전력 공급량을 결정하여 전력 시스템을 안정화하였다.
그러나, 최근에는 빠른 속도로 재생 에너지가 화력 발전원을 대체하고 있음에 따라, 종래의 전력 소요량의 예측을 통하여 전력 공급량을 결정하는 방식이 유효하지 않게 되었다. 왜냐하면, 재생에너지의 경우, 태양광, 풍력과 같은 재생 에너지는 발전량이 환경에 의해 조절됨에 따라 발전량 조절이 어려우며, 재생에너지의 발전량 변동 속도가 너무 빠르기 때문이다.
이에 따라, 재생 에너지의 비중이 높아지는 탄소중립시대에는 전력 시스템을 안정화시키기 위한 새로운 방법이 요구되고 있다.
기술적 과제 중 일 과제는 전력 주파수를 이용하여 전력 안정성 상태를 판단하고, 전력이 불안정할 경우, 전력 안정성 상태에 따라 적어도 하나의 부하를 제어함으로써 전력 안정성을 향상시키기 위한 부하 제어 방법을 제공하는 것이다.
기술적 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 부하 제어 장치는, 적어도 하나의 부하 장치에 공급되는 전력의 주파수를 검출하는 주파수 검출부; 및 상기 전력의 주파수를 기초로 상기 전력의 전력 안정성 상태를 판단하고, 상기 전력 안정성 상태를 기초로 상기 적어도 하나의 부하 장치의 부하를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전력의 주파수가 소정 범위 내인 경우, 상기 전력 안정성 상태를 정상이라고 판단하고, 상기 전력의 주파수가 상기 소정 범위의 최저 주파수보다 낮은 경우, 상기 전력 안정성 상태를 전력 부족 상태로 판단하고, 상기 전력의 주파수가 상기 소정 범위의 최고 주파수보다 높은 경우, 상기 전력 안정성 상태를 전력 과잉 상태로 판단할 수 있다.기술적 해결방법이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 방법들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 출원에 따르면, 전력 주파수를 이용하여 전력 안정성 상태를 판단하고, 전력이 불안정할 경우, 적어도 하나의 부하를 제어함으로써 전력 안정성을 향상시킬 수 있다.
발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 전력 안정화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 부하 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 부하 장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 부하 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 전력 주파수에 따른 부하 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 9는 다른 일 실시예에 따른 전력 안정화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 부하 제어 장치는, 적어도 하나의 부하 장치에 공급되는 전력의 주파수를 검출하는 주파수 검출부; 및 상기 전력의 주파수를 기초로 상기 전력의 전력 안정성 상태를 판단하고, 상기 전력 안정성 상태를 기초로 상기 적어도 하나의 부하 장치의 부하를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전력의 주파수가 소정 범위 내인 경우, 상기 전력 안정성 상태를 정상이라고 판단하고, 상기 전력의 주파수가 상기 소정 범위의 최저 주파수보다 낮은 경우, 상기 전력 안정성 상태를 전력 부족 상태로 판단하고, 상기 전력의 주파수가 상기 소정 범위의 최고 주파수보다 높은 경우, 상기 전력 안정성 상태를 전력 과잉 상태로 판단할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분양에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 판례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 도는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 전력 안정화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면 전력 안정화 시스템(10)은 부하 제어 장치(100), 서버(200) 및 부하 장치(300)를 포함할 수 있다.
부하 제어 장치(100)는 부하 장치(300)에 공급되는 전력의 안정성을 판단하고, 전력이 안정적이지 않을 경우 부하 장치(300)의 부하를 제어할 수 있다. 또한, 전력이 안정적일 경우, 부하 장치(300)에 대하여 별도의 제어를 하지 않거나, 전력의 안정성을 판단했을 때에 수행된 제어 사항을 유지할 수 있다.
일 실시예에서, 부하 제어 장치(100)는 주기적으로 또는 비주기적으로 부하 장치(300)에 공급되는 전력의 전력 주파수(또는, 계통 주파수)를 검출하고, 검출된 전력 주파수가 미리 정해진 임계 주파수 범위에 포함되는지 여부를 판단할 수 있다. 검출된 전력 주파수가 미리 정해진 임계 주파수 범위에 포함되는 경우, 부하 제어 장치(100)는 부하 장치(300)에 공급되는 전력이 안정되었다고 판단할 수 있다. 그러나, 검출된 전력 주파수가 미리 정해진 임계 주파수 범위에 포함되지 않을 경우, 부하 제어 장치(100)는 부하 장치(300)에 공급되는 전력이 불안정하다고 판단하고, 부하 장치(300)를 제어할 수 있다. 또한, 부하 제어 장치(100)는 부하 장치(300)를 제어한 후, 주기적으로 또는 비주기적으로 부하 장치(300)에 공급되는 전력의 안정성 여부를 재판단하고, 부하 장치(300)에 공급되는 전력이 안정되었다고 판단될 때까지 부하장치(300)를 제어할 수 있다.
또한, 부하 제어 장치(100)는 서버(200)와 통신을 수행할 수 있다. 부하 제어 장치(100)는 전력 주파수 검출 결과, 전력 안정성 판단 결과, 부하 장치(300)의 제어 여부, 제어 동작, 제어 시간, 제어 결과 등의 정보를 서버(200)에 제공할 수 있다.
서버(200)는 부하 제어 장치(100)와 통신을 수행하고, 부하 제어 장치(100)를 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 서버(200)는 부하 제어 장치(100)로부터 제공받은 정보를 기록 및 관리할 수 있다. 또한, 서버(200)는 부하 제어 장치(100)의 동작에 필요한 정보를 부하 제어 장치(100)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 서버(200)는 부하 제어 장치(100)의 동작 여부, 부하 제어 장치(100)에서 전력 안정성 여부를 판단하는데 이용되는 임계 주파수 범위, 부하 장치(300)의 제어 동작 정보 등을 부하 제어 장치(100)에 제공하고, 부하 제어 장치(100)는 서버(200)로부터 획득한 정보를 기초로 전력 안정성 여부의 판단, 부하 장치(300)의 제어 등의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 서버(200)는 원격으로 부하 제어 장치(100)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 서버(200)는 부하 제어 장치(100)를 제어하기 위하 제어 신호를 부하 제어 장치(100)에 전송하고, 부하 제어 장치(100)로부터 상기 제어 신호에 따른 동작 결과에 대한 정보를 수신할 수 있다.
또한, 부하 장치(300)는 가정, 산업계 등 다양한 장소에서 동작을 수행하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 부하 장치(300)는, 조명, 가전 장치(TV, 세탁기, 에어컨, 냉장고, 음향 장치 등), 통신 장치 등 전력을 공급받아 동작을 수행하는 다양한 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 부하 장치(300)는 지속적으로 부하를 가동하고, 부하를 제어할 수 있다. 예를 들어, 부하 장치(300)는 부하 장치(300) 자체적으로 또는 외부 장치의 제어에 의해, 부하를 가동하거나, 가동하지 않거나, 부하를 높이거나, 부하를 낮출 수 있다. 구체적인 일 예로, 부하 장치(300)가 조명 장치일 경우, 조명 장치 자체적으로 또는 외부 장치의 제어에 의해, 조명 장치는 조명을 온/오프 하거나, 조도를 높이거나, 조도를 낮출 수 있다.
또한, 도 1에서 부하 장치(300)가 하나의 장치인 것으로 기재되었지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 부하 장치(300)는 적어도 하나 이상일 수 있다. 본 명세서에서는, 부하 장치(300)가 적어도 한 개 이상인 것을 전제로 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 부하 제어 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 부하 제어 장치(100)는 메모리부(110), 제어부(120), 주파수 검출부(130) 및 통신부(140)를 포함할 수 있다.
제어부(120)는 적어도 하나의 부하 장치에 공급되는 전력의 안정성을 판단하고, 전력 안정성에 대한 판단 결과를 기초로 적어도 하나의 부하 장치의 부하를 제어할 수 있다. 제어부(120)의 동작에 대해서는 본 명세서에서 상세하게 설명한다.
제어부(120)는 CPU(Central Processing Unit) GPU(Graphic Processing Unit), 하나 이상의 마이크로 프로세서 및 기타 미리 정해진 논리에 따라 입력된 데이터를 처리할 수 있는 전자 부품 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 제어부(120)는 소프트웨어, 하드웨어 및 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 하드웨어적으로 제어부(120)는 FPGA((field programmable gate array)나 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 반도체 칩, 및 그 외의 다양한 형태의 전자 회로로 구현될 수 있다. 또 예를 들어, 소프트웨어적으로 제어부(120)는 상술한 하드웨어에 따라 수행되는 논리 프로그램이나 각종 컴퓨터 언어 등으로 구현될 수 있다.
또한, 메모리부(110)는 제어부(120)를 제어하기 위한 인스트럭션(Instruction)을 저장하고, 제어부(120)는 메모리부(110)에 저장된 인스트럭션을 기초로 동작을 수행할 수 있다.
또한, 메모리부(110)는 제어부(120)의 동작에 필요한 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(110)는 제어부(120)에서 전력 안정성 여부를 판단하는데 이용되는 임계 주파수 범위, 적어도 하나의 부하 장치의 제어 동작 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 메모리부(110)는 제어부(120)의 동작에 대한 결과를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리부(110)는 전력 주파수 검출 결과, 전력 안정성 판단 결과, 적어도 하나의 부하 장치의 제어 여부, 제어 동작, 제어 시간, 제어 결과에 대한 정보를 저장할 수 있다.
또한, 메모리부(110)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또 메모리는 일시적, 영구적 또는 반영구적으로 정보를 저장할 수 있으며, 내장형 또는 탈착형으로 제공될 수 있다.
또한, 주파수 검출부(130)는 전력의 주파수를 검출할 수 있다. 예를 들어, 주파수 검출부(130)는 적어도 하나의 부하 장치에 전력을 공급하는 교류 전원과 전기적으로 연결될 수 있다. 주파수 검출부(130)는 교류 전원의 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호를 기초로 교류 전원의 전력 주파수를 검출할 수 있다. 일 예로, 주파수 검출부(130)는 상기 디지털 신호로부터 입력 순시 주파수를 획득하고, 입력 순시 주파수를 기초로 전력 주파수를 검출할 수 있다. 또한, 주파수 검출부(130)는 입력 순시 주파수에 1차 필터, 디지털 필터, 적응적 필터(Adaptive filter) 등을 적용하여 전력 주파수를 검출할 수 있다. 이외에도, 주파수 검출부(130)는 다양한 방식을 이용하여 전력 주파수를 검출할 수 있다. 또한, 경우에 따라, 주파수 검출부(130)는 교류 전원의 신호를 디지털 신호로 변환하고, 제어부(120)에서 상기 디지털 신호를 기초로 전력 주파수를 검출할 수도 있다.
통신부(140)는 서버와 통신을 수행할 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 통신부(140)는 적어도 하나의 부하 장치 및/또는 다른 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다.
통신부(140)는 주로 무선 통신 규격에 따라 통신이 수행될 수 있지만, BLE(Bluetooth Low Energy), 블루투스(Bluetooth), WLAN(Wireless LAN), WiFi(Wireless Fidelity), WiFi Direct, NFC(Near Field Communication), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wide Band), 지그비(Zigbee), 3G, 4G 또는 5G를 비롯한 이동 통신 모듈 및 그 외의 다양한 통신 규격을 통해 데이터를 송신하는 유무선 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(140)는 NFC(Near Field Communication), RFID(Radio-Frequency Identification)등을 지원하는 근거리 무선 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(310)는 무선 메쉬 네트워크(Wireless Mesh Network, WMN)를 지원하는 무선 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무선 메시 네트워크는 소정의 저전력 무선통신(Wireless Personal Area Network, WPAN) 방식을 이용할 수 있다.
또한, 부하 제어 장치(100)는 서버 형태로 구현될 수 있다.
또한, 부하 제어 장치(100)는 선택에 따라 추가적인 기능 및 동작 등을 수행하기 위한 구성이 부가된 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따라, 부하 제어 장치(100)에 통신부(140)가 포함되지 않을 수 있다. 또한, 다른 예에서, 부하 제어 장치(100)에 도 8에서 후술할 전력 공급부(1340) 및/또는 전력 사용량 검출부(미도시)가 더 포함될 수도 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 부하 장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 부하 장치는 복수의 조명 장치로 구성될 수 있다. 또한, 복수의 조명 장치는 무선 메쉬 네트워크로 통신 연결되고, 각 조명 장치는 주변에 있는 조명 장치와 통신을 수행할 수 있다. 또한, 마스터 조명 장치(310)는 부하 제어 장치와 통신을 수행하고, 부하 제어 장치로부터 제어 신호를 수신하고, 상기 제어 신호에 따라 마스터 조명 장치(310)를 제어할 수 있다. 또한, 마스터 조명 장치(310)는 주변의 조명 장치에 상기 제어 신호 또는 상기 제어 신호에 기반한 가공된 제어 신호를 전송하고, 마스터 조명 장치(310)의 주변의 조명 장치는 수신한 조명 신호에 따라 제어될 수 있다. 실시예에 따라 마스터 조명 장치(310)는 복수개일 수 있다. 또한, 마스터 조명 장치(310)의 주변의 조명 장치 역시 수신한 제어 신호 또는 수신된 제어 신호에 기반한 가공된 제어 신호를 주변의 조명 장치에 전송할 수 있다. 이와 같이, 복수의 조명 장치가 무선 메쉬 네트워크로 통신 연결됨에 따라, 부하 제어 장치는 마스터 조명 장치(310)를 제어함으로써, 전체 조명 장치들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 부하 제어장치가 마스터 조명 장치(310)에 조도를 제어하기 위한 제어 신호를 전송하면, 마스터 조명 장치(130) 및 마스터 조명 장치(130)가 포함된 무선 메시 네트워크에 연결된 다른 조명 장치에서 상기 제어 신호에 따라 조도가 제어될 수 있다. 도 3의 실시예는 본 명세서의 부하 장치에 대한 설명에 적용될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 부하 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 부하 제어 장치는 적어도 하나의 부하 장치에 공급되는 전력의 주파수를 검출하는 단계(S100), 검출된 주파수를 기초로 전력 안정성 상태를 판단하는 단계(S200) 및 전력 안정성 상태를 기초로 적어도 하나의 부하 장치의 부하를 제어하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
단계 S100에서, 부하 제어 장치는 적어도 하나의 부하 장치에 공급되는 전력의 주파수를 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 부하 제어 장치는 적어도 하나의 부하 장치에 전력을 공급하는 교류 전원과 전기적으로 연결되고, 도 2의 주파수 검출부(130)를 이용하여 전력 주파수를 검출할 수 있다. 또한, 부하 제어 장치는 주기적으로 또는 비주기적으로 전력 주파수를 검출할 수 있다. 예를 들어, 부하 제어 장치는 16ms 내지 4s의 주기로 전력 주파수를 검출할 수 있다.
또한, 단계 S200에서, 부하 제어 장치는 검출된 주파수를 기초로 전력 안정성 상태를 판단할 수 있다. 구체적으로, 전력 공급량 및 전력 소요량과 전력 주파수의 관계는 하기의 수학식 1로 나타날 수 있다.
[수학식 1]
Pmech - Pelec = M/wo * dw/dt
여기서, Pmech는 기계적 에너지, 즉, 전력을 공급하는 발전소의 동기발전기 입력 에너지를 나타내는 것으로 전력 공급량을 의미할 수 있다. Pelec는 전기적 에너지, 즉, 발전소의 동기발전기 출력 에너지를 나타내는 것으로, 전력 소요량을 의미할 수 있다. 그리고, M은 관성모멘트, 즉, 동기발전기 회전체별 관성력 정수를 나타내는 것으로 상수일 수 있다. wo는 2Π * f0 로 나타낼 수 있다. 여기서, f0는 전력 주파수를 나타낸다. f0는 국가별로 상이하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 대한민국의 경우, f0가 60Hz로 설정될 수 있다.
수학식 1 에서와 같이, 전력 공급량과 전력 소요량이 동일한 경우 전력 주파수가 변동되지 않을 수 있다. 그러나, 전력 공급량이 전력 소요량보다 낮을 경우, 전력 주파수가 낮아질 수 있다. 또한, 전력 공급량이 전력 소요량보다 많을 경우, 전력 주파수가 높아질 수 있다. 그리고, 전력 공급량이 전력 소요량보다 과도하게 낮아질 경우 전력 부족 상태가 발생될 수 있고, 전력 공급량이 전력 소요량보다 과도하게 높아질 경우 전력 과잉 상태가 발생될 수 있다. 이와 같이, 전력 공급량과 전력 소요량에 따라 전력 주파수가 변동됨에 따라, 부하 제어 장치는 전력 주파수를 기초로 전력 안정성 상태를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 부하 제어 장치는 미리 정해진 임계 주파수 범위를 이용하여 전력 안정성 상태를 판단할 수 있다. 또한, 임계 주파수 범위는 적어도 하나의 부하 장치의 정격 부하에 따른 부하율을 기초로 설정될 수 있다. 구체적으로, 부하 제어 장치는 검출되는 전력 주파수의 전체 범위(즉, 주파수 추종 범위)를 적어도 하나의 부하 장치의 정격 부하에 따른 상한 부하율 및 하한 부하율을 기초로 설정할 수 있다. 일 실시예에서, 부하 제어 장치는 적어도 하나의 부하 장치의 정격 부하에 따른 부하율을 기초로 상한 부하율 및 하한 부하율을 설정할 수 있다. 일 예로, 부하 제어 장치는 상한 부하율을 100%로 설정하고, 하한 부하율을 70%로 설정할 수 있다. 이에 따라, 부하 제어 장치는, 검출되는 전력 주파수의 전체 범위를, 59.784 Hz 내지 60.216 Hz로 설정할 수 있다. 여기서, 59.784 Hz는 하한 부하율 70%가 반영된 수치값이고, 60.216 Hz는 상한 부하율 100%가 반영된 수치값일 수 있다. 또한, 부하 제어 장치는 적어도 하나의 부하 장치의 정격 부하에 따른 임계 부하율을 기초로 임계 주파수 범위를 결정할 수 있다. 일 예로, 임계 부하율이 85%로 설정될 수 있고, 부하 제어 장치는 임계 주파수 범위를 임계 부하율 85%가 반영된 59.964 Hz 내지 60.036Hz로 설정할 수 있다. 물론, 상기 임계 주파수 범위는 적어도 하나의 부하 장치의 정격 부하, 상한 부하율 및/또는 하한 부하율에 따라 변경될 수 있다.
또한, 다른 실시예에서, 임계 주파수 범위는 서버로부터 획득될 수도 있고, 부하 제어 장치의 외부 입력을 통해 설정될 수도 있다.
또한, 부하 제어 장치는, 검출된 전력 주파수가 미리 정해진 임계 주파수 범위 내인 경우, 전력 안정성 상태를 정상이라고 판단할 수 있다. 또한, 부하 제어 장치는, 검출된 전력 주파수가 미리 정해진 임계 주파수 범위의 최저 주파수보다 낮은 경우, 전력 안정성 상태를 전력 부족 상태로 판단하고, 검출된 전력 주파수가 미리 정해진 임계 주파수 범위의 최고 주파수보다 높은 경우, 전력 안정성 상태를 전력 과잉 상태로 판단할 수 있다. 구체적으로, 위의 실시예에서, 임계 주파수 범위는 59.784 Hz 내지 60.216 Hz이고, 임계 주파수 범위의 최저 주파수는 59.784 Hz으로 설정되고, 임계 주파수 범위의 최고 주파수는 60.216 Hz로 설정될 수 있다. 검출된 전력 주파수가 59.784 Hz 내지 60.216 Hz 사이일 경우, 부하 제어 장치는 전력 안정성 상태를 정상으로 판단할 수 있다. 또한, 검출된 전력 주파수가 최저 주파수인 59.784 Hz보다 낮은 경우, 부하 제어 장치는 전력 안정성 상태를 전력 부족 상태로 판단하고, 검출된 전력 주파수가 최고 주파수인 60.216 Hz보다 높은 경우, 부하 제어 장치는 전력 안정성 상태를 전력 과잉 상태로 판단할 수 있다.
또한, 단계 S300에서, 부하 제어 장치는 전력 안정성 상태를 기초로 적어도 하나의 부하 장치의 부하를 제어할 수 있다. 부하 제어 장치는 전력 안정성 상태가 정상이라고 판단된 경우, 적어도 하나의 부하 장치에 대하여 별도로 제어를 하지 않거나, 전력 안정성 상태를 판단된 때에 수행된 제어 사항을 유지할 수 있다. 또한, 부하 제어 장치는 전력 안정성 상태가 전력 부족 상태로 판단된 경우, 적어도 하나의 부하 장치의 부하가 낮아지도록 제어할 수 있다. 이는, 적어도 하나의 부하 장치의 전력 소모량을 감소시킴으로써 전력 수요량을 전력 공급량에 맞추기 위함일 수 있다. 예를 들어, 부하 제어 장치는 검출된 전력 주파수와 최저 주파수와의 차이값을 기초로 적어도 하나의 부하 장치의 조정 부하율을 설정하고, 조정 부하율에 따라 적어도 하나의 부하 장치를 제어할 수 있다. 일 예로, 적어도 하나의 부하 장치가 조명 장치를 포함하는 경우, 부하 제어 장치는 조정 부하율에 따라 조명 장치의 조도가 낮아지도록 제어할 수 있다.
또한, 부하 제어 장치는 전력 안정성 상태가 전력 과잉 상태로 판단된 경우, 적어도 하나의 부하 장치의 부하가 높아지도록 제어할 수 있다. 이는, 적어도 하나의 부하 장치의 전력 소모량을 증가시킴으로써 전력 수요량을 전력 공급량에 맞추기 위함일 수 있다. 예를 들어, 부하 제어 장치는 검출된 전력 주파수와 최고 주파수와의 차이값을 기초로 적어도 하나의 부하 장치의 조정 부하율을 설정하고, 조정 부하율에 따라 적어도 하나의 부하 장치를 제어할 수 있다. 일 예로, 적어도 하나의 부하 장치가 조명 장치를 포함하는 경우, 부하 제어 장치는 조정 부하율에 따라 조명 장치의 조도가 높아지도록 제어할 수 있다.
조명 장치의 경우, 조명 장치의 조도 변화를 사용자가 민감하게 인지하지 못할 수 있다. 예를 들어, 부하율이 85%로 조명 장치가 동작하는 상황에서, 부하율이 70%로 조정됨에 따라 조도가 낮아지거나, 부하율이 100%로 조정됨에 따라 조도가 높아지는 것을 사용자가 민감하게 인지하지 못할 수 있다. 이에 따라, 조정 부하율에 따라 조명 장치의 조도가 조정되더라도, 사용자는 조도 변화를 민감하게 인지하지 못할 수 있다. 이에 따라, 부하 제어 장치는 사용자의 편의성을 감소시키지 않으면서도, 조명 장치의 부하 제어를 통해 전력을 안정화시킬 수 있다.
단계 S300에 대해서는 도 5를 이용하여 상세하게 설명한다.
도 5는 일 실시예에 따른 전력 주파수에 따른 부하 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 그래프의 x축은 주파수를 나타내고, y축은 부하량을 나타낼 수 있다. 전술한 실시예와 같이, 적어도 하나의 부하 장치의 정격 부하에 따른 상한 부하율이 100%로 설정되고, 하한 부하율이 70%로 설정된 경우, 전력 주파수의 전체 범위가 59.784 Hz 내지 60.216 Hz로 설정될 수 있다. 또한, 임계 부하율이 85%로 설정될 경우, 임계 주파수 범위가 59.964 Hz 내지 60.036 Hz로 설정될 수 있다.
검출된 전력 주파수가 59.964 Hz 내지 60.036 Hz 사이의 제1 주파수 범위(a)에 포함되는 경우, 부하 제어 장치는 전력 안정성 상태를 정상이라고 판단하고, 적어도 하나의 부하 장치의 부하율을 조정하지 않을 수 있다. 즉, 이 경우, 부하 제어 장치는 적어도 하나의 부하 장치의 부하율을 85%로 유지할 수 있다.
또한, 검출된 전력 주파수가 59.784Hz 이상 59.964Hz 미만의 제2 주파수 범위(b)에 포함되는 경우, 부하 제어 장치는 전력 안정성 상태를 전력 부족 상태로 판단하고, 검출된 전력 주파수와 임계 주파수 범위 내의 최저 주파수인 59.964Hz과의 차이값을 이용하여 조정 부하율을 설정할 수 있다. 예를 들어, 부하 제어 장치는, 전력 주파수와 임계 주파수 범위 내의 최저 주파수의 기준 차이값을 설정하고, 기준 차이값에 대응하는 기준 부하율을 설정할 수 있다. 부하 제어 장치는 기준 차이값 및 기준 부하율을 이용하여 조정 부하율을 설정할 수 있다. 예를 들어, 기준 차이값이 0.012Hz로 설정되고, 기준 부하율이 1%로 설정될 수 있다. 이 때, 검출된 전력 주파수가 59.845Hz인 경우, 검출된 전력 주파수와 최고 주파수 사이의 차이값이 0.119Hz일 수 있고, 상기 차이값은 상기 기준 차이값의 약 10.8배일 수 있다. 이 경우, 부하 제어 장치는 기준 부하율 1%를 10배 감소시켜서, 조정 부하율을 75%로 설정할 수 있다. 즉, 부하 제어 장치는 적어도 하나의 부하 장치의 부하율을 10% 낮출 수 있다.
또한, 검출된 전력 주파수가 60.036Hz 초과 60.216Hz 이하의 제3 주파수 범위(c)에 포함되는 경우, 부하 제어 장치는 전력 안정성 상태를 전력 과잉 상태로 판단하고, 검출된 전력 주파수와 임계 주파수 범위 내의 최고 주파수인 60.036Hz과의 차이값을 이용하여 조정 부하율을 설정할 수 있다. 예를 들어, 부하 제어 장치는, 전력 주파수와 임계 주파수 범위 내의 최고 주파수의 기준 차이값을 설정하고, 기준 차이값에 대응하는 기준 부하율을 설정할 수 있다. 부하 제어 장치는 기준 차이값 및 기준 부하율을 이용하여 조정 부하율을 설정할 수 있다. 예를 들어, 기준 차이값이 0.011Hz로 설정되고, 기준 부하율이 1%로 설정될 수 있다. 이 때, 검출된 전력 주파수가 60.085Hz인 경우, 검출된 전력 주파수와 최고 주파수 사이의 차이값이 0.049Hz일 수 있고, 상기 차이값은 상기 기준 차이값의 약 4.5배일 수 있다. 이 경우, 부하 제어 장치는 기준 부하율 1%를 4배 증가시켜서, 조정 부하율을 89%로 설정할 수 있다. 즉, 부하 제어 장치는 적어도 하나의 부하 장치의 부하율을 4% 높일 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 부하 제어 장치는 검출된 전력 주파수의 주파수 구간 별 조정 부하율을 미리 설정하고, 검출된 전력 주파수가 속하는 주파수 구간에 대응되는 조정 부하율로 적어도 하나의 부하 장치의 부하를 조정할 수 있다.
이와 같이, 검출된 주파수 대역에 따라 적어도 하나의 부하 장치의 부하율이 실시간으로 조정될 수 있고, 전력의 수급 불균형이 빠르게 안정화될 수 있다. 예를 들어, 복수의 부하 제어 장치가 전국 곳곳에 설치될 수 있다. 이 때, 전력 부족 현상이 발생될 경우, 교류 전원의 전력 주파수가 전국적으로 낮아질 수 있다. 이 경우, 복수의 부하 제어 장치는 낮아진 전력 주파수를 검출하여 각 부하 제어 장치가 제어하는 복수의 부하 장치의 부하량을 낮출 수 있다. 이에 따라, 전국에서 부하 장치의 부하량이 낮아지게 되어 전력 소요량이 감소됨으로써, 전력의 수급 불균형이 실시간으로 안정화될 수 있다. 따라서, 전력 부족 상태에 따른 블랙아웃 등의 현상이 방지될 수 있다.
도 6 내지 9는 다른 일 실시예에 따른 전력 안정화 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 전력 안정화 시스템(20)에서, 부하 제어 장치(1100)는 부하 장치(3100)에 포함될 수 있다. 이에 따라, 부하 장치(3100)는 부하 제어 장치(1100) 및 기능부(1130)를 포함할 수 있다.
또한, 기능부(1130)는 부하 장치(3100)의 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 부하 장치(3100)가 조명 장치인 경우, 기능부(1130)는 조명의 온/오프, 조도 조절 등을 수행할 수 있다. 또한, 기능부(1130)는 부하량에 따라 동작할 수 있다.
부하 제어 장치(1100)는 주파수 검출부(1110) 및 제어부(1120)을 포함할 수 있다. 제어부(1120)는 주파수 검출부(1110)를 이용하여 부하 장치(3100)에 공급되는 전원의 전력 주파수를 검출하고, 검출된 전력 주파수를 기초로 공급되는 전원의 전력 안정성 상태를 판단하고, 판단된 전력 안정성 상태에 따라 기능부(1130)의 부하를 제어할 수 있다. 부하 제어 장치(1100), 주파수 검출부(1110) 및 제어부(1120)에 대해서는 전술한 사항이 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
도 7을 참조하면, 전력 안정화 시스템(30)에서, 부하 제어 장치(1200)는 복수의 부하 장치(3210, 3220)를 제어하는 허브 장치일 수 있다. 이 경우, 부하 제어 장치(1200)는 주파수 검출부(1210), 제어부(1220) 및 통신부(1230)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1120)는 주파수 검출부(1210)를 이용하여 전원의 전력 주파수를 검출하고, 검출된 전력 주파수를 기초로 공급되는 전원의 전력 안정성 상태를 판단하고, 판단된 전력 안정성 상태에 따라 복수의 부하 장치(3210, 3220)의 부하량을 동시에 제어할 수 있다.
구체적으로, 전력 안정성 상태가 전력 부족 상태로 판단된 경우, 제어부(1220)는 복수의 부하 장치(3210, 3220)의 부하량이 낮아지도록 제어하는 제1 제어 신호를 통신부(1230)를 통해 복수의 부하 장치(3210, 3220)에 전송할 수 있다. 또한, 전력 안정성 상태가 전력 과잉 상태로 판단된 경우, 제어부(1220)는 복수의 부하 장치(3210, 3220)의 부하량이 높아지도록 제어하는 제2 제어 신호를 통신부(1230)를 통해 복수의 부하 장치(3210, 3220)에 전송할 수 있다. 또한, 전력 안정성 상태가 정상 상태로 판단된 경우, 제어부(1220)는 복수의 부하 장치(3210, 3220)가 현재의 부하량을 유지하도록 제어하는 제3 신호를 통신부(1230)를 통해 복수의 부하 장치(3210, 3220)에 전송할 수 있다. 물론, 이 때, 제어부(1220)는 복수의 부하 장치(3210, 3220)가 현재의 부하량을 유지하도록, 복수의 부하 장치(3210, 3220)에 별도의 제어 신호를 전송하지 않을 수도 있다. 복수의 부하 장치(3210, 3220)는 제1 제어 신호 내지 제3 제어 신호에 따라 부하량을 조절할 수 있다. 예를 들어, 복수의 부하 장치(3210, 3220)가 조명 장치일 때, 복수의 부하 장치(3210, 3220)가 제1 제어 신호를 획득할 경우, 제1 제어 신호에 포함된 조정 부하율에 따라 조도를 낮출 수 있다. 또한, 복수의 부하 장치(3210, 3220)가 제2 제어 신호를 획득할 경우, 제2 제어 신호에 포함된 조정 부하율에 따라 조도를 낮출 수 있고, 제3 제어 신호를 획득할 경우, 현재의 조도를 유지할 수 있다. 부하 제어 장치(1200), 주파수 검출부(1210), 제어부(1220) 및 통신부(1230)에 대해서는 전술한 사항이 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
도 8을 참조하면, 전력 안정화 시스템(40)에서, 부하 제어 장치(1300)는 적어도 하나의 부하 장치(3300)에 전력을 공급하는 플러그 장치일 수 있다. 이 경우, 부하 제어 장치(1300)는 주파수 검출부(1310), 제어부(1320), 통신부(1330) 및 전력 공급부(1340)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 부하 장치(3300)는 전력 공급부(1340)에 전기적으로 연결되고, 전력 공급부(1340)는 적어도 하나의 부하 장치(3300)에 전력을 공급할 수 있다. 주파수 검출부(1310)는 전력 공급부(1340)에서 적어도 하나의 부하 장치(3300)에 공급되는 전원에 대한 전력 주파수를 실시간으로 검출할 수 있다.
제어부(1320)는 주파수 검출부(1310)를 이용하여 검출된 전력 주파수를 기초로 공급되는 전원의 전력 안정성 상태를 판단하고, 판단된 전력 안정성 상태에 따라 적어도 하나의 부하 장치(3300)의 부하량을 제어할 수 있다.
이 때, 실시예에 따라, 적어도 하나의 부하 장치(3300)에 부하 제어 장치(1300)과 통신을 수행할 수 있는 통신부가 포함되지 않고, 적외선 제어 장치(4000)와 적외선으로 통신을 수행할 수 있는 적외선 송수신부(미도시)가 포함될 수 있다. 또한, 적외선 제어 장치(4000)는 부하 제어 장치(1300)과 통신을 수행할 수 있는 통신부(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(1320)는 통신부(1330)를 통해 적어도 하나의 부하 장치(3300)의 부하량을 제어하기 위한 제어신호를 적외선 제어 장치(4000)에 전송할 수 있다. 이후, 적외선 제어 장치(4000)는 수신한 제어 신호 또는 수신한 제어 신호를 기초로 가공된 제어신호를 적외선 통신을 통해 적어도 하나의 부하 장치(3300)에 전송할 수 있다.
또한, 실시예에 따라, 제어부(1320)는 통신부(1330)를 통해 검출된 전력 주파수에 대한 정보를 적외선 제어 장치(4000)에 전송할 수 있고, 적외선 제어 장치(4000)는 수신한 전력 주파수에 대한 정보를 기초로 적어도 하나의 부하 장치(3300)의 조정 부하율을 설정할 수 있다. 조정 부하율을 설정에 대해서는 전술한 사항이 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
적어도 하나의 부하 장치(3300)는 적외선 제어 장치(4000)에서 수신된 신호를 기초로 부하량을 제어할 수 있다.
물론, 적어도 하나의 부하 장치(3300)에 부하 제어 장치(1300)와 통신을 수행할 수 있는 통신부(미도시)가 포함될 경우, 제어부(1320)는 통신부(1330)를 통해 적어도 하나의 부하 장치(3300)의 부하량을 제어하기 위한 제어신호를 적어도 하나의 부하 장치(3300)에 전송할 수 있다. 또한, 통신부(1330)가 적외선 통신을 수행할 수 있는 경우, 제어부(1320)는 통신부(1330)를 통해 적외선 통신으로 상기 제어 신호를 적어도 하나의 부하 장치(3300)에 전송할 수 있다.
또한, 부하 제어 장치(1300)는 적어도 하나의 부하 장치(3300)에서 소요되는 전력 사용량을 실시간으로 검출하는 전력 사용량 검출부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어부(1320)는 전력 사용량 검출부(미도시)을 이용하여 적어도 하나의 부하 장치(3300)의 부하량이 조정되었는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 부하 제어 장치(1300), 주파수 검출부(1310), 제어부(1320) 및 통신부(1330)에 대해서는 전술한 사항이 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 전력 안정화 시스템(50)에서, 부하 제어 장치(1400)는 적어도 하나의 부하 장치(3400)에 전력을 공급하는 플러그 장치일 수 있다. 이 경우, 부하 제어 장치(1400)는 주파수 검출부(1410), 제어부(1420) 및 전력 공급부(1430)을 포함할 수 있다. 도 8의 실시예와 달리, 적어도 하나의 부하 장치(3400)에 외부와 통신을 수행하는 통신부가 포함되지 않을 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 부하 장치(3400)는 통신 기능이 없는 레거시 부하 장치일 수 있다.
일 실시예에서, 적어도 하나의 부하 장치(3400)는 전력 공급부(1430)에 전기적으로 연결되고, 전력 공급부(1430)는 적어도 하나의 부하 장치(3400)에 전력을 공급할 수 있다. 주파수 검출부(1410)는 전력 공급부(1430)에서 적어도 하나의 부하 장치(3400)에 공급되는 전원에 대한 전력 주파수를 실시간으로 검출할 수 있다. 제어부(1420)는 주파수 검출부(1410)를 이용하여 검출된 전력 주파수를 기초로 공급되는 전원의 전력 안정성 상태를 판단하고, 판단된 전력 안정성 상태에 따라 적어도 하나의 부하 장치(33400)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전력 안정성 상태가 전력 부족 상태로 판단된 경우, 제어부(1420)는 전력 공급부(1430)를 제어하여 적어도 하나의 부하 장치(3400)에의 전력 공급을 차단할 수 있다. 이에 따라, 적어도 하나의 부하 장치(3400)의 전력 소모량이 감소될 수 있다. 또한, 부하 제어 장치(1400)는 적어도 하나의 부하 장치(3400)에서 소요되는 전력 사용량을 실시간으로 검출하는 전력 사용량 검출부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어부(1420)는 전력 사용량 검출부(미도시)을 이용하여 적어도 하나의 부하 장치(3300)의 부하량이 조정되었는지 여부를 확인할 수 있다. 또한, 부하 제어 장치(1400), 주파수 검출부(1410), 제어부(1420) 및 전력 공급부(1430)에 대해서는 전술한 사항이 적용될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따 른 전자 장치를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소 들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 본 명세서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예로, 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시적으로 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 공급 전력을 기초로 적어도 하나의 부하 장치의 부하를 제어하는 부하 제어 장치에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부하 장치에 공급되는 전력의 주파수를 검출하는 주파수 검출부; 및
    상기 전력의 주파수를 기초로 상기 전력의 전력 안정성 상태를 판단하고, 상기 전력 안정성 상태를 기초로 상기 적어도 하나의 부하 장치의 부하를 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 전력의 주파수가 소정 범위 내인 경우, 상기 전력 안정성 상태를 정상이라고 판단하고,
    상기 전력의 주파수가 상기 소정 범위의 최저 주파수보다 낮은 경우, 상기 전력 안정성 상태를 전력 부족 상태로 판단하고,
    상기 전력의 주파수가 상기 소정 범위의 최고 주파수보다 높은 경우, 상기 전력 안정성 상태를 전력 과잉 상태로 판단하는,
    부하 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전력 안정성 상태가 상기 전력 부족 상태로 판단된 경우, 상기 적어도 하나의 부하 장치의 부하가 낮아지도록 제어하는,
    부하 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전력 안정성 상태가 상기 전력 부족 상태로 판단된 경우, 상기 전력의 주파수와 상기 최저 주파수와의 차이값을 기초로 상기 적어도 하나의 부하 장치의 조정 부하율을 설정하고, 상기 조정 부하율에 따라 상기 적어도 하나의 부하 장치를 제어하는,
    부하 제어 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나의 부하 장치가 조명 장치를 포함하는 경우,
    상기 조명 장치의 조도가 낮아지도록 제어하는,
    부하 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전력 안정성 상태가 상기 전력 과잉 상태로 판단된 경우, 상기 적어도 하나의 부하 장치의 부하가 높아지도록 제어하는,
    부하 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전력 안정성 상태가 상기 전력 과잉 상태로 판단된 경우, 상기 전력의 주파수와 상기 최고 주파수와의 차이값을 기초로 상기 적어도 하나의 부하 장치의 조정 부하율을 설정하고, 상기 조정 부하율에 따라 상기 적어도 하나의 부하 장치를 제어하는,
    부하 제어 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나의 부하 장치가 조명 장치를 포함하는 경우,
    상기 조명 장치의 조도가 높아지도록 제어하는,
    부하 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적어도 하나의 부하 장치의 부하율을 기초로 상기 임계 주파수 범위를 설정하는,
    부하 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 부하 제어 장치는 상기 적어도 하나의 부하 장치를 제어하는 허브 장치이고,
    상기 부하 제어 장치는 상기 적어도 하나의 부하 장치와 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 전력 안정성 상태가 상기 전력 부족 상태로 판단된 경우, 상기 적어도 하나의 부하 장치의 부하가 낮아지도록 제어하는 제1 제어 신호를 상기 통신부를 통해 상기 적어도 하나의 부하 장치에 전송하고,
    상기 전력 안정성 상태가 상기 전력 과잉 상태로 판단된 경우, 상기 적어도 하나의 부하 장치의 부하가 높아지도록 제어하는 제2 제어 신호를 상기 통신부를 통해 상기 적어도 하나의 부하 장치에 전송하는,
    부하 제어 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 부하 제어 장치는,
    상기 적어도 하나의 부하 장치에 전력을 공급하는 플러그 장치이고,
    상기 부하 제어 장치는 상기 적어도 하나의 부하 장치에 전력을 공급하는 전력 공급부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 전력 공급부에서 공급되는 전력량을 실시간으로 확인하는,
    부하 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 부하 제어 장치는,
    적외선 통신을 통해 상기 적어도 하나의 부하 장치를 제어하는 적외선 제어 장치와 통신을 수행하는 통신부
    를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 전력 안정성 상태가 상기 전력 부족 상태로 판단된 경우, 상기 적어도 하나의 부하 장치를 부하가 낮아지도록 제어하는 제1 제어 신호를 상기 통신부를 통해 상기 적외선 제어 장치에 전송하고,
    상기 전력 안정성 상태가 상기 전력 과잉 상태로 판단된 경우, 상기 적어도 하나의 부하 장치를 부하가 높아지도록 제어하는 제2 제어 신호를 상기 통신부를 통해 상기 적외선 제어 장치에 전송하는,
    부하 제어 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전력 안정성 상태가 상기 전력 부족 상태로 판단된 경우, 상기 적어도 하나의 부하 장치에 전력이 공급되지 않도록, 상기 전력 공급부를 제어하는,
    부하 제어 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 부하 제어 장치는,
    상기 적어도 하나의 부하 장치 중 제1 부하 장치 내부에 포함되는,
    부하 제어 장치.
  14. 공급 전력을 기초로 적어도 하나의 부하 장치의 부하를 제어하는 부하 제어 방법에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부하 장치에 공급되는 전력의 주파수를 검출하는 단계;
    상기 전력의 주파수를 기초로 상기 전력의 전력 안정성 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 전력 안정성 상태를 기초로 상기 적어도 하나의 부하 장치의 부하를 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 전력의 주파수를 기초로 상기 전력의 전력 안정성 상태를 판단하는 단계는,
    상기 전력의 주파수가 소정 범위 내인 경우, 상기 전력 안정성 상태를 정상이라고 판단하고,
    상기 전력의 주파수가 상기 소정 범위의 최저 주파수보다 낮은 경우, 상기 전력 안정성 상태를 전력 부족 상태로 판단하고,
    상기 전력의 주파수가 상기 소정 범위의 최고 주파수보다 높은 경우, 상기 전력 안정성 상태를 전력 과잉 상태로 판단하는,
    부하 제어 방법.
  15. 제14항에 기재된 방법을 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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