KR101212343B1 - System and method for operating microgrid - Google Patents

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Abstract

마이크로그리드 운영 시스템 및 방법이 개시된다. 개시된 마이크로그리드 운영 시스템은 상용 전원부 및 재생 에너지 충전부와 연결되는 마이크로그리드 운영 시스템으로서, 댁내 내부 환경 정보를 모니터링하는 내부 환경 정보 모니터링부; 네트워크를 통해 외부 환경 정보를 수신하는 외부 환경 정보 수신부; 상기 내부 및 외부 환경 정보를 이용하여 댁내 전력 사용량을 예측하는 전력 사용량 예측부; 및 상기 예측된 전력 사용량을 이용하여 부하에 공급되는 전원이 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간 전환될 수 있도록 제어하는 전원 제어부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 재생 에너지원과 상용 전원이 효율적이고 지능적으로 관리될 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 사용자가 공급받을 에너지원에 대해 일일이 선택을 해야 하는 불편이 제거되어 사용자 편의성이 증대되는 장점이 있다.A microgrid operating system and method are disclosed. The disclosed microgrid operating system is a microgrid operating system connected to a commercial power supply unit and a renewable energy charging unit, the internal environmental information monitoring unit for monitoring internal environmental information in the home; An external environment information receiver configured to receive external environment information through a network; A power usage predicting unit for predicting indoor power usage by using the internal and external environment information; And a power control unit which controls the power supplied to the load to be switched between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit using the predicted power usage amount. According to the present invention, there is an advantage that the renewable energy source and the commercial power source can be efficiently and intelligently managed. In addition, according to the present invention, there is an advantage that the user's convenience is increased by eliminating the inconvenience of having to make a selection for the energy source to be supplied.

Description

마이크로그리드 운영 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING MICROGRID}Microgrid Operating System and Method {SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING MICROGRID}

본 발명의 실시예들은 마이크로그리드 운영 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적절한 시기에 재생 에너지원에서 상용 전원으로 전원을 전환할 수 있는 마이크로그리드의 운영 시스템 및 방법에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a microgrid operating system and method, and more particularly, to a microgrid operating system and method capable of switching a power source from a renewable energy source to a commercial power source at an appropriate time.

최근 이슈가 되고 있는 그린 IT는 컴퓨터 자원을 효율적으로 활용함으로써 에너지의 낭비를 줄이고자 하는 친환경적 기술을 의미한다.Green IT, which is an issue recently, means an eco-friendly technology to reduce energy waste by efficiently utilizing computer resources.

이러한 그린 IT의 실현을 위하여 효율적인 전력 관리 솔루션이 등장하고 있으며, 신재생 에너지원에 대한 연구 또한 다양하게 진행되고 있다. Efficient power management solutions have emerged for the realization of such green IT, and research on renewable energy sources is also in progress.

효율적인 전력 관리에 관한 연구로는 기존의 전력망에 정보기술(IT)을 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환하는 스마트 그리드, 가전제품과 네트워킹을 통하여 전력사용을 최적화하고 소비자에게 실시간 전기요금 정보를 제공하는 스마트 미터 등이 대표적이다.Research on efficient power management includes the integration of information technology (IT) into the existing power grid, optimizing power usage through smart grids, home appliances, and networking, where electricity providers and consumers exchange real-time information in both directions. Smart meters that provide fare information are typical.

우리나라에서도 제주특별자치도를 스마트 그리드 실증단지로 선정하고, 시범도시를 중심으로 한 스마트 그리드의 대규모 보급을 시작하는 등 개발에 박차를 가하고 있다.In Korea, Jeju Special Self-Governing Province is selected as the Smart Grid Demonstration Complex, and the development of smart grids in the pilot cities has begun.

또한, 신재생 에너지원에 대한 연구에는 신재생 에너지의 발전 효율을 높이기 위한 연구, 신재생 에너지의 발전 전력을 상용 전원에 계통 연계하기 위한 연구가 있다. In addition, research on renewable energy sources include researches for improving the generation efficiency of renewable energy, and research for linking the generation power of renewable energy to a commercial power source.

한편, 마이크로그리드는 소비자 근방에 분산배치 가능한 소규모 전원인 분산 전원과 에너지 저장장치 등으로 구성된 소규모 전력공급 시스템을 말한다.On the other hand, microgrid refers to a small power supply system composed of distributed power supplies and energy storage devices, which are small power sources that can be distributed in the vicinity of consumers.

마이크로그리드에 관한 기존의 연구는 개별적인 분산 전원의 효율을 높이기 위한 연구와 분산 전원을 상용 전원에 계통 연계하기 위한 연구에 한정되었다. 즉, 기존의 마이크로그리드에 관한 연구는 개별적인 분산 전원의 효율을 높이는 것에서 그쳤을 뿐, 상용 전원과 병행하여 효율적으로 사용할 수 있는 통합적인 관리 시스템을 제안하지 못하였다.
Existing researches on microgrids have been limited to researches to improve the efficiency of individual distributed power supplies and to link distributed power supplies to commercial power supplies. In other words, existing researches on microgrids have only been made to increase the efficiency of individual distributed power supplies, but did not suggest an integrated management system that can be used efficiently in parallel with commercial power supplies.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 적절한 시기에 재생 에너지원에서 상용 전원으로 전원을 전환할 수 있는 마이크로그리드의 운영 시스템 및 방법을 제안하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention proposes a microgrid operating system and method that can switch the power source from a renewable energy source to commercial power at a suitable time.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention may be derived by those skilled in the art through the following examples.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상용 전원부 및 재생 에너지 충전부와 연결되는 마이크로그리드 운영 시스템으로서, 댁내 내부 환경 정보를 모니터링하는 내부 환경 정보 모니터링부, 네트워크를 통해 외부 환경 정보를 수신하는 외부 환경 정보 수신부, 상기 내부 및 외부 환경 정보를 이용하여 댁내 전력 사용량을 예측하는 전력 사용량 예측부 및 상기 예측된 전력 사용량을 이용하여 부하에 공급되는 전원이 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간 전환될 수 있도록 제어하는 전원 제어부를 포함하는 마이크로그리드 운영 시스템이 제공된다.According to an embodiment of the present invention to achieve the above object, a microgrid operating system connected to the commercial power supply and renewable energy charging unit, the internal environmental information monitoring unit for monitoring the internal environmental information in the home, the external environment through the network An external environment information receiver for receiving information, a power consumption predictor for predicting home electricity usage using the internal and external environment information, and power supplied to a load using the predicted power usage are supplied to the renewable energy charger and the commercial power. Provided is a microgrid operating system including a power control unit for controlling power supplies to be switched between each other.

상기 전원 제어부는 상기 예측된 전력 사용량이 임계치를 초과하는 경우 부하에 공급되는 전원이 상기 재생 에너지 충전부에서 상기 상용 전원부로 전환될 수 있도록 제어할 수 있다. The power control unit may control the power supplied to the load to be switched from the renewable energy charging unit to the commercial power unit when the predicted power usage exceeds a threshold.

상기 전원 제어부는 상기 예측된 전력 사용량과 상기 재생 에너지 충전부에 충전된 전력량의 비율을 이용하여 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간의 전환 여부를 결정할 수 있다.The power control unit may determine whether to switch between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit by using the ratio of the estimated power consumption and the amount of power charged to the renewable energy charging unit.

상기 전원 제어부는 상기 재생 에너지 충전부에 충전된 전력량이 최소 기준량을 충족하지 않는 경우, 부하에 공급되는 전원이 상기 재생 에너지 충전부에서 상기 상용 전원부로 전환될 수 있도록 제어할 수 있다.When the amount of power charged in the renewable energy charging unit does not meet the minimum reference amount, the power control unit may control the power supplied to the load to be switched from the renewable energy charging unit to the commercial power supply unit.

상기 전원 제어부는 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간의 전환 여부를 결정함에 있어서, 상기 재생 에너지 충전부의 충전 속도를 더 이용할 수 있다.The power control unit may further use the charging speed of the renewable energy charging unit in determining whether to switch between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit.

상기 재생 에너지 충전부의 충전 속도는 상기 외부 환경 정보 수신부에 의해 수신된 외부 환경 정보로부터 산출될 수 있다.The charging speed of the renewable energy charging unit may be calculated from external environmental information received by the external environmental information receiving unit.

상기 내부 환경 정보 모니터링부는 하나 이상의 무선 센서로부터 상기 내부 환경 정보를 수집하며, 상기 내부 환경 정보는 상기 무선 센서 주변의 온도, 습도, 조도, 상기 무선 센서 주변에서의 객체의 움직임 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The internal environment information monitoring unit collects the internal environment information from at least one wireless sensor, and the internal environment information may include at least one of temperature, humidity, illumination, and movement of an object around the wireless sensor. Can be.

상기 외부 환경 정보는 실내 최적 온도와 습도에 관한 정보, 시각, 계절정보, 댁내가 위치하는 지역의 기온, 습도, 강수확률, 풍향, 풍속, 일사량, 일조시간, 운량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The external environment information may include at least one of information on indoor optimal temperature and humidity, time, season information, temperature, humidity, precipitation probability, wind direction, wind speed, solar radiation, sunshine time, and cloudiness of the area where the home is located. .

상기 내부 환경 정보 모니터링부는 상기 댁내 내부 환경 정보를 주기적으로 모니터링하고, 상기 외부 환경 정보 수신부는 상기 네트워크를 통해 상기 외부 환경 정보를 주기적으로 수신하며, 상기 전력 사용량 예측부는 상기 주기적으로 모니터링되는 댁내 내부 환경 정보 및 상기 주기적으로 수신되는 외부 환경 정보를 이용하여 상기 댁내 전력 사용량을 주기적으로 예측하고, 상기 전원 제어부는 상기 주기적으로 예측된 전력 사용량을 이용하여 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부의 상호간 전환을 주기적으로 제어할 수 있다.The internal environment information monitoring unit periodically monitors the internal environment information of the home, the external environment information receiving unit periodically receives the external environment information through the network, and the power usage predicting unit of the indoor internal environment that is periodically monitored Periodically predicts the home electric power usage using information and the periodically received external environment information, and the power control unit periodically switches between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit using the periodically estimated power usage. Can be controlled by

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상용 전원부 및 재생 에너지 충전부와 연결되는 마이크로그리드의 운영 방법으로서, 댁내 내부 환경 정보를 모니터링하는 단계, 네트워크를 통해 외부 환경 정보를 수신하는 단계, 상기 내부 및 외부 환경 정보를 이용하여 댁내 전력 사용량을 예측하는 단계 및 상기 예측된 전력 사용량을 이용하여 부하에 공급되는 전원이 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간 전환될 수 있도록 제어하는 단계를 포함하는 마이크로그리드 운영 방법이 제공된다.In addition, according to another embodiment of the present invention, a method of operating a micro grid connected to the commercial power supply and renewable energy charging unit, monitoring the internal environmental information in the home, receiving the external environmental information through the network, the internal and Predicting home electricity usage using external environment information and controlling power supplied to the load to be switched between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit using the predicted power usage. A method is provided.

상기 제어하는 단계는 상기 예측된 전력 사용량이 임계치를 초과하는 경우 부하에 공급되는 전원이 상기 재생 에너지 충전부에서 상기 상용 전원부로 전환될 수 있도록 제어할 수 있다.The controlling may control the power supplied to the load to be switched from the renewable energy charging unit to the commercial power supply unit when the estimated power usage exceeds a threshold.

상기 제어하는 단계는 상기 예측된 전력 사용량과 상기 재생 에너지 충전부에 충전된 전력량의 비율을 이용하여 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간의 전환 여부를 결정할 수 있다.The controlling may determine whether to switch between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit using the ratio of the estimated power consumption and the amount of power charged to the renewable energy charging unit.

상기 제어하는 단계는 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간의 전환 여부를 결정함에 있어서, 상기 재생 에너지 충전부의 충전 속도를 더 이용하며, 상기 충전 속도는 상기 수신된 외부 환경 정보로부터 산출될 수 있다.The controlling may further use the charging speed of the renewable energy charging unit in determining whether to switch between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit, and the charging speed may be calculated from the received external environment information.

상기 모니터링하는 단계 내지 상기 제어하는 단계는 주기적으로 반복 수행될 수 있다.The monitoring step and the controlling step may be repeated periodically.

본 발명에 따르면, 재생 에너지원과 상용 전원이 효율적이고 지능적으로 관리될 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, there is an advantage that the renewable energy source and the commercial power source can be efficiently and intelligently managed.

또한, 본 발명에 따르면, 사용자가 공급받을 에너지원에 대해 일일이 선택을 해야 하는 불편이 제거되어 사용자 편의성이 증대되는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, there is an advantage that the user's convenience is increased by eliminating the inconvenience of having to make a selection for the energy source to be supplied.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드 운영 시스템과 네트워크의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드 운영 시스템의 상세한 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 제어부의 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드 운영 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.1 is a diagram showing the overall configuration of a microgrid operating system and a network according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a microgrid operating system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an operation flow of a power control unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flow chart showing the overall flow of the microgrid operating method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드 운영 시스템(100)과 네트워크의 전체적인 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of the microgrid operating system 100 and the network according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 마이크로그리드 운영 시스템(100)은 재생 에너지 충전부(102), 상용 전원부(104) 및 부하(106)와 연결되어 있다.As shown in FIG. 1, the microgrid operating system 100 is connected to a renewable energy charging unit 102, a commercial power supply unit 104, and a load 106.

재생 에너지는 태양광, 풍력, 연료전지 등의 댁내 또는 소비자 근방에 분산 배치 가능한 소규모 전력으로서, 재생 에너지 충전부(102)는 이러한 재생 에너지를 충전하고, 이를 부하(106)에 공급하는 기능을 수행한다. Renewable energy is a small-scale power that can be distributed in the home or near the consumer, such as solar, wind power, fuel cells, etc., the renewable energy charging unit 102 performs the function of charging this renewable energy and supplying it to the load 106 .

상용 전원부(104)는 화력, 원자력 등의 대규모 발전 설비에 의해 생산되는 상용 전원을 부하(106)에 공급하는 기능을 수행한다. The commercial power supply 104 performs a function of supplying the load 106 with commercial power produced by large-scale power generation facilities such as thermal power and nuclear power.

하기에서는 재생 에너지 충전부(102)가 댁외에 배치되는 일례를 중심으로 설명한다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, a description will be given of an example in which the renewable energy charging unit 102 is disposed outside the home. However, the present invention is not limited thereto.

본 실시예에 따른 마이크로그리드 운영 시스템(100)은 댁내 전력 사용량을 예측하여 부하(106)에 연결되어야 하는 전원의 타입을 결정할 수 있다. The microgrid operating system 100 according to the present embodiment may determine the type of power source to be connected to the load 106 by predicting the premises power usage.

바람직하게, 부하(106)가 재생 에너지 충전부(102)에 먼저 연결된 상태에서, 마이크로그리드 운영 시스템(100)은 댁내 전력 사용량을 이용하여 부하(106)에 공급되는 전원이 상용 전원부(104)로 전환될 필요가 있는지를 판단한다. Preferably, in a state where the load 106 is first connected to the renewable energy charging unit 102, the microgrid operating system 100 converts the power supplied to the load 106 into the commercial power supply 104 using the premises power usage. Determine if it needs to be.

즉, 재생 에너지 충전부(102)에 의한 전력 공급의 불안정성을 해결하기 위해, 본 발명에 따른 마이크로그리드 운영 시스템(100)은 재생 에너지 충전부(102)와 상용 전원부(104) 상호간의 전환을 수행할 수 있다.That is, in order to solve the instability of the power supply by the renewable energy charging unit 102, the microgrid operating system 100 according to the present invention can perform switching between the renewable energy charging unit 102 and the commercial power supply 104. have.

이때, 전원 전환을 수행하기 위해, 마이크로그리드 운영 시스템(100)은 내부 환경 정보와 외부 환경 정보를 이용할 수 있다.In this case, in order to perform power switching, the microgrid operating system 100 may use internal environment information and external environment information.

내부 환경 정보는 댁내에 설치된 무선 센서(108)로부터 수집되며, 외부 환경 정보는 네트워크를 통해 연결된 외부 환경 제공 서버(110)로부터 수신된다. The internal environment information is collected from the wireless sensor 108 installed in the home, and the external environment information is received from the external environment providing server 110 connected through a network.

이와 같이, 본 발명에 따른 마이크로그리드 운영 시스템(100)은 내부 환경 정보와 외부 환경 정보 모두를 이용하여 마이크로그리드를 운영함으로써, 시스템의 신뢰도를 향상시킨다. As such, the microgrid operating system 100 according to the present invention operates the microgrid using both internal environment information and external environment information, thereby improving reliability of the system.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드 운영 시스템(100)의 구성을 보다 상세히 살펴보기로 한다.
Hereinafter, the configuration of the microgrid operating system 100 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드 운영 시스템(100)의 상세한 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the microgrid operating system 100 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 마이크로그리드 운영 시스템(100)은 내부 환경 정보 모니터링부(210), 외부 환경 정보 수신부(220), 전력 사용량 예측부(230) 및 전원 제어부(240)를 포함할 수 있다.2, the microgrid operating system 100 may include an internal environment information monitoring unit 210, an external environment information receiving unit 220, a power usage predicting unit 230, and a power control unit 240.

먼저, 내부 환경 정보 모니터링부(210)는 마이크로그리드를 운영하기 위한 정보 중 댁내 내부 환경 정보를 모니터링한다.First, the internal environment information monitoring unit 210 monitors internal environment information of a home among information for operating a microgrid.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부 환경 정보 모니터링부(210)는 댁내에 설치된 하나 이상의 무선 센서(108)로부터 내부 환경 정보를 수집하여 모니터링을 수행할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the internal environment information monitoring unit 210 may collect and monitor internal environment information from one or more wireless sensors 108 installed in the home.

이때, 내부 환경 정보 모니터링부(210)는 시간에 따라 변하는 내부 환경 정보가 마이크로그리드 운영 시스템(100)에 적절하게 반영될 수 있도록 내부 환경 정보를 주기적으로 모니터링할 수 있다. In this case, the internal environment information monitoring unit 210 may periodically monitor the internal environment information so that the internal environment information that changes with time may be appropriately reflected in the microgrid operating system 100.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 환경 정보는 무선 센서(108) 주변의 온도, 습도, 조도, 무선 센서(108) 주변에서의 객체의 움직임(일례로, 사람의 움직임) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.On the other hand, the internal environment information according to an embodiment of the present invention is at least one of the temperature, humidity, illuminance around the wireless sensor 108, the movement of the object (for example, the movement of a person) around the wireless sensor 108. It may include.

또한, 내부 환경 정보 모니터링부(210)는 시간대별 전력 사용량을 측정하여 사용자에게 제공할 수 있는 스마트미터부(미도시)를 포함할 수 있다.In addition, the internal environment information monitoring unit 210 may include a smart meter unit (not shown) that can measure the power usage for each time zone and provide it to the user.

다음으로, 외부 환경 정보 수신부(220)는 마이크로그리드를 운영하기 위한 정보 중 외부 환경 정보를 외부 환경 제공 서버(110)로부터 네트워크를 통해 수신한다. 이때, 네트워크는 유무선 인터넷, 위성망, 통신망 및 이동 통신망 등일 수 있다. Next, the external environment information receiver 220 receives external environment information from the external environment providing server 110 through the network from among the information for operating the microgrid. In this case, the network may be a wired or wireless Internet, a satellite network, a communication network and a mobile communication network.

내부 환경 정보와 마찬가지로, 외부 환경 정보는 시간에 따른 변수이므로, 외부 환경 정보 수신부(220)는 외부 환경 정보를 주기적으로 수신할 수 있다. Like the internal environment information, since the external environment information is a variable over time, the external environment information receiver 220 may periodically receive the external environment information.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부 환경 정보는 실내 최적 온도와 습도에 관한 정보, 시각, 계절정보, 댁내가 위치하는 지역의 기온, 습도, 강수확률, 풍향, 풍속, 일사량, 일조시간, 운량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the external environment information may include information about an indoor optimal temperature and humidity, time, season information, temperature, humidity, precipitation probability, wind direction, wind speed, insolation, sunshine time, and cloudiness in an area where the home is located. It may include at least one of.

여기서, 실내 최적 온도/습도는 상기한 외부 환경 정보들을 이용하여 산출된 정보이다. Here, the indoor optimal temperature / humidity is information calculated using the above external environment information.

계속하여, 전력 사용량 예측부(230)는 상기 내부 및 외부 환경 정보를 이용함으로써 댁내 전력 사용량을 예측한다.Subsequently, the power usage predicting unit 230 predicts the indoor power usage by using the internal and external environment information.

이때, 시간에 따른 변수인 내부 및 외부 환경 정보가 마이크로그리드 운영 시스템(100)에 반영될 수 있도록 전력 사용량 예측부(230)는 주기적으로 전력 사용량을 예측할 수 있다. In this case, the power usage predicting unit 230 may periodically predict the power usage so that internal and external environment information, which is a variable according to time, may be reflected in the microgrid operating system 100.

한편, 댁내 전력 사용량은 내부 환경 정보 모니터링부(210)의 스마트미터부(미도시)에 의해 산출된 현재 전력 사용량에 내부 및 외부 환경 정보가 반영된 사용량의 증감 수치를 가감산하는 방식으로 예측될 수 있다.On the other hand, home power consumption can be estimated by adding or subtracting the increase and decrease of the amount of the internal and external environmental information is reflected to the current power consumption calculated by the smart meter unit (not shown) of the internal environmental information monitoring unit 210. have.

이하, 내부 및 외부 환경 정보를 이용하여 전력 사용량 예측부(230)가 댁내 전력 사용량을 예측하는 과정을 보다 상세히 살펴본다.Hereinafter, the process of predicting power consumption in the home by the power usage predicting unit 230 using internal and external environment information will be described in more detail.

제1 예로서, 전력 사용량 예측부(230)는 내부 환경 정보 모니터링부(210)에 의해 수집된 내부 온도와 외부 환경 정보 수신부(220)에 의해 수신된 실내 최적 온도에 관한 정보를 이용하여 댁내 전력 사용량을 예측할 수 있다.As a first example, the power usage predicting unit 230 uses the indoor temperature collected by the internal environmental information monitoring unit 210 and the indoor optimal temperature received by the external environmental information receiving unit 220 to display indoor power. Predict usage.

즉, 내부 온도와 실내 최적 온도의 차가 큰 경우에는 전력 사용량 예측부(230)는 댁내 전력 사용량이 증가할 것으로 예측한다. 반대로, 내부 온도와 실내 최적 온도의 차가 작은 경우에는 댁내 전력 사용량이 감소할 것으로 예측할 수 있다.That is, when the difference between the internal temperature and the indoor optimum temperature is large, the power usage predicting unit 230 predicts that the power consumption in the home will increase. On the contrary, when the difference between the internal temperature and the indoor optimum temperature is small, it can be predicted that the power consumption of the home will decrease.

상기와 같이, 전력 사용량 예측부(230)는 실내 온도 정보뿐만 아니라 외부 환경 정보 수신부(220)에 의해 수신된 실내 최적 온도에 관한 정보를 추가로 이용함으로써, 단순히 실내 온도 정보에만 기초하여 전력 사용량을 예측하는 경우에 비해, 전력 사용량 예측의 정확도를 높일 수 있다. As described above, the power usage predicting unit 230 additionally uses the information on the indoor optimal temperature received by the external environment information receiving unit 220 as well as the indoor temperature information, thereby simply using the power consumption based only on the indoor temperature information. Compared with the case of prediction, the accuracy of power usage prediction can be improved.

제2 예로서, 전력 사용량 예측부(230)는 내부 환경 정보 모니터링부(210)에 의해 수집된 내부 습도와 외부 환경 정보 수신부(220)에 의해 수신된 실내 최적 습도에 관한 정보를 이용하여 댁내 전력 사용량을 예측할 수도 있다.As a second example, the power usage predicting unit 230 uses the information on the internal humidity collected by the internal environment information monitoring unit 210 and the indoor optimal humidity received by the external environment information receiving unit 220 to supply home electric power. You can also estimate usage.

상기한 제1 예의 경우와 마찬가지로, 내부 습도가 실내 최적 습도를 기준으로 큰 차이를 보이는 경우, 전력 사용량 예측부(230)는 댁내 전력 사용량이 증가할 것으로 예측할 수 있다. 반대로, 내부 습도와 실내 최적 습도의 차가 작은 경우에는 댁내 전력 사용량이 감소할 것으로 예측할 수 있다.As in the case of the first example, when the internal humidity shows a large difference based on the indoor optimal humidity, the power usage predicting unit 230 may predict that the power consumption in the home will increase. On the contrary, when the difference between the internal humidity and the indoor optimal humidity is small, it can be predicted that the power consumption of the home will decrease.

제3 예로서, 전력 사용량 예측부(230)는 내부 환경 정보 모니터링부(210)에 의해 수집된 조도와 무선 센서 주변에서의 객체의 움직임을 이용하여 전력 사용량을 예측할 수도 있다.As a third example, the power usage predicting unit 230 may predict the power usage using the illumination collected by the internal environment information monitoring unit 210 and the movement of the object around the wireless sensor.

즉, 내부 조도가 낮은 경우에, 하나 이상의 무선 센서에서 무선 센서 주변에서의 객체의 움직임이 검출되는 경우, 전력 사용량 예측부(230)는 댁내 전력 사용량이 증가할 것으로 예측한다. 반대로, 내부 조도가 높으며, 무선 센서 주변에서의 객체의 움직임 또한 검출되지 않는 경우라면, 전력 사용량 예측부(230)는 댁내 전력 사용량이 감소할 것으로 예측한다.That is, when the internal illuminance is low, when the movement of the object around the wireless sensor is detected by one or more wireless sensors, the power usage predicting unit 230 predicts that the indoor power usage will increase. On the contrary, if the internal illumination is high and the movement of the object around the wireless sensor is also not detected, the power usage predicting unit 230 predicts that the indoor power usage will decrease.

계속하여, 전원 제어부(240)는 전력 사용량 예측부(230)에서 예측된 전력 사용량을 이용하여 부하(106)에 공급되는 전원이 재생 에너지 충전부와 상용 전원부 상호간 전환될 수 있도록 제어한다. Subsequently, the power control unit 240 controls the power supplied to the load 106 to be switched between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit using the power usage predicted by the power usage predicting unit 230.

다시 말해, 전원 제어부(240)는 전력 사용량의 증감에 따라 적절한 전원이 부하(106)에 공급될 수 있도록 제어하는 역할을 수행한다.In other words, the power control unit 240 controls the appropriate power to be supplied to the load 106 according to the increase or decrease of the power usage.

이하, 도 3을 참조하여, 전원 제어부(240)의 동작을 보다 상세히 살펴본다. Hereinafter, the operation of the power control unit 240 will be described in more detail with reference to FIG. 3.

하기에서는 설명의 편의를 위하여, 부하(106)가 재생 에너지 충전부(102)로부터 전력을 공급받는 상태에서 전원 제어부(240)의 제어에 따라 상용 전원부(104)로 전환되는 경우를 중심으로 설명한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, for convenience of description, a case in which the load 106 is switched to the commercial power supply unit 104 under the control of the power control unit 240 while receiving power from the renewable energy charging unit 102 will be described. However, the present invention is not limited thereto.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 제어부(240)의 동작 흐름을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating an operation flow of the power control unit 240 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 제어부(240)는 예측된 전력 사용량이 임계치를 초과하는 경우 부하에 공급되는 전원이 재생 에너지 충전부(102)에서 상용 전원부(104)로 전환될 수 있도록 제어할 수 있다(S302 내지 S308).Referring to FIG. 3, the power control unit 240 according to an embodiment of the present invention switches the power supplied to the load from the renewable energy charging unit 102 to the commercial power supply unit 104 when the predicted power usage exceeds the threshold. It can be controlled to be (S302 to S308).

먼저, 단계(S302)에서 전력 사용량 예측부(230)는 앞서 설명한 바와 같이, 내부/외부 환경 정보를 이용하여 댁내 전력 사용량을 예측한다.First, in step S302, the power usage predicting unit 230 predicts indoor power usage using internal / external environment information as described above.

이후, 단계(S304)에서 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 제어부(240)는 전력 사용량 예측부(230)에 의해 예측된 전력 사용량이 임계치를 초과하는지를 판단한다.Thereafter, in step S304, the power control unit 240 according to an embodiment of the present invention determines whether the power usage predicted by the power usage predicting unit 230 exceeds a threshold.

이때, 임계치는 마이크로그리드의 안정적인 운영을 위해 설정된 수치로서, 재생 에너지 충전부(102)의 용량에 비례하여 설정될 수 있다.In this case, the threshold is a value set for stable operation of the microgrid, and may be set in proportion to the capacity of the renewable energy charging unit 102.

일례로, 재생 에너지 충전부(102)의 용량이 5kWh라면, 재생 에너지 충전부(102)의 방전을 방지하기 위해, 임계치는 그 세배수인 15kWh로 설정될 수 있다.For example, if the capacity of the renewable energy charging unit 102 is 5kWh, in order to prevent the discharge of the renewable energy charging unit 102, the threshold value may be set to 15kWh, which is three times that.

단계(S304)에서의 판단 결과, 예측된 전력 사용량이 임계치를 초과하는 경우, 단계(S306)에서 전원 제어부(240)는 부하(106)에 공급되는 전원이 재생 에너지 충전부(102)에서 상용 전원부(104)로 전환되도록 제어할 수 있다. As a result of the determination in step S304, when the predicted power usage exceeds the threshold, in step S306, the power control unit 240 supplies power supplied to the load 106 to the commercial power supply unit in the renewable energy charging unit 102. Control to switch to 104).

반대로, 초과하지 않는 경우에는 부하(106)에 공급되는 전원이 재생 에너지 충전부(102)로 유지될 수 있도록 한다(S308).On the contrary, if it does not exceed, power supplied to the load 106 can be maintained by the renewable energy charging unit 102 (S308).

예를 들어, 임계치가 15kWh로 설정되고, 전력 사용량 예측부(230)에 의해 예측된 전력 사용량이 20kWh인 경우라면, 예측된 전력 사용량이 임계치를 초과하므로, 전원 제어부(240)는 부하(106)에 상용 전원부(104)가 연결되도록 제어할 수 있다(S302 내지 S306). 반대로, 전력 사용량 예측부(230)에 의해 예측된 전력 사용량이 15kWh를 초과하지 않는 경우라면, 전원 제어부(240)는 부하(106)에 재생 에너지 충전부(102)가 연결된 방식을 그대로 유지한다(S302, S304 및 S308). For example, if the threshold is set to 15 kWh and the power usage predicted by the power usage predicting unit 230 is 20 kWh, since the predicted power usage exceeds the threshold, the power control unit 240 loads the load 106. The commercial power supply unit 104 can be controlled to be connected to (S302 to S306). On the contrary, if the power usage predicted by the power usage predicting unit 230 does not exceed 15 kWh, the power control unit 240 maintains the manner in which the renewable energy charging unit 102 is connected to the load 106 (S302). , S304 and S308).

계속하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 제어부(240)는 예측된 전력 사용량과 재생 에너지 충전부(102)에 충전된 전력량의 비율을 이용하여 재생 에너지 충전부(102)와 상용 전원부(104) 상호간의 전환 여부를 결정할 수 있다(S310 내지 S316).Subsequently, the power control unit 240 according to the embodiment of the present invention uses the ratio of the predicted power consumption and the amount of power charged in the renewable energy charging unit 102 to each other between the renewable energy charging unit 102 and the commercial power supply unit 104. It may be determined whether to switch (S310 to S316).

먼저, 단계(S310)에서 전원 제어부(240)는 재생 에너지 충전부(102)에 충전된 전력량(n)을 산출한다.First, in step S310, the power control unit 240 calculates the amount of power n charged in the renewable energy charging unit 102.

그리고, 단계(S312)에서 충전된 전력량(n)이 최소 기준량(nmin)을 충족하는지를 판단한다. 이는 충전된 전력량이 최소 기준량을 충족하지 않는 경우, 부하(106)에 공급되는 전원이 바로 상용 전원부(104)로 전환되도록 함으로써 재생 에너지 충전부(102)의 방전을 방지하기 위함이다.Then, it is determined whether the amount of power n charged in step S312 satisfies the minimum reference amount n min . This is to prevent the discharge of the renewable energy charging unit 102 by allowing the power supplied to the load 106 to be directly switched to the commercial power supply unit 104 when the charged power amount does not meet the minimum reference amount.

최소 기준량을 충족하면, 단계(S314)에서 전원 제어부(240)는 충전된 전력량(n) 및 예측된 전력 사용량(k)으로부터 비율 n/k를 산출한다.If the minimum reference amount is satisfied, in step S314, the power control unit 240 calculates a ratio n / k from the charged power amount n and the predicted power usage k.

그리고, 단계(S316)에서 산출된 비율 n/k가 일정 수치에 도달했는지를 판단한다. 이때, 일정 수치는 충전된 전력량이 예측된 전력 사용량에 대하여 단시간 내 고갈될 수 있는 상태로서 일례로, n/k=0.1일 수 있다.Then, it is determined whether the ratio n / k calculated in step S316 has reached a predetermined value. In this case, the predetermined value may be, for example, n / k = 0.1 as a state in which the charged power amount may be depleted in a short time with respect to the predicted power usage.

판단 결과, 비율 n/k가 일정 수치에 도달했을 때, 전원 제어부(240)는 부하(106)에 공급되는 전원의 전환을 수행하고(S306), 도달하지 않은 경우에는 단계(S302)로 연결되어, 단계(S302) 내지 단계(S316)가 주기적으로 반복 수행될 수 있다. As a result of determination, when the ratio n / k reaches a predetermined value, the power control unit 240 performs switching of the power supplied to the load 106 (S306), and if not reached, is connected to step S302. , Steps S302 to S316 may be repeated periodically.

이때, 주기는 시간에 따른 변수인 내부/외부 환경 정보가 마이크로그리드 운영 시스템(100)에 반영될 수 있는 시간으로서, 일례로 10분일 수 있다. In this case, the period is a time in which the internal / external environment information, which is a variable according to time, may be reflected in the microgrid operating system 100, and may be, for example, 10 minutes.

즉, 예측된 전력 사용량이 10kWh이고, 충전된 전력량이 5kWh인 경우, 전원 제어부(240)는 부하(106)로 공급되는 전원을 재생 에너지 충전부(102)로 유지하며, 단계(S302) 내지 단계(S316)를 주기적으로 반복 수행하되, 예측된 전력 사용량과 충전된 전력량의 비율이 n/k=0.1이 되는 시점에서 전원이 상용 전원부(104)로 전환되도록 제어할 수 있다.That is, when the predicted power consumption is 10 kWh and the charged power amount is 5 kWh, the power control unit 240 maintains the power supplied to the load 106 as the renewable energy charging unit 102, and steps S302 to ( S316) may be repeated periodically, and the power may be controlled to be switched to the commercial power supply unit 104 when the ratio of the predicted power consumption to the charged power amount is n / k = 0.1.

반대로, 재생 에너지 충전부(102)에 충전된 전력량이 예측된 전력 사용량을 충분히 공급할 수 있는 경우로서 일례로, n/k=0.5인 경우에는 전원 제어부(240)의 제어에 따라 상용 전원부(104)에서 재생 에너지 충전부(102)로의 전원 전환이 수행될 수도 있다.On the contrary, when the amount of power charged to the renewable energy charging unit 102 can sufficiently supply the predicted power consumption, for example, when n / k = 0.5, the commercial power supply unit 104 under the control of the power control unit 240 is used. Power switching to the renewable energy charging unit 102 may be performed.

한편, 재생 에너지 충전부(102)와 상용 전원부(104) 상호간의 전환 여부를 결정함에 있어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 제어부(240)는 재생 에너지 충전부(102)의 충전 속도를 더 이용할 수 있다.Meanwhile, in determining whether to switch between the renewable energy charging unit 102 and the commercial power supply unit 104, the power control unit 240 according to an embodiment of the present invention may further use the charging speed of the renewable energy charging unit 102. have.

즉, 전원 제어부(240)는 재생 에너지 충전부(102)의 충전 속도에 따라 재생 에너지 충전부(102)와 상용 전원부(104) 상호간의 전환 시기를 결정함으로써, 탄력적인 마이크로그리드의 운영을 가능하게 한다.That is, the power control unit 240 determines the switching time between the renewable energy charging unit 102 and the commercial power supply unit 104 according to the charging speed of the renewable energy charging unit 102, thereby enabling the elastic microgrid to operate.

예를 들어, 전원 제어부(240)는 단계(S316)에서 충전 속도가 느린 경우 n/k≤0.2를 기준으로, 충전 속도가 빠른 경우 n/k=0.05를 기준으로 판단한다.For example, the power control unit 240 determines based on n / k ≦ 0.2 when the charging speed is slow in step S316 and based on n / k = 0.05 when the charging speed is fast.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 재생 에너지 충전부(102)의 충전 속도는 외부 환경 정보 수신부(220)에 의해 수신된 외부 환경 정보로부터 산출될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the charging speed of the renewable energy charging unit 102 may be calculated from the external environmental information received by the external environmental information receiver 220.

외부 환경 정보는 앞서 설명한 바와 같이 실내 최적 온도와 습도에 관한 정보, 시각, 계절정보, 댁내가 위치하는 지역의 기온, 습도, 강수확률, 풍향, 풍속, 일사량, 일조시간, 운량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.As described above, the external environment information includes at least one of information on indoor optimal temperature and humidity, time, season information, temperature, humidity, precipitation probability, wind direction, wind speed, solar radiation, sunshine time, and cloudiness at the location where the house is located. can do.

만약, 재생 에너지가 태양광 발전이라고 한다면, 외부 환경 정보 중 계절정보, 댁내가 위치하는 지역의 기온, 습도, 강수확률, 일사량, 일조시간, 운량이 충전 속도의 산출을 위한 파라미터가 된다.If the renewable energy is a photovoltaic power generation, seasonal information among external environment information, temperature, humidity, precipitation probability, solar radiation, sunshine time, cloudiness of the area where the home is located are parameters for calculating the charging speed.

이미 공지된 바와 같이, 고온은 태양광 발전의 효율을 떨어뜨리며, 비나 구름에 의한 일사량 및 일조시간의 감소 또한 태양광 발전의 효율에 직접적인 영향을 미친다.As is already known, high temperatures reduce the efficiency of photovoltaic power generation, and the reduction of solar radiation and sunshine time by rain or clouds also directly affects the efficiency of photovoltaic power generation.

예를 들어, 전원 제어부(240)는 먼저 계절정보로부터 일조시간을 예측할 수 있으며, 강수확률이나 운량 정보를 이용하여 일조시간의 정확도를 높일 수 있다. 여기에 기온 정보를 반영함으로써 재생 에너지 충전부(102)의 충전 속도를 산출하여 전원 전환 여부를 결정하는 데 이용한다.For example, the power control unit 240 may first predict the sunshine time from the seasonal information, and may increase the accuracy of the sunshine time using the precipitation probability or the cloud information. By reflecting the temperature information here, the charging speed of the renewable energy charging unit 102 is calculated and used to determine whether to switch power.

만약, 재생 에너지가 풍력 발전이라면, 외부 환경 정보 중 댁내가 위치하는 지역의 풍향, 풍속이 충전 속도의 산출을 위한 파라미터가 될 수 있을 것이다.If the renewable energy is wind power, wind direction and wind speed of the area where the home is located among the external environment information may be a parameter for calculating the charging speed.

이와 같이, 전원 제어부(240)는 내부 환경 정보와 외부 환경 정보를 이용하여 전력 사용량의 증감에 따라 적절한 전원이 부하(106)에 공급될 수 있도록 함으로써 안정적이고 편리한 전원 관리를 가능하게 한다.
As such, the power control unit 240 enables stable and convenient power management by allowing the appropriate power to be supplied to the load 106 according to the increase and decrease of the power usage by using the internal environment information and the external environment information.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로그리드 운영 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 이하, 각 단계별로 수행되는 과정을 설명하기로 한다.Figure 4 is a flow chart showing the overall flow of the microgrid operating method according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a process performed at each step will be described.

먼저, 단계(S410)에서는 마이크로그리드를 운영하기 위한 정보 중 댁내 내부 환경 정보를 모니터링한다.First, in step S410, the internal environment information of the home is monitored among the information for operating the microgrid.

이 경우, 댁내 내부 환경 정보는 하나 이상의 무선 센서(108)로부터 수집될 수 있으며, 수집되는 내부 환경 정보는 상기 무선 센서(108) 주변의 온도, 습도, 조도, 상기 무선 센서 주변에서의 객체의 움직임(일례로, 사람의 움직임) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In this case, the indoor environment information may be collected from one or more wireless sensors 108, and the collected internal environment information may include temperature, humidity, illuminance, and movement of an object around the wireless sensor. (Eg, movement of a person).

또한, 단계(S410)에서는 시간대별 전력 사용량을 측정하여 사용자에게 제공하는 스마트미터의 기능을 수행할 수 있다.In operation S410, the smart meter may perform a function of a smart meter provided to a user by measuring the power consumption per time zone.

다음으로, 단계(S420)에서는 마이크로그리드를 운영하기 위한 정보 중 외부 환경 정보를 네트워크를 통해 수신한다.Next, in step S420, the external environment information among the information for operating the microgrid is received through the network.

이때, 외부 환경 정보는 월별 실내 최적 온도와 습도에 관한 정보, 시각, 계절정보, 댁내가 위치하는 지역의 기온, 습도, 강수확률, 풍향, 풍속, 일사량, 일조시간, 운량 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In this case, the external environment information may include at least one of monthly indoor optimal temperature and humidity information, time, season information, temperature, humidity, precipitation probability, wind direction, wind speed, solar radiation, sunshine time, cloud quantity of the area where the house is located. Can be.

계속하여, 단계(S430)에서는 단계(S410)에서 수집한 내부 환경 정보 및 단계(S420)에서 수신한 외부 환경 정보를 이용하여 댁내 전력 사용량을 예측한다.Subsequently, in step S430, the home power consumption is predicted using the internal environment information collected in step S410 and the external environment information received in step S420.

보다 상세하게, 단계(S430)에서는 단계(S410)에서 산출할 수 있는 현재 전력 사용량에 내부 및 외부 환경 정보가 반영된 사용량의 증감 수치를 가감산하는 방식으로 댁내 전력 사용량을 예측할 수 있다.In more detail, in step S430, the home power consumption may be predicted by adding or subtracting the increase / decrease value of the used power in which internal and external environment information is reflected to the current power usage calculated in step S410.

단계(S440)에서는 예측된 전력 사용량을 이용하여 부하에 공급되는 전원이 재생 에너지 충전부(102)와 상기 상용 전원부(104) 상호간 전환될 수 있도록 제어한다.In step S440, the power supplied to the load is controlled to be switched between the renewable energy charging unit 102 and the commercial power supply unit 104 using the estimated power usage.

일례로, 단계(S440)에서는 예측된 전력 사용량이 임계치를 초과하는 경우 부하에 공급되는 전원이 재생 에너지 충전부(102)에서 상용 전원부(104)로 전환될 수 있도록 제어할 수 있다.For example, in operation S440, when the predicted power usage exceeds the threshold, the power supplied to the load may be controlled to be switched from the renewable energy charging unit 102 to the commercial power supply unit 104.

또한, 예측된 전력 사용량과 재생 에너지 충전부(102)에 충전된 전력량의 비율을 이용하여 재생 에너지 충전부(102)와 상용 전원부(104) 상호간의 전환 여부를 결정할 수도 있다.In addition, it is possible to determine whether to switch between the renewable energy charging unit 102 and the commercial power supply unit 104 using the ratio of the estimated power consumption and the amount of power charged into the renewable energy charging unit 102.

한편, 재생 에너지 충전부(102)와 상용 전원부(104) 상호간의 전환 여부를 결정함에 있어서, 단계(S440)에서는 재생 에너지 충전부(102)의 충전 속도를 더 이용할 수도 있다.Meanwhile, in determining whether to switch between the renewable energy charging unit 102 and the commercial power supply unit 104, the charging speed of the renewable energy charging unit 102 may be further used in step S440.

이때, 충전 속도는 단계(S420)에서 수신한 외부 환경 정보로부터 산출될 수 있다.In this case, the charging speed may be calculated from the external environment information received in step S420.

마지막으로, 단계(S450)에서는 단계(S410) 내지 단계(S440)가 주기적으로 반복 수행될 수 있다. Finally, in step S450, steps S410 to S440 may be periodically repeated.

이와 같이, 본 발명에 따른 마이크로그리드 운영 방법은 내부 환경 정보와 외부 환경 정보 모두를 이용하여 댁내 전력 사용량이 보다 정확하게 예측될 수 있도록 하며, 예측된 전력 사용량에 따라 적절한 전원이 부하(106)에 공급되도록 할 수 있다.As described above, the method for operating the microgrid according to the present invention enables the home power consumption to be more accurately predicted using both the internal environment information and the external environment information. You can do that.

지금까지 본 발명에 따른 마이크로그리드 운영 방법의 실시예들에 대하여 설명하였고, 앞서 도 1 내지 도 3에서 설명한 마이크로그리드 운영 시스템(100)에 관한 구성이 본 실시예에도 그대로 적용 가능하다. 이에, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.So far, embodiments of the microgrid operating method according to the present invention have been described, and the configuration of the microgrid operating system 100 described above with reference to FIGS. 1 to 3 is also applicable to the present embodiment. Hereinafter, a detailed description will be omitted.

또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Examples of program instructions, such as magneto-optical and ROM, RAM, flash memory and the like, can be executed by a computer using an interpreter or the like, as well as machine code, Includes a high-level language code. The hardware device described above may be configured to operate as at least one software module to perform the operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

100 : 마이크로그리드 운영 시스템 102 : 재생 에너지 충전부
104 : 상용 전원부 106 : 부하
108 : 센서 110 : 외부 환경 제공 서버
210 : 내부 환경 정보 수신부 220 : 외부 환경 정보 모니터링부
230 : 전력 사용량 예측부 240 : 전원 제어부100: microgrid operating system 102: renewable energy charging unit
104: commercial power supply 106: load
108: sensor 110: external environment providing server
210: internal environmental information receiving unit 220: external environmental information monitoring unit
230: power usage prediction unit 240: power control unit

Claims (14)

상용 전원부 및 재생 에너지 충전부와 연결되는 마이크로그리드 운영 시스템으로서,
댁내에 설치된 하나 이상의 무선 센서로부터 내부 환경 정보를 수집하여 댁내 내부 환경 정보를 모니터링하는 내부 환경 정보 모니터링부;
네트워크를 통해 외부 환경 정보를 수신하는 외부 환경 정보 수신부;
상기 내부 및 외부 환경 정보를 이용하여 댁내 전력 사용량을 예측하는 전력 사용량 예측부; 및
상기 예측된 전력 사용량을 이용하여 부하에 공급되는 전원이 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간 전환될 수 있도록 제어하는 전원 제어부;를 포함하되,
상기 내부 환경 정보는 상기 무선 센서 주변의 온도, 습도, 조도, 상기 무선 센서 주변에서의 객체의 움직임 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 외부 환경 정보는 실내 최적 온도와 습도에 관한 정보, 시각, 계절정보, 댁내가 위치하는 지역의 기온, 습도, 강수확률, 풍향, 풍속, 일사량, 일조시간, 운량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드 운영 시스템.A microgrid operating system connected to commercial power supply and renewable energy charging unit,
An internal environment information monitoring unit configured to collect internal environment information from at least one wireless sensor installed in the home and monitor internal home environment information;
An external environment information receiver configured to receive external environment information through a network;
A power usage predicting unit for predicting indoor power usage by using the internal and external environment information; And
And a power control unit controlling the power supplied to the load to be switched between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit using the estimated power usage.
The internal environment information includes at least one of temperature, humidity, illuminance, and movement of an object around the wireless sensor around the wireless sensor.
The external environment information may include at least one of information on indoor optimal temperature and humidity, time, season information, temperature, humidity, precipitation probability, wind direction, wind speed, insolation, sunshine time, and cloudiness of the area where the home is located. Microgrid operating system. 제1항에 있어서,
상기 전원 제어부는 상기 예측된 전력 사용량이 임계치를 초과하는 경우 부하에 공급되는 전원이 상기 재생 에너지 충전부에서 상기 상용 전원부로 전환될 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드 운영 시스템.The method of claim 1,
And the power control unit controls the power supplied to the load to be switched from the renewable energy charging unit to the commercial power supply unit when the predicted power usage exceeds a threshold. 제1항에 있어서,
상기 전원 제어부는 상기 예측된 전력 사용량과 상기 재생 에너지 충전부에 충전된 전력량의 비율을 이용하여 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간의 전환 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드 운영 시스템. The method of claim 1,
And the power control unit determines whether to switch between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit by using the ratio of the estimated power consumption and the amount of power charged to the renewable energy charging unit. 제3항에 있어서,
상기 전원 제어부는 상기 재생 에너지 충전부에 충전된 전력량이 최소 기준량을 충족하지 않는 경우, 부하에 공급되는 전원이 상기 재생 에너지 충전부에서 상기 상용 전원부로 전환될 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드 운영 시스템.The method of claim 3,
If the amount of power charged to the renewable energy charging unit does not meet the minimum reference amount, the power control unit for controlling the power supplied to the load can be switched from the renewable energy charging unit to the commercial power supply unit, characterized in that . 제3항에 있어서,
상기 전원 제어부가 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간의 전환 여부를 결정함에 있어서, 상기 재생 에너지 충전부의 충전 속도를 더 이용하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드 운영 시스템.The method of claim 3,
And the power control unit further uses the charging speed of the renewable energy charging unit in determining whether to switch between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit. 제5항에 있어서,
상기 재생 에너지 충전부의 충전 속도는 상기 외부 환경 정보 수신부에 의해 수신된 외부 환경 정보로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드 운영 시스템. The method of claim 5,
The charging speed of the renewable energy charging unit is a microgrid operating system, characterized in that calculated from the external environmental information received by the external environmental information receiving unit. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 내부 환경 정보 모니터링부는 상기 댁내 내부 환경 정보를 주기적으로 모니터링하고, 상기 외부 환경 정보 수신부는 상기 네트워크를 통해 상기 외부 환경 정보를 주기적으로 수신하며,
상기 전력 사용량 예측부는 상기 주기적으로 모니터링되는 댁내 내부 환경 정보 및 상기 주기적으로 수신되는 외부 환경 정보를 이용하여 상기 댁내 전력 사용량을 주기적으로 예측하고, 상기 전원 제어부는 상기 주기적으로 예측된 전력 사용량을 이용하여 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부의 상호간 전환을 주기적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드 운영 시스템. The method of claim 1,
The internal environment information monitoring unit periodically monitors the internal environment information of the home, and the external environment information receiving unit periodically receives the external environment information through the network,
The power usage prediction unit periodically predicts the indoor power usage by using the periodically monitored indoor environment information and the periodically received external environment information, and the power control unit uses the periodically predicted power usage by using Microgrid operating system, characterized in that for controlling the switching between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit periodically. 상용 전원부 및 재생 에너지 충전부와 연결되는 마이크로그리드의 운영 방법으로서,
댁내에 설치된 하나 이상의 무선 센서로부터 내부 환경 정보를 수집하여 댁내 내부 환경 정보를 모니터링하는 단계;
네트워크를 통해 외부 환경 정보를 수신하는 단계;
상기 내부 및 외부 환경 정보를 이용하여 댁내 전력 사용량을 예측하는 단계; 및
상기 예측된 전력 사용량을 이용하여 부하에 공급되는 전원이 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간 전환될 수 있도록 제어하는 단계;를 포함하되,
상기 내부 환경 정보는 상기 무선 센서 주변의 온도, 습도, 조도, 상기 무선 센서 주변에서의 객체의 움직임 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 외부 환경 정보는 실내 최적 온도와 습도에 관한 정보, 시각, 계절정보, 댁내가 위치하는 지역의 기온, 습도, 강수확률, 풍향, 풍속, 일사량, 일조시간, 운량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드 운영 방법.As a method of operating a microgrid connected to a commercial power supply unit and a renewable energy charging unit,
Monitoring internal internal environment information by collecting internal environmental information from at least one wireless sensor installed in the indoor area;
Receiving external environment information via a network;
Estimating premises power usage by using the internal and external environment information; And
And controlling the power supplied to the load to be switched between the renewable energy charging unit and the commercial power unit using the predicted power usage.
The internal environment information includes at least one of temperature, humidity, illuminance, and movement of an object around the wireless sensor around the wireless sensor.
The external environment information may include at least one of information on indoor optimal temperature and humidity, time, season information, temperature, humidity, precipitation probability, wind direction, wind speed, insolation, sunshine time, and cloudiness of the area where the home is located. Microgrid operating method. 제10항에 있어서,
상기 제어하는 단계는
상기 예측된 전력 사용량이 임계치를 초과하는 경우 부하에 공급되는 전원이 상기 재생 에너지 충전부에서 상기 상용 전원부로 전환될 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드 운영 방법.The method of claim 10,
The controlling step
And controlling the power supplied to the load to be switched from the renewable energy charging unit to the commercial power supply unit when the predicted power usage exceeds a threshold. 제10항에 있어서,
상기 제어하는 단계는
상기 예측된 전력 사용량과 상기 재생 에너지 충전부에 충전된 전력량의 비율을 이용하여 상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간의 전환 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드 운영 방법.The method of claim 10,
The controlling step
And determining whether to switch between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit by using the ratio of the estimated power consumption and the amount of power charged to the renewable energy charging unit. 제12항에 있어서,
상기 제어하는 단계는
상기 재생 에너지 충전부와 상기 상용 전원부 상호간의 전환 여부를 결정함에 있어서, 상기 재생 에너지 충전부의 충전 속도를 더 이용하며,
상기 충전 속도는 상기 수신된 외부 환경 정보로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 마이크로그리드 운영 방법.The method of claim 12,
The controlling step
In determining whether to switch between the renewable energy charging unit and the commercial power supply unit, further using the charging speed of the renewable energy charging unit,
And wherein the charging speed is calculated from the received external environment information. 제10항에 있어서,
상기 모니터링하는 단계 내지 상기 제어하는 단계는 주기적으로 반복 수행됨을 특징으로 하는 마이크로그리드 운영 방법.The method of claim 10,
The monitoring step to control the microgrid operating method characterized in that it is performed repeatedly repeatedly.
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