KR101707745B1 - 전력 모니터링 시스템 및 그의 전력 모니터링 방법 - Google Patents
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Abstract
외부 전력 공급원, 신재생 에너지원 및 분전반을 포함하는 전력 모니터링 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 전력 모니터링 시스템은, 상기 분전반으로 전력을 인가하는 외부 전력 공급원, 전력을 생성하고, 상기 생성된 전력을 상기 분전반으로 인가하는 신재생 에너지원, 상기 외부 전력 공급원 및 상기 신재생 에너지원 중 적어도 하나부터 인가되는 전력을 부하로 분배하는 분전반, 상기 외부 전력 공급원의 출력단에 연결되어, 상기 외부 전력 공급원으로부터 상기 분전반으로 인가되는 제1 전력량 데이터를 감지하는 제1 전력 측정 장치, 상기 분전반의 입력단에 연결되어, 상기 분전반에서 상기 부하로 분배되는 제2 전력량 데이터를 감지하는 제2 전력 측정장치, 상기 신재생 에너지원의 출력단에 연결되어, 상기 신재생 에너지원으로부터 상기 분전반으로 인가되는 제3 전력량 데이터를 감지하는 제3 전력 측정 장치, 및, 상기 제1 전력량 데이터 및 상기 제3 전력량 데이터 중 적어도 하나와, 상기 제2 전력량 데이터에 기초하여 전력을 모니터링하는 서버를 포함한다.
Description
본 발명은 전력 모니터링 시스템 및 그의 전력 모니터링 방법에 관한 것이다.
디지털 기술 및 네트워크 기술의 발전과 더불어 생활가전 및 정보가전기기 또한 기술의 융/복합화에 따라 다양한 기능을 갖춘 형태로 개발되고 있으며 각 가정 및 사무실에서는 이러한 디지털 융/복합 기기가 널리 보급되고 있다. 그러나 기능의 융/복합화 및 네트워킹 기능의 지원으로 인해 이러한 정보가전기기는 사용자 요청에 의한 전력 소모 및 사용자의 의도와 달리, 그리고 사용자가 인식 하지 못하는 사이에 대기 전력이 소모되게 된다.
그러나 사용자는 자신의 어떠한 기기가 어느 특정 기간 동안 얼마만큼의 전력을 소모하는지 알 수 없어 전기 에너지 절약의 필요성을 느끼지 못하고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 전자기기별 에너지 소비 모니터링 기능과 관련하여 가정 및 건물 단위 별로 소모되는 전력량의 총량을 측정하는 계량기에 의하여 전자기기별로 특정기간을 정하여 전력 소모량 및 전력 소비 형태를 분석 및 모니터링 할 수 있는 기술이 있다.
도 1은 종래의 부하 전력 모니터링 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 부하 전력 모니터링 시스템은 외부 전력 공급원(1)으로부터 각 가정(3)에 공급되는 전력은 각 가정(3)마다 마련되는 분전반(2)을 통하여 콘센트에 연결된 가전기기로 공급될 수 있다. 특히 분전반(2)에는 외부 전력 공급원(1)으로부터 공급되는 전력이 가정(3) 내의 가전기기들에서 어떻게 사용되는지 전력의 사용 상태 및 사용 전력량을 확인하기 위한 전력 측정장치(4)를 구성한다.
상기한 전력 측정 장치(4)는 가전기기들의 전력 사용량 및 사용 패턴 정보를 이용하여 원격지의 서버를 통하여 개별 모니터링을 실행할 수 있다.
한편, 최근에는 외부 전력 공급원(1) 외의 발전원 또는 에너지원을 이용하여 가정(3) 내의 가전기기들에 전력을 공급하는 사례가 점점 증가하고 있는 추세이다. 여기서, 외부 전력 공급원(1) 외의 발전원 또는 에너지원의 대표적인 예로는 태양광 발전장치 등의 신재생 에너지원을 들 수 있다.
다만, 종래의 부하 모니터링을 위한 시스템은, 시스템에 신재생 에너지원이 연결되어 전력을 공급하는 경우 신재생 에너지원으로부터 부가적으로 공급되는 전력량에 대한 감지는 불가능 하다. 따라서, 사용자 입장에서는 가정(3)의 내의 가전기기뿐만 아니라 신재생 에너지원으로부터 부가적으로 유입되는 전력량까지 고려하여, 가정에서의 전력의 생산 및 소비를 종합적으로 모니터링할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 종래의 외부 전력 공급원 외에도 신재생 에너지원이 부가된 경우 부하로 공급되는 전력에 대한 소비 상태 및 신재생 에너지원의 전력 생산 상태를 종합적으로 모니터링 할 수 있는 전력 모니터링 시스템 및 그의 전력 모니터링 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 외부 전력 공급원, 신재생 에너지원 및 분전반을 포함하는 전력 모니터링 시스템은, 상기 분전반으로 전력을 인가하는 외부 전력 공급원, 전력을 생성하고, 상기 생성된 전력을 상기 분전반으로 인가하는 신재생 에너지원, 상기 외부 전력 공급원 및 상기 신재생 에너지원 중 적어도 하나부터 인가되는 전력을 부하로 분배하는 분전반, 상기 외부 전력 공급원의 출력단에 연결되어, 상기 외부 전력 공급원으로부터 상기 분전반으로 인가되는 제1 전력량 데이터를 감지하는 제1 전력 측정 장치, 상기 분전반의 입력단에 연결되어, 상기 분전반에서 상기 부하로 분배되는 제2 전력량 데이터를 감지하는 제2 전력 측정장치, 상기 신재생 에너지원의 출력단에 연결되어, 상기 신재생 에너지원으로부터 상기 분전반으로 인가되는 제3 전력량 데이터를 감지하는 제3 전력 측정 장치, 및, 상기 제1 전력량 데이터 및 상기 제3 전력량 데이터 중 적어도 하나와, 상기 제2 전력량 데이터에 기초하여 전력을 모니터링하는 서버를 포함한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른, 외부 전력 공급원, 신재생 에너지원 및 분전반을 포함하는 전력 모니터링 시스템은, 상기 분전반으로 전력을 인가하는 외부 전력 공급원, 상기 외부 전력 공급원으로부터 인가되는 전력을 부하로 분배하는 분전반, 상기 분전반의 출력단에 연결되어, 전력을 생성하고 상기 생성된 전력을 상기 분전반을 통하여 상기 부하로 인가하는 신재생 에너지원, 상기 외부 전력 공급원의 출력단에 연결되어, 상기 외부 전력 공급원으로부터 인가되는 전력량 및 상기 부하로 분배되는 전력량 중 적어도 하나를 포함하는 제1 전력량 데이터를 감지하는 제1 전력 측정 장치, 상기 분전반의 입력단에 연결되어, 상기 외부 전력 공급원으로부터 인가되는 전력량 및 상기 부하로 분배되는 전력량 중 적어도 하나를 포함하는 제2 전력량 데이터를 감지하는 제2 전력 측정 장치, 상기 신재생 에너지원의 출력단에 연결되어, 상기 신재생 에너지원으로부터 인가되는 전력량 데이터를 감지하는 제3 전력 측정 장치, 및, 상기 제1 전력량 데이터 및 상기 제2 전력량 데이터 중 적어도 하나와 상기 제3 전력량 데이터에 기초하여 전력을 모니터링하는 서버를 포함한다.
도 1은 종래의 부하 전력 모니터링 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 시스템의 블록 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 모니터링 시스템의 전력 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 시스템의 블록 구성도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 시스템이 적용되는 부하 전력 모니터링 동작 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 서버의 블록 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 모니터링 결과 출력 동작 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 모니터링 결과 출력 예시도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 시스템의 블록 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 모니터링 시스템의 전력 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 시스템의 블록 구성도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 시스템이 적용되는 부하 전력 모니터링 동작 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 서버의 블록 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 모니터링 결과 출력 동작 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 모니터링 결과 출력 예시도 이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직할 실시 예에 따른 전력 모니터링 시스템 및 그의 전력 모니터링 방법에 대해 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 시스템의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 시스템은 모니터링 서버(10), 외부 전력 공급원(110), 분전반(120), 전자기기(130) 및 태양광 발전장치(140)를 포함한다. 특히 외부 전력 공급원(110), 분전반(120) 및 태양광 발전장치(140)의 출력단 또는 입력단에는 상기 장치들로 유입 또는 출력되는 전력량 데이터를 감지하기 위한 전력 측정장치(151, 152, 153)을 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서는 신재생 에너지원으로 태양광 발전장치의 예를 들어 설명하나 이에 한정되지 않고, 전력을 생산하여 공급할 수 있는 모든 신재생 에너지원에 적용될 수 있다. 모니터링 서버(10)는 상기 전력 측정장치(151, 152, 153)들로부터 측정된 부하 및 전력원의 전력 소비량, 유입량 또는 전력 소비 패턴을 포함하는 전력량 데이터를 취득할 수 있다. 그리고 모니터링 서버(10)는 취득된 데이터에 기초하여 시스템 전체의 공급 전력, 시스템 전체의 소비 전력, 시스템 내 개별 부하들의 소비 전력 및 동작 상태를 모니터링하고 출력할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 서버의 블록 구성도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 모니터링 서버(10)는 통신부(11), 제어부(12), 저장부(13) 및 출력부(14)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(11)는 전력 측정장치(151, 151,153) 또는 외부 장치 사이를 무선 또는 유선 통신이 가능하도록 하기 위한 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
통신부(11)는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)이 이용되는 무선 인터넷 모듈, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee가 이용되는 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 등 다양한 형태로 구성될 수 있다. 통신부(11)는 전력 측정장치(151, 151,153)들 중 적어도 하나로부터 전력량 데이터를 수신할 수 있다.
여기서 전력량 데이터는, 전력 유입량, 전력 소비량, 전력 소비 패턴 및 개별 부하의 전력 소비 패턴을 포함할 수 있다.
제어부(12)는 통신부(11)를 통하여 수신되는 전력 측정장치(151, 152, 153)의 전력량 데이터를 이용하여 시스템의 전력을 모니터링 할 수 있다.
구체적으로, 제어부(12)는 전력 측정 장치로부터 수신한 전력량 데이터를 이용하여 전력 유입량, 전력 소비량 및 전력 소비 패턴 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.
또한, 제어부(12)는 수신한 전력량 데이터로부터 개별 부하의 전력 소비 패턴을 추출하고, 추출된 개별 부하의 전력 소비 패턴을 이용하여 개별 부하의 동작 상태 및 소비 전력량을 획득할 수 있다.
한편, 제어부(12)는 NILM(Non-intrusive Load Monitoring)알고리즘을 이용하여 전력 소비 패턴을 분석할 수 있다. 구체적으로, 제어부(12)는 전력 측정 장치로부터 전력량 데이터를 수신하면, 수신한 전력량 데이터를 NILM(Non-intrusive Load Monitoring)알고리즘을 이용하여 분석함으로써, 전력 유입량, 전력 소비량, 전력 소비 패턴, 개별 부하의 동작 상태 및 개별 부하의 소비 전력량 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 여기서 NILM(Non-intrusive Load Monitoring)알고리즘이란, 전력이 공급되는 특정 지점에서 측정된 데이터를 이용하여 특정 지점에 연결된 개별 부하의 전력 소모량을 측정할 수 있는 알고리즘을 의미한다.
또한 제어부(12)는 수신한 전력량 데이터, 수신한 전력량 데이터를 분석하여 획득한 결과 및 해당 전력 측정 장치에 대한 정보를 저장부(13)에 저장하거나, 출력부(14)를 이용하여 출력할 수 있다.
저장부(13)는 저장부(13)는 제어부(12)에서 실행되는 전력 사용 패턴 분석을 위한 알고리즘을 저장할 수 있다. 저장부(13)의 예로는 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 중적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
출력부(14)는 제어부(12)의 제어에 기초하여 전력량 데이터의 분석 결과를 영상 또는 오디오 등의 다양한 형태로 출력할 수 있다. 출력부(14)의 예로는 디스플레이부, 음향 출력부 등이 포함될 수 있다.
이외에도 사용자 입력부(미도시)를 구성할 수 있으며, 상기 사용자 입력부의 입력에 기초하여 서버(10)를 제어하거나, 전력 유입량, 전력 소비량, 전력 소비 패턴, 개별 부하의 동작 상태 및 개별 부하의 소비 전력량 중 적어도 하나를 출력할 수 있다.
다시 도 2로 돌아가서, 본 발명의 실시 예에 따른, 전력 모니터링 시스템은, 외부 전력 공급원(110), 분전반(120), 부하(130) 및 태양광 발전장치(140)를 포함할 수 있다. 한편, 이하 발명의 설명에서는 부하(130)가 전자기기인 것으로 설명하나 이에 한정되지 않고, 전력을 공급받아 소비할 수 있는 모든 장치를 뜻할 수 있다.
외부 전력 공급원(110)은 발전소와 같은 외부 전력 발전원으로서, 상기 외부 전력 공급원(110)에서 유입되는 전력은 분전반(120)을 통하여 댁내 전자기기(130)를 포함하는 다양한 부하들로 공급될 수 있다.
분전반(120)은 외부 전력 공급원(110) 또는 태양광 발전장치(140)로부터 유입되는 전력을 댁내의 전자기기(130)와 같은 다양한 부하로 인가되도록 분배할 수 있다.
태양광 발전장치(140)는 태양광 모듈(141) 및 제어 모듈(142)을 포함하여 구성될 수 있다. 태양광 발전장치(140)의 태양광 모듈(141)로 입사되는 태양광 에너지를 제어모듈(142)에서 교류 전력으로 변환하여 분전반(120)으로 공급되도록 할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 태양광 발전장치(140)로 신재생 에너지원을 예를 들어 설명하였다. 이에 한정하지 않고, 풍력, 수력 등 다양한 신재생 에너지를 발전할 수 있는 다양한 장치로 구성될 수 있다.
외부 전력 공급원(110)의 출력단, 분전반(120)의 입력단 및 태양광 발전장치(140)의 출력단에는 각각 전력 측정장치(151, 152, 153)를 연결하여 구성할 수 있다.
외부 전력 공급원(110)의 출력단에 연결되는 제1 전력 측정장치(151)는 외부 전력 공급원(110)으로부터 공급되는 전력량을 측정할 수 있는 적어도 하나의 모듈로 구성될 수 있다.
또한, 제1 전력 측정장치(151)는 외부 전력 공급원(110)으로부터 유입되는 전력을 댁내 전자기기(130)와 같은 복수의 부하로 공급할 경우 복수의 부하에서의 전체 소비 전력량 및 전체 전력의 소비 패턴을 측정할 수 있는 적어도 하나의 모듈로 구성될 수 있다.
또한, 제1 전력 측정장치(151)는 복수의 부하 각각의 전력의 소비패턴을 측정할 수 있다. 이러한 복수의 부하 각각의 전력의 소비 패턴은, 이후 NILM(Non-intrusive Load Monitoring) 알고리즘을 이용하여 분석됨으로써, 복수의 부하 각각이 소비하는 전력량, 복수의 부하 각각의 동작 상태 정보 중 적어도 하나를 획득하는데 사용될 수 있다.
분전반(120)의 입력단에 연결되는 제2 전력 측정장치(152)는 외부 전력 공급원(110) 및 태양광 발전장치(140) 중 적어도 하나로부터 유입되는 전력을 댁내 전자기기(130)와 같은 복수의 부하로 공급할 경우 복수의 부하에서의 전체 소비 전력량을 측정할 수 있는 적어도 하나의 모듈로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제2 전력 측정장치(172)는 분전반(120)의 입력단에 연결되어, 분전반(120)에서 댁내 전자기기(130)로 분배되는 제2 전력량 데이터를 감지할 수 있다.
또한, 제2 전력 측정장치(152)는 복수의 부하 각각의 전력의 소비 패턴을 측정할 수 있다. 이러한 복수의 부하 각각의 전력의 소비 패턴은, 이후 NILM(Non-intrusive Load Monitoring) 알고리즘을 이용하여 분석됨으로써, 복수의 부하 각각이 소비하는 전력량, 복수의 부하 각각의 동작 상태 정보 및 복수의 부하 각각의 전력 소비 패턴 정보 중 적어도 하나를 획득하는데 사용될 수 있다.
또한 태양광 발전장치(140)의 출력단에 연결되는 제3 전력 측정장치(153)는 태양광 발전장치(140)에서 발전되는 전력량을 측정할 수 있는 적어도 하나의 모듈로 구성될 수 있다.
상기한 바와 같은 전력 측정장치를 포함하는 전력 모니터링 시스템의 구성에 기초하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 일 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 방법에 대해 상세히 설명한다. 이하 모니터링 방법은 데이터가 수집되는 순서를 한정하여 설명하였으나, 이는 데이터 수집 순서와 무관하게 각 전력 측정장치들로부터 데이터가 수집될 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 모니터링 시스템의 전력 모니터링 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 모니터링 서버(10)에서 제1 전력 측정 장치에서 감지된 제1 전력량 데이터와 제2 전력 측정 장치에서 감지된 제2 전력량 데이터를 이용하여 전력을 모니터링 하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 모니터링 서버(10)는 통신부(11)를 통하여 제1 전력 측정 장치(151), 제2 전력 측정 장치(152)로부터 전력량 데이터를 수집할 수 있다.(S310) 구체적으로, 모니터링 서버(10)는 외부 전력 공급원(110)의 출력단에 구성되는 제1 전력 측정장치(151)로부터 제1 전력량 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 모니터링 서버(10)는 분전반(120) 입력단에 구성되는 제2 전력 측정장치(152)로부터 제2 전력량 데이터를 수신할 수 있다.
한편, 도 2에서는, 태양광 발전장치(140)의 출력단에 제3 전력 측정장치(153)를 구성하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 상기 제3 전력 측정장치(153)의 제3 전력량 데이터는 제1 전력량 데이터 및 제2 전력량 데이터에 의해 추정될 수 있으므로, 제3 전력량 데이터를 이용하지 않고도 전력을 모니터링 할 수 있다.
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 통신부(11)를 통하여 수집된 제1 전력 측정장치(151)의 제1 전력량 데이터를 분석할 수 있다.(S320)
이 경우, 제1 전력량 데이터에는, 외부 전력 공급원(110)으로부터 인가된 전력량에 대한 정보가 포함될 수 있다.
또한, 태양광 발전 장치(140)로부터의 공급 전류가 없는 경우, 제1 전력량 데이터에는, 복수의 전자기기(130) 들의 총 전력 소비량, 복수의 전자기기(130) 들의 총 전력 소비 패턴, 및 개별 전자 기기의 전력 소비 패턴을 포함할 수 있다.
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 제2 전력 측정장치(152)로부터 수신된 제2 전력량 데이터를 분석할 수 있다.(S330)
이 경우, 제2 전력량 데이터는, 외부 전력 공급원(110) 및 태양광 발전 장치(140) 중 적어도 하나로부터 분전반(120)으로 인가되는 전력량에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 제2 전력량 데이터는, 복수의 전자기기(130) 들의 총 전력 소비량, 복수의 전자기기(130) 들의 총 전력 소비 패턴, 및 개별 전자 기기의 전력 소비 패턴을 포함할 수 있다.
한편, 모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 제1 전력 측정 장치(151)에서 감지한 제1 전력량 데이터와 제2 전력 측정 장치(152)에서 감지한 제2 전력량 데이터를 이용하여 제3 전력 측정 장치(153)의 전력량 데이터를 추정하고, 시스템의 전력을 모니터링 할 수 있다.(S340)
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 제1 전력 측정 장치(151)에서 감지된 제1 전력량 데이터 및 제2 전력 측정 장치(152)에서 감지된 제2 전력량 데이터에 기초하여 시스템의 전력을 모니터링 할 수 있다.
구체적으로, 제어부(12)는 제1 전력 측정 장치(151)에서 감지된 제1 전력량 데이터를 이용하여 외부 전력 공급원(110)로부터 인가되는 전력량을 획득할 수 있다. 또한, 제어부(12)는 제2 전력 측정 장치(152)에서 감지된 제2 전력량 데이터를 이용하여, 복수의 전자 기기(130) 들의 총 전력 소비량, 개별 전자 기기가 소비하는 전력량 및 개별 전자 기기의 동작 상태 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 이 경우, NILM(Non-intrusive Load Monitoring) 알고리즘이 이용될 수 있다.
제어부(12)는 제1 전력 측정장치(151)의 제1 전력량 데이터와 제2 전력 측정장치(152)의 제2 전력량 데이터를 이용하여 제3 전력 측정장치(153)의 제3 전력량 데이터를 추정할 수 있다. 구체적으로, 제어부(12)는 제1 전력 측정장치(151)의 제1 전력량 데이터와 제2 전력 측정장치(152)의 제2 전력량 데이터의 차(-)에 의하여 제3 전력 측정장치(153)의 전력량 데이터를 산출할 수 있다. 더욱 구체적으로, 외부 전력 공급원(110)으로부터 유입되는 전력량(제1 전력량 데이터)과 분전반(120)을 통하여 전자기기(130)들에서 소비된 전력량(제2 전력량 데이터)의 차(-)를 산출하면 태양광 발전장치(140)에서 발전된 전력량(제3 전력량 데이터)를 산출할 수 있다.
상기한 바와 같이 제어부(12)는 제1 전력 측정장치(151) 및 제2 전력 측정장치(152) 각각의 유입 전력량 및 소비 전력량을 포함하는 전력량 데이터를 확인하고, 확인된 전력량 데이터에 기초하여 태양광 발전장치(140)와 같은 신재생 에너지원에 대한 발전량을 포함하는 제3 전력량 데이터를 추정할 수 있다.
따라서, 제어부(12)는 제1 전력량 데이터, 제2 전력량 데이터 및 제1 전력량 데이터와 제2 전력량 데이터를 이용하여 추정한 제3 전력량 데이터를 이용하여 시스템 전체의 전력을 모니터링 할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 제1 전력 측정 장치(151) 또는 제2 전력 측정 장치(152)에서 전력량 데이터를 전송하면, 모니터링 서버(10)의 제어부(12)에서 수신한 전력량 데이터를 분석하여, 복수의 전자 기기(130) 들의 총 전력 소비량, 개별 전자 기기가 소비하는 전력량 및 개별 전자 기기의 동작 상태 정보 중 적어도 하나를 획득한다고 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 제1 전력 측정 장치(151) 또는 제2 전력 측정 장치(152)는, 감지한 전력량 데이터를 이용하여 직접 복수의 전자 기기(130) 들의 총 전력 소비량, 개별 전자 기기가 소비하는 전력량 및 개별 전자 기기의 동작 상태 정보 중 적어도 하나를 획득하고, 획득한 정보를 모니터링 서버(10)에 전송할 수 있다.
한편, 제어부(12)는 제1 전력량 데이터, 제2 전력량데이터, 제3 전력량 데이터 및 전력량 데이터 들을 이용하여 획득한 모니터링 결과를 저장부(13)에 저장할 수 있다.(S350)
도 4는 모니터링 서버(10)에서 제2 전력 측정 장치에서 감지된 제2 전력량 데이터와 제3 전력 측정 장치에서 감지된 제3 전력량 데이터를 이용하여 전력을 모니터링 하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 모니터링 서버(10)는 통신부(11)를 통하여 전력량 데이터를 수집할 수 있다.(S410) 구체적으로, 모니터링 서버(10)는 모니터링 서버(10)는 분전반(120) 입력단에 구성되는 제2 전력 측정장치(152)로부터 제2 전력량 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 모니터링 서버(10)는 태양광 발전 장치(140)의 출력단에 구성되는 제3 출력장치(153)로부터 제3 전력량 데이터를 수신할 수 있다.
한편, 도 2에서는, 외부 전력 공급원(110)의 출력단에 제1 전력 측정장치(151)를 구성하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 제1 전력 측정장치(151)의 제1 전력량 데이터는 제2 전력량 데이터 및 제3 전력량 데이터에 의해 추정될 수 있으므로, 제1 전력량 데이터를 이용하지 않고도 전력을 모니터링 할 수 있다.
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 통신부(11)를 통하여 수집된 제2 전력 측정장치(151)의 제2 전력량 데이터를 분석할 수 있다.(S420)
이 경우, 제2 전력량 데이터는, 외부 전력 공급원(110) 및 태양광 발전 장치(140) 중 적어도 하나로부터 분전반(120)으로 인가되는 전력량에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 제2 전력량 데이터는, 복수의 전자기기(130) 들의 총 전력 소비량, 복수의 전자기기(130) 들의 총 전력 소비 패턴, 및 개별 전자 기기의 전력 소비 패턴을 포함할 수 있다.
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 통신부(11)를 통하여 수집된 제3 전력 측정장치(151)의 제3 전력량 데이터를 분석할 수 있다.(S430)
이 경우, 제3 전력량 데이터는, 태양광 발전장치(140)로부터 발전되는 전력량을 포함할 수 있다.
한편, 모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 제2 전력 측정 장치(152)에서 감지한 제2 전력량 데이터와 제3 전력 측정 장치(153)에서 감지한 제3 전력량 데이터를 이용하여 제1 전력 측정 장치(151)의 전력량 데이터를 추정하고, 시스템의 전체의 전력을 모니터링 할 수 있다.(S440)
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 제2 전력 측정 장치(152)에서 감지된 제2 전력량 데이터 및 제3 전력 측정 장치(153)에서 감지된 제3 전력량 데이터에 기초하여 시스템의 전력을 모니터링 할 수 있다.
구체적으로, 제어부(12)는 제2 전력 측정 장치(152)에서 감지된 제2 전력량 데이터를 이용하여 외부 전력 공급원(110) 및 태양광 발전 장치(140) 중 적어도 하나로부터 인가되는 전력량을 획득할 수 있다. 또한, 제어부(12)는 제2 전력 측정 장치(152)에서 감지된 제2 전력량 데이터를 이용하여, 복수의 전자 기기(130) 들의 총 전력 소비량, 개별 전자 기기가 소비하는 전력량 및 개별 전자 기기의 동작 상태 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(12)는 제3 전력 측정 장치(153)에서 감지된 제3 전력량 데이터를 이용하여, 태양광 발전장치(140)로부터 발전되는 전력량에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이 경우, NILM(Non-intrusive Load Monitoring) 알고리즘이 이용될 수 있다.
또한, 제어부(12)는 제3 전력 측정장치(153)의 제3 전력량 데이터와 제2 전력 측정장치(152)의 제2 전력량 데이터를 이용하여 제1 전력 측정장치(151)의 전력량 데이터를 추정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(12)는 제3 전력 측정장치(153)의 제3 전력량 데이터와 제2 전력 측정장치(152)의 제2 전력량 데이터의 차(-)에 의하여 제1 전력 측정장치(151)의 전력량 데이터를 추정할 수 있다. 더욱 구체적으로, 분전반(120)을 통하여 전자기기(130)들에서 소비된 전력량(제2 전력량 데이터)과 태양광 발전장치(140)에서 발전된 전력량(제3 전력량 데이터)의 차를 산출하면, 외부 전력 공급원(110)으로부터 유입되는 전력량(제1 전력량 데이터)을 산출할 수 있다.
따라서, 제어부(12)는 제2 전력량 데이터, 제3 전력량 데이터 및 제2 전력량 데이터와 제3 전력량 데이터를 이용하여 추정한 제1 전력량 데이터를 이용하여 시스템 전체의 전력을 모니터링 할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 제2 전력 측정 장치(152) 또는 제3 전력 측정 장치(153)에서 전력량 데이터를 전송하면, 모니터링 서버(10)의 제어부(12)에서 수신한 전력량 데이터를 분석하여, 복수의 전자 기기(130) 들의 총 전력 소비량, 개별 전자 기기가 소비하는 전력량 및 개별 전자 기기의 동작 상태 정보 중 적어도 하나를 획득한다고 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 제2 전력 측정 장치(152) 또는 제3 전력 측정 장치(153)는, 감지한 전력량 데이터를 이용하여 직접 복수의 전자 기기(130) 들의 총 전력 소비량, 개별 전자 기기가 소비하는 전력량 및 개별 전자 기기의 동작 상태 정보 중 적어도 하나를 획득하고, 획득한 정보를 모니터링 서버(10)에 전송할 수 있다.
한편, 제어부(12)는 제1 전력량 데이터, 제2 전력량데이터, 제3 전력량 데이터 및 전력량 데이터 들을 이용하여 획득한 모니터링 결과를 저장부(13)에 저장할 수 있다.(S450)
도 5는 모니터링 서버(10)에서 제1 전력 측정 장치에서 감지된 제1 전력량 데이터, 제2 전력 측정 장치에서 감지된 제2 전력량 데이터 및 제3 전력 측정 장치에서 감지된 제3 전력량 데이터를 이용하여 전력을 모니터링 하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5를 참조하면 모니터링 서버(10)는 통신부(11)를 통하여 전력량 데이터를 수집할 수 있다.(S510) 구체적으로, 모니터링 서버(10)는 외부 전력 공급원(110)의 출력단에 구성되는 제1 전력 측정장치(151)로부터 제1 전력량 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 모니터링 서버(10)는 분전반(120) 입력단에 구성되는 제2 전력 측정장치(152)로부터 제2 전력량 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 모니터링 서버(10)는 태양광 발전 장치(140)의 출력단에 구성되는 제3 전력 측정 장치(153)로부터 제3 전력량 데이터를 수신할 수 있다.
한편, 모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 통신부(11)를 통하여 수집된 제1 전력 측정 장치의 제1 전력량 데이터, 제2 전력 측정 장치의 제2 전력량 데이터 및 제3 전력 측정 장치의 제3 전력량 데이터를 분석할 수 있다.(S520, S530, S540)
제1 전력 측정 장치의 제1 전력량 데이터, 제2 전력 측정 장치의 제2 전력량 데이터 및 제3 전력 측정 장치의 제3 전력량 데이터를 분석하는 방법은, 도 3 및 도 4에서 설명한 방법과 동일한 바, 생략한다.
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 제1 전력 측정 장치(151)에서 감지된 제1 전력량 데이터 및 제2 전력 측정 장치(152)에서 감지된 제2 전력량 데이터 및 제3 전력 측정 장치(153)에서 감지된 제3 전력량 데이터에 기초하여 전체 시스템의 전력을 모니터링 할 수 있다.(S550)
구체적으로, 제어부(12)는 제1 전력 측정 장치(151)에서 감지된 제1 전력량 데이터를 이용하여 외부 전력 공급원(110)로부터 인가되는 전력량을 획득할 수 있다. 또한, 제어부(12)는 제2 전력 측정 장치(152)에서 감지된 제2 전력량 데이터를 이용하여, 복수의 전자 기기(130) 들의 총 전력 소비량, 개별 전자 기기가 소비하는 전력량 및 개별 전자 기기의 동작 상태 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(12)는 제3 전력 측정 장치(153)에서 감지된 제3 전력량 데이터를 이용하여 태양광 발전 장치(140)로부터 인가되는 전력량을 획득할 수 있다. 이 경우, NILM(Non-intrusive Load Monitoring) 알고리즘이 이용될 수 있다.
한편, 제어부(12)는 제1 전력량 데이터, 제2 전력량데이터, 제3 전력량 데이터 및 전력량 데이터 들을 이용하여 획득한 모니터링 결과를 저장부(13)에 저장할 수 있다.(S560)
이와 같이, 본 발명은 제1 전력 측정장치(151), 제2 전력 측정장치(152) 및 제3 전력 측정장치(153)를 이용하여 외부 전력 공급원(110)으로부터의 공급 전력량, 태양광 발전 장치로부터 공급되는 전력량, 복수의 전자기기(130) 들의 총 전력 소비량, 개별 전자 기기가 소비하는 전력량, 개별 전자 기기의 동작 상태 정보 등을 모두 파악할 수 있으므로, 전력의 생산 및 소비에 대한 종합적인 모니터링을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 제1 전력 측정 장치(151) 및 제3 전력 측정장치(153) 중 어느 하나가 존재하지 않더라도, 외부 전력 공급원(110)으로부터의 공급 전력량이나 신재생 에너지원(140)으로부터 생산되는 전력량에 대한 추정이 가능하기 때문에, 제1 전력 측정 장치(151) 및 제3 전력 측정장치(153) 중 어느 하나의 고장이나 수리에 관계 없이 전력의 생산 및 소비에 대한 종합적인 모니터링이 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 제1 전력 측정장치(151), 제2 전력 측정장치(152) 및 제3 전력 측정장치(153)를 모두 이용함으로써, 오차를 최소화 하여 시스템 내의 전력을 모니터링 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 시스템의 블록 구성도이다.
도 6을 참조하면 본 발명의 다른 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 시스템은 모니터링 서버(10), 외부 전력 공급원(110), 분전반(120), 전자기기(130) 및 태양광 발전장치(140)를 포함한다. 특히 외부 전력 공급원(110), 분전반(120) 및 태양광 발전장치(140)의 출력단 또는 입력단에는 상기 장치들로 유입 또는 출력되는 전력량 데이터를 감지하기 위한 전력 측정장치(161, 162, 163)을 포함하여 구성할 수 있다.
태양광 발전장치(140)는 태양광 모듈(141) 및 제어 모듈(142)을 포함하여 구성될 수 있다. 태양광 발전장치(140)의 태양광 모듈(141)로 입사되는 태양광 에너지를 제어모듈(142)에서 교류 전력으로 변환할 수 있다. 또한, 태양광 발전장치(140)는 분전반(120)의 출력단에 연결되어, 변환한 교류 전력을 분전반(120)을 통하여 복수의 전자 기기(130)로 공급할 수 있다.
분전반(120)은 외부 전력 공급원(110) 으로부터 유입되는 전력을 댁내의 전자기기(130)와 같은 다양한 부하로 인가되도록 분배할 수 있다. 또한, 태양광 발전장치(140)로부터 공급되는 교류 전력은 분전반(120)을 통하여 전자기기(130)와 같은 다양한 부하로 인가될 수 있다.
외부 전력 공급원(110)의 출력단, 분전반(120)의 입력단 및 태양광 발전장치(140)의 출력단에는 각각 전력 측정장치(161, 162, 163)를 연결하여 구성할 수 있다.
외부 전력 공급원(110)의 출력단에 연결되는 제1 전력 측정장치(161)는 외부 전력 공급원(110)으로부터 공급되는 전력량을 측정할 수 있는 적어도 하나의 모듈로 구성될 수 있다.
또한, 제1 전력 측정장치(161)는 외부 전력 공급원(110)으로부터 유입되는 전력을 댁내 전자기기(130)와 같은 복수의 부하로 공급할 경우 복수의 부하에서의 전체 소비 전력량을 측정할 수 있는 적어도 하나의 모듈로 구성될 수 있다.
또한, 제1 전력 측정장치(161)는 복수의 부하 각각의 전력의 소비패턴을 측정할 수 있다. 이러한 복수의 부하 각각의 전력의 소비 패턴은, 이후 NILM(Non-intrusive Load Monitoring) 알고리즘을 이용하여 분석됨으로써, 복수의 부하 각각이 소비하는 전력량, 복수의 부하 각각의 동작 상태 정보 중 적어도 하나를 획득하는데 사용될 수 있다.
분전반(120)의 입력단에 연결되는 제2 전력 측정장치(162)는 외부 전력 공급원(110)으로부터 유입되는 전력을 댁내 전자기기(130)와 같은 복수의 부하로 공급할 경우 복수의 부하에서의 전체 소비 전력량을 측정할 수 있는 적어도 하나의 모듈로 구성될 수 있다.
또한, 제2 전력 측정장치(162)는 복수의 부하 각각의 전력의 사용패턴을 측정할 수 있다. 이러한 복수의 부하 각각의 전력의 사용 패턴은, 이후 NILM(Non-intrusive Load Monitoring) 알고리즘을 이용하여 복수의 부하 각각이 소비하는 전력량, 복수의 부하 각각의 동작 상태 정보 및 복수의 부하 각각의 전력 소비 패턴 정보 중 적어도 하나를 획득하는데 사용될 수 있다.
또한 태양광 발전장치(140)의 출력단에 연결되는 제3 전력 측정장치(153)는 태양광 발전장치(140)에서 발전되는 전력량을 측정할 수 있는 적어도 하나의 모듈로 구성될 수 있다.
상기한 바와 같은 전력 측정장치를 포함하는 전력 모니터링 시스템의 구성에 기초하여 도 7 내지 도 9를 참조하여 일 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 방법에 대해 상세히 설명한다. 이하 모니터링 방법은 데이터가 수집되는 순서를 한정하여 설명하였으나, 이는 데이터 수집 순서와 무관하게 각 전력 측정장치들로부터 데이터가 수집될 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부하 전력 모니터링 시스템이 적용되는 부하 전력 모니터링 동작 흐름도이다.
도 7은 모니터링 서버(10)에서 제2 전력 측정 장치에서 감지된 제2 전력량 데이터, 제3 전력 측정 장치에서 감지된 제3 전력량 데이터를 이용하여 전력을 모니터링 하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 모니터링 서버(10)는 통신부(11)를 통하여 전력량 데이터를 수집할 수 있다.(S710) 구체적으로, 모니터링 서버(10)는 외부 전력 공급원(110)의 출력단에 구성되는 제1 전력 측정장치(161)로부터 제1 전력량 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 모니터링 서버(10)는 태양광 발전 장치(140)의 출력단에 구성되는 제3 전력 측정 장치(163)로부터 제3 전력량 데이터를 수신할 수 있다.
한편, 도 6에서는, 외부 전력 공급원(110)의 출력단에 제1 전력 측정장치(161)를 구성하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 제1 전력 측정장치(161)의 제1 전력량 데이터는 제2 전력량 데이터 및 제3 전력량 데이터에 의해 추정될 수 있으므로, 제1 전력량 데이터를 이용하지 않고도 전력을 모니터링 할 수 있다.
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 통신부(11)를 통하여 수집된 제2 전력 측정장치(162)의 제2 전력량 데이터를 분석할 수 있다.(S720)
이 경우, 제2 전력량 데이터는, 외부 전력 공급원(110) 으로부터 분전반(120)으로 인가되는 전력량에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 제2 전력량 데이터는, 복수의 전자기기(130) 들의 총 전력 소비량, 복수의 전자기기(130) 들의 총 전력 소비 패턴, 및 개별 전자 기기의 전력 소비 패턴을 포함할 수 있다.
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 통신부(11)를 통하여 수집된 제3 전력 측정장치(163)의 제3 전력량 데이터를 분석할 수 있다.(S730)
이 경우, 제3 전력량 데이터는, 태양광 발전장치(140)로부터 발전되어 전자기기(130)로 인가되는 전력량을 포함할 수 있다.
한편, 모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 제2 전력 측정 장치(162)에서 감지한 제2 전력량 데이터와 제3 전력 측정 장치(163)에서 감지한 제3 전력량 데이터를 이용하여 제1 전력 측정 장치(161)의 전력량 데이터를 추정하고, 시스템의 전체의 전력을 모니터링 할 수 있다.(S740)
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 제2 전력 측정 장치(162)에서 감지된 제2 전력량 데이터 및 제3 전력 측정 장치(163)에서 감지된 제3 전력량 데이터에 기초하여 시스템의 전력을 모니터링 할 수 있다.
구체적으로, 제어부(12)는 제2 전력 측정 장치(162)에서 감지된 제2 전력량 데이터를 이용하여 외부 전력 공급원(110)으로부터 인가되는 전력량을 획득할 수 있다. 또한, 제어부(12)는 제2 전력 측정 장치(162)에서 감지된 제2 전력량 데이터를 이용하여, 복수의 전자 기기(130) 들의 총 전력 소비량, 개별 전자 기기가 소비하는 전력량 및 개별 전자 기기의 동작 상태 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 이 경우, NILM(Non-intrusive Load Monitoring) 알고리즘이 이용될 수 있다.
또한, 제어부(12)는 제3 전력 측정 장치(163)에서 감지된 제3 전력량 데이터를 이용하여, 태양광 발전장치(140)로부터 발전되는 전력량에 대한 정보를 획득할 수 있다.
또한, 제어부(12)는 제3 전력 측정장치(163)의 제3 전력량 데이터 및 제2 전력 측정장치(162)의 제2 전력량 데이터를 이용하여 제1 전력 측정장치(161)의 전력량 데이터를 추정할 수 있다. 더욱 구체적으로, 제2 전력량 데이터에 포함된 복수의 전자기기(130)들이 소비된 전력량과, 제3 전력량 데이터에 포함된 태양광 발전장치(140)에서 발전된 전력량의 차를 산출하면, 외부 전력 공급원(110)으로부터 유입되는 전력량, 즉, 제1 전력량 데이터를 추정할 수 있다.
따라서, 제어부(12)는 제2 전력량 데이터, 제3 전력량 데이터 및 제2 전력량 데이터와 제3 전력량 데이터를 이용하여 추정한 제1 전력량 데이터를 이용하여 시스템 전체의 전력을 모니터링 할 수 있다.
한편, 제어부(12)는 제1 전력량 데이터, 제2 전력량데이터, 제3 전력량 데이터 및 전력량 데이터 들을 이용하여 획득한 모니터링 결과를 저장부(13)에 저장할 수 있다.(S750)
도 8는 모니터링 서버(10)에서 제1 전력 측정 장치에서 감지된 제1 전력량 데이터와 제3 전력 측정 장치에서 감지된 제3 전력량 데이터를 이용하여 전력을 모니터링 하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면 모니터링 서버(10)는 통신부(11)를 통하여 전력량 데이터를 수집할 수 있다.(S810) 구체적으로, 모니터링 서버(10)는 외부 전력 공급원(110)의 출력단에 구성되는 제1 전력 측정장치(161)로부터 제1 전력량 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 모니터링 서버(10)는 태양광 발전 장치(140)의 출력단에 구성되는 제3 전력 측정 장치(163)로부터 제3 전력량 데이터를 수신할 수 있다.
한편, 도 6에서는, 분전반(120)의 입력단에 제2 전력 측정 장치(162)를 구성하는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 제2 전력 측정 장치(162)의 제2 전력량 데이터는 제1 전력량 데이터 및 제3 전력량 데이터에 의해 추정될 수 있으므로, 제2 전력량 데이터를 이용하지 않고도 전력을 모니터링 할 수 있다.
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 통신부를 통하여 수집된 제1 전력 측정 장치(161)의 제1 전력량 데이터를 분석할 수 있다.(S820)
이 경우, 제1 전력량 데이터에는, 외부 전력 공급원(110)으로부터 인가된 전력량에 대한 정보가 포함될 수 있다.
또한, 제1 전력량 데이터에는, 복수의 전자기기(130) 들의 총 전력 소비량, 복수의 전자기기(130) 들의 총 전력 소비 패턴, 및 개별 전자 기기의 전력 소비 패턴이 포함될 수 있다.
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 제3 전력 측정장치(163)로부터 수신된 제3 전력량 데이터를 분석할 수 있다.(S830)
이 경우, 제3 전력량 데이터는, 태양광 발전장치(140)로부터 발전되는 전력량을 포함할 수 있다.
한편, 모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 제1 전력 측정 장치(161)에서 감지한 제1 전력량 데이터와 제3 전력 측정 장치(163)에서 감지한 제3 전력량 데이터를 이용하여 제2 전력 측정 장치(162)의 전력량 데이터를 추정하고, 시스템의 전력을 모니터링 할 수 있다.(S840)
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 제1 전력 측정 장치(161)에서 감지된 제1 전력량 데이터 및 제3 전력 측정 장치(163)에서 감지된 제3 전력량 데이터에 기초하여 시스템의 전력을 모니터링 할 수 있다.
구체적으로, 제어부(12)는 제1 전력 측정 장치(161)에서 감지된 제1 전력량 데이터를 이용하여 외부 전력 공급원(110)로부터 인가되는 전력량을 획득할 수 있다. 또한, 제어부(12)는 제1 전력 측정 장치(161)에서 감지된 제1 전력량 데이터를 이용하여, 복수의 전자 기기(130) 들의 총 전력 소비량, 개별 전자 기기가 소비하는 전력량 및 개별 전자 기기의 동작 상태 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(12)는 제3 전력 측정 장치(163)에서 감지된 제3 전력량 데이터를 이용하여, 태양광 발전장치(140)로부터 발전되는 전력량에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이 경우, NILM(Non-intrusive Load Monitoring) 알고리즘이 이용될 수 있다.
한편, 제어부(12)는 제1 전력 측정 장치(161)의 제1 전력량 데이터와 제3 전력 측정 장치(163)의 제3 전력량 데이터를 이용하여 제2 전력 측정 장치(162)의 전력량 데이터를 추정할 수 있다. 더욱 구체적으로, 제1 전력량 데이터에 포함된 외부 전력 공급원(110)으로부터 유입되는 전력량(제1 전력량 데이터)과 제3 전력량 데이터에 포함된 태양광 발전 장치(140)에서 발전된 전력량(제3 전력량 데이터)의 합을 산출하면, 분전반(120)에서 전자기기(130)로 분배되는 전력량을 산출할 수 있다.
따라서, 제어부(12)는 제1 전력량 데이터, 제3 전력량 데이터 및 제1 전력량 데이터와 제3 전력량 데이터를 이용하여 추정한 제2 전력량 데이터를 이용하여 시스템 전체의 전력을 모니터링 할 수 있다.
한편, 제어부(12)는 제1 전력량 데이터, 제2 전력량데이터, 제3 전력량 데이터 및 전력량 데이터 들을 이용하여 획득한 모니터링 결과를 저장부(13)에 저장할 수 있다.(S850)
도 9는 모니터링 서버(10)에서 제1 전력 측정 장치에서 감지된 제1 전력량 데이터, 제2 전력 측정 장치에서 감지된 제2 전력량 데이터 및 제3 전력 측정 장치에서 감지된 제3 전력량 데이터를 이용하여 전력을 모니터링 하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 9를 참조하면 모니터링 서버(10)는 통신부(11)를 통하여 전력량 데이터를 수집할 수 있다.(S910) 구체적으로, 모니터링 서버(10)는 외부 전력 공급원(110)의 출력단에 구성되는 제1 전력 측정장치(161)로부터 제1 전력량 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 모니터링 서버(10)는 분전반(120) 입력단에 구성되는 제2 전력 측정장치(162)로부터 제2 전력량 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 모니터링 서버(10)는 태양광 발전 장치(140)의 출력단에 구성되는 제3 전력 측정 장치(163)로부터 제3 전력량 데이터를 수신할 수 있다.
한편, 모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 통신부(11)를 통하여 수집된 제1 전력 측정 장치의 제1 전력량 데이터, 제2 전력 측정 장치의 제2 전력량 데이터 및 제3 전력 측정 장치의 제3 전력량 데이터를 분석할 수 있다.(S920, S930, S940)
제1 전력 측정 장치의 제1 전력량 데이터, 제2 전력 측정 장치의 제2 전력량 데이터 및 제3 전력 측정 장치의 제3 전력량 데이터를 분석하는 방법은, 도 7 및 도 8에서 설명한 방법과 동일한 바, 생략한다.
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 제1 전력 측정 장치(161)에서 감지된 제1 전력량 데이터 및 제2 전력 측정 장치(162)에서 감지된 제2 전력량 데이터 및 제3 전력 측정 장치(163)에서 감지된 제3 전력량 데이터에 기초하여 전체 시스템의 전력을 모니터링 할 수 있다.(S950)
구체적으로, 제어부(12)는 제1 전력 측정 장치(161)에서 감지된 제1 전력량 데이터를 이용하여 외부 전력 공급원(110)로부터 인가되는 전력량을 획득할 수 있다. 또한, 제어부(12)는 제2 전력 측정 장치(162)에서 감지된 제2 전력량 데이터를 이용하여, 복수의 전자 기기(130) 들의 총 전력 소비량, 개별 전자 기기가 소비하는 전력량 및 개별 전자 기기의 동작 상태 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(12)는 제3 전력 측정 장치(163)에서 감지된 제3 전력량 데이터를 이용하여 태양광 발전 장치(140)로부터 인가되는 전력량을 획득할 수 있다. 이 경우, NILM(Non-intrusive Load Monitoring) 알고리즘이 이용될 수 있다.
한편, 제어부(12)는 제1 전력량 데이터, 제2 전력량데이터, 제3 전력량 데이터 및 전력량 데이터 들을 이용하여 획득한 모니터링 결과를 저장부(13)에 저장할 수 있다.(S960)
이와 같이, 본 발명은 제1 전력 측정장치(161), 제2 전력 측정장치(162) 및 제3 전력 측정장치(163)를 이용하여 외부 전력 공급원(110)으로부터의 공급 전력량, 태양광 발전 장치로부터 공급되는 전력량, 복수의 전자기기(130) 들의 총 전력 소비량, 개별 전자 기기가 소비하는 전력량, 개별 전자 기기의 동작 상태 정보 등을 모두 파악할 수 있으므로, 전력의 생산 및 소비에 대한 종합적인 모니터링을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 제1 전력 측정 장치(161) 및 제2 전력 측정장치(162) 중 어느 하나가 존재하지 않더라도, 외부 전력 공급원(110)으로부터의 공급 전력량이나 신재생 에너지원(140)으로부터 생산되는 전력량에 대한 추정이 가능하기 때문에, 제1 전력 측정 장치(161) 및 제2 전력 측정장치(162) 중 어느 하나의 고장이나 수리에 관계 없이 전력의 생산 및 소비에 대한 종합적인 모니터링이 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 제1 전력 측정장치(161), 제2 전력 측정장치(162) 및 제3 전력 측정장치(163)를 모두 이용함으로써, 오차를 최소화 하여 시스템 내의 전력을 모니터링 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 모니터링 결과 출력 동작 흐름도이고, 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 모니터링 결과 출력 예시도 이다.
도 11 및 도 12를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따라 모니터링 서버(10)의 저장부(13)에 저장된 전력 모니터링 결과를 출력하기 위한 동작을 상세히 설명한다.
도 11 및 도 12을 참조하면, 모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 본 발명의 일 실시 예, 다른 실시 예 및 또 다른 실시 예에 따라 측정 및 취득되어 저장부(13)에 저장된 모니터링 결과의 출력 요청 신호를 감지할 수 있다.(S1110) 상기 출력 요청 신호는 사용자 입력부(미도시)를 통하여 입력되거나 원격지의 단말기 등으로부터 유선 또는 무선으로 수신될 수 있다.
모니터링 서버(10)의 제어부(12)는 저장부(13)에 저장된 모니터링 결과를 추출하고(S1120) 도 12에서와 같은 그래프, 수치, 텍스트 등의 다양한 양상으로 전력량 데이터를 표시할 수 있다.(S1130) 도 12는 전자기기, 신재생 에너지원의 소비 전력량 또는 충전량에 대한 정보를 도시화 한 것이다. 그 예로, A 내지 C는 가전기기(130)들의 전력량의 예이고, D는 신재생 에너지원(140)의 전력량의 예이다. 가전기기들의 전력량 의 경우 NILM분석에 요구되는 전력량 데이터가 감지됨에 따라 전력량의 주기가 짧게 나타날 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 외부 전력 공급원(110), 분전반(120), 전자기기(130) 및 태양광 발전 장치(140) 에서 각각 전력량 데이터를 측정하거나 추정하기 위한 동작을 순차적으로 설명하였으나 상기한 전력량 데이터를 추정하거나 측정하기 위한 동작 순서는 한정되지 않으며 다양한 형태로 가변되어 실행될 수 있다.
이상에서는 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.
10: 모니터링 서버
110: 외부 전력 공급원 120: 분전반
130: 가전 기기 140: 태양광 발전 장치
110: 외부 전력 공급원 120: 분전반
130: 가전 기기 140: 태양광 발전 장치
Claims (16)
- 외부 전력 공급원, 신재생 에너지원 및 분전반을 포함하는 전력 모니터링 시스템에 있어서,
상기 분전반으로 전력을 인가하는 외부 전력 공급원;
전력을 생성하고, 상기 생성된 전력을 상기 분전반으로 인가하는 신재생 에너지원;
상기 외부 전력 공급원 및 상기 신재생 에너지원 중 적어도 하나부터 인가되는 전력을 부하로 분배하는 분전반;
상기 외부 전력 공급원의 출력단에 연결되어, 상기 외부 전력 공급원으로부터 상기 분전반으로 인가되는 제1 전력량 데이터를 감지하는 제1 전력 측정 장치;
상기 분전반의 입력단에 연결되어, 상기 분전반에서 상기 부하로 분배되는 제2 전력량 데이터를 감지하는 제2 전력 측정장치;
상기 신재생 에너지원의 출력단에 연결되어, 상기 신재생 에너지원으로부터 상기 분전반으로 인가되는 제3 전력량 데이터를 감지하는 제3 전력 측정 장치; 및
상기 제1 전력량 데이터 및 상기 제3 전력량 데이터 중 적어도 하나와, 상기 제2 전력량 데이터에 기초하여, 상기 외부 전력 공급원으로부터 공급되는 전력, 상기 신재생 에너지원으로부터 공급되는 전력 및 상기 부하에서 소비되는 전력을 모니터링하는 서버;를 포함하고,
상기 서버는,
상기 제1 전력량 데이터 및 상기 제2 전력량 데이터를 수집하고, 상기 제1 전력량 데이터 및 상기 제2 전력량 데이터에 기초하여 상기 제3 전력량 데이터를 추정하고 전력을 모니터링 하고,
상기 제2 전력량 데이터 및 상기 제3 전력량 데이터를 수집하고, 상기 제2 전력량 데이터 및 상기 제3 전력량 데이터에 기초하여 상기 제1 전력량 데이터를 추정하고 전력을 모니터링 하는
전력 모니터링 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 신재생 에너지원은, 태양광 발전장치인
전력 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제2 전력량 데이터는,
상기 부하의 전력 소비 패턴을 포함하고,
상기 서버는,
상기 부하의 전력 소비 패턴을 이용하여, 상기 부하가 소비하는 전력량을 획득하는
전력 모니터링 시스템. - 제6항에 있어서,
상기 서버는
상기 제2 전력량 데이터를, NILM(Non-intrusive Load Monitoring)알고리즘을 이용하여 분석함으로써 상기 부하가 소비하는 전력량을 획득하는
전력 모니터링 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 서버는
상기 제1 전력량 데이터, 상기 제2 전력량 데이터 및 상기 제3 전력량 데이터 중 적어도 하나를 수집하는 통신부;
상기 수집된 전력량 데이터를 이용하여 전력을 모니터링 하는 제어부;
상기 모니터링 결과를 저장하는 저장부; 및
상기 모니터링 결과를 출력하는 출력부;를 포함하는
전력 모니터링 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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