KR20120017182A

KR20120017182A - A smart device

Info

Publication number: KR20120017182A
Application number: KR1020100079716A
Authority: KR
Inventors: 박종수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2012-02-28

Abstract

PURPOSE: A smart device is provided to reduce power consumption and to support reasonable power consumption by automatically controlling power consumption. CONSTITUTION: A control unit(25) is connected to an interface unit(34). The control unit controls the operation of an electronic apparatus(100) based on power expense information and modified power expense information. The control unit controls the electronic apparatus based on a control command by referring to the modified power expense information and forced control command. The modified power expense information is extracted based on the rate of available power in a sub power source.

Description

Smart device

본 발명은 스마트 디바이스에 관한 것으로서, 상세하게는 전력회사나 또는 외부의 부하제어의 명령에 의하여 강제적으로 그 운전상태가 제어될 수 있는 스마트 디바이스에 관한 발명이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a smart device, and more particularly, to a smart device whose driving state can be forcibly controlled by a command of a power company or an external load control.

가정에서 사용되는 가전제품 또는 사무실에서 사용되는 사무기기등과 같은 전기제품이 작동하기 위한 전력은 일반적으로 한국전력공사에서 운영하는 전력발전소와, 송전선로, 그리고, 배선선로의 순서를 통하여 공급되는 것이 특징이다. Electric power for the operation of electrical appliances such as home appliances used in homes or office equipment used in offices is generally supplied through a power plant operated by KEPCO, a transmission line, and a wiring line. It is characteristic.

이는 분산전원이 아닌 중앙전원의 성격을 가지고 있으며, 중앙에서 주변부로 퍼져나가는 방사형구조이고, 수요자 중심이 아닌 단방향의 공급자 중심이라는 특징을 가지고 있다.It has the characteristics of a central power source, not a distributed power source, a radial structure that spreads from the center to the periphery, and is characterized by a unidirectional supplier center rather than a consumer center.

또한, 그 기술기반은 아날로그 또는 전자기계적이고, 사고시 수동적으로 복구되어야하고, 설비 또한 수동적으로 복구되어야 한다는 문제점이 있었다.In addition, the technology base is analog or electromechanical, there is a problem that must be restored manually in case of an accident, and the equipment must also be restored manually.

전기에 대한 가격의 정보도 실시간으로 알 수 있는 것이 아니라, 전력거래소를 통하여 제한적으로만 알 수 있었고, 가격제도 또한 사실상의 고정가격제이기 때문에 가격변화를 통한 수요자에 대한 인센티브와 같은 유인책을 사용할 수 없다는 문제점도 있었다. The price information for electricity was not only available in real time, but only limitedly through the power exchange, and since the price system is also a de facto fixed price system, incentives such as incentives to consumers through price changes cannot be used. There was a problem.

이러한 문제점을 해결하고, 에너지의 효율성을 제고하기 위하여 최근에는 스마트 그리드(Smart Grid, 지능형 전력망)에 대한 연구가 활발하게 진행중이다. In order to solve these problems and improve energy efficiency, research on smart grids (intelligent power grids) has been actively conducted recently.

스마트 그리드라 함은 현대화된 전력기술과 정보통신 기술의 융합과 복합을 통하여 구현된 차세대 전력시스템 및 이의 관리체제를 의미한다. The smart grid refers to the next generation power system and its management system that are realized through the convergence and complex of modern power technology and information communication technology.

상술한 바와 같이, 현재의 전력망은 중앙에 집중되고 생산자가 통제하는 수직적, 중앙 집중적인 네트워크인 반면에, 스마트 그리드는 공급자에게 덜 집중되어 있고, 수요자와 공급자 간의 상호작용을 가능케 해주는 수평적, 협력적, 분산적 네트워크이다. As mentioned above, the current grid is a centralized, producer-controlled, vertical, centralized network, whereas the smart grid is less focused on suppliers and horizontal, collaborative to enable interaction between consumers and suppliers. It is an enemy, decentralized network.

스마트 그리드에서는 모든 전기기기, 전력저장장치 및 분산된 전원이 네트워크로 연결되어 수요자와 공급자 간의 상호작용을 가능하게 하므로, 스마트 그리드를 "에너지 인터넷"으로 부르기도 한다. The smart grid is sometimes called the "energy internet" because all electrical devices, power storage devices and distributed power supplies are networked to enable interaction between consumers and suppliers.

한편, 이러한 스마트 그리드가 가정이나 빌딩과 같은 전력수요자 입장에서 구현되기 위해서는 개별적인 가전기기 및 복수개의 가전기기가 연결되는 네트워크가 일방적으로 전력을 받기만 하는 것에서 벗어나서 전력공급원과 전력정보에 관하여 양방향 통신을 해야 한다는 필요성과, 이러한 양방향 통신을 위한 새로운 장치들에 대한 필요성이 제기 되었다. On the other hand, in order to realize such a smart grid from the perspective of a power consumer such as a home or a building, it is necessary to bidirectionally communicate with a power supply source and power information, instead of unilaterally receiving power from an individual home appliance and a network to which a plurality of home appliances are connected. And the need for new devices for this two-way communication.

또한, 탄력적인 전력공급을 위한 양방향 통신 이외에도, 여름 등과 같이 전력수요가 일시적으로 몰리는 경우에, 이러한 전력수요를 분산시키거나, 강제적으로 수요를 저하시킴으로써 전력망의 갑작스러운 비상 정전 사태를 방지하여 전력망의 안정성을 제고해야 한다는 필요성도 있었다. In addition to bidirectional communication for elastic power supply, when power demand is temporarily concentrated, such as in summer, such power demand is dispersed or forcedly lowered to prevent sudden power outage of the power grid. There was also a need to improve stability.

본 발명은 이와 같은 필요성을 충족하기 위한 발명으로서, 전력 수요처의 외부에서 제공되는 제어 명령에 따라 강제적으로 운용될 수 있는 스마트 디바이스를 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a smart device that can be forcibly operated according to a control command provided outside of a power source.

또한, 전력 수요처에 설치되어 있는 보조전원의 전력량을 고려하여 실질적인 전력수요 및 전력공급을 파악하여 그에 따라 제어될 수 있는 스마트 디바이스를 제공하는데 또 다른 목적이 있다. In addition, it is another object to provide a smart device that can determine the actual power demand and power supply in consideration of the amount of power of the auxiliary power source installed in the power demand destination and can be controlled accordingly.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전기제품의 동작을 모니터링하고 제어하는 스마트 디바이스에 있어서,The present invention for achieving the above object, in the smart device for monitoring and controlling the operation of the electrical appliance,

외부의 전력 요금 정보 및 상기 전기제품에 대한 외부의 강제 제어 명령을 과, 댁내의 보조전원의 가용 전력량을 인식하는 인터페이스 부와;An interface unit for recognizing external electric power charge information and an external forced control command for the electric appliance, and recognizing the amount of available electric power of an auxiliary power source in the home;

상기 인터페이스부와 연결되되, 상기 외부의 전력 요금 정보와, 상기 댁내의 전력필요량 대비 보조전원의 가용전력량의 비율을 토대로 하여 도출되는 수정 전력요금 정보에 근거하여, 상기 전기제품의 동작을 제어하되, 상기 수정 전력 요금정보에 근거한 제어 명령에 우선하여 상기 강제 제어 명령에 근거하여 상기 전기제품을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다. Is connected to the interface unit, and controls the operation of the electrical appliance based on the external power rate information and the modified power rate information derived based on the ratio of the available power of the auxiliary power to the power requirements of the home, And a control unit for controlling the electric appliance based on the forced control command in preference to the control command based on the revised power rate information.

상기 제어부는 상기 수정 전력 요금정보에 근거한 전기제품의 동작 제어 중, 상기 강제 제어 명령이 입력되는 경우, 상기 수정 전력 요금 정보에 근거한 전기제품의 동작제어를 중단하고, 상기 부하 제어 장치의 제어 명령에 근거한 전기제품의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다. The control unit stops the operation control of the electrical appliance based on the modified power rate information when the mandatory control command is input during the operation control of the electrical appliance based on the modified power rate information, and controls the control command of the load control device. It is characterized by controlling the operation of the electrical appliance based on.

상기 제어부는 수신된 외부 전력 요금정보 및 수정된 전력 요금정보가 소정 기준값을 넘는지 판단하여, The controller determines whether the received external power bill information and the modified power bill information exceed a predetermined reference value,

상기 외부 전력 요금정보 및 수정 전력 요금정보가 소정 기준값을 넘는 경우 전기제품이 제1운전모드를 수행하도록 제어하고, When the external power bill information and the modified power bill information exceeds a predetermined reference value, the electrical appliance controls to perform the first operation mode,

상기 외부 전력 요금정보가 소정 기준값을 초과하고, 상기 수정 전력 요금정보가 소정 기준값을 하회하는 경우, 상기 전기제품이 상기 제1운전모드보다 소비전력이 큰 제2운전모드를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다. When the external power bill information exceeds a predetermined reference value, and the corrected power bill information is less than a predetermined reference value, the electric appliance controls to perform a second operation mode in which power consumption is greater than that of the first operation mode. It is done.

상기 제어부는 상기 전기제품의 상기 제2운전모드 수행시 상기 보조전원의 내부 전력 공급량이 사용되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다. The controller may be configured to control the amount of internal power supply of the auxiliary power source to be used when the second operation mode of the electrical appliance is performed.

상기 제1운전모드는 복수의 전력소비유닛 중 적어도 어느 하나의 성능을 제한하거나 작동을 정지시키는 것을 특징으로 한다. The first operation mode is characterized in that to limit the performance of at least one of the plurality of power consumption unit or to stop the operation.

상기 제1운전모드에서 복수의 전력소비 유닛 중 상대적으로 높은 소비전력량을 갖거나, 소정 기준전력이상을 소비하는 전력소비유닛의 성능을 제한하는 것을 특징으로 한다. In the first operation mode, the power consumption unit has a relatively high power consumption among a plurality of power consumption units, or limits the performance of the power consumption unit that consumes a predetermined reference power or more.

상기 제2 운전모드에서 구동되는 전력소비유닛의 수량 또는 전력 요금 또는 구동시간은 상기 제1 운전모드에서 구동되는 전력소비유닛의 수량 또는 전력 요금 또는 구동시간보다 큰 것을 특징으로 한다. The quantity, power rate, or driving time of the power consumption unit driven in the second operation mode is greater than the quantity, power rate, or driving time of the power consumption unit driven in the first driving mode.

상기 제2운전모드 수행시 보조전원에서 공급되는 전력은 전력소비량이 소정기준 이하가 되는 저전력소비유닛으로 공급되는 것을 특징으로 한다. When the second operation mode is performed, the power supplied from the auxiliary power source is supplied to a low power consumption unit whose power consumption is below a predetermined standard.

상기 수정 전력 요금정보 산정은 상기 외부 전력 요금 정보와 관련된 계통전원에서 공급되는 전력과 상기 외부 전력 요금정보보다 낮은 가격에 구할 수 있는 보조전원으로부터 공급되는 전력의 비율을 고려하여 산정하는 것을 특징으로 하는 한다. The correction power bill information calculation is calculated in consideration of the ratio of the power supplied from the system power associated with the external power bill information and the power supplied from the auxiliary power available at a lower price than the external power bill information. do.

상기 제어부는 상기 부하 제어 장치의 제어 명령에 따른 전기제품의 전력소비량은 상기 제1운전모드에 따른 전력소비량보다 적게 되도록 제어하는 것을 특징으로 한다. The controller may control the power consumption amount of the electrical appliance according to the control command of the load control device to be less than the power consumption amount according to the first operation mode.

상기 수정전력요금 정보는, 상기 댁내의 전력 필요량 대비 외부전력 필요량의 비율에 단위 시간당 전력요금정보를 곱하여 산출되는 것을 특징으로 한다. The modified power rate information may be calculated by multiplying the power rate information per unit time by the ratio of the required amount of external power to the required amount of power in the home.

상기 전력 필요량, 상기 보조전원의 가용 전력량, 상기 외부 전력요금 정보는 일정단위의 시간마다 수신 또는 획득되고, 상기 수정전력요금 정보는 일정 단위의 시간마다 산출되는 것을 특징으로 한다. The required power amount, the available power amount of the auxiliary power source, and the external power rate information are received or obtained at a predetermined unit of time, and the modified power rate information is calculated at every predetermined unit of time.

상기 스마트 디바이스는 상기 전기제품에 마련되거나, 상기 전기제품과 별도의 구성요소로 마련되는 것을 특징으로 한다. The smart device may be provided in the electrical appliance or as a separate component from the electrical appliance.

상기 전기제품에 마련되거나, 또는 상기 전기제품과 별도의 구성요소로 마련되고, 상기 인터페이스부와 통신가능하게 마련되며, 상기 수정전력요금 정보를 산출하는 수정전력요금정보 산출부와;A modified power rate information calculating unit provided in the electric product or provided as a separate component from the electric product, communicable with the interface unit, and calculating the modified power rate information;

상기 전기제품에 마련되거나, 또는 상기 전기제품과 별도의 구성요소로 마련되고, 상기 수정전력요금정보 산출부 및 상기 제어부와 통신가능하게 마련되어 상기 수정전력요금 정보 산출부에서 산출된 상기 수정전력요금정보를 상기 제어부로 출력하는 수정전력요금 산출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The modified power rate information provided in the electrical product or provided as a separate component from the electrical product, and provided to communicate with the modified power rate information calculating unit and the controller. It characterized in that it further comprises a correction power rate calculation unit for outputting to the control unit.

이러한 본 발명에 의하여 전력수요가 일시에 몰리는 상황에서, 전력수요를 강제적으로 조절함으로써 전력 공급량 부족으로 인한 정전사태를 방지할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, in the situation where the power demand is concentrated at once, there is an advantage that can prevent the power outage due to insufficient power supply by forcibly adjusting the power demand.

또한, 공급되는 전력량과 수요 전력량을 비교하되, 가정이나 사무실, 공장과 같은 전력수요처에서 자체적으로 공급될 수 있는 내부 전력 공급량을 고려하여 실질적으로 사용자가 부담하는 전력 요금을 산출함으로써 사용자의 합리적인 전력사용에 도움을 줄 수 있다. In addition, it compares the amount of power supplied with the amount of demand, but calculates the user's reasonable power consumption in consideration of the internal power supply that can be supplied by the power source such as a home, office, or factory. Can help.

도1은 스마트 그리드의 개략도이다.
도2는 본 발명에 의한 스마트 디바이스가 마련되는 전력관리 네트워크의 개략도이다.
도3은 본 발명에 의한 스마트 디바이스 중 에너지 관리 장치의 정면도이다.
도4는 본 발명에 의한 스마트 디바이스가 마련되는 전력관리 네트워크의 제어 블록도이다.
도5는 본 발명에 의한 스마트 디바이스에서 인터페이스부와 제어부의 연결상태를 도시한 제어블록도이다.
도6은 본 발명에 의한 스마트 디바이스에서 전력 요금 정보에 근거한 제어흐름을 도시한 제어 흐름도이다.
도7은 본 발명에 의한 스마트 디바이스에서 강제 제어 명령에 근거한 제어흐름을 도시한 제어 흐름도이다.
도8은 수정 전력 요금 정보 산출 과정을 도시한 제어 흐름도이다.
도9은 본 발명에서 시간의 변화에 따른 외부 전력 필요량의 변화를 도시한 그래프이다.
도10는 본 발명에서 시간의 변화에 따른 외부 전력 요금 정보와 수정 전력 요금 정보를 도시한 그래프이다.
도11은 본 발명에서 전력 요금 정보 및 강제 제어 명령에 따른 스마트 디바이스에서의 단계별 제어 상황을 도시한 도표이다. 1 is a schematic diagram of a smart grid.
2 is a schematic diagram of a power management network in which a smart device according to the present invention is provided.
3 is a front view of the energy management device of the smart device according to the present invention.
4 is a control block diagram of a power management network in which a smart device according to the present invention is provided.
5 is a control block diagram illustrating a connection state between an interface unit and a control unit in the smart device according to the present invention.
6 is a control flowchart illustrating a control flow based on power rate information in a smart device according to the present invention.
7 is a control flowchart illustrating a control flow based on a forced control command in a smart device according to the present invention.
8 is a control flowchart illustrating a process of calculating modified power rate information.
9 is a graph showing a change in the external power requirement according to the change of time in the present invention.
FIG. 10 is a graph illustrating external power rate information and modified power rate information according to a change of time in the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating a step-by-step control situation in a smart device according to power rate information and a forced control command in the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 알아보기로 하겠다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도1은 스마트 그리드의 개략도에 관한 것으로서, 스마트 그리드는 화력발전이나 원자력발전 또는 수력발전을 통하여 전력을 발생시키는 발전소와, 신재생에너지인 태양광 또는 풍력을 이용한 태양광 발전소와 풍력발전소를 포함한다.1 is a schematic diagram of a smart grid, which includes a power plant that generates power through thermal, nuclear, or hydro, a solar power plant using wind or wind power as renewable energy, and a wind power plant. .

그리고, 상기 화력발전 또는 원자력발전소 또는 수력발전소는 송전선을 통하여 전력소로 전력을 보내고, 전력소에서는 변전소로 전기를 보내어 전기가 가정이나 사무실 같은 수요처로 분배되도록 한다. In addition, the thermal power plant or nuclear power plant or hydroelectric power station transmits power to a power station through a transmission line, and the power station sends electricity to a substation so that the electricity is distributed to a demand destination such as a home or an office.

그리고, 신재생 에너지에 의하여 생산된 전기도 변전소로 보내져 각 수요처로 분배되도록 한다. 그리고, 변전소에서 송전된 전기는 전력저장장치를 거쳐서 삼무실이나 각 가정으로 분배된다.The electricity produced by the renewable energy is also sent to substations to be distributed to each customer. The electricity transmitted from the substation is distributed to the office or each household via the power storage device.

가정용 전력네트워크(HAN, Home Area Network)를 사용하는 가정에서도 태양광이나 PHEV(하이브리드 전기자동차, Plug in Hybrid Electric Vehicle)에 장착된 연료전지를 통하여 전기를 자체적으로 생산하여 전기를 자체공급할 수 있고, 남는 전기는 외부에 되팔수도 있다. Even in homes that use the Home Area Network (HAN), it is possible to supply electricity by producing electricity by itself through fuel cells mounted on solar power or PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle). The remaining electricity can also be sold outside.

그리고, 사무실이나 가정, 또는 공장과 같은 전력수요처에는 스마트 미터가 마련되어서 각 수요처에서 사용되는 전력 및 전기요금을 실시간을 파악할 수 있고, 이를 통하여 사용자는 현재 사용되는 전력량 및 전기요금을 인지하여 상황에 따라 전력소모량이나 전기요금을 줄이는 방안을 강구할 수 있다.In addition, smart meters are installed in power demands such as offices, homes, or factories, so that users can grasp the power and electricity rates used at each demand location in real time. Therefore, measures can be taken to reduce power consumption and electricity bills.

한편, 상기 발전소, 전력소, 저장장치 및 수요처는 양방향 통신이 되기 때문에 수요처에서 일방적으로 전기를 받도록 하는 것만을 떠나서, 수요처의 상황을 저장장치, 전력소, 발전소로 통지함으로써 수요처의 상황에 맞게 전기 생산 및 전기분배를 수행할 수 있게 된다. On the other hand, since the power plant, power station, storage device and the source of demand are bidirectional communication, only the unilaterally receive electricity from the source of demand, and notify the storage, power station, and power plant of the demand source to produce electricity according to the situation of the source of demand. Electric distribution can be performed.

한편, 상기 스마트 그리드에서는 수요처의 실시간 전력관리 및 소요전력의 실시간 예측을 담당하는 에너지 관리 장치(EMS, Energy Management System) 및 전력의 소모량을 실시간으로 계측하는 계측장치(AMI,Advanced Metering infrastructure)가 중추적인 역할을 담당한다. Meanwhile, in the smart grid, an energy management system (EMS), which is responsible for real-time power management and real-time prediction of power demand, and an advanced metering infrastructure (AMI), which measures power consumption in real time, are pivotal. Play the role of person.

여기서 스마트 그리드 하에서의 계측장치는 오픈 아키텍쳐를 근거로 하여 소비자를 통합하려는 기반기술로서 소비자에게는 전기를 효율적으로 사용하도록 하고, 전력공급자에게는 시스템상의 문제를 탐지하여 시스템을 효율적으로 운영할 수 있는 능력을 제공한다. Here, the measuring device under the smart grid is a basic technology for integrating consumers on the basis of open architecture, and provides consumers with the ability to efficiently use electricity, and provides power providers with the ability to operate the system efficiently by detecting problems in the system. do.

여기서, 오픈아키텍쳐란 일반적인 통신망과는 달리 스마트 그리드 시스템에서 전기기구가 어느 제조업체에서 제조되었는지 상관없이 모든 전기기구가 서로 연결될 수 있도록 하는 기준을 의미한다. Here, the open architecture, unlike a general communication network, refers to a standard that allows all electric devices to be connected to each other regardless of which manufacturer the electric device is manufactured in a smart grid system.

따라서, 상기 스마트 그리드에서 사용되는 계측장치는 "가격 대 장치(Prices to Devices)" 와 같은 소비자 친화적인 효율성 개념을 가능케 한다. Thus, the instrumentation used in the smart grid enables a consumer friendly efficiency concept such as "Prices to Devices."

즉, 전력시장의 실시간 가격신호가 각 가정에 설치된 에너지 관리 장치(EMS)와 스마트 미터를 통하여 중계되며, 에너지 관리 장치(EMS)와 스마트 미터는 각 전기제품와 통신을 하며 이를 제어하므로 사용자는 에너지 관리 장치(EMS) 또는 상기 스마트 미터를 보고 각 전기제품의 전력정보를 인식하고 이를 기초로 소모전력량이나 전기요금 한계설정 등과 같은 전력정보처리를 수행함으로써 에너지 및 비용을 절약할 수 있다.In other words, the real-time price signal of the power market is relayed through the energy management device (EMS) and the smart meter installed in each home, and the energy management device (EMS) and the smart meter communicate with each electric product and control the user. By looking at the device (EMS) or the smart meter, the power information of each electric product is recognized and power information processing such as power consumption or electric charge limit setting can be performed on the basis of this, thereby saving energy and cost.

한편, 상기 각 전기제품도 각 전기제품의 운전모드에 대한 상태정보를 취합하고, 상기 에너지 관리 장치(EMS) 또는 상기 스마트 미터로부터 전달받은 전력정보나 온도 또는 습도와 같은 환경정보를 수신하여 이를 전기제품의 운전제어에 반영할 수 있다. On the other hand, each of the electrical appliances also collects the state information on the operation mode of each electrical appliance, and receives the environmental information such as power information or temperature or humidity received from the energy management device (EMS) or the smart meter and electric It can be reflected in the operation control of the product.

여기서, 상기 에너지 관리 장치(EMS)나 스스로 외부에서 제공되는 정보에 근거하여 자체적으로 동작할 수 있는 전기제품을 스마트 디바이스라고 할 수 있다. . Here, the electronic device capable of operating itself based on the energy management device (EMS) or information provided from the outside by itself may be referred to as a smart device. .

본 발명에서 지칭하는 스마트 디바이스의 범주에는 전기제품 자체, 전기제품 내부에 마련되는 제어장치, 또는 상기 에너지 관리 장치(EMS) 또는 스마트 서버가 포함되며, 후술할 강제 제어의 대상이 되는 모든 제품이 포함되는 것이 바람직하다. The category of smart devices referred to in the present invention includes the electrical appliance itself, a control device provided inside the electrical appliance, or the energy management device (EMS) or a smart server, and includes all products subject to forced control to be described later. It is desirable to be.

여기서 에너지 관리 장치(EMS)는 사무실이나 가정에서 사용되는 로컬 에너지 관리 장치(Local EMS)와, 상기 로컬 에너지 관리 장치(Local EMS)와 양방향 통신을 하여 로컬 에너지 관리 장치(EMS)에서 취합된 정보를 처리하는 중앙 에너지 관리 장치(Central EMS)로 구성되는 것이 바람직하다. In this case, the energy management device (EMS) communicates information collected by the local energy management device (EMS) by bidirectional communication with a local energy management device (Local EMS) used in an office or a home and the local energy management device (Local EMS). It is preferably composed of a central energy management device (Central EMS) to process.

스마트 그리드에서 공급자와 수요자간의 전력정보에 관한 실시간 통신이 가능하게 되기 때문에, "실시간 전력망 반응"을 현실화 시킬 수 있고, 이에 따라서, 피크 수요(peak demand)를 맞추는데 소요되는 높은 비용을 줄일 수 있다. The smart grid enables real-time communication of power information between suppliers and consumers, enabling "real-time grid response" to be realized, thereby reducing the high cost of meeting peak demand.

도2는 스마트 그리드의 주요 수요처인 가정에서의 전력 관리 네트워크(10)를 도시한 것이다. 2 illustrates a power management network 10 in a home that is a major consumer of a smart grid.

상기 전력 관리 네트워크(10)는 각 가정에 공급되는 전력 및 전력 요금과 같은 전력정보를 외부에서 받을 수 있고, 가정 내에서의 사용전력 및 전력 요금을 실시간으로 측정할 수 있는 스마트 미터(20)와, 상기 스마트 미터(20)와 연결되며 하나 이상의 전기제품과 통신하고 이들의 동작을 제어하는 에너지 관리 장치(EMS)(30)를 구비한다. The power management network 10 may receive power information such as power and power rates supplied to each home from the outside, and may measure the power consumption and power rates in the home in real time and the smart meter 20. And an energy management device (EMS) 30 connected to the smart meter 20 and communicating with one or more electrical appliances and controlling their operation.

여기서, 상기 에너지 관리 장치(EMS)(30)는 현재의 전력 소모상태 및 외부의 환경(온도, 습도)를 표시하는 화면(31)을 구비하고, 사용자의 조작이 가능한 입력부(32) 등을 구비한 단말기 형태로 마련되는 것이 바람직하다. Here, the energy management device (EMS) 30 includes a screen 31 for displaying a current power consumption state and an external environment (temperature, humidity), and includes an input unit 32 that can be operated by a user. It is preferable to be provided in the form of a terminal.

상기 에너지 관리 장치(EMS)(30)는 다시 가정 내부의 네트워크망을 통하여 냉장고, 세탁기 또는 건조기, 에어컨, TV, 조리기기와 같은 각종 전기제품(100; 101~105)과 연결되어, 이들과 양방향 통신을 하게 된다. The energy management device (EMS) 30 is connected to various electrical appliances 100 (101 to 105) such as a refrigerator, a washing machine or a dryer, an air conditioner, a TV, and a cooking appliance through a network inside the home, and bidirectionally with these devices. Communicate.

집안 내부에서의 통신은 무선 또는 PLC와 같은 유선을 통하여 이루어질 수 있다. Communication inside the house can be via wireless or wired, such as a PLC.

그리고, 각 전기제품들도 다른 전기제품들과 연결되어 통신이 가능해지도록 배치하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the electrical appliances are arranged to be connected to other electrical appliances so that communication is possible.

각 전기 제품(100;101~105)은 상기 스마트 미터(20), 또는 상기 에너지 관리 장치(30)와 연결되고 이들로부터 전력 요금 정보에 근거한 제어 명령을 받아서 제어될 수 있다. Each electrical appliance 100; 101 ˜ 105 may be connected to the smart meter 20 or the energy management device 30 and receive and control a control command based on power charge information therefrom.

즉, 상기 전기제품(100)을 제어하는 주체가 상기 에너지 관리 장치(30)가 되는 것이다. That is, the subject controlling the electrical appliance 100 is the energy management device 30.

한편, 상기 각 전기제품(100) 자체가 스마트 디바이스가 됨으로써, 상기 스마트 미터(20) 및 상기 에너지 관리 장치(30)로부터 전력 요금정보를 받고, 이를 근거로 하여 자체적으로 그 전력 요금정보에 맞는 제어동작을 수행할 수도 있다. On the other hand, each electric appliance 100 itself is a smart device, and receives the power rate information from the smart meter 20 and the energy management device 30, based on this control based on the power rate information itself You can also perform an operation.

상기 가정에 전력을 공급하는 전력공급원(50)은 일반적인 발전장비(화력, 원자력, 수력)을 구비하거나 신재생에너지(태양광, 풍력, 지열)등을 이용한 발전 장비등을 구비한 전력 회사와 같은 계통 전원(51)이 될 수 있다.The power supply source 50 for supplying power to the home is equipped with general power generation equipment (firepower, nuclear power, hydropower), or a power company equipped with power generation equipment using renewable energy (solar, wind, geothermal) and the like. It can be a system power source 51.

이외에도, 각 가정에 마련되는 태양광 발전시설 또는 풍력발전시설과 같은 자가발전시설(52)이나, 또한 가정이나 차량에 비치되는 배터리(53)도 전력공급원이 될 수 있다. In addition, the power supply may be a self-generating facility 52 such as a solar power generation facility or a wind power generation facility provided in each home, or a battery 53 provided in a home or a vehicle.

여기서, 상기 배터리(53)는 상기 계통전원(51)이나 상기 자가발전시설(52)로부터 전력을 공급받아 축전을 할 수 있거나 또는 차량의 구동에 따라 축전을 할 수 있다. In this case, the battery 53 may receive power from the system power source 51 or the self-generating facility 52 to store electricity, or to store electricity according to the driving of the vehicle.

여기서, 상기 자가발전시설(52)이나 상기 배터러(53)은 상기 계통전원(51)과 다른 보조전원 역할을 한다. Here, the self-generating facility 52 or the battery 53 serves as an auxiliary power source different from the system power source 51.

통상적으로 상기 전력공급원(50)은 상기 스마트 미터(20)와 상기 에너지 관리 장치(30)와 연결되어 전력 및 전력과 관련된 정보를 이들에게 제공하고, 이렇게 제공된 정보들은 다시 상기 전기 제품(100)으로 이동하여 각 전기제품(100)에서의 제어를 위한 기본정보로 쓰이게 된다. Typically, the power supply 50 is connected to the smart meter 20 and the energy management device 30 to provide them with power and power-related information, and the information provided back to the electrical appliance 100 It is used as the basic information for control in each electrical appliance 100 to move.

다만, 상기 전력공급원(50)으로부터 제공되는 정보가 상기 스마트 미터(20)와 상기 에너지 관리 장치(30)를 거치지 않고 상기 각 전기제품(100)에도 직접적으로 전달될 수 있으며, 이를 통하여 상기 계통전원(51)와 같은 곳에서 직접적으로 각 가정의 특정 전기제품의 운전제어를 위한 정보도 제공할 수 있게 된다. However, information provided from the power supply source 50 may be directly transmitted to each of the electrical appliances 100 without passing through the smart meter 20 and the energy management device 30, and through this, the system power supply. In places such as (51), it is also possible to directly provide information for controlling the operation of specific household appliances in each household.

한편, 전력수요처 외부에는 상기 전력수요처 내부에 마련되는 스마트 디바이스(전기제품, 에너지 관리 장치 등)을 강제적으로 제어하는 부하제어장치(60)가 마련된다.Meanwhile, a load control device 60 forcibly controlling a smart device (electrical product, energy management device, etc.) provided inside the power demand destination is provided outside the power demand destination.

상기 부하제어장치(60)는 통상적으로 전력회사에서 운영되는 것이 바람직하며, 전력의 수요량이 공급량을 초과하여 전력망 전체의 정전사태가 발생할 수 있는 가능성을 미연에 방지하기 위하여, 전력망에 연결된 각 전력수요처에 있는 전기제품이나, 에너지 관리 장치에서의 소비전력 저감운전이 강제적으로 이루어지도록 제어한다. The load control device 60 is typically operated by a power company, and in order to prevent the possibility that a power outage of the entire electric grid may occur because the amount of electric power exceeds the supply amount, each electric power demand connected to the electric grid The control is performed to force the reduction of power consumption in electrical appliances and energy management devices in the.

상기 부하제어장치(60)는 보통 전력수요처에 있는 전기제품이나 에너지 관리 장치(EMS)와 통신할 수 있는 부하제어서버 형태로 구성되는 것이 바람직하지만, 이에만 한정되는 것은 아니다. The load control device 60 is preferably configured in the form of a load control server that can communicate with an electrical appliance or an energy management device (EMS), usually in the power demand, but is not limited thereto.

도3은 본 발명의 스마트 디바이스의 일종인 에너지 관리 장치(EMS)(30)의 상태를 도시한 것이다. 3 shows a state of an energy management device (EMS) 30, which is a kind of smart device of the present invention.

상기 에너지 관리 장치(EMS)(30)의 터치패널(33)에는 표시부(39)가 구비되어, 현재 전기사용량, 및 전력요금, 그리고 누적된 히스토리에 의하여 예상되는 예상요금 및 이산화 탄소 발생량과 같은 정보와, 현재 시간 구간에서 전력회사가 제공하는 외부전력요금 및 내부 전력공급량을 고려한 수정전력요금, 외부 전력요금이 변하는 시간대를 포함하는 실시간 에너지 정보 및 날씨정보가 표시된다. The touch panel 33 of the energy management device (EMS) 30 is provided with a display unit 39 to display information such as an estimated electricity consumption, an electricity charge, and an estimated charge and carbon dioxide generation amount expected by the accumulated history. And, the real-time energy information and weather information including the time period in which the external power rate and the modified power rate in consideration of the internal power supply amount, the external power rate provided by the utility company in the current time interval is changed.

또한, 상기 각 전기제품의 시간대별 전력소모량 및 그 변화를 나타내는 그래프를 포함하고 있다. In addition, it includes a graph showing the power consumption of each time period of each electrical appliance and its change.

그리고, 제품별 전력공급 여부에 관한 사항도 ON/OFF 상태로 디스플레이 된다. In addition, the information on whether the power supply for each product is also displayed in the ON / OFF state.

이러한 표시부(39)의 일측에는 사용자가 필요에 따라 전기제품의 동작 등을 설정할 수 있는 입력부(38)가 마련된다.One side of the display unit 39 is provided with an input unit 38 for allowing the user to set the operation of the electrical appliance, if necessary.

이러한 입력부(38)를 이용하여 사용자는 자기가 사용하고자하는 전력량 또는 전기요금의 한계를 설정할 수 있고, 이러한 설정에 따라 에너지 관리 장치(EMS)(30)는 각 전기제품의 동작을 제어할 수 있게 되는 것이다. By using the input unit 38, the user can set a limit of the amount of electricity or electricity bill that he or she wants to use, and according to this setting, the energy management device (EMS) 30 can control the operation of each electric appliance. Will be.

한편, 상기 표시부(39)에는 상술한 정보 이외에도, 상기 부하제어장치(도2참조, 60)에 의한 강제제어가 있는 경우, 강제 절전시간 및 강제 제어에 따른 절전율이 표시된다. On the other hand, in addition to the above-described information, the display unit 39 displays the forced power saving time and the power saving rate according to the forced control when there is a forced control by the load control device (see Fig. 2, 60).

도4는 본 발명의 제어블록도이다.4 is a control block diagram of the present invention.

여기서, 계통전원(51)은 일반적인 발전장비(화력, 원자력, 수력)을 이용하여 전력회사에서 공급되는 전력공급원이다. Here, the system power source 51 is a power supply source supplied from a power company using general power generation equipment (fired power, nuclear power, hydropower).

또한, 전력관리네트워크는 각 가정에 구비될 수 있는 태양열 또는 풍력 발전시설과 같은 자가 발전시설(52)과, 연료전지 자동차나 또는 가정에 구비될 수 있는 연료전지 또는 축전지와 같은 배터리(53)를 포함하고 있다.In addition, the power management network includes a self-generating facility 52 such as a solar or wind power generation facility that may be provided in each home, and a battery 53 such as a fuel cell or a storage cell that may be provided in a fuel cell vehicle or a home. It is included.

이러한 전력공급원(50)은 상기 스마트 미터(20) 및 상기 에너지 관리 장치(EMS)(30)와 연결된다. The power supply 50 is connected to the smart meter 20 and the energy management device (EMS) 30.

그리고, 상기 스마트 미터(20) 및 상기 에너지 관리 장치(EMS)(30)는 상기 전기제품들과 통신가능하게 마련된다. In addition, the smart meter 20 and the energy management device (EMS) 30 are provided to communicate with the electrical appliances.

한편, 상기 부하제어장치(60)도 상기 스마트 미터(20) 또는 상기 에너지 관리 장치(EMS)에 연결되어 통신가능하게 마련되거나, 또는 각 전기제품에 연결되어 통신가능하게 마련된다. On the other hand, the load control device 60 is also provided to be communicatively connected to the smart meter 20 or the energy management device (EMS), or connected to each electric product is provided to be communicable.

따라서, 비상상황, 즉, 소정 구역내의 전력망에서의 전력수요량이 전력공급량에 근접하게 되는 상황시, 상기 부하제어장치(60)가 작동하여 각 전력수요처에 있는 에너지 관리 장치(EMS)(30)를 제어하여 상기 에너지 관리 장치(EMS)(30)로 하여금 각 전기제품의 강제절전운전을 유도할 수 있다.Therefore, in an emergency situation, that is, in a situation where the power demand in the electric power grid in a predetermined area is close to the power supply amount, the load control device 60 operates to operate the energy management device (EMS) 30 at each power demand. The control may cause the energy management device (EMS) 30 to induce forced power saving operation of each electrical appliance.

또는, 각 전력수요처에 있는 각 전기제품을 직접 제어하여, 각 전기제품에서의 절전운전이 강제로 수행되도록 할 수도 있다. Alternatively, each electric appliance in each electric power source may be directly controlled so that power saving operation in each electric appliance is forcibly performed.

이 경우, 각 전력수요처 또는 각 전기제품에는 고유한 ID가 마련되어 특정한 ID를 갖고 있는 전력수요처 또는 전기제품에 대한 강제 제어 명령을 내릴 수 있다. In this case, a unique ID is provided for each electric power source or each electric appliance to issue a forced control command for the electric power demand or electric appliance having a specific ID.

여기서, 상기 에너지 관리 장치(EMS)(30)의 구성을 보면, 제어부(35) 및 입력부(38), 인터페이스부(34), 표시부(39)를 포함하고 있으며, 상기 스마트 미터(20)도, 제어부(25) 및 입력부(28), 인터페이스부(24), 표시부(29)를 포함하고 있다. Here, the configuration of the energy management device (EMS) 30, the control unit 35 and the input unit 38, the interface unit 34, the display unit 39, and the smart meter 20, The control unit 25, the input unit 28, the interface unit 24, and the display unit 29 are included.

상기 인터페이스부(34, 24)는 가정 내의 전기제품(100)에 마련되어 있는 인터페이스부(101b, 102b, 103b,104b)와 통신가능하게 연결된다. The interface units 34 and 24 are communicatively connected to the interface units 101b, 102b, 103b and 104b provided in the electrical appliance 100 in the home.

상기 에너지 관리 장치(EMS)(30)에 마련되는 인터페이스부(34) 또는 상기 스마트 미터(20)의 인터페이스부(34)는 전력 요금정보 및 상기 부하제어장치(60)로부터의 강제제어 명령을 수신하는 기능을 한다. The interface unit 34 provided in the energy management device (EMS) 30 or the interface unit 34 of the smart meter 20 receives power charge information and a forced control command from the load control device 60. Function.

상기 에너지 관리 장치(EMS)(30)와 상기 계측장치(스마트 미터)(20) 중 적어도 어느 하나에서, 상기 제어부(25, 35)는 상기 입력부(28, 38)에 의하여 사용자가 입력한 설정정보 및 기존에 누적된 전기제품의 동작 및 전력사용 히스토리 정보, 그리고 외부에서 공급되는 전력량을 실시간으로 파악하고 처리한다. In at least one of the energy management device (EMS) 30 and the measurement device (smart meter) 20, the control unit 25, 35 is the setting information input by the user by the input unit 28, 38 And the current accumulated information on the operation of the appliance, power usage history, and the amount of externally supplied power in real time to identify and process.

그리고, 이들 정보를 실시간으로 처리하여 전기제품들의 동작을 제어하고, 이들 전기제품에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. And, by processing the information in real time to control the operation of the electrical appliances, it is possible to control the power supplied to these electrical appliances.

또한, 상기 인터페이스부(24,34)에서 수신받은 외부의 강제제어 명령에 근거하여 상기 전기제품들의 절전운전을 제어할 수 있다. In addition, the power saving operation of the electrical appliances may be controlled based on an external forced control command received from the interface unit 24 or 34.

상기 표시부(29, 39)에는 전력공급원에서 공급되는 전력정보 또는 전기제품의 작동정보 및 전력정보, 그리고 각 전기제품의 통신상태에 관한 사항이 표시된다. The display units 29 and 39 display power information supplied from a power supply source, operation information and power information of an electric product, and matters relating to a communication state of each electric product.

상기 에너지 관리 장치(EMS)(30)와 상기 계측장치(스마트 미터)(20)의 가장 큰 역할은 전기제품 작동시 전력 요금 또는 소비전력 또는 이산화탄소 배출량을 절약하거나 감소할 수 있게 하는 절전모드를 제공하는 것이다. The most important role of the energy management device (EMS) 30 and the measuring device (smart meter) 20 is to provide a power saving mode that can reduce or reduce power bills or power consumption or carbon dioxide emissions during operation of electrical appliances. It is.

여기서 전력 요금을 절약을 위한 절전모드는 전기제품이 작동되는 시간에 따라 달라지는 변동 요금제하에서의 전력 요금에 대한 정보를 근거로 하여 수행된다. In this case, the power saving mode for saving power costs is performed based on information on power rates under variable rates that vary depending on the time that the appliance is operated.

상기 에너지 관리 장치(EMS)(30) 또는 상기 스마트 미터(20)는 하루 중 전력 요금이 제일 비싸지는 피크타임을 고려하거나, 소비전력 또는 전력 요금의 상한 목표치를 고려하여 전기제품을 제어하는 역할을 한다. The energy management device (EMS) 30 or the smart meter 20 serves to control electrical appliances in consideration of peak times at which electricity bills are the most expensive during the day, or in consideration of upper limit targets of power consumption or electricity bills. .

여기서, 절전모드 운전은 전력회사에서 제공하는 전력관리프로그램에 가입함으로써 수행되는 것이 바람직하다. Here, the power saving mode operation is preferably performed by subscribing to a power management program provided by the power company.

그리고, 이러한 전력관리 프로그램에는 순간적인 전력수요량 폭증을 방지하기 위한 강제 절전 제어도 포함되어 있는 것이 바람직하다. 강제 절전 제어는 사용자의 의사와 무관하게 전력회사에서 제공하는 부하 제어 장치가 각 수요처의 소비전력 및 각 전기제품의 소비전력을 일방적으로 조절하는 것이다. In addition, it is preferable that such a power management program include forced power saving control to prevent a sudden increase in power demand. Forced power saving control is a load control device provided by a power company irrespective of the user's intention to unilaterally control the power consumption of each customer and the power consumption of each electrical appliance.

이러한 전력관리 프로그램에 가입하여 전력관리를 받게 되면, 전력 요금을 절약할 수 있을 뿐더러 전력회사에서 제공하는 전력 요금인하정책과 같은 유리한 효과를 향유할 수 있다. If you subscribe to such a power management program and receive power management, you can not only save electricity charges, but also enjoy the beneficial effects such as the electricity rate reduction policy provided by the utility company.

상기 전기제품(100;101~104)에는 제어부(101a,102a,103a,104a), 인터페이스부(101b,102b,103b,104b),표시부(101c,102c,103c,104c),입력부(101d,102d,103d,104d)가 구비되어 있어서, 현재의 통신상태를 표시할 수 있고, 사용자의 명령을 입력받을 수 있다.The electrical appliance 100 (101 to 104) includes a control unit (101a, 102a, 103a, 104a), an interface unit (101b, 102b, 103b, 104b), a display unit (101c, 102c, 103c, 104c), an input unit (101d, 102d). 103d and 104d are provided to display the current communication status and to receive a user's command.

그리고, 상기 전기제품(100;101~104)에서는 적어도 하나 이상의 전력소비유닛이 마련되는데, 여기서 전력소비유닛은 각 전기제품에서 전력을 소비하는 유닛을 의미하며, 냉장고의 경우, 압축기, 또는 냉기팬 모터가 될 것이고, 세탁기의 경우, 회전드럼 모터 또는 건조 히터가 될 것이다. In addition, at least one power consumption unit is provided in the electrical appliances 100; 101 to 104, wherein the power consumption unit means a unit that consumes power in each electrical appliance, and in the case of a refrigerator, a compressor or a cold air fan. It will be a motor, and in the case of a washing machine, it will be a rotating drum motor or a drying heater.

즉, 각 전력소비 유닛은 각 전기제품이 고유한 기능을 수행할 수 있도록 도움을 주면서 전력을 소비하는 구성요소이다. In other words, each power consumption unit is a component that consumes power while helping each electrical appliance perform its own function.

본 실시예에서는 각 전기제품에서 전력소비유닛이 제1전력소비유닛(101e,102e,103e,104e) 및 제2전력소비유닛(101f,102f,103f,104f)으로 구성되는 것을 도시하였으나, 전력소비유닛의 수량은 얼마든지 변할 수 있다. In the present embodiment, although the power consumption unit is composed of the first power consumption unit (101e, 102e, 103e, 104e) and the second power consumption unit (101f, 102f, 103f, 104f) in each electric product, power consumption The quantity of units can vary.

상기 각 전기제품에 마련되는 인터페이스부(101b,102b,103b,104b)는 상기 에너지 관리 장치(EMS) 또는 상기 스마트 미터(20)로부터 실시간 전력정보 등을 받을 수 있으며, 상기 부하제어장치(60)에서 송출된 강제제어 명령도 수신할 수 있다. The interface units 101b, 102b, 103b, and 104b provided in the electrical appliances may receive real-time power information from the energy management device (EMS) or the smart meter 20, and the load control device 60 It can also receive the forced control command sent from.

상기 인터페이스부(101b,102b,103b,104b)는 상기 에너지 관리 장치(EMS)(30) 또는 상기 스마트 미터(20)와 통신가능하게 연결되어 상기 이들을 통하여 내려오는 전력관리 프로그램에 따른 명령이 상기 제어부(101a,102a,103a,104a)에 의하여 상기 전기제품(100)에서 수행되도록 한다. The interface unit 101b, 102b, 103b, 104b is communicatively connected to the energy management device (EMS) 30 or the smart meter 20 so that the command according to the power management program issued through the control unit is controlled. 101a, 102a, 103a, 104a to be performed in the electrical appliance 100.

한편, 상기 제어부(101a,102a,103a,104a)가 설치된 각 전기제품 별로 상기 에너지 관리 장치(EMS)(30) 또는 상기 계측장치(20)에서 받은 전력정보를 이용하여 현재시간이 상기 피크타임구간인지 판단하여 자체적으로 절전운전 또는 강제절전운전을 수행할 수 있다. On the other hand, the current time is the peak time interval by using the power information received from the energy management device (EMS) 30 or the measuring device 20 for each electric appliance installed with the control unit (101a, 102a, 103a, 104a) It can determine power saving operation or forced power saving operation by itself.

여기서 상기 절전운전은 하나의 운전모드로만 이루어지는 것이 아니라 소비전력 또는 전력 요금 등의 절약폭을 고려하여 다양한 절전운전을 할 수 있다. Here, the power saving operation may be performed not only in one operation mode but also in various power saving operations in consideration of savings such as power consumption or electric charge.

도5는 본 실시예의 스마트 디바이스 중 하나인 에너지 관리 장치(30)의 구체적인 내부 제어블록도를 도시한 것이다. Fig. 5 shows a specific internal control block diagram of the energy management device 30, which is one of the smart devices of this embodiment.

상기 인터페이스부(34)는 여러 부분으로 분류될 수 있는데, 우선, 외부의 전력 요금 정보(EP;External Price)를 수신할 수 있는 전력 요금 수신부(34a)와, 상기 전력수요처에 마련되는 보조전원, 즉, 자가발전시설에서의 자가 발전량이나 배터리에서의 축전량과 같이 전력수요처 내부에서 공급될 수 있는 내부전력공급량(IS;Internal Supply)을 검출할 수 있는 내부 전력 공급량 검출부(34b)와, 각 전기제품에서 필요한 전력필요량(TD:Total Demand)에 관련된 데이터를 획득할 수 있는 필요량 획득부(34c)를 포함한다.The interface unit 34 may be classified into various parts. First, a power rate receiving unit 34a capable of receiving external power price information (EP), an auxiliary power source provided in the power requester, That is, the internal power supply detection unit 34b capable of detecting an internal power supply (IS) that can be supplied inside the power demand, such as the amount of self-generation in the power generation facility or the amount of power storage in the battery, and each electric power. And a required amount obtaining unit 34c capable of obtaining data related to a total demand (TD) required by the product.

상기 전력 필요량(TD)는 현재 시간 사용되는 전기제품의 전력소비량이 될 수도 있고, 또는 각 전기제품 별 전력사용 히스토리를 근거로 한 미래 전력소비량의 예측값이 될 수도 있다. The power requirement amount TD may be a power consumption amount of an electric product used at present time, or may be a predicted value of future power consumption based on a power usage history of each electric product.

각 전기제품 별 전력사용 히스토리에 관한 자료는 각 전기제품 종류별, 기능별, 계절별 전력 소비 데이터를 포함하며, 이는 수요처에서 누적된 자료 뿐만 아니라 제조사에서 제공한 데이터가 될 수도 있다. Data on power usage history for each appliance includes power consumption data for each appliance type, function, and season, which may be data provided by the manufacturer as well as data accumulated at the point of demand.

한편, 상기 내부 전력 공급량(IS)의 경우, 다수의 자가 발전장치가 존재할 때, 각 발전장치에 의해 발전되는 전력의 총 전력량을 포함한다. On the other hand, in the case of the internal power supply (IS), when there are a plurality of self-generating device, it includes the total amount of power generated by each power generating device.

예를 들어, 태양광 발전장치에 의한 발전량, 풍력 발전장치에 의한 발전량, 배터리의 축전량을 모두 합한 전력량이 내부 전력 공급량(IS)에 해당할 수 있다.For example, the sum of the amount of power generated by the photovoltaic device, the amount of power generated by the wind power generator, and the amount of storage of the battery may correspond to the internal power supply (IS).

내부 전력 공급량(IS)도 현재 시간에 대응한 실측치인 경우, 댁내 발전장치로부터 검출된 값에 해당할 수 있고, 미래 시간에 대응한 예측값인 경우, 각 발전기의 전력 생산에 대한 데이터를 근거로 추정된 값일 수 있다. If the internal power supply (IS) is also a measured value corresponding to the current time, it may correspond to a value detected from the home generator, and if it is a predicted value corresponding to a future time, the estimation is based on data of power generation of each generator. It may be a value.

각 발전장치의 전력 생산에 대한 데이터는 발전기 타입별, 날짜별, 계절별, 시간대별 등에 따라서 발전 전력량을 예측하는 데이터로서, 과거 전력량 발전 이력 데이터에 해당할 수도 있고, 자연 환경에 대한 데이터(일조량, 풍속 등)에 해당할 수도 있다. 만약 배터리의 경우, 충전/방전 용량 등에 데이터가 여기에 포함될 수 있다.Data on power generation of each power generation device is data for predicting power generation amount according to generator type, date, season, time zone, etc., and may correspond to historical power generation generation data, or data about natural environment (sunlight, Wind speed, etc.) In the case of a battery, data may be included in the charge / discharge capacity and the like.

상술한 외부의 전력 요금 정보(EP)와, 내부 전력공급량(IS), 전력 필요량(TD)는 수정 전력 요금 산출부(36)로 전달되어 수정 전력 요금(CP:Corrected Price)을 산출하는 기본 자료로 사용된다. The external power fee information EP, the internal power supply amount IS, and the power required amount TD are transmitted to the modified power rate calculator 36 to calculate a corrected price CP. Used as

수정 전력 요금이라 함은 외부의 계통전원에서 공급되는 전력량과, 내부에서 공급되는 내부 공급 전력량을 고려하여 실질적으로 소비자가 부담하여야 하는 전력 요금을 의미한다. The modified power rate refers to a power rate actually paid by the consumer in consideration of the amount of power supplied from an external system power supply and the amount of internal supply power supplied from the inside.

상기 수정 전력 요금 산출부(36)에서 산출된 수정 전력 요금(CP)은 상기 수정 전력 요금 출력부(37)에서 출력되어 상기 제어부(35)로 이동하여, 상기 전기제품의 동작을 제어하는데 기본 데이터로 사용된다. The modified power rate CP calculated by the modified power rate calculator 36 is output from the modified power rate output unit 37 and moved to the controller 35 to control the operation of the electrical appliance. Used as

이하에서는 수정 전력 요금(CP) 산출 및 그에 따른 소비전력제어, 그리고 강제 절전 제어에 관하여 알아보기로 하겠다. Hereinafter, a calculation of a modified power rate (CP), power consumption control, and forced power saving control will be described.

도6에서 도시한 바와 같이, 전기제품이 작동하는 경우(S601), 우선 스마트 디바이스는 외부의 전력 요금 정보(EP)를 인식한다(S602). As shown in FIG. 6, when the electrical appliance operates (S601), first, the smart device recognizes external power rate information EP (S602).

그리고, 댁내 보조전원의 내부 전력 공급량(IS)를 인식하고(S603), 상기 내부 전력공급량(IS) 및 상기 외부 전력 요금 정보(EP), 그리고 전력필요량(TD)를 근거로 하여 수정 전력 요금(CP)를 산출한다(S604).In addition, the internal power supply amount IS of the indoor auxiliary power source is recognized (S603), and a modified power rate based on the internal power supply amount IS, the external power rate information EP, and the power required amount TD ( CP) is calculated (S604).

여기서 수정 전력 요금정보(CP)를 산출하는 과정(S604)에 대해서는 도8의 플로우 챠트 및 도9와 도10의 그래프를 이용하여 구체적으로 알아보기로 하겠다. Here, the process (S604) of calculating the modified power rate information CP will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 8 and the graphs of FIGS. 9 and 10.

도8 과 도9에서 도시한 바와 같이, 상기 필요량 획득부(도5 참조,34c)는 전력필요량(TD)을 우선적으로 획득하고(S801), 상기 내부 전력 공급량 검출부(도5참조, 34b)는 상기 자가발전시설의 발전량이나 배터리의 축전량과 같은 내부전력 공급량을 검출하거나 예측한다(S802). As shown in Figs. 8 and 9, the required amount obtaining unit (see Fig. 5, 34c) preferentially obtains the power required amount TD (S801), and the internal power supply detecting unit (see Fig. 5, 34b) An internal power supply amount, such as the amount of power generated by the self-generating facility or the amount of storage of the battery, is detected or predicted (S802).

그리고, 상기 전력 요금 수신부(도5참조, 34a)는 외부 전력 요금 정보(EP)를 수신한다(S803).In addition, the power rate receiving unit 34 (see FIG. 5) receives external power rate information EP (S803).

상기 외부전력 요금 정보(EP)는 PLC (power line communication), IP (Internet Protocol) 등의 방식에 의해 수신될 수 있는데, 본 발명은 특정 방식에 한정되지 아니한다. The external power bill information (EP) may be received by a method such as power line communication (PLC), Internet Protocol (IP), etc., but the present invention is not limited to a specific method.

한편, 상기 전력필요량(TD)는 외부(예: 계통전원)에서 공급될 필요가 있는 외부 전력 필요량(ED: External Demand)과 내부(예: 자가발전 시설, 배터리)에서 공급되는 전력량으로 충당을 하게 되는데, 외부 전력필요량(ED)은 상기 전력필요량(TD)으로부터 내부전력 공급량(IS)을 차감하여 산출된다(S804). On the other hand, the power demand (TD) is to be covered by the external power demand (ED: External Demand) that needs to be supplied from the outside (for example, grid power) and the amount of power supplied from the inside (for example, self-generation facilities, batteries). The external power requirement ED is calculated by subtracting the internal power supply IS from the power requirement TD (S804).

즉, 아래와 같은 식을 통하여 상기 외부 전력 필요량(ED)이 산출된다.
That is, the external power required amount ED is calculated through the following equation.

그리고, 이러한 외부전력 필요량(ED)는 도9에서 점선으로 표시되는 전력필요량(TD)과 실선으로 나타난 내부 전력 공급량(IS)만큼의 차이로 나타나고, 이러한 전력필요량(TD)와 상기 내부 전력 공급량(IS)가 시간에 따라 변한다면, 상기 외부전력 필요량(ED)도 시간에 따라 변한다. The external power requirement ED is represented by a difference between the power requirement TD indicated by a dotted line and the internal power supply IS indicated by a solid line in FIG. 9, and the power requirement TD and the internal power supply amount ( If IS) changes over time, the external power requirement ED also changes over time.

도9의 그래프에서 시간(t)이 0부터 t₁ 사이인 구간과 t₂ 를 경과한 구간에서는, 내부전력 공급량(IS)이 전력 필요량(TD)에 못 미치고, t₁와 t₂ 사이의 시간 구간에서는 내부전력 공급량(IS)이 전력 필요량(TD)을 초과하고 있다. In the graph of FIG. 9, in the section where time t is from 0 to t ₁ and the section after t ₂ , the internal power supply IS is less than the power requirement TD, and the time between t ₁ and t ₂ In the section, the internal power supply amount IS exceeds the power requirement amount TD.

예를 들어, t₁ 및 t₂ 사이인 구간에서는 일조량이 많거나 풍속에 높은 구간에 해당할 수 있다.For example, a section between t ₁ and t ₂ may correspond to a section having a large amount of sunshine or high wind speed.

즉, t1 및 t2 사이의 구간에서는 내부 전력공급량(IS)가 상기 전력필요량(TD)보다 크므로, 외부 전력 필요량(ED)는 0의 값을 갖게 된다. 이 경우, 내부 잉여 전력량이 존재하기 때문에 그 잉여 전력량을 외부에 있는 전력거래소 또는 전력회사에 판매할 수 있다. That is, in the interval between t1 and t2, since the internal power supply amount IS is greater than the power demand amount TD, the external power supply amount ED has a value of zero. In this case, since there is an internal surplus power amount, the surplus power amount can be sold to an external power exchange or a power company.

내부전력 공급량(IS)이 전력 필요량(TD)에 못 미쳐서, 외부에서 공급되는 전력을 사용해야 하는 경우에는 외부전력 필요량(ED)이 0 이상이 되는 것으로 판단하고(S805), 내부 전력공급량(IS)와 외부전력 필요량(ED)를 근거로 하여 수정 전력 요금 정보(CP)를 산출한다. If the internal power supply amount IS is less than the power requirement amount TD, and the externally supplied power is to be used, it is determined that the external power supply amount ED is equal to or greater than zero (S805), and the internal power supply amount IS And the modified power rate information CP is calculated based on the required amount of external power ED.

수정 전력 요금 산출부(36)에 의한 수정 전력 요금정보(CP)의 산출은 다음 수학식과 같이 외부전력 필요량(ED)을 전력 필요량(TD)으로 나누고 그 결과를 외부전력 단가(EP)에 적용함으로써 이루어 진다.
Calculation of the modified power rate information CP by the modified power rate calculation unit 36 is performed by dividing the external power requirement ED by the power requirement TD and applying the result to the external power unit price EP as shown in the following equation. Is done.

예를 들어, 전력 필요량(TD)이 100kwh이고, 내부전력 공급량(IS)이 15kwh이고, 외부전력 요금(EP)가 100원/kwh인 경우, 수정 전력 요금(CP)는 100원/kwh * (100kwh-15kwh)/100kwh= 100원/kwh * 0.85= 85원/kwh이다.For example, if the power requirement (TD) is 100 kwh, the internal power supply (IS) is 15 kwh, and the external power charge (EP) is 100 won / kwh, the modified power charge (CP) is 100 won / kwh * ( 100 kwh-15 kwh) / 100 kwh = 100 won / kwh * 0.85 = 85 won / kwh.

즉, 전력필요량(TD) 대비 외부전력 필요량(ED) (외부전력 필요량(ED)/전력필요량(TD))은 대체적으로 0부터 1까지의 범위 갖는 값으로서, 외부전력 필요 비율이라 할 수 있다. That is, the external power requirement ED (external power requirement ED / power requirement TD) relative to the electric power demand TD is a value having a range from 0 to 1, and may be referred to as an external power requirement ratio.

한편 이 외부전력 필요 비율에 외부전력요금(EP)을 곱하게 되기 때문에, 전력필요량(TD) 대비 외부전력 필요량(ED)이 외부전력요금(EP)에 대한 실질 인정 비율로도 생각될 수 있다. On the other hand, since the external power need is multiplied by the external power rate EP, the external power demand ED relative to the power demand TD can also be regarded as the actual recognition rate for the external power rate EP.

앞의 예의 경우, 외부전력 필요 비율 및 외부전력 요금(EP)에 대한 실질 인정 비율이 0.85이기 때문에, 외부전력단가(EP)는 100원/kwh인데 비해, 수정 전력 요금(CP)는 85원/kwh가 되는 것이다. In the case of the previous example, the external power unit cost (EP) is 100 won / kwh, whereas the modified power rate (CP) is 85 won / kW, because the actual power rate is 0.85. kwh.

즉 총 전력 필요량을 100으로 보았을 때 이중 15%는 내부 전력이 포함되어 있으므로, 15%에 해당하는 내부 전력 단가는 0이 되기 때문에, 외부 전력 단가를 85%만을 인정하는 것이다.In other words, when the total power requirement is 100, 15% of the internal power is included, and thus, the internal power unit price corresponding to 15% becomes 0, so only the external power unit unit is recognized as 85%.

한편, 상기 외부전력 필요량(ED)이 0인지 아니면 그 이상인지 판단하는 S805의 판단단계에서, 만약 외부전력 필요량(ED)가 0 또는 0 이하인 경우, 수정 전력 요금 산출부(도5참조, 36)는 수정 전력 요금(CP)를 0으로 결정한다.(S807). On the other hand, in the determination step of determining whether the external power required amount (ED) is 0 or more, if the external power required amount (ED) is 0 or 0 or less, the modified power rate calculation unit (see Fig. 5, 36) Determines the modified power rate CP to 0 (S807).

이는 수정 전력 요금(CP)가 마이너스 값을 갖는 경우, 이를 그대로 상기 제어부(도5참조, 35)에 전달할 경우, 상기 제어부(35)가 그 의미를 이해하지 못할 수 있기 때문에 요금 개념상 최하 요금의 개념인 0원/kwh으로 결정하는 것이다.This is because if the modified power rate CP has a negative value, and if it is transmitted to the control unit (see FIG. 5 and 35) as it is, the control unit 35 may not understand the meaning, the lowest rate in terms of the rate concept. It is decided by the concept of 0 won / kwh.

한편, 편의상 S804 단계 내지 S807 단계, 및 수학식 1 및 수학식 2로 나누어 설명하였지만, 다음 수학식 3과 같이 하나의 스텝에 의해 수정 전력 요금 정보(CP)가 산출될 수 있다.
On the other hand, for convenience, the description has been made by dividing into steps S804 to S807 and Equations 1 and 2, but the modified power rate information CP may be calculated in one step as shown in Equation 3 below.

여기서, 외부전력 필요량(ED) = 전력 필요량(TD) - 내부전력 공급량(IS)Here, the external power requirements (ED) = power requirements (TD)-internal power supply (IS)

여기서, max(a,b)는 a, b 중 높은 값Where max (a, b) is the higher of a and b

Max 연산자에 의해, 외부전력필요량(ED)이 마이너스 값을 가질 때, 수정 전력 요금 정보(CP)는 최하 0의 값을 갖게 된다.
By the Max operator, when the external power requirement ED has a negative value, the modified power rate information CP has a value of at least zero.

이하, 도 8 및 도 9를 함께 참조하면서, 구체적으로 수정 전력 요금(CP)의 추이를 살펴보고자 한다. Hereinafter, referring to FIG. 8 and FIG. 9, the trend of the modified power rate CP will be described in detail.

우선 도 9를 참조하면, 0부터 t1까지의 구간 중에서 0부터 중반까지는 내부전력 공급량(IS)은 점차 증가하는데 비해, 외부전력 필요량(ED)은 비슷한 수준으로 유지되기 때문에, 내부전력 공급량(IS)에 비한 외부전력 필요량(ED) (즉, 앞서 언급한 외부전력 필요비율)은 점차 감소한다. First, referring to FIG. 9, since the internal power supply IS gradually increases from 0 to mid in a section from 0 to t1, the external power requirement ED is maintained at a similar level, so that the internal power supply IS Compared to the external power requirement (ED) (ie, the external power requirement mentioned above) gradually decreases.

그리고, 시간구간 상 0부터 t1까지의 구간 중에서 0부터 중반까지는, 외부전력단가(EP)가 비슷하게 유지된다. In addition, the external power unit price EP is similarly maintained from 0 to the middle of the interval from 0 to t1 in the time section.

따라서, 외부전력 필요비율이 점차 감소하고 외부 전력 요금 정보(EP)는 비슷하게 유지되는 구간이기 때문에, 0부터 t1 사이의 중반까지는 수정 전력 요금 정보(CP)는 감소한다. Therefore, since the external power required ratio gradually decreases and the external power bill information EP is maintained in a similar manner, the modified power bill information CP decreases from the middle of 0 to t1.

0부터 t1 사이 중 중반 이후에는, 외부전력 필요비율이 점차 감소하지만, 외부전력 요금(EP)의 증가율이 커지기 때문에, 수정 전력 요금 정보(CP)의 감소율도 떨어진다. After the middle of 0 to t1, the external power required ratio gradually decreases, but since the increase rate of the external power rate EP increases, the decrease rate of the modified power rate information CP also falls.

한편 t1 및 t2 사이의 구간에서는, 내부 전력 공급량(IS)가 전력 필요량(TD)를 앞서게 되어 외부전력 필요비율이 0이기 때문에, 수정 전력 요금 정보(CP)는 0이 된다.On the other hand, in the section between t1 and t2, since the internal power supply amount IS precedes the power required amount TD and the external power required ratio is zero, the modified power rate information CP becomes zero.

도8에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 수정 전력 요금 산출부(도5 참조, 36)은 상기 S804 단계 내지 S807 단계를 통해 수정 전력 요금 정보(CP)를 산출하는데, 내부 전력 공급량(IS) 및 전력필요량(TD), 외부전력단가(EP)는 일정 단위의 시간마다 변화하거나 생성될 수 있는 데이터로서, 갱신 주기에 따라 갱신 내지 업데이트 될 수 있다. As shown in FIG. 8, the modified power rate calculator (see FIG. 5) 36 of the present invention calculates modified power rate information CP through steps S804 to S807. The power requirement amount TD and the external power unit price EP are data that may change or be generated at predetermined time intervals, and may be updated or updated according to an update period.

따라서, 수정 전력 요금 정보(CP)를 산출하는 단계 또한, 업데이트된 정보에 따라 일정 주기마다 반복적으로 수행될 수 있다.Therefore, the step of calculating the modified power bill information CP may also be repeatedly performed at regular intervals according to the updated information.

한편, 전력 필요량(TD) 및 내부전력 공급량(IS)이 현재 시간에 대응하는 실측값인 경우, 수정 전력 요금 정보(CP)는 실시간 전력 요금에 해당하고, 전력 필요량(TD) 및 내부전력 공급량(IS)이 미래 시간에 대응하는 예측값인 경우, 수정 전력 요금 정보(CP)는 예측 전력 요금에 해당한다.Meanwhile, when the power requirement amount TD and the internal power supply amount IS are actual values corresponding to the current time, the modified power rate information CP corresponds to a real time power rate, and the power requirement amount TD and the internal power supply amount ( If IS) is a predicted value corresponding to a future time, the modified power rate information CP corresponds to the predicted power rate.

상기 수정 전력 요금 출력부(도5참조, 37)는 산출된 수정 전력 요금정보(CP)를 상기 제어부(35)로 보낸다. The modified power rate output unit (see FIG. 5, 37) transmits the calculated modified power rate information CP to the controller 35.

그러면, 제어부(35)는 상기 수정 전력 요금 정보(CP)를 기반으로 절전 기능을 수행한다. Then, the controller 35 performs a power saving function based on the modified power rate information CP.

예를 들어, 수정 전력 요금 정보(CP)가 소정 기준을 초과하는 경우, 절전 모드를 수행하고, 소정 기준을 하회하는 경우, 비절전 모드로 동작할 수 있다. For example, when the modified power rate information CP exceeds a predetermined criterion, the power saving mode may be performed, and when the modified power bill information CP exceeds the predetermined criterion, the power saving mode CP may operate in the non-sleep mode.

도8 내지 도10에서 이루어지는 수정 전력 요금정보(CP) 산출의 과정은 본 실시예에서 에너지 관리 장치(도5참조, 30)에서 이루어지는 것으로 설명하였으나, 이러한 과정은, 전기제품 내부에서 자체적으로 이루어질 수 있다. 8 to 10, the process of calculating the modified power rate information CP is described as being performed in the energy management apparatus (see FIG. 5 and 30) in the present embodiment. However, this process may be performed in the electrical appliance itself. have.

이하에서는 도6으로 돌아가서 S604 단계 이후의 제어 단계에 대하여 알아보도록 하겠다. Hereinafter, the control step after step S604 will be described with reference to FIG. 6.

S604에서 수정 전력 요금 정보(CP)가 산출된 후, 우선, 외부 전력 요금 정보(EP)가 소정 기준 값을 초과하는 지 판단한다(S605). After the modified power rate information CP is calculated in S604, first, it is determined whether the external power rate information EP exceeds a predetermined reference value (S605).

판단 결과, 외부 전력 요금 정보(EP)가 소정 기준값을 하회하는 경우, 전력 요금이 상대적으로 저렴한 것이기 때문에, 별도의 절전모드를 수행할 필요 없이 사용자가 설정한 운전모드를 그대로 수행한다(S610).As a result of the determination, when the external power rate information EP is lower than a predetermined reference value, since the power rate is relatively inexpensive, the operation mode set by the user is performed as it is without performing a separate power saving mode (S610).

한편, S605 단계에서 외부 전력 요금 정보(EP)가 소정 기준값을 초과하는 경우에는, 수정 전력 요금 정보(CP)가 소정 기준 값을 초과하는지 판단한다(S606).On the other hand, when the external power rate information EP exceeds a predetermined reference value in step S605, it is determined whether the modified power rate information CP exceeds the predetermined reference value (S606).

S606 단계에서 판단결과, 수정 전력 요금 정보(CP)가 소정 기준 값을 초과하는 경우에는 절전강도가 상대적으로 높은 제1운전모드로 전기제품이 동작하도록 제어된다. As a result of the determination in step S606, when the modified power rate information CP exceeds a predetermined reference value, the electrical appliance is controlled to operate in the first operation mode in which the power saving intensity is relatively high.

특히, 복수의 전력소비 유닛이 있는 경우, 일부 또는 전부의 전력소비유닛의 소비전력을 줄이거나, 또는 그 성능을 제한시키거나, 정지시킨다(S607).In particular, when there are a plurality of power consumption units, the power consumption of some or all of the power consumption units is reduced, or the performance thereof is limited or stopped (S607).

또는 복수의 전력소비 유닛 중 전력소비량이 소정 기준 이상이 되는 것의 전력소비량을 줄이는 것도 생각할 수 있다. Alternatively, it is conceivable to reduce the power consumption of the power consumption of the plurality of power consumption units that is equal to or greater than a predetermined reference.

그리고, 제1운전모드 수행을 위하여 보조 전원(자가발전시설, 배터리)의 전력이 공급되는 것이 바람직하다(S608).In addition, it is preferable that power of an auxiliary power source (self-generating facility, battery) is supplied to perform the first operation mode (S608).

그러나, S606단계에서, 수정 전력 요금 정보(CP)가 기준값을 초과하지는 않는 다고 판단되면, 절전모드를 수행하되, 제1운전모드보다는 절전강도가 덜한 제2운전모드로 전기제품이 운전되도록 제어한다(S609).However, if it is determined in step S606 that the modified power rate information CP does not exceed the reference value, the power saving mode is performed, but the electric appliance is controlled to be operated in the second operation mode having a lower power saving intensity than the first operation mode. (S609).

이 경우에서도, 전기 제품에 복수의 전력소비 유닛이 있는 경우, 일부의 전력소비유닛의 소비전력을 줄이거나, 또는 그 성능을 제한시키거나, 정지시킬 것이나, 그 감소 강도 또는 제한 강도는 제1운전모드보다 약할 것이다.Even in this case, when there are a plurality of power consumption units in the electrical appliance, the power consumption of some of the power consumption units will be reduced, or the performance thereof will be limited or stopped, but the reduced strength or the limited strength will be determined by the first operation. It will be weaker than the mode.

그리고, 제2 운전모드에서 구동되는 전력소비 유닛의 수량 또는 전력요금 또는 구동시간은 상기 제1운전모드에서 구동되는 전력소비 유닛의 수량 또는 전력요금 또는 구동시간보다 클 수 있다. The quantity, power rate, or driving time of the power consumption unit driven in the second driving mode may be greater than the quantity, power rate, or driving time of the power consumption unit driving in the first driving mode.

그리고, 각 전기제품이 보조 전원(자가발전시설, 배터리)의 전력을 공급한다(S610). 이때, 보조전원에서 공급되는 전력은 전력소비량이 소정 기준 이하가 되는 저전력 소비 유닛으로 공급되는 것이 바람직하다. Then, each electrical product supplies the power of the auxiliary power source (self-generation facility, battery) (S610). At this time, the power supplied from the auxiliary power source is preferably supplied to the low power consumption unit of which the power consumption is less than a predetermined reference.

도10에서 제1운전모드가 수행되는 경우는 0부터 t3까지의 시간대인데, 이때에는 상기 외부전력 요금 정보(EP)와 상기 수정 전력 요금 정보(CP)가 모두 기준 요금을 초과하는 경우이다. In FIG. 10, when the first operation mode is performed, it is a time period from 0 to t3. In this case, the external power rate information EP and the modified power rate information CP both exceed a reference rate.

그리고, 제2운전모드가 수행되는 경우는 t3부터 t4까지의 시간대 인데, 이때, 외부전력 요금 정보(EP)는 기준 요금을 초과하나, 상기 수정 전력 요금 정보(CP)는 기준 요금을 하회하는 경우이다. When the second operation mode is performed, it is a time period from t3 to t4. In this case, the external power charge information (EP) exceeds the reference charge, but the modified power charge information (CP) is lower than the reference charge. to be.

한편, 전기제품이 제1,2운전모드 또는 사용자의 설정모드로 운전하던 중 상기 부하제어장치로 부터 강제 제어 명령이 입력되었는지 여부를 판단한다. On the other hand, it is determined whether the forced control command is input from the load control device while the electrical appliance is operating in the first or second operation mode or the user setting mode.

여기서, 상기 부하제어장치는 서버와 같은 형태로 운영되며, 이때 각 전력수요처 및 각 전력수요처의 전기제품에는 고유의 ID가 마련된다. 따라서, 상기 부하제어장치는 특정한 ID를 검색하고, 이를 갖고 있는 전력수요처 및 전기제품에 대하여 부하제어 명령을 내릴 수 있는 것이다. Here, the load control device is operated in the form of a server, and at this time, a unique ID is provided for each power demand destination and each electric power demand destination. Therefore, the load control device can search for a specific ID and issue a load control command to the power demander and the electric appliance having the same.

강제 제어 명령이 입력되는 경우에는, 현재 운전모드를 중단하고, 부하제어장치의 강제 제어 명령에 따라서 강제 절전 운전모드를 수행한다(S702, S703).When a forced control command is input, the current operation mode is interrupted and the forced power saving operation mode is performed according to the forced control command of the load control device (S702 and S703).

이와 같이 강제 절전 운전 모드를 수행하도록 제어하는 이유는 상술한 바와 같이 다수의 전력수요처에서 전력소비가 일시적으로 폭증하는 경우, 전력공급량이 모자라서 전체 전력망에 정전사태가 벌어지는 것을 방지하기 위함이다. As described above, the reason for controlling the forced power saving operation mode is to prevent a power outage in the entire power grid due to insufficient power supply when the power consumption temporarily increases in a plurality of power demands.

따라서, 각 전력수요처의 전력 사용의사에 무관하게 전력소비량을 특정 시간동안 줄이는 것이 본 제어흐름의 핵심이다. Therefore, reducing the power consumption for a certain time regardless of the power usage intention of each power source is the core of this control flow.

여기서, 강제 절전운전모드는 본 발명에서 제1운전모드보다 절전강도가 더 강할 것이며, 이 경우에도 복수의 전력소비유닛 중 일부 또는 전부의 전력소비량이 강제적으로 감소하여, 전력소비 유닛의 성능이 제한된다. Here, the forced power saving operation mode will be stronger than the first operation mode in the present invention, even in this case, the power consumption of some or all of the plurality of power consumption units is forcibly reduced, so that the performance of the power consumption unit is limited. do.

또는, 복수의 전력소비 유닛 중 상대적으로 높은 전력량을 소비하는 전력소비 유닛이나 소정 기준 전력 이상을 소비하는 전력 소비유닛의 성능을 제한할 수도 있으며, 그 구동시간을 제한할 수 있다. Alternatively, the performance of the power consumption unit that consumes a relatively high amount of power among the plurality of power consumption units or the power consumption unit that consumes a predetermined reference power or more may be limited, and the driving time thereof may be limited.

또는, 일부 전력소비유닛은 구동하고, 다른 전력소비유닛은 일시적으로 그 운전을 정지하는 것도 생각할 수 있다. Alternatively, it is conceivable that some of the power consumption units are driven and other power consumption units are temporarily stopped.

아니면, 상시 구동이 필요한 냉장고와 같은 전기제품에 대한 전력소비는 유지하면서, 세탁기나 건조기와 같이 구동 시간이 지연되어도 무방한 전기제품에 대한 전력소비는 중단되거나 그 전력소비량이 감소되도록 제어할 수도 있다. Alternatively, while maintaining the power consumption of electrical appliances such as refrigerators that require constant driving, the power consumption of the electrical appliances, such as washing machines or dryers, may be stopped or the power consumption may be reduced. .

이러한 강제 절전 운전 모드를 통하여 일시적인 전력수요 집중에 따른 소비전력량의 급격한 상승을 억제할 수 있다. Through such a forced power saving operation mode, it is possible to suppress a sudden increase in the amount of power consumed by temporary concentration of power demand.

한편, 소정 시간이 경과한 이후에, 상기 강제 제어 종료 명령이 입력되었는지 판단하고(S704), 그러한 경우, 강제 제어 명령에 따른 제어를 종료하고, 강제 제어 명령 입력 직전의 운전모드를 다시 수행한다(S705).On the other hand, after a predetermined time has elapsed, it is determined whether the forced control end command has been input (S704), and in such a case, the control according to the forced control command is terminated, and the operation mode immediately before the forced control command input is performed again ( S705).

도11을 참조하여 전력회사/부하제어 장치와, 스마트 디바이스들 간의 순차적인 제어흐름에 관하여 알아보도록 하겠다.A sequential control flow between the utility company / load control device and smart devices will be described with reference to FIG. 11.

여기서는 전기제품의 제어가 에너지 관리 장치 또는 전기제품을 제어하는 스마트 서버의 중개를 통하여 이루어지는 것을 나타냈다. Here, the control of the electrical appliance is shown through the mediation of the energy management device or the smart server controlling the electrical appliance.

그러나, 상기 제어부나 인터페이스 부, 수정전력요금정보 산출부, 상기 수정전력요금 정보 출력부 등이 상기 실내기 및/또는 상기 실외기에 마련되어서, 실내기 및/또는 실외기 자체 제어로도 실내기 및 실외기의 운전이 이루어질 수 있다. However, the control unit, the interface unit, the modified power rate information calculating unit, the modified power rate information output unit, etc. are provided in the indoor unit and / or the outdoor unit, so that the indoor unit and / or the outdoor unit can be operated by the indoor unit and / or the outdoor unit itself. Can be done.

또한, 실내기 및/또는 실외기 자체 제어가 가능한 경우, 상기 제어부나 인터페이스 부, 수정전력요금정보 산출부, 상기 수정전력요금 정보 출력부가 상기 실내기 및/또는 실외기와 별도의 외부 구성요소로 마련되어 전력요금정보를 산출할 수 있거나, 강제 제어명령을 수신할 수 있다. In addition, when the indoor unit and / or the outdoor unit can be controlled by itself, the controller or interface unit, the modified power rate information calculating unit, and the modified power rate information output unit are provided as separate external components from the indoor unit and / or the outdoor unit, and the power rate information. May be calculated or a forced control command may be received.

우선, 전력회사에서 외부 전력 요금을 송신하면, 상기 에너지 관리 장치 또는 스마트 서버는 내부 전력공급을 파악하고, 이를 토대로 수정 전력 요금 정보를 산정한다. First, when an electric power company transmits an external power rate, the energy management device or smart server grasps an internal power supply and calculates corrected power rate information based on this.

그리고, 외부 전력 요금 정보 및 수정전력 요금 정보에 근거한 제어 명령을 전기제품으로 송신한다. 이때 제어 명령은 절전을 위한 제1,2운전모드 또는 사용자 설정모드로 전기제품이 구동되도록 제어하는 것이 될 것이다. Then, a control command based on the external power fee information and the modified power fee information is transmitted to the electrical appliance. In this case, the control command may be to control the electric appliance to be driven in the first and second operation modes or the user setting mode for power saving.

전기제품은 이러한 제어 명령을 받고 그 제어 명령에 근거한 운전을 수행하고, 현재 전기제품의 상태를 상기 에너지 관리 장치 또는 스마트 서버에 송신한다. The electrical appliance receives this control command and performs an operation based on the control command, and transmits the current electrical appliance status to the energy management device or smart server.

그에 따라서 상기 에너지 관리 장치 또는 스마트 서버에서는 상기 전기제품들의 현재 상태 정보(소비전력 정보, 운전모드 정보)를 지속적으로 관측할 수 있다. Accordingly, the energy management device or the smart server can continuously observe the current state information (power consumption information, driving mode information) of the electrical appliances.

한편, 전기제품이 특정한 운전모드로 동작하던 중에, 갑작스런 소비전력 증가로 인하여 전력 소비를 억제할 필요가 인식되는 경우, 부하제어 장치의 강제 제어가 상기 에너지 관리 장치 또는 스마트 서버에 송신된다. On the other hand, when the electrical appliance is operating in a specific operation mode, when it is recognized that the need to suppress the power consumption due to the sudden increase in power consumption, forced control of the load control device is transmitted to the energy management device or the smart server.

강제 제어 명령을 수신한 상기 에너지 관리 장치 또는 스마트 서버는 특정 전기제품에 대한 현재 운전모드 중단을 명령하고, 강제 제어 명령에 따른 강제 절전운전모드가 수행되도록 제어 명령을 해당 전기제품으로 송신한다. The energy management device or the smart server receiving the forced control command instructs the current operation mode to be stopped for the specific electrical appliance, and transmits a control command to the corresponding electrical appliance to perform the forced power saving operation mode according to the forced control instruction.

해당 강제절전운전모드에 관한 명령을 수신받은 전기제품은 그에 따라서 현재 수행 중인 운전모드를 중단하고, 강제 절전 운전모드를 수행한다. The electrical appliance that has received the command regarding the forced power saving operation mode stops the current operation mode accordingly and performs the forced power saving operation mode.

그리고, 강제 절전 운전모드에 따른 전기제품의 상태정보가 상기 에너지 관리 장치 또는 스마트 서버로 송신된다.The state information of the electric appliance according to the forced power saving operation mode is transmitted to the energy management apparatus or the smart server.

그리고, 상기 에너지 관리 장치 또는 스마트 서버는 댁내 전력상태에 관한 상태정보를 상기 부하제어장치로 송신하여, 상기 부하 제어장치에서 현재의 전력상태를 관측할 수 있도록 한다. Then, the energy management device or smart server transmits the state information about the home power state to the load control device, so that the load control device can observe the current power state.

이후, 전력수요에 비하여 전력공급량이 여유가 있다는 등의 강제 제어 명령 해제 사유가 발생하거나, 또는 소정 시간이 경과하여 강제제어 상황이 해제되거나, 또는 강제 제어 종료 명령이 입력되는 경우, 이러한 강제 제어 종료 명령이 상기 에너지 관리 장치 또는 스마트 서버로 송신된다.Subsequently, when the reason for canceling the forced control command such as the power supply amount is sufficient compared to the power demand, or the forced control situation is released after a predetermined time elapses, or the forced control termination command is input, such forced control termination A command is sent to the energy management device or smart server.

강제 제어 종료 명령을 수신한 상기 에너지 관리 장치 또는 스마트 서버는 상기 현재 강제 절전 운전을 수행하고 있는 특정 전기제품에 강제 절전 종료 명령을 내리고, 강제 절전 운전 직전의 운전모드가 수행되도록 명령을 내린다.The energy management device or the smart server which has received the forced control end command issues a forced power saving end command to the specific electric appliance that is currently performing the forced power saving operation, and commands the operation mode immediately before the forced power saving operation to be performed.

그에 따라서, 해당 전기 제품에서는 강제 절전 운전모드를 종료하고, 그 직전의 운전모드를 재개하여 수행한다.Accordingly, the electric appliance ends the forced power saving operation mode and resumes the operation mode immediately before that.

그리고, 전기제품에서 수행되고 있는 현재 운전모드와 관련된 상태정보를 상기 에너지 관리 장치 또는 스마트 서버에 송신한다. Then, the state information related to the current operation mode being performed in the electrical appliance is transmitted to the energy management apparatus or the smart server.

도11에서 전력회사 또는 부하제어장치와 전기제품 간의 직접적인 통신이 이루어지는 경우에는, 상술한 설명에서 에너지 관리 장치 또는 스마트 서버의 역할은 인터페이스 부와 제어부가 수행할 것이고, 이들의 명령은 각 전기제품에서의 전력소비유닛이 수행할 것이다. In FIG. 11, when direct communication is performed between the electric company or the load control device and the electric appliance, the role of the energy management device or the smart server in the above description will be performed by the interface unit and the control unit, and their commands are performed in each electric appliance. The power consumption unit will perform.

따라서, 이러한 제어흐름을 통하여 전기제품이나 에너지 관리 장치를 포함한 스마트 디바이스에 대한 다양한 형태의 절전운전이 수행될 수 있다. Therefore, various forms of power saving operation for a smart device including an electrical appliance or an energy management device may be performed through the control flow.

30: 에너지 관리 장치 34: 인터페이스부
34a: 외부전력 요금정보 수신부 34b: 내부 전력 공급량 검출부
34c: 필요량 획득부 35: 제어부
36: 수정 전력 요금 정보 산출부 37: 수정 전력 요금 정보 출력부
100: 전기 제품 101e~104e: 제1전력소비유닛
101f~104f: 제2전력소비유닛30: energy management device 34: interface unit
34a: External power bill information receiver 34b: Internal power supply detector
34c: required amount acquisition unit 35: control unit
36: modified power bill information calculating unit 37: modified power bill information output unit
100: electrical appliances 101e ~ 104e: first power consumption unit
101f to 104f: second power consumption unit

Claims

In a smart device for monitoring and controlling the operation of electrical appliances,
An interface unit for recognizing external electric power charge information and an external forced control command for the electric appliance, and recognizing the amount of available electric power of an auxiliary power source in the home;
Is connected to the interface unit, and controls the operation of the electrical appliance based on the external power rate information and the modified power rate information derived based on the ratio of the available power of the auxiliary power to the power requirements of the home, And a control unit for controlling the electric appliance based on the forced control command in preference to the control command based on the revised power rate information.

The method of claim 1,
The control unit stops the operation control of the electrical appliance based on the modified power rate information when the mandatory control command is input during the operation control of the electrical appliance based on the modified power rate information, and controls the control command of the load control device. Smart device, characterized in that for controlling the operation of the electrical appliance based.

The method of claim 1,
The controller determines whether the received external power bill information and the modified power bill information exceed a predetermined reference value,
When the external power bill information and the modified power bill information exceeds a predetermined reference value, the electrical appliance controls to perform the first operation mode,
When the external power bill information exceeds a predetermined reference value, and the corrected power bill information is less than a predetermined reference value, the electric appliance controls to perform a second operation mode in which power consumption is greater than that of the first operation mode. Smart device.

The method of claim 2,
The control unit is a smart device, characterized in that for controlling the internal power supply amount of the auxiliary power source when performing the second operation mode of the electrical appliance.

The method of claim 4, wherein
The first driving mode is a smart device, characterized in that to limit the performance of at least one of the plurality of power consumption unit or to stop the operation.

The method of claim 3,
Smart device, characterized in that for limiting the performance of the power consumption unit having a relatively high power consumption or consumes more than a predetermined reference power of the plurality of power consumption unit in the first operation mode.

The method of claim 4, wherein
Smart device, characterized in that the quantity or power rate or driving time of the power consumption unit is driven in the second driving mode is greater than the quantity, power rate or driving time of the power consumption unit is driven in the first driving mode.

The method of claim 4, wherein
Smart device, characterized in that the power supplied from the auxiliary power supply when performing the second operation mode is supplied to a low power consumption unit that the power consumption is less than a predetermined reference.

The method of claim 1,
The correction power bill information calculation is calculated in consideration of the ratio of the power supplied from the system power associated with the external power bill information and the power supplied from the auxiliary power available at a lower price than the external power bill information. Smart devices.

The method of claim 3,
The controller controls the power consumption of the electrical appliance according to the control command of the load control device to be less than the power consumption according to the first driving mode.

The method of claim 1,
The modified power rate information is calculated by multiplying the ratio of the required amount of external power to the required amount of power in the home by the power rate information per unit time.

The method of claim 11,
The power required amount, the available power amount of the auxiliary power source, and the external power rate information are received or obtained at a predetermined unit of time, and the modified power rate information is calculated at a predetermined unit of time.

The method of claim 1,
The smart device is provided in the electrical appliance, or a smart device, characterized in that provided as a separate component from the electrical appliance.

The method of claim 1,
A modified power rate information calculating unit provided in the electric product or provided as a separate component from the electric product, communicable with the interface unit, and calculating the modified power rate information;
The modified power rate information provided in the electrical product or provided as a separate component from the electrical product, and provided to communicate with the modified power rate information calculating unit and the controller. Smart device characterized in that it further comprises a modified power rate calculator for outputting to the control unit.