(57)【要約】      （修正有）【課題】小売店に対して、電気供給者と電気使用者との間に締結する契約電力を合理的に推薦し、電気使用者のエネルギー使用状態情報を提供して、エネルギー節減を誘導できるエネルギー管理装置及び方法を提供する。【解決手段】商店のエネルギーを管理するエネルギー管理装置のエネルギー管理プログラムは、商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する受信モジュール３０１及び冷暖房電力使用量を除いた電力使用量データを用いて基準時間の間の最大電力使用量を算出し、前記基準時間の間の最大電力使用量に基づいて電力量単位時間の間の電力使用量を算出し、前記電力量単位時間の間の電力使用量に冷暖房機の定格消費電力を合算して推薦契約電力を算出する契約電力算出モジュール３０３を含む。【選択図】図５
2018022443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商店のエネルギーを管理するエネルギー管理装置において、
前記商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する受信モジュールと、
冷暖房電力使用量を除いた電力使用量データを用いて基準時間の間の最大電力使用量を算出し、前記基準時間の間の最大電力使用量に基づいて電力量単位時間の間の電力使用量を算出し、前記電力量単位時間の間の電力使用量に冷暖房機の定格消費電力を合算して推薦契約電力を算出する契約電力算出モジュールと、を含むエネルギー管理装置。
【請求項２】
前記契約電力算出モジュールは、前記電力量単位時間の間の電力使用量に冷暖房機の定格消費電力を合算した後、バッファ係数を乗じて推薦契約電力を算出することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー管理装置。
【請求項３】
前記基準時間は、電気供給者が契約電力違反を判断する時間であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエネルギー管理装置。
【請求項４】
前記契約電力算出モジュールは、前記基準時間Ａより短時間Ｂの電力使用量のＮ区間（ＮはＡ／Ｂ）移動和のうち最大値を前記基準時間の間の最大電力使用量として決定することを特徴とする請求項３に記載のエネルギー管理装置。
【請求項５】
前記基準時間は、電気供給者が契約電力違反を判断する時間より短時間であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエネルギー管理装置。
【請求項６】
商店のエネルギーを管理するエネルギー管理装置において、
前記商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する受信モジュールと、
一定期間の冷暖房電力使用量を除いた電力使用量データを用いて固定負荷電力使用量を算出し、前記一定期間で冷暖房電力使用量を含む電力使用量が前記固定負荷電力使用量以上である時間区間を確認し、該確認された時間区間の電力使用量と前記固定負荷電力使用量との比率の和を固定電力倍率として算出する固定電力倍率管理モジュールと、を含むエネルギー管理装置。
【請求項７】
前記固定電力倍率管理モジュールは、前記一定期間内で、基準時間Ｔ１の電力使用量のうち最大電力使用量を前記固定負荷電力使用量として決定することを特徴とする請求項６に記載のエネルギー管理装置。
【請求項８】
前記固定電力倍率管理モジュールは、前記基準時間Ｔ１より短時間Ｔ２の電力使用量のＭ区間（ＭはＴ１／Ｔ２）移動和のうち最大値を前記固定負荷電力使用量として決定することを特徴とする請求項７に記載のエネルギー管理装置。
【請求項９】
前記固定電力倍率管理モジュールは、少なくとも２つの商店の固定電力倍率の平均と各商店の固定電力倍率との比率を比較固定電力倍率として算出することを特徴とする請求項６ないし請求項８のうちいずれか１項に記載のエネルギー管理装置。
【請求項１０】
前記固定電力倍率管理モジュールは、前記比率の和の平均を固定電力倍率として算出することを特徴とする請求項６ないし請求項８のうちいずれか１項に記載のエネルギー管理装置。
【請求項１１】
商店のエネルギーを管理するエネルギー管理装置において、
前記商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する受信モジュールと、
一定期間の前記電力使用量データを用いて、現在契約電力を一定値ほど減少させながら、減少前の契約電力による電気料金と比べた電気料金の利得と損失との和を算出し、該電気料金の利得と損失との和が０以上になる最も小さい契約電力を適正契約電力として選択する契約電力倍率管理モジュールと、を含むエネルギー管理装置。
【請求項１２】
前記契約電力倍率管理モジュールは、
前記一定期間の月毎に電気料金の利得及び損失を算出するが、
前記電気料金として、基準時間の間の電力使用量が前記一定値ほど減少させた契約電力より小さい場合は減少前契約電力と減少後契約電力との差を用いて、基準時間の間の電力使用量が前記一定値ほど減少させた契約電力より大きい場合は前記基準時間の間の電力使用量と前記減少後契約電力との差にペナルティ付加比率を乗じた値を用いることを特徴とする請求項１１に記載のエネルギー管理装置。
【請求項１３】
前記基準時間は、電気供給者が契約電力違反を判断する時間であり、
前記契約電力倍率管理モジュールは、前記基準時間Ｔ１より短時間Ｔ２の電力使用量のＭ区間（ＭはＴ１／Ｔ２）移動和のうち最大値を前記基準時間の間の電力使用量として用いることを特徴とする請求項１２に記載のエネルギー管理装置。
【請求項１４】
商店のエネルギーを管理するエネルギー管理装置において、
前記商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する受信モジュールと、
一定期間の前記電力使用量データを用いて基準時間Ｔ１より短時間Ｔ２の電力使用量のＭ区間（ＭはＴ１／Ｔ２）移動和のうち最大値を算出し、該最大値と現在契約電力との比率を契約電力倍率として出力する契約電力倍率管理モジュールと、を含むエネルギー管理装置。
【請求項１５】
商店のエネルギーを管理するエネルギー管理装置において、
過去電気料金データ及び前記商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する受信モジュールと、
前記過去電気料金データを用いて電力量単位時間の間の電力使用量を算出し、該電力量単位時間の間の電力使用量と現在契約電力を用いて比較契約電力倍率を算出する契約電力倍率管理モジュールと、を含むエネルギー管理装置。
【請求項１６】
エネルギー管理装置のエネルギー管理方法において、
商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する段階と、
冷暖房電力使用量を除いた電力使用量データを用いて基準時間の間の最大電力使用量を算出する段階と、
前記基準時間の間の最大電力使用量に基づいて電力量単位時間の間の電力使用量を算出し、前記電力量単位時間の間の電力使用量に冷暖房機の定格消費電力を合算して推薦契約電力を算出する段階と、を含むエネルギー管理方法。
【請求項１７】
エネルギー管理装置のエネルギー管理方法において、
商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する段階と、
一定期間の冷暖房電力使用量を除いた電力使用量データを用いて固定負荷電力使用量を算出する段階と、
前記一定期間で冷暖房電力使用量を含む電力使用量が前記固定負荷電力使用量以上である時間区間を確認する段階と、
前記確認された時間区間の電力使用量と前記固定負荷電力使用量との比率の和を固定電力倍率として算出する段階と、を含むエネルギー管理方法。
【請求項１８】
エネルギー管理装置のエネルギー管理方法において、
商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する段階と、
一定期間の前記電力使用量データを用いて、現在契約電力を一定値ほど減少させながら、減少前の契約電力による電気料金と比べた電気料金の利得と損失との和を算出し、該電気料金の利得と損失との和が０以上になる最も小さい契約電力を適正契約電力として選択する段階と、を含むエネルギー管理方法。
【請求項１９】
エネルギー管理装置のエネルギー管理方法において、
商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する段階と、
一定期間の前記電力使用量データを用いて基準時間Ｔ１より短時間Ｔ２の電力使用量のＭ区間（ＭはＴ１／Ｔ２）移動和のうち最大値を算出する段階と、
前記最大値と現在契約電力との比率を契約電力倍率として出力する段階と、を含むエネルギー管理方法。
【請求項２０】
エネルギー管理装置のエネルギー管理方法において、
過去電気料金データ及び前記商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する段階と、
前記過去電気料金データを用いて電力量単位時間の間の電力使用量を算出する段階と、
前記電力量単位時間の間の電力使用量と現在契約電力を用いて比較契約電力倍率を算出する段階と、を含むエネルギー管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー管理のためのエネルギー管理装置及び方法に関し、より詳しくは、電気供給者と電気使用者との間に締結する契約電力などを推薦し、電気使用者のエネルギー使用状態情報を提供するエネルギー管理装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
普段、家庭や企業では多くの機器を使用し、多量の電力を消費しており、多くの企業ではグリーンＩＴ政策に合わせてエネルギー効率を向上できる様々なアイディア及び製品を提案している。その中、エネルギー節減アルゴリズムを開発し、それを実生活に適用しようとする多様な試みが展開されている。特に、エネルギー管理システム（ＥＭＳ：ＥｎｅｒｇｙＭａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）はビル自動制御システムに多く適用され、韓国特許公開第１０−２００９−００６６１０７号公報に開示された技術が代表的に挙げられる。
【０００３】
このようなエネルギー管理システムは、殆どがビルのような単位建物のみに適用され、多数の一般小売店には適用されていない。従来のエネルギー管理システムを適用するためには、単一小売店に直接エネルギー管理システムが適用されねばならないが、零細小売店の特性上、費用負担と管理の問題から小売店単独でエネルギー管理システムを利用するには限界がある。
【０００４】
一方、近年フランチャイズ事業が活発に展開され、フランチャイズ事業の加盟店である小売店は店舗の規模や営業方式が類似する。殆どのフランチャイズ事業の場合は、加盟店の電気料金の５０％を本社が支援する。２４時間運営されるコンビニのような加盟店は、電気料金が費用の大部分を占めているため、本社及び加盟店ともに電気料金の負担を軽減できるエネルギー管理システムを必要としている。
【０００５】
韓国の電気料金は、基本料金と使用量料金とに大きく分けられるが、韓国だけでなく、殆どの国で適用する料金構造である。基本料金は電気事業者と使用者との間の契約に基づく料金であり、契約電力、最大需要電力、そして超過使用付加金に関連する。使用量料金は、電気使用場所で所定期間使用された電気使用量を計量し、料金単価を適用して計算される。
【０００６】
このように基本料金と使用量料金のうち基本料金は契約電力に関連する。契約電力とは、電気使用者が電気供給者に要請する最大使用電力であると表現できる。例えば、任意の使用者が電気供給者と契約電力３０ｋＷの電力契約を締結するということは、如何なる場合でもその使用者は３０ｋＷを超える電力は使用しないという双方の契約である。このような契約により、使用者が最大３０ｋＷの電力を使用できるように、電気供給者は供給設備を備えて電力を供給するようになる。
【０００７】
このように電気供給者と電気使用者とは最大使用電力に基づいた電力契約を締結するが、使用者がこの契約事項、すなわち契約電力を超えて電力を使用するようになれば、電気供給者は加算金を賦課する。該加算金が超過使用負担金である。
【０００８】
電気供給者は、電気使用者の月平均電力使用量に関係なく、いつでもその最大電力、すなわち契約電力を使用可能な供給設備を備えておかねばならない。しかし、最近まで使用されている機械式電力量計では、低圧顧客の最大使用電力を確認することができない。最大使用電力を計量可能な機械式電力量計もあるが、相対的に高価であるため、大容量顧客である高圧顧客のみに限って適用し、低圧顧客には使用電力量のみを計量する普通の電力量計を供給している。したがって、最近まで、韓国の電気供給者である韓国電力では、唯一の計量値である月使用電力量に基づいて低圧顧客の契約電力を超える電力使用を判断するしかなかった。すなわち、月電力使用量が、最大電力、すなわち契約電力で４５０時間以上連続して使用した使用量に該当する場合に、契約電力違反による加算金を賦課する消極的な方式を用いている。
【０００９】
しかし、ＩＴと電力電子技術の発展により、電子式電力量計が次々と開発され、最近は電子式電力量計が機械式より安価に供給され、今後のすべての電力量計が電子式に交替される予定である。このような環境変化により、電気供給者は今まで管理できなかった低圧顧客の最大使用電力をリアルタイムで計量できるようになり、約款変更を通じて、月単位ではなく短時間単位の使用量が契約電力を超えれば直ちに超過使用付加金を賦課している。
【００１０】
これにより、低圧顧客、例えば小売店は非常に不利な状況に置かれる。例えば、正常な電気使用状態では問題ないが、大容量機器の起動、設備故障の瞬間、または突然の高温または低温の気象変化時、冷暖房機器のフル稼動により、非正常的な瞬間電力使用が必要な場合があるが、現在の超過使用付加金方式を適用すれば、不可避に超過使用料金を負担するようになるという問題点がある。
【００１１】
そして、通常小売店が電気供給者と締結する契約電力は、特別な基準がなく、小売店が備える電力消費機器の消費電力を単に合算した後、その２、３倍を契約電力として設定して電力契約を締結する。したがって、小売店が実際に使用する電力は契約電力より非常に小さく、不要に高い電気料金を納めている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、小売店に対して、電気供給者と電気使用者との間に締結する契約電力を合理的に推薦し、電気使用者のエネルギー使用状態情報を提供して、エネルギー節減を誘導できるエネルギー管理装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明の他の目的及び長所は、下記する説明によって理解でき、本発明の実施例によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を達成するため、本発明の一態様による、商店のエネルギーを管理するエネルギー管理装置は、前記商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する受信モジュール；及び冷暖房電力使用量を除いた電力使用量データを用いて基準時間の間の最大電力使用量を算出し、前記基準時間の間の最大電力使用量に基づいて電力量単位時間の間の電力使用量を算出し、前記電力量単位時間の間の電力使用量に冷暖房機の定格消費電力を合算して推薦契約電力を算出する契約電力算出モジュール；を含む。
【００１５】
前記契約電力算出モジュールは、前記電力量単位時間の間の電力使用量に冷暖房機の定格消費電力を合算した後、バッファー係数を乗じて推薦契約電力を算出することができる。
【００１６】
前記基準時間は、電気供給者が契約電力違反を判断する時間であり得る。
【００１７】
前記契約電力算出モジュールは、前記基準時間Ａより短時間Ｂの電力使用量のＮ区間移動和のうち最大値を前記基準時間の間の最大電力使用量として決定することができる。ここで、前記ＮはＡ／Ｂである。
【００１８】
前記基準時間は、電気供給者が契約電力違反を判断する時間より短時間であり得る。
【００１９】
上記の課題を達成するため、本発明の他の態様による、商店のエネルギーを管理するエネルギー管理装置は、前記商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する受信モジュール；及び一定期間の冷暖房電力使用量を除いた電力使用量データを用いて固定負荷電力使用量を算出し、前記一定期間で冷暖房電力使用量を含む電力使用量が前記固定負荷電力使用量以上である時間区間を確認し、該確認された時間区間の電力使用量と前記固定負荷電力使用量との比率の和を固定電力倍率として算出する固定電力倍率管理モジュール；を含む。
【００２０】
前記固定電力倍率管理モジュールは、前記一定期間内で、基準時間Ｔ１の電力使用量のうち最大電力使用量を前記固定負荷電力使用量として決定することができる。
【００２１】
前記固定電力倍率管理モジュールは、前記基準時間Ｔ１より短時間Ｔ２の電力使用量のＭ区間移動和のうち最大値を前記固定負荷電力使用量として決定することができる。ここで、前記ＭはＴ１／Ｔ２である。
【００２２】
前記固定電力倍率管理モジュールは、少なくとも２つの商店の固定電力倍率の平均と各商店の固定電力倍率との比率を比較固定電力倍率として算出することができる。
【００２３】
前記固定電力倍率管理モジュールは、前記比率の和の平均を固定電力倍率として算出することができる。
【００２４】
上記の課題を達成するため、本発明のさらに他の態様による、商店のエネルギーを管理するエネルギー管理装置は、前記商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する受信モジュール；及び一定期間の前記電力使用量データを用いて、現在契約電力を一定値ほど減少させながら、減少前の契約電力による電気料金と比べた電気料金の利得と損失との和を算出し、該電気料金の利得と損失との和が０以上になる最も小さい契約電力を適正契約電力として選択する契約電力倍率管理モジュール；を含む。
【００２５】
前記契約電力倍率管理モジュールは、前記一定期間の月毎に電気料金の利得及び損失を算出するが、前記電気料金として、基準時間の間の電力使用量が前記一定値ほど減少させた契約電力より小さい場合は減少前契約電力と減少後契約電力との差を用いて、基準時間の間の電力使用量が前記一定値ほど減少させた契約電力より大きい場合は前記基準時間の間の電力使用量と前記減少後契約電力との差にペナルティ付加比率を乗じた値を用いることができる。
【００２６】
前記基準時間は、電気供給者が契約電力違反を判断する時間であり、前記契約電力倍率管理モジュールは、前記基準時間Ｔ１より短時間Ｔ２の電力使用量のＭ区間移動和のうち最大値を前記基準時間の間の電力使用量として用いる。ここで、前記ＭはＴ１／Ｔ２である。
【００２７】
上記の課題を達成するため、本発明のさらに他の態様による、商店のエネルギーを管理するエネルギー管理装置は、前記商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する受信モジュール；及び一定期間の前記電力使用量データを用いて基準時間Ｔ１より短時間Ｔ２の電力使用量のＭ区間移動和のうち最大値を算出し、該最大値と現在契約電力との比率を契約電力倍率として出力する契約電力倍率管理モジュール；を含む。ここで、前記ＭはＴ１／Ｔ２である。
【００２８】
上記の課題を達成するため、本発明のさらに他の態様による、商店のエネルギーを管理するエネルギー管理装置は、過去電気料金データ及び前記商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する受信モジュール；及び前記過去電気料金データを用いて電力量単位時間の間の電力使用量を算出し、該電力量単位時間の間の電力使用量と現在契約電力を用いて比較契約電力倍率を算出する契約電力倍率管理モジュール；を含む。
【００２９】
上記の課題を達成するため、本発明のさらに他の態様による、エネルギー管理装置のエネルギー管理方法は、商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する段階；冷暖房電力使用量を除いた電力使用量データを用いて基準時間の間の最大電力使用量を算出する段階；及び前記基準時間の間の最大電力使用量に基づいて電力量単位時間の間の電力使用量を算出し、前記電力量単位時間の間の電力使用量に冷暖房機の定格消費電力を合算して推薦契約電力を算出する段階；を含む。
【００３０】
上記の課題を達成するため、本発明のさらに他の態様による、エネルギー管理装置のエネルギー管理方法は、商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する段階；一定期間の冷暖房電力使用量を除いた電力使用量データを用いて固定負荷電力使用量を算出する段階；前記一定期間で冷暖房電力使用量を含む電力使用量が前記固定負荷電力使用量以上である時間区間を確認する段階；及び前記確認された時間区間の電力使用量と前記固定負荷電力使用量との比率の和を固定電力倍率として算出する段階；を含む。
【００３１】
上記の課題を達成するため、本発明のさらに他の態様による、エネルギー管理装置のエネルギー管理方法は、商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する段階；及び一定期間の前記電力使用量データを用いて、現在契約電力を一定値ほど減少させながら、減少前の契約電力による電気料金と比べた電気料金の利得と損失との和を算出し、該電気料金の利得と損失との和が０以上になる最も小さい契約電力を適正契約電力として選択する段階；を含む。
【００３２】
上記の課題を達成するため、本発明のさらに他の態様による、エネルギー管理装置のエネルギー管理方法は、商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する段階；一定期間の前記電力使用量データを用いて基準時間Ｔ１より短時間Ｔ２の電力使用量のＭ区間移動和のうち最大値を算出する段階；及び前記最大値と現在契約電力との比率を契約電力倍率として出力する段階；を含む。ここで、前記ＭはＴ１／Ｔ２である。
【００３３】
上記の課題を達成するため、本発明のさらに他の態様による、エネルギー管理装置のエネルギー管理方法は、過去電気料金データ及び前記商店の電力量計から伝送された電力使用量データを受信する段階；前記過去電気料金データを用いて電力量単位時間の間の電力使用量を算出する段階；前記電力量単位時間の間の電力使用量と現在契約電力を用いて比較契約電力倍率を算出する段階；を含む。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、電力消費者が有している電力消費機器の定格消費電力を単純合算して契約電力を推薦せず、電子式電力量計で収集する電力使用量データを用いて契約電力を算出し推薦することで、実際の使用量に最適な契約電力を推薦でき、電力消費者の電気料金負担を軽減させることができる。
【００３５】
また、本発明は、電力消費者のエネルギー使用状態を数値化して提供することで、エネルギー節減可能性を判断することができる。
【００３６】
また、本発明は、電力消費者のエネルギー使用状態を他の電力消費者のエネルギー使用状態と比べて提供することで、エネルギーの使用状態を客観的に判断してエネルギー節減を誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例による電力及び電力使用量を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施例によるエネルギー管理システムの構成を示した図である。
【図３】本発明の一実施例によるエネルギー管理装置を示した図である。
【図４】本発明の一実施例による契約電力推薦方法を説明するフロー図である。
【図５】図３のエネルギー管理プログラムの他の実施例を示した図である。
【図６】本発明の一実施例による固定電力倍率を算出する方法を説明するフロー図である。
【図７】本発明の一実施例による月毎のピーク電力と契約電力を示した図である。
【図８】図３のエネルギー管理プログラムの他の実施例を示した図である。
【図９】図３のエネルギー管理プログラムのさらに他の実施例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
上述した目的、特徴及び長所は添付された図面を参照した以下の詳細な説明を通じてより明確になり、それによって本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者が本発明の技術的思想を容易に実施できるはずである。また、本発明の説明において、本発明と関連する公知技術の具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にし得ると判断される場合はその詳細な説明を省略する。以下、添付された図面を参照して本発明による望ましい一実施例を詳しく説明する。
【００３９】
契約電力とは、電気使用者が最大で使用可能な瞬間最大電力であって、最大需要電力を意味する。このように契約電力は最大需要電力を意味するが、使用電力の瞬時値で最大需要電力を判断し、付加金を賦課することは使用者にとって非常に不利である。
【００４０】
したがって、殆どの国では一定需要時間（すなわち、基準需要時間）を決め、その期間の平均電力を最大需要電力と見なし、韓国だけでなく殆どの国で１５分をその基準需要時間として決めている。結果的に、１ヶ月の期間における最大需要電力はその１ヶ月間の１５分平均電力のうち最も高い値を意味し、電気供給者は１ヶ月という期間で契約電力、すなわち最大需要電力を超える電力が使用されれば付加金を賦課する。
【００４１】
発明の具体的な説明に先立って電力と電力量との意味の差異を説明する。
【００４２】
電力とは、ある一瞬間に電力系統に接続された負荷施設で消費する全体電力であり、その単位は［Ｗ］または［ｋＷ］を主に使用する。瞬時電力とは瞬時に現れる電力であって、ある瞬間に現れる電力である。
【００４３】
電力使用量（以下、電力量と混用される）とは一定期間使用された電力の量を意味し、期間は通常１時間であり、単位は［Ｗｈ］または［ｋＷｈ］を使用する。すなわち、電力使用量＝電力＊時間である。他の表現を用いれば、電力使用量は１時間の間の瞬時電力の平均であると言える。
【００４４】
平均電力とは前記電力使用量を時間で除した値であり、数式で表せば、平均電力＝電力使用量／時間である。
【００４５】
上述したように、電気供給者は１５分毎に使用した電力使用量を累算し、平均電力を計算して最大需要電力を求める。
【００４６】
例えば、１５分間１００ｋＷの電力を使用し続けば、電力使用量は２５ｋＷｈ（＝１００ｋＷ＊０．２５時間）である。そして、その電力使用量を０．２５時間（すなわち、１５分）で除すれば、平均電力は１００ｋＷ（２５ｋＷｈ／０．２５時間）になる。または、１００ｋＷの電力を１時間使用し続けば、電力使用量は１００ｋＷｈ（＝１００ｋＷ＊１時間）である。他の表現を用いれば、１００ｋＷの瞬時電力が１時間維持される場合、瞬時電力の１時間平均は１００ｋＷであるため、電力使用量は１００ｋＷｈになる。
【００４７】
図１は、本発明の一実施例による電力及び電力使用量を説明するための図である。
【００４８】
図１の（ａ）は、上述した１５分間１００ｋＷの電力を持続的に使用したときの電力グラフである。図１の（ａ）における電力使用量は１００ｋＷ＊０．２５時間（１５分）の２５ｋＷｈである。そして、１５分間の平均電力は電力使用量を時間で除した値であって、２５ｋＷｈ／０．２５時間の１００ｋＷである。このような１５分間のパターンを１時間維持すると仮定すれば、１時間の電力使用量は１００ｋＷｈである。他の表現を用いれば、１００ｋＷの瞬時電力が１時間維持されるため、瞬時電力の１時間平均は１００ｋＷであり、電力使用量は１００ｋＷｈである。または、１５分間の電力使用量が２５ｋＷｈであるため、ここに４を乗じれば１時間の電力使用量である１００ｋＷｈが求められる。
【００４９】
図１の（ｂ）は、１５分のうち最初７．５分間は１００ｋＷの電力を持続的に使用し、残り７．５分間は電力を使用しなかったときの電力グラフである。図１の（ｂ）における電力使用量は１００ｋＷ＊０．１２５時間（７．５分）の１２．５ｋＷｈである。そして、１５分間の平均電力は電力使用量を時間で除した値であって、１２．５ｋＷｈ／０．２５時間の５０ｋＷである。このような１５分間のパターンを１時間維持すると仮定すれば、１時間の電力使用量は１２．５ｋＷｈに４を乗じた５０ｋＷｈである。他の表現を用いれば、１５分間の瞬時電力の平均が５０ｋＷであり、このパターンを１時間維持するため、瞬時電力の１時間の平均は５０ｋＷであり、電力使用量は５０ｋＷｈである。
【００５０】
図１の（ｃ）は、１５分のうち最初７．５分間は１００ｋＷの電力を持続的に使用し、残り７．５分間は５０ｋＷの電力を使用したときの電力グラフである、図１の（ｃ）における電力使用量は｛１００ｋＷ＊０．１２５時間（７．５分）＋５０ｋＷ＊０．１２５時間（７．５分）｝の１８．７５ｋＷｈである。そして、１５分間の平均電力は電力使用量を時間で除した値であって、１８．７５ｋＷｈ／０．２５時間の７５ｋＷである。このような１５分間のパターンを１時間維持すると仮定すれば、１時間の電力使用量は１８．７５ｋＷｈに４を乗じた７５ｋＷｈである。他の表現を用いれば、１５分間の瞬時電力の平均が７５ｋＷであり、このパターンを１時間維持するため、瞬時電力の１時間平均は７５ｋＷであり、電力使用量は７５ｋＷｈである。
【００５１】
図１を参照すれば、基準需要時間を１５分にしたとき、図１の（ａ）例における最大需要電力は上記計算した１５分間の平均電力である１００ｋＷであり、図１の（ｂ）例における最大需要電力は上記計算した１５分間の平均電力である５０ｋＷであり、図１の（ｃ）例における最大需要電力は上記計算した１５分間の平均電力である７５ｋＷである。したがって、例えば、契約電力が８０ｋＷである場合、図１の（ａ）例では最大需要電力が１００ｋＷであって契約電力である８０ｋＷを超えるため付加金が賦課され、図１の（ｂ）及び（ｃ）例では最大需要電力がそれぞれ５０ｋＷ及び７５ｋＷであって契約電力である８０ｋＷを超えないため付加金が賦課されない。
【００５２】
本発明は、低圧顧客、例えば小売店の契約電力、すなわち電気供給者である韓国電力と電気消費者である小売店との間の契約電力を、個別電気消費者である小売店毎に推薦することを例に挙げて説明するが、これに制限されることはなく、同一方式で電力を契約する電力消費者にはすべて適用することができる。
【００５３】
本発明は、所定基準時間の間の電力使用量を用いて契約電力を推薦する。ここで、前記所定基準時間は５分にしても良く、１０分にしても良く、１５分にしても良い。以下の実施例では、前記所定基準時間を５分または１５分にする。５分または１５分にする理由は、通常電気供給者が契約電力に基づいて付加金を賦課する基準需要時間を１５分にしているためである。すなわち、５分間の電力使用量を基準に契約電力を算出して推薦することで、実際小売店で５分間過度に電力を使用しても、残り１０分間契約電力を超えないようにエネルギー制御を行わせるためである。そして、１５分間の電力使用量を基準に契約電力を算出して推薦する場合は、小売店の実際電力使用パターンに最も近い契約電力を推薦することができる。なお、このような所定基準時間を電力使用量基準時間と称する。
【００５４】
本発明は、小売店に電子式電力量計を導入しながら、小売店のエネルギー管理システムを採用する。すなわち、小売店のエネルギー管理システムは小売店内の電力機器の電力消費を制御してエネルギーを節減する。
【００５５】
図２は、本発明の一実施例によるエネルギー管理システムの構成を示した図である。
【００５６】
図２を参照すれば、本実施例によるエネルギー管理システムは、管理サーバ１１０、統合管制センタ１７０、複数の商店を含む。
【００５７】
管理サーバ１１０は、商店の情報と各商店の電力データを受信して保存し、各商店のエネルギー管理のための政策を各商店の管制機１２０に伝送することができる。また、管理サーバ１１０は、各商店の電力データを用いて各商店毎に契約電力を推薦でき、または、後述する固定電力倍率、契約電力倍率などを算出して各商店に伝送することができる。
【００５８】
管理サーバ１１０は、前記情報を用いて各商店毎に調光値プラン及び冷暖房ガイド温度を生成し、各商店の管制機１２０に伝送することもできる。各商店の管制機１２０は、管理サーバ１１０から受信した調光値プランを用いて商店内の照明を制御し、前記冷暖房ガイド温度に基づいて商店内の温度を制御する。
【００５９】
また、管理サーバ１１０は、各商店の面積情報、定格消費電力、日平均ＰＯＳ（ＰｏｉｎｔＯｆ Ｓａｌｅ）データ値を保存し、また、各商店の総電力使用量、冷暖房機毎の電力使用量、照明電力使用量を受信して保存する。
【００６０】
統合管制センタ１７０は、前記管理サーバ１１０から各商店のエネルギー消費状態、契約電力、または各商店毎の特性データ（例えば、固定電力倍率、契約電力倍率など）を受信し、管制画面を生成して管理者端末に伝送することができる。
【００６１】
管理サーバ１１０と商店管制機１２０、そして管理サーバ１１０と統合管制センタ１７０は、通信網を通じて通信を行う。ここで、通信網はインターネット網、ＧＳＭ（ＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ＧＳＭ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）、ＷＣＤＭＡ（ＷｉｄｅｂａｎｄＣｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などの通信網であり得、本出願の出願時点で未だ開発されていない通信網を含む。
【００６２】
図２に示されたように、各個別商店には商店管制機１２０、調光器１４０、メーター器１５０、冷暖房制御機１６０が設けられる。
【００６３】
商店管制機１２０は、メーター器１５０から電力使用記録を収集し、管理サーバ１１０に伝送することができる。商店管制機１２０は、管理サーバ１１０から照明制御のための調光値プランを受信し、その受信された調光値プランに従って調光器１４０に照明制御命令を伝送する。また、商店管制機１２０は、管理サーバ１１０から冷暖房ガイド温度と勧告温度を受信し、その冷暖房ガイド温度と勧告温度に基づいて冷暖房制御機１６０を制御して温度制御を行う。
【００６４】
また、商店管制機１２０は、メーター器１５０から受信される電力使用データを用いて契約電力を推薦でき、さらに管理サーバ１１０から他の商店の電力使用データを受信して保存することができる。商店管制機１２０は、後述する固定電力倍率、契約電力倍率を算出して表示することができる。
【００６５】
調光器１４０は、照明を制御する照明制御手段であって、前記商店管制機１２０の制御命令に従って商店内の照明を所定明るさに制御する。冷暖房制御機１６０は、エアコン、温風機などの冷暖房機を制御する制御手段であって、前記商店管制機１２０の制御命令に従ってエアコンまたは温風機を稼動して室内を所定温度に制御する。
【００６６】
メーター器１５０は、商店の電力使用量を測定して商店管制機１２０に伝送する。
【００６７】
統合管制センタ１７０は、前記管理サーバ１１０と連結され、サーバで作成したプランと分析データ、そして商店で送信したデータを前記管理サーバ１１０から受信して管制サービスを提供する。
【００６８】
契約電力の推薦
１）５分間電力使用量最大値を用いた契約電力の推薦
推薦契約電力は、５分間最大電力使用量を用いて下記［数１］によって計算される。
【００６９】
【数１】
2018022443.tif 000003
【００７０】
ここで、５分間最大電力使用量は、冷暖房機を除いた特定期間における５分間電力使用量のうち最大値である。５分間最大電力使用量に乗じられる定数「１２」は１時間の電力使用量を計算するための定数である。すなわち、１時間は、上述したように、電力使用量単位時間であり、５分間電力使用量を１時間の電力使用量に変換するための定数である。すなわち、５分間電力使用量を１時間維持するときを仮定し、１時間の電力使用量を算出するものである。冷暖房機の定格消費電力は冷暖房機の定格容量を示し、２台以上を使用する場合は合算し、１つの機器で冷房と暖房の機能を共に提供しながら各機能で定格容量が異なる場合は大きい値を用いる。
【００７１】
前記定数「１．２」は安定率であって、換言すれば、契約電力のバッファ役割をするバッファ係数である。本実施例では「１．２」に設定するが、１ないし２の値を有し得る。すなわち、特別な事情がない限り、商店で冷暖房機器を全て稼動し、また全ての照明をつけることはない。照明の場合、７０％を最大として照明制御を行い、不可避な場合は残り３０％の照明もつけることができる。冷暖房機器も同様である。したがって、推薦契約電力はこのような不可避な状況に備えるためのバッファリング消費電力をカバーできるように前記バッファ係数を乗じる。
【００７２】
前記［数１］の意味を例に挙げて説明する。契約電力を１２０ｋＷとすれば、１２０ｋＷの消費電力で１時間使用する場合、電力使用量は１２０ｋＷｈになる。一方、１２０ｋＷの消費電力で１５分間のみ使用し、残り４５分間は電力を使用しなかった場合、１時間の電力使用量は１２０ｋＷに０．２５（すなわち、１／４）時間を乗じた３０ｋＷｈである。また、１２０ｋＷの消費電力で５分間使用し、残り５５分間は電力を使用しなければ、１時間の電力使用量は１２０ｋＷに１／１２時間を乗じた１０ｋＷｈである。すなわち、電力使用量は１時間単位であるが、１時間未満の電力使用量の値をそのまま契約電力にすれば、契約電力が非常に低い水準の値になって、基準需要時間である１５分間に契約電力を超える状況が生じるようになる。したがって、１時間の電力使用量を契約電力にするため、５分間電力使用量に１２を乗じて１時間で使用した電力使用量の値を契約電力の基礎にする。
【００７３】
２）１５分間最大電力使用量を用いた契約電力の推薦
推薦契約電力は、１５分間最大電力使用量を用いて下記［数２］によって計算される。
【００７４】
【数２】
2018022443.tif 000004
【００７５】
［数１］と［数２］とを比べると、［数１］で５分間最大電力使用量に乗じられる定数は「１２」である一方、［数２］で１５分間最大電力使用量に乗じられる定数は「４」である。すなわち、［数１］と［数２］ともに１時間使用した電力使用量を計算し、その値を契約電力の基礎にする。
【００７６】
１５分間最大電力使用量は、５分単位電力使用量の３区間移動和で算出することができる。例えば、５分単位で１区間ないし５区間があると仮定すれば、１〜３区間の和、２〜４区間の和、３〜５区間の和のように、一区間ずつ移動しながら３つの５分間電力使用量の和を計算し、そのうちの最大値を前記１５分間最大電力使用量として選択する。その他の［数２］の意味は［数１］における説明と同様である。
【００７７】
図３は、本発明の一実施例によるエネルギー管理装置を示した図である。
【００７８】
図３を参照すれば、エネルギー管理装置３００は、メモリ３１０、メモリ制御機３２１、１つ以上のプロセッサ（ＣＰＵ）３２２、周辺インターフェース３２３、入出力（Ｉ／Ｏ）ザブシステム３３０、ディスプレイ装置３４１、入力装置３４２及び通信回路３５２を含む。これら構成要素は１つ以上の通信バスまたは信号線を介して通信する。図３に示した多くの構成要素は、１つ以上の信号処理及び／またはアプリケーション専用集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）を含み、ハードウェア、ソフトウェアまたはハードウェアとソフトウェアとの組合せで具現され得る。
【００７９】
メモリ３１０は、高速ランダムアクセスメモリを含み得、また１つ以上の磁気ディスク貯蔵装置、フラッシュメモリ装置のような不揮発性メモリ、または他の不揮発性半導体メモリ装置を含み得る。
【００８０】
一実施例において、メモリ３１０は１つ以上のプロセッサ３２２から遠く離れて位置する貯蔵装置、例えば通信回路３５２と、インターネット、イントラネット、ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＬＡＮ（ＷｉｄｅＬＡＮ）、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ ＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）など、またはこれらの適切な組合せのような通信ネットワーク（図示せず）を通じてアクセスされるネットワーク付着型貯蔵装置（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ）をさらに含むことができる。プロセッサ３２２及び周辺インターフェース３２３のようなエネルギー管理装置３００の他の構成要素によるメモリ３１０へのアクセスはメモリ制御機３２１によって制御することができる。
【００８１】
メモリ３１０は、エネルギー管理装置３００の各種情報とプログラムを保存することができる。メモリ３１０は、電子式電力量計によって計量された電力使用量の情報（日付、時間、電力使用量など）、及び計算された推薦契約電力の情報を保存することができる。
【００８２】
周辺インターフェース３２３は、エネルギー管理装置３００の入出力周辺装置をプロセッサ３２２及びメモリ３１０と連結する。１つ以上のプロセッサ３２２は、多様なソフトウェアプログラム及び／またはメモリ３１０に保存されている命令語セットを実行し、エネルギー管理装置３００のための多くの機能を行ってデータを処理する。
【００８３】
一実施例において、周辺インターフェース３２３、プロセッサ３２２及びメモリ制御機３２１は、チップ３２０のような単一チップ上で具現することができる。他の実施例において、これらは別個のチップ３２０で具現することができる。
【００８４】
Ｉ／Ｏザブシステム３３０は、ディスプレイ装置３４１、入力装置３４２のようなエネルギー管理装置３００の入出力周辺装置と周辺インターフェース３２３との間にインターフェースを提供する。
【００８５】
ディスプレイ装置３４１は、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）技術またはＬＰＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ ｄｉｓｐｌａｙ）技術を使用し、このようなディスプレイ装置３４１は容量型、抵抗型、赤外線型などのタッチディスプレイであり得る。タッチディスプレイは、エネルギー管理装置３００と使用者との間に出力インターフェース及び入力インターフェースを提供する。タッチディスプレイは使用者に視覚的な出力を表示する。視覚的出力は、テキスト、グラフィック、ビデオ、及びこれらの組合せを含むことができる。視覚的出力の一部または全部はユーザーインターフェース対象に対応し得る。タッチディスプレイは使用者入力を受けるタッチ感知面を形成する。
【００８６】
プロセッサ３２２は、エネルギー管理装置３００に連関した動作を行って命令語を実行するように構成されたプロセッサであって、例えば、メモリ３１０から検索された命令語を用いて、エネルギー管理装置３００の構成要素間の入力及び出力データの受信と操作を制御することができる。
【００８７】
一実施例において、ソフトウェア構成要素は、ＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）３１１、グラフィックモジュール（命令語セット）３１２及びエネルギー管理プログラム（命令語セット）３１３がメモリ３１０に搭載される（設けられる）。
【００８８】
ＯＳ３１１は、例えば、ダーウイン（Ｄａｒｗｉｎ）、ＲＴＸＣ、ＬＩＮＵＸ、ＵＮＩＸ、ＯＳＸ、ＷＩＮＤＯＷＳまたはＶｘＷｏｒｋｓ、アンドロイドなどのような内装ＯＳであり得、一般的なシステムタスク（例えば、メモリ管理、貯蔵装置制御、電力管理など）を制御及び管理する多様なソフトウェア構成要素及び／または装置を含み、多様なハードウェアとソフトウェア構成要素との間の通信を促す。
【００８９】
グラフィックモジュール３１２は、ディスプレイ装置３４１上にグラフィックを提供し表示するための周知の多くのソフトウェア構成要素を含む。「グラフィック（ｇｒａｐｈｉｃｓ）」という用語は、テキスト、ウェブページ、アイコン（例えば、ソフトキーを含むユーザーインターフェース対象）、デジタルイメージ、ビデオ、アニメーションなどを制限なく含み、使用者に表示できるあらゆる対象を含む。
【００９０】
通信回路３５２は、外部ポートを介した通信またはＲＦ信号による通信を行う。通信回路３５２は電気信号のＲＦ信号への変換またはその逆の変換を行い、ＲＦ信号を通じて通信ネットワーク、他の移動型ゲートウェイ装置及び通信装置と通信することができる。また、通信回路３５２は、有無線ＬＡＮまたは電力線通信などを通じて電子式電力量計と通信するか、または、電子式電力量計で測定した計量データを保存する装備と通信して電力使用量に対する情報を受信することができる。
【００９１】
通信回路３５２は、例えばアンテナシステム、ＲＦトランシーバ、１つ以上の増幅器、チューナー、１つ以上のオシレータ、デジタル信号処理器、ＣＯＤＥＣチップセット、加入者識別モジュール（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒｉｄｅｎｔｉｔｙ ｍｏｄｕｌｅ、ＳＩＭ）カード、メモリなどを含み得、このような機能を果たすための周知の回路を含むことができる。通信回路３５２は、ワールドワイドウェブ（ＷｏｒｌｄＷｉｄｅ Ｗｅｂ、ＷＷＷ）と呼ばれるインターネット、イントラネット、セルラ電話ネットワーク、無線ＬＡＮ及び／またはＭＡＮ（ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）のような無線ネットワーク、そして近距離無線通信によって他の装置と通信することができる。無線通信は、ＧＳＭ、ＥＤＧＥ、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、Ｗｉ−ＭＡＸ、ブルートゥース、ジグビー（ｚｉｇｂｅｅ）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）または本出願の出願時点で未だ開発されていない通信プロトコルを含むその他の適切な通信プロトコルを含むが、これに限定されず、複数の通信標準、プロトコル及び技術のいずれも用いることができる。
【００９２】
入力装置３４２は、キーボード、タッチパッド、マウス又はタッチペンなどの物理的な入力インターフェースを通じて使用者入力を受信でき、またはディスプレイ装置３４１のタッチディスプレイと連携して使用者入力を受信することができる。入力装置３４２は、使用者から電子式電力量計で測定した計量データの入力を受けることができる。
【００９３】
エネルギー管理プログラム３１３は、メモリ３１０に保存された電子式電力量計によって測定された瞬時電力プロファイルを用いて推薦契約電力を算出し、その算出した推薦契約電力をディスプレイ装置３４１に表示するか、又は、文字メッセージなどを通じて使用者に通知することができる。
【００９４】
図３に示されたように、エネルギー管理プログラム３１３は、受信モジュール３０１、契約電力算出モジュール３０３及び契約電力推薦モジュール３０５を含む。
【００９５】
受信モジュール３０１は、通信回路３５２または入力装置３４２を通じて電子式電力量計によって測定された電力使用量データを受信し、メモリ３１０に保存する。
【００９６】
契約電力算出モジュール３０３は、前記メモリ３１０に保存された電力使用量データを用いて前記［数１］または前記［数２］によって推薦契約電力を算出し、メモリ３１０に保存する。契約電力算出モジュール３０３は、一定期間毎に周期的に契約電力を算出することができる。ここで周期は週単位であも良く、月単位でも良く、特に制限されない。
【００９７】
契約電力推薦モジュール３０５は、前記契約電力算出モジュール３０３によって算出された推薦契約電力をディスプレイ装置３４１に表示するか、又は、文字メッセージなどを通じて使用者に通知することができる。
【００９８】
契約電力推薦モジュール３０５は、電気供給者の政策に従って月単位で来月の契約電力を推薦するか、又は、年一回で契約電力を推薦することができる。例えば、年一回で電気供給者と消費者との間の契約電力を契約し、途中に契約電力の修正が不可能な場合、月単位で計算された契約電力のうちの最大値の契約電力を推薦することができる。
【００９９】
図４は、本発明の一実施例による契約電力推薦方法を説明するフロー図である。
【０１００】
図４を参照すれば、エネルギー管理装置３００は、通信回路３５２または入力装置３４２を通じて契約電力を推薦しようとする該当月の電力使用量データを受信する（Ｓ４０１）。
【０１０１】
エネルギー管理装置３００は、前記電力使用量データを用いて前記［数１］または［数２］によって推薦契約電力を算出し、メモリ３１０に保存する。［数１］を例に挙げて説明すれば、エネルギー管理装置３００は該当月の電力使用量データを用いて５分間電力使用量のうち最大値を算出する（Ｓ４０３）。そしてエネルギー管理装置３００は、算出した５分間最大電力使用量を１時間の電力使用量に計算し、冷暖房機の定格消費電力の和及びバッファ係数を反映して推薦契約電力を算出し、メモリ３１０に保存する（Ｓ４０５）。
【０１０２】
エネルギー管理装置３００は、算出された推薦契約電力をディスプレイ装置に出力して表示する（Ｓ４０７）。
【０１０３】
固定電力倍率（ＦＰＲ：Ｆｉｘｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）
商店の負荷は、固定（常時）負荷と変動（流動）負荷とに区分できる。固定負荷は商店を運営しながら必須に使用される電力使用量を意味し、変動負荷は使用者の操作などを通じて間歇的に発生し、商店運営に必須ではない電力使用量を意味する。したがって、特定期間における商店の固定負荷以上の電力使用量を判断すれば、該当商店のエネルギー節減可能性を判断することができる。本実施例では特定期間における商店の固定負荷以上の電力使用量の比率の和を固定電力倍率と称し、下記［数３］のようにして求めることができる。ここで、特定期間は、時間、日、週、月単位であり得る。下記［数３］では比率の和を平均したが（すなわち、固定負荷以上の電力使用量が現れる区間の数（ｎ）で除する）、これに制限されず、平均しないこともあり得る。
【０１０４】
【数３】
2018022443.tif 000005
【０１０５】
ここで、Ｐｆｉｘｅｄは固定負荷であって、特定期間における、冷暖房使用量を除いた５分間電力使用量の１２区間移動和のうち最大値である。Ｐｉは、同じ特定期間内で１時間単位の電力使用量のうち前記固定負荷以上の電力使用量を示した区間の電力使用量であって、冷暖房使用量を含む電力使用量である。ｎは、固定負荷以上の電力使用量を示した区間の個数であって、Ｐｉの区間の個数である。
【０１０６】
例を挙げて説明すれば、夜１２時から一日２４時間で、Ｐｆｉｘｅｄは１２時から１時までの電力使用量、１２時５分から１時５分までの電力使用量、１２時１０分から１時１０分までの電力使用量のように、５分単位で移動しながら算出した１時間単位の電力使用量のうち最大値である。Ｐｉは、区間の重複なく、１時間単位の電力使用量である。
【０１０７】
上述した固定電力倍率は単一商店の値である。このような固定電力倍率は複数の商店同士で比較することができる。すなわち、フランチャイズチェーン店のように類似の面積、類似の業種の商店同士で固定電力倍率を比較することができる。全体商店の固定電力倍率の平均を求め、その平均値に対する各商店の固定電力倍率の比率を求めることで、各商店の固定電力倍率を相互比べることができる。これを数式で表せば、下記［数４］のようである。
【０１０８】
【数４】
2018022443.tif 000006
【０１０９】
ここで、ｃＦＰＲ（ｃＦＰＲ：ｃｏｍｐａｒｅｄ ＦＰＲ）ｉは、全体商店の固定電力倍率の平均に対するｉ（１ないしｎ）商店の固定電力倍率の比率を示す値であって、比較固定電力倍率である。ＦＰＲｉはｉ商店の固定電力倍率であり、ＦＰＲａｖｅｒａｇｅは全体商店の固定電力倍率の平均である。
【０１１０】
図５は、図３のエネルギー管理プログラム３１３の他の実施例を示した図である。図５を参照すれば、エネルギー管理プログラム３１３は固定電力倍率管理モジュール５０１をさらに含む。
【０１１１】
固定電力倍率管理モジュール５０１は、メモリ３１０に保存されている電子式電力量計によって測定された電力使用量データを用いて固定負荷を算出する。固定電力倍率管理モジュール５０１は、特定期間における、冷暖房使用量を除いた５分間電力使用量の１２区間移動和のうち最大値を固定負荷として決定する。
【０１１２】
また、固定電力倍率管理モジュール５０１は、メモリ３１０に保存されている電子式電力量計によって測定された電力使用量データを用いて、前記特定期間における１時間単位の冷暖房使用量を含む電力使用量を算出する。
【０１１３】
固定電力倍率管理モジュール５０１は、前記算出した固定負荷と前記１時間単位の冷暖房使用量を含む電力使用量とを比べて、前記［数４］によって固定電力倍率を算出する。固定電力倍率管理モジュール５０１は、算出した固定電力倍率をディスプレイ装置３４１に表示するか、又は、文字メッセージなどを通じて使用者に通知することができる。
【０１１４】
また、固定電力倍率管理モジュール５０１は、商店同士の固定電力倍率の比較結果を算出することができる。固定電力倍率管理モジュール５０１は、メモリ３１０に保存されている各商店毎の電力使用量データを用いて、特定期間における各商店毎の固定電力倍率を算出して平均を算出する。固定電力倍率管理モジュール５０１は、全体商店の固定電力倍率の平均を求め、その平均値に対する各商店の固定電力倍率の比率を算出して、ディスプレイ装置３４１に表示するか、又は、文字メッセージなどを通じて使用者に通知することができる。
【０１１５】
エネルギー管理装置３００は、商店内に設けられ、各商店の固定電力倍率を算出することができる。また、エネルギー管理装置３００は、商店のエネルギー政策を総括する中央サーバに設けられ、各商店の電子式電力量計で測定した瞬時電力プロファイルまたは電子式電力量計で測定したリアルタイム電力使用量情報を受信し、上述した商店同士の固定電力倍率の比較結果を算出して、算出結果を各商店の端末機に伝送するか又は商店主の携帯端末やパソコンに伝送することができる。エネルギー管理装置３００の通信回路３５２は、各商店内に設けられた電子式電力量計または各商店内に設けられたゲートウェイからリアルタイム電力使用量を収集し、メモリ３１０に保存することができる。
【０１１６】
図６は、本発明の一実施例による固定電力倍率を算出する方法を説明するフロー図である。
【０１１７】
図６を参照すれば、エネルギー管理装置３００は通信回路３５２または入力装置３４２を通じて複数商店の特定期間の電力使用量データを受信する（Ｓ６０１）。
【０１１８】
エネルギー管理装置３００は、前記電力使用量データを用いて前記［数３］によって各商店の固定電力倍率を算出し、メモリ３１０に保存する。具体的には、次のようである。
【０１１９】
エネルギー管理装置３００は、商店の電力使用量データを用いて該当商店の固定負荷を計算する（Ｓ６０３）。エネルギー管理装置３００は、特定期間における、冷暖房使用量を除いた５分間電力使用量の１２区間移動和のうち最大値を固定負荷として決定する。そしてエネルギー管理装置３００は、同じ特定期間内で区間の重複なく１時間単位の電力使用量を算出し、前記固定負荷以上の電力使用量を示した区間を確認する（Ｓ６０５）。ここでの電力使用量は冷暖房使用量を含む電力使用量である。
【０１２０】
エネルギー管理装置３００は、前記計算した固定負荷、及び前記確認した固定負荷以上の電力使用量を示した区間の電力使用量を用いて、前記［数３］によって該当商店の固定電力倍率を算出しメモリ３１０に保存する（Ｓ６０７）。エネルギー管理装置３００は、算出された固定電力倍率をディスプレイ装置３４１に表示するか、又は、通信回路３５２を通じて文字メッセージで使用者に通知することができる。
【０１２１】
次いで、エネルギー管理装置３００は、商店同士の固定電力倍率の比較結果を算出するため、メモリ３１０に保存された各商店毎の固定電力倍率を用いて全体商店の固定電力倍率の平均値を算出する（Ｓ６０９）。そしてエネルギー管理装置３００は、全体商店の固定電力倍率の平均値に対する各商店の固定電力倍率の比率を算出する（Ｓ６１１）。エネルギー管理装置３００は算出された比率をディスプレイ装置３４１に表示するか、又は、通信回路３５２を通じて文字メッセージで使用者に通知することができる。
【０１２２】
契約電力倍率（ＣＰＲ：Ｃｏｎｔｒａｃｔ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）
契約電力倍率は、商店の契約電力と電力使用量との差を示す指標である。契約電力倍率を用いて商店の契約電力設定の適否を判断でき、契約電力修正及び補完の可能性を確認することができる。契約電力は、上述したように、電気供給者と電気需要者との間で締結する電力使用に関する契約であり、１５分間を基準にする。したがって、契約電力倍率を求めるための電力使用量を計算するとき、１５分間の電力使用量を用いる。１５分間の電力使用量は５分単位の電力使用量の移動和で求める。具体的に、契約電力倍率は下記［数５］のように求める。
【０１２３】
【数５】
2018022443.tif 000007
【０１２４】
ここで、Ｐｃｏｎｔｒａｃｔは商店の契約電力である。Ｐｍａｘは特定期間における５分間電力使用量の３区間（すなわち、１５分）移動和のうち最大値である。移動和の意味は上述したため、ここでは省略する。ＣＰＲは商店の契約電力倍率であって、その値が０．８未満であれば契約電力状態が良好であることを意味し、０．８ないし０．８９の値であれば注意が必要な段階であり、０．９ないし０．９９であれば警戒、１．０以上であれば契約電力状態が適切ではなく付加金が過剰賦課され得ることを意味する。すなわち、１．０以上は、実際電力使用量が契約電力以上であることを意味する。
【０１２５】
リアルタイム電力使用量の外に、電力料金告知書を用いて契約電力倍率を求めることができる。該契約電力倍率をｐＣＲＰ（ＰｒｅＣＲＰ）と称し、下記［数６］によって求めることができる。
【０１２６】
【数６】
2018022443.tif 000008
【０１２７】
Ｐ告知書は、電気料金告知書に基づいて求めた適正契約電力であり、実際電気供給者と締結した契約電力ではなく、電気料金告知書に基づいて適切であると推定した契約電力である。また、Ｐｃｏｎｔｒａｃｔは、実際商店と電力供給会社とで締結した契約電力である。Ｐ告知書（適正契約電力）は、以下のように求めることができる。
【０１２８】
【数７】
2018022443.tif 000009
【０１２９】
前記ｐＣＲＰが１に近ければ、契約電力が適正水準であり、１より小さければ契約電力が過度に設定されている可能性が高く、１より大きければピークペナルティの可能性、すなわち過剰な付加金が賦課される可能性がある。ここで、αは１ヶ月で最も一日電力使用量が大きいときを仮定するために導入した変数であって、例えば１．５である。また、βは安定率であって、契約電力のバッファ役割をするバッファ係数であると換言でき、例えば１．２である。
【０１３０】
ｅＣＰＲ（Ｅｘｔｅｎｅｄ ＣＰＲ）
ｅＣＰＲは、商店の電力使用量の推移分析を通じて契約電力の修正可能性を確認可能な指標である。上述したように、契約電力の超過使用による付加金は月単位で算出される。月内で契約電力以上のピーク電力が生じれば、電気料金の基本料にペナルティ料金が賦課される。現在は基本料の２．５倍がペナルティ料金として賦課される。このとき、ピーク電力発生は１５分単位で把握する。すなわち、１ヵ月中、１５分単位で電力を算出して一回でも電力が契約電力を超えた場合、その月にはペナルティ料金が賦課される。一方、商店の契約電力が高く、契約電力以上のピーク電力が生じない場合、該商店は基本料を過度に多く支払っていることになる。したがって、契約電力が高い商店の場合は、契約電力を低めることで、特定月には契約電力以上のピーク電力が生じてペナルティ料金が賦課されても、他の月には契約電力以上のピーク電力が生じなく、基本料金が節減されることになるため、１年を基準に基本料金の節減額がペナルティ料金より大きければ、契約電力を修正することが望ましい。ｅＣＰＲはこのような契約電力の修正案を見つけるときに用いる指標である。
【０１３１】
図面を用いて説明すれば、次のようである。図７は、本発明の一実施例による月毎のピーク電力と契約電力を示した図である。ここで、ピーク電力は１ヵ月における１５分間電力の最大値を意味する。図７において、従来契約電力は商店と電気供給者とで締結している契約電力であり、修正契約電力は従来契約電力を修正した例である。
【０１３２】
図７を参照すれば、従来契約電力下では契約電力以上のピーク電力が現れる月がなく、ペナルティ料金がない。しかし、契約電力が相当高く、毎月高い基本料を負担している。したがって、図７に示されたように、修正契約電力に従来契約電力を変更することができる。契約電力を修正契約電力に変更する場合、２月、４月、５月、９月は契約電力以上のピーク電力が生じてペナルティ料金を負担するようになる。しかし、これら月の基本料は既に割り引かれており、その他の月でも契約電力が低減されたため基本料が割り引かれる。このように基本料の割引額が２月、４月、５月、９月のペナルティ料金より大きければ、従来契約電力より修正契約電力に契約電力を設定することが有利である。このような原理によって次のようにｅＣＰＲを算出する。
【０１３３】
まず、月毎に１５分間電力の最大値を算出する。１年間の電力使用記録を用いてｅＣＰＲを算出する場合、１２ヶ月の各月毎に１５分間電力の最大値を算出する。ここで、各月毎の１５分間電力の最大値をＰｍａｘ（ｉ）（ｉは１ないし１２）とする。そして、１５分間電力は５分単位の移動で計算された値である。
【０１３４】
次いで、現在の契約電力（Ｐｃｏｎｔｒａｃｔ）から１ずつ減少させながら臨時契約電力（Ｐｔｅｍｐ＿ｃｏｎｔｒａｃｔ）を設定し、その臨時契約電力に基づく１年間の月毎利得及び損失の和を計算する。ここで、月毎利得及び損失の和をＣｇａｉｎ（ｉ）とすれば、１年間の利得及び損失の和は次のようである。下記式において、αはペナルティ付加比率であって、例えば２．５である。
【０１３５】
【数８】
2018022443.tif 000010
【０１３６】
また、Ｃｇａｉｎ（ｉ）は次のようである。
【０１３７】
【数９】
2018022443.tif 000011
【０１３８】
すなわち、臨時契約電力が１５分間電力より大きい場合、ペナルティはなく、契約電力を低めると基本料が安くなるため、利得が発生する。一方、臨時契約電力が１５分間電力より小さい場合、ペナルティが賦課され、ペナルティは１５分間電力から臨時契約電力を引いた値にペナルティ付加比率（現在２．５）を乗じた値である。この値は損失になる。ここでは、ペナルティ賦課の際、基本料の割引を反映していないが、ペナルティ賦課による損失と同時に、契約電力の低減とともに発生する基本料の利得を反映することができる。
【０１３９】
このように、臨時契約電力を１ずつ減少させながら、１年間の利得及び損失の和が０以上になる、最小臨時契約電力を算出することができ、その臨時契約電力が最適の契約電力（Ｐｏｐｔ＿ｃｏｎｔｒａｃｔ）になる。したがって、この最適の臨時契約電力を新たな契約電力として推薦することができる。または、現在の契約電力と前記最適の臨時契約電力との間の比率を次のように計算して、ｅＣＰＲとして使用者に通知することもできる。
【０１４０】
【数１０】
2018022443.tif 000012
【０１４１】
このとき、Ｐｏｐｔ＿ｃｏｎｔｒａｃｔは前記算出された最適の臨時契約電力そのものでもあり、または最適の臨時契約電力に安定率、例えば１ないし１．２の値が乗じられた値でもあり得る。
【０１４２】
ｅＣＰＲが１であれば現在の契約電力が適切であることを意味し、１より大きければ契約電力の修正が不可能であることを意味し、１より小さければ契約電力の修正が可能な状態であることを意味する。
【０１４３】
ｅＣＰＲの算出において、１年間の電力使用記録を用いることを説明したが、これに制限されず、その期間は６ヶ月であっても良く、またはその以上でもその以下でも良い。実施形態によって期間は適切に選択し適用することができる。
【０１４４】
図８は、図３のエネルギー管理プログラム３１３の他の実施例を示した図である。図８を参照すれば、エネルギー管理プログラム３１３は契約電力倍率管理モジュール８０１をさらに含む。
【０１４５】
契約電力倍率管理モジュール８０１は、メモリ３１０に保存された商店の電力使用量データを用いて月毎に１５分間電力の最大値を算出する。契約電力倍率管理モジュール８０１は、１年間の電力使用記録を用いる場合、１２ヶ月の各月毎に１５分間電力の最大値を算出する。１５分間電力は５分単位の移動によって計算された値である。
【０１４６】
契約電力倍率管理モジュール８０１は、現在の契約電力（Ｐｃｏｎｔｒａｃｔ）から１ずつ減少させながら臨時契約電力（Ｐｔｅｍｐ＿ｃｏｎｔｒａｃｔ）を設定し、その臨時契約電力に基づく１年間の月毎料金の利得及び損失の和を計算する。すなわち、臨時契約電力が１５分間電力より大きい場合、ペナルティはなく、契約電力が低められると基本料が安くなるため、利得が発生する。一方、臨時契約電力が１５分間電力より小さい場合、ペナルティが賦課され、ペナルティは１５分間電力から臨時契約電力を引いた値にペナルティ付加比率（現在は２．５）を乗じた値である。この値は損失になる。ここでは、ペナルティ賦課の際、基本料の割引を反映していないが、ペナルティ賦課による損失と同時に、契約電力の低減とともに発生する基本料の利得を反映することができる。
【０１４７】
契約電力倍率管理モジュール８０１は、臨時契約電力を１ずつ減少させながら、前記１年間の利得及び損失の和が０以上になる、最小臨時契約電力を算出することができ、その臨時契約電力が最適の契約電力（Ｐｏｐｔ＿ｃｏｎｔｒａｃｔ）として選択される。契約電力倍率管理モジュール８０１は、前記最適の臨時契約電力を新たな契約電力として使用者に推薦することができる。契約電力倍率管理モジュール８０１はディスプレイ装置３４１に表示するか、又は、文字メッセージなどを通じて使用者に通知することができる。
【０１４８】
また、契約電力倍率管理モジュール８０１は、現在の契約電力と前記最適の臨時契約電力との比率を計算し、ディスプレイ装置３４１に表示するか、又は、文字メッセージなどを通じて使用者に通知することができる。
【０１４９】
図９は、図３のエネルギー管理プログラム３１３のさらに他の実施例を示した図である。図９を参照すれば、エネルギー管理プログラム３１３は冷暖房制御モジュール９０１をさらに含む。エネルギー管理装置３００は商店内冷暖房制御機などに連結され、商店の室内温度情報を収集するか、又は、自体センサを用いて商店の室内温度をセンシングすることができる。
【０１５０】
冷暖房制御モジュール９０１は、最初駆動の際、商店の室内温度情報を用いて現在冷房モードであるか、それとも、暖房モードであるかを判断する。冷暖房制御モジュール９０１は一定時間（例えば５分間）収集した室内温度情報を用いて、以前の室内温度より現在の室内温度が高ければ暖房モードであると判断し、以前の室内温度より現在の室内温度が低ければ冷房モードであると判断する。
【０１５１】
暖房モードにおける温度制御
冷暖房制御モジュール９０１は、現在モードが暖房モードである場合、室内温度がガイド温度より一定値Ｔ１以上高ければ、通信回路３５２を通じて暖房機器に最低温度（例えば、１８℃）に設定するための制御命令を伝送する。
【０１５２】
冷暖房制御モジュール９０１は、前記制御命令を送信したにもかかわらず、室内温度がガイド温度より一定値Ｔ２（ここで、Ｔ２は前記Ｔ１より高い）以上高ければ、通信回路３５２を通じて暖房機器にオフ制御命令を伝送する。
【０１５３】
冷暖房制御モジュール９０１は、冷暖房機器をオフして室内温度が一定温度以下（ここでの温度はガイド温度より低い値）になれば、暖房機器にオン制御命令及び最低温度（例えば、１８℃）に設定するための制御命令を伝送する。
【０１５４】
冷房モードにおける温度制御
一般に、冷房機のオン状態では、一定温度までは温度が迅速に低下する。そして、一定温度からは目的とした特定温度まで低下するのに長時間がかかる。すなわち、冷房機はオン状態であるが室内温度は下がらない（または、ゆっくり下がる）区間が生じ、このような区間は電力ロス区間である。したがって、本実施例ではこのような電力ロス区間に進入すれば、自動に冷房機を送風モードに変更するか又はターンオフさせる。
【０１５５】
冷暖房制御モジュール９０１は、冷房モードで室内温度が一定温度を一定時間維持するか、室内温度の低下比率が低くなる時点、または、特定温度に達したとき、通信回路３５２を通じて送風モードに変更する制御命令またはオフ制御命令を冷房機に伝送する。
【０１５６】
本明細書は多くの特徴を含んでいるが、これら特徴が本発明の範囲または特許請求の範囲を制限すると解釈されてはならない。また、本明細書で個別的な実施例で説明された特徴は単一実施例として組み合わせられて具現され得る。逆に、本明細書で単一実施例として説明された多様な特徴は個別的に多様な実施例で具現されるか、又は、適切に組み合わせられて具現され得る。
【０１５７】
図面では動作が特定の手順で説明されたが、これら動作が図示された特定の手順で行われるか、一連の連続された手順で行われるか、または、所望の結果を得るために全ての説明された動作が行われると理解されてはならない。特定環境では、マルチタスキング及び並列プロセッシングが有利であり得る。さらに、上述した実施例では多様なシステム構成要素が区分されているが、全ての実施例でそのような区分を要求することはない。上述したプログラム構成要素及びシステムは、一般に単一ソフトウェア製品またはマルチプルソフトウェア製品にパッケージで具現され得る。
【０１５８】
上述したような本発明の方法は、プログラムで具現されてコンピューター可読の記録媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスクなど）に記録され得る。このような過程は本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者が容易に実施できるため、これ以上の詳しい説明は省略する。
【０１５９】
以上の本発明は、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者が本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々に置換、変形及び変更できるため、上述した実施例及び添付された図面によって限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１６０】
３００：エネルギー管理装置
３１０：メモリ
３２０：チップ
３２１：メモリ制御機
３２２：ＣＰＵ
３２３：周辺インターフェース
３３０：Ｉ／Ｏザブシステム
３４１：ディスプレイ装置
３４２：入力装置
３５２：通信回路
３０１：受信モジュール
３０３：契約電力算出モジュール
３０５：契約電力推薦モジュール
【図１】
2018022443.tif 000013
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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