KR20210012630A - Method for designing p2p electricity trading mechanism and system thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 P2P(peer-to-peer) 전력거래 메커니즘을 구현하는 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 P2P 전력거래시장의 최적운영계획을 기반으로 새로운 P2P 전력거래 메커니즘을 구현할 수 있는 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a system for implementing a peer-to-peer (P2P) power transaction mechanism, and more particularly, a method for implementing a new P2P power transaction mechanism based on an optimal operation plan of the P2P power transaction market. And to the system.
최근 신 재생 에너지 기술의 발전에 따른 분산 에너지 자원(Distributed Energy Resource, DER)의 급격한 확산으로 인해, 전기소비자는 단순히 전기를 소비하는 수동적인 개체에서 직접 전기를 생산 및 소비하는 에너지 프로슈머(energy prosumer)로 변모하고 있다.Due to the rapid proliferation of Distributed Energy Resources (DER) with the recent development of renewable energy technologies, electricity consumers are simply energy prosumers that produce and consume electricity directly from passive entities that consume electricity. Is transforming into.
P2P 전력거래는 에너지 프로슈머가 자신의 잉여전력을 다른 전기소비자와 전력망을 통해 직접 교환하는 것으로, 에너지 프로슈머의 수익 창출을 통한 분산 에너지 자원(DER)의 자발적 투자 유인을 제공함과 동시에 에너지 프로슈머와 전기소비자 간 협력적인 네트워크 구축으로 전력사용 및 자원활용의 최적화를 도모할 수 있는 유용한 수단으로 고려되고 있다.P2P power transaction is an energy prosumer's direct exchange of its surplus power with other electricity consumers through the power grid, providing voluntary investment incentives for distributed energy resources (DER) through the creation of profits for energy prosumers and energy prosumers and electricity consumers. It is considered as a useful means to optimize the use of electricity and resources by establishing a cooperative network.
이러한 P2P 전력거래를 활성화하기 위해서는 에너지 프로슈머와 전기소비자 간 전력거래의 기회를 보다 정확하게 포착하여 이에 대한 정보를 모든 거래참여자에게 제공하는 것이 매우 중요하다. 즉, P2P 전력거래 서비스를 제공하는 운영자 입장에서는 사전에 모든 거래참여자의 전력사용 및 분산자원의 발전예측에 대한 정보를 제공함으로써, 전기소비자 및 에너지 프로슈머가 자발적으로 전력거래에 참여할 수 있는 유인을 제공하는 것이 P2P 전력거래 활성화를 촉진할 수 있는 필수조건 가운데 하나라 할 수 있다.In order to revitalize such P2P electricity transactions, it is very important to more accurately capture opportunities for electricity transactions between energy prosumers and electricity consumers and provide information on them to all participants in the transaction. In other words, from the standpoint of an operator providing P2P power transaction services, by providing information on the power usage and development forecast of distributed resources of all participants in the transaction in advance, it provides incentives for electricity consumers and energy prosumers to voluntarily participate in power transactions. This can be said to be one of the prerequisites that can promote the activation of P2P electricity transactions.
그런데 현재의 P2P 전력거래는 대부분 에너지 프로슈머와 전기소비자 간 전력거래에 대한 장기 적정 가격을 합의한 후, 에너지 프로슈머가 실제로 공급한 잉여전력에 대해 자신의 전기요금에서 상계(net metering)하는 방식으로 운영 중이다. 이러한 방식의 P2P 전력거래는 에너지 프로슈머의 적극적인 시장참여를 제한하는 측면이 있으며, 결과적으로 P2P 전력거래 활성화를 위한 정보 공유 관점에서도 매우 제한적인 측면이 있다. 따라서, 전기소비자 및 에너지 프로슈머의 전략적 행동 유인을 통한 P2P 전력거래 활성화를 위해서는 전기소비자 및 에너지 프로슈머의 전력거래에 대한 의사결정을 지원하는 새로운 P2P 전력거래 매커니즘을 설계할 필요가 있다.However, most current P2P electricity transactions are operated by net metering the surplus power actually supplied by the energy prosumer from their electricity bill after agreeing a long-term appropriate price for the electricity transaction between the energy prosumer and the electricity consumer. . This type of P2P power transaction has a side that limits the active participation of energy prosumers in the market, and consequently, has a very limited aspect from the viewpoint of sharing information for activating P2P power trading. Therefore, in order to revitalize P2P electricity transactions through incentives for strategic actions of electricity consumers and energy prosumers, it is necessary to design a new P2P electricity trading mechanism that supports the decision-making of electricity consumers and energy prosumers.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 전력 거래일 전에 P2P 전력거래 참여자들로부터 수집된 예측 및 기술 정보들을 이용하여 P2P 전력거래를 위한 최적운영계획 모델을 수립하고, 상기 최적운영계획 모델을 기반으로 해당 거래일의 P2P 전력거래시장을 청산한 결과를 모든 전력거래 참여자들에게 미리 공유하여 P2P 전력거래시장을 활성화시킬 수 있는 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법 및 그 시스템을 제공함에 있다.It is an object of the present invention to solve the above and other problems. Another objective is to establish an optimal operation plan model for P2P power transaction using predictions and technical information collected from P2P power transaction participants before the power transaction date, and based on the optimal operation plan model, the P2P power transaction market of the corresponding transaction day. It is to provide a P2P power trading mechanism design method and system that can activate the P2P power trading market by sharing the result of liquidation with all power trading participants in advance.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, P2P 전력거래 개시 전에 P2P 전력거래시장에 참여하는 전기소비자 및 에너지 프로슈머들로부터 전력 거래일 동안의 예측 정보 및 기술 정보를 수집하는 단계; 상기 전기소비자 및 에너지 프로슈머들로부터 수집된 예측 정보 및 기술 정보를 기반으로 상기 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 위한 최적운영계획 모델을 설계하는 단계; 및 상기 최적운영계획 모델을 이용하여 해당 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 시간대별로 청산하고, 상기 청산 결과에 따른 정보를 상기 전기소비자 및 에너지 프로슈머들에게 공유하는 단계를 포함하는 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention in order to achieve the above or other objects, prior to commencement of P2P power trading, the steps of: collecting predicted information and technical information during power trading days from electricity consumers and energy prosumers participating in the P2P power trading market; Designing an optimal operation plan model for the P2P power trading market during the power trading day based on predicted information and technology information collected from the electricity consumer and energy prosumers; And P2P power trading mechanism design comprising the step of liquidating the P2P power trading market for the corresponding power trading day by time using the optimal operation plan model and sharing information according to the liquidation result to the electricity consumers and energy prosumers Provides a way.
본 발명의 다른 측면에 따르면, P2P 전력거래 개시 전에 P2P 전력거래시장에 참여하는 전기소비자 및 에너지 프로슈머들로부터 전력 거래일 동안의 예측 정보 및 기술 정보를 수집하는 거래참여자정보 수집부; 상기 거래참여자정보 수집부를 통해 수집된 예측 정보 및 기술 정보를 기반으로 상기 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 위한 최적운영계획 모델을 수립하는 최적운영계획 모델부; 상기 최적운영계획 모델부를 통해 수립된 최적운영계획 모델을 이용하여 해당 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 시간대별로 청산하는 P2P 전력거래 청산부; 및 상기 P2P 전력거래시장을 시간대별로 청산한 결과에 따른 정보를 상기 전기소비자 및 에너지 프로슈머들에게 공유하는 P2P 전력거래정보 제공부를 포함하는 P2P 전력거래시스템을 제공한다.According to another aspect of the present invention, a transaction participant information collection unit for collecting predicted information and technical information for a power transaction day from electricity consumers and energy prosumers participating in the P2P power transaction market before the start of the P2P power transaction; An optimal operation plan model unit for establishing an optimal operation plan model for the P2P power trading market during the power trading day based on the prediction information and technology information collected through the transaction participant information collection unit; A P2P power transaction clearing unit that clears the P2P power transaction market for a corresponding power transaction day by time using the optimal operation plan model established through the optimal operation plan model unit; And a P2P power transaction information providing unit that shares information according to a result of clearing the P2P power transaction market by time to the electricity consumers and energy prosumers.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, P2P 전력거래 개시 전에 P2P 전력거래시장에 참여하는 전기소비자 및 에너지 프로슈머들로부터 전력 거래일 동안의 예측 정보 및 기술 정보를 수집하는 과정; 상기 전기소비자 및 에너지 프로슈머들로부터 수집된 예측 정보 및 기술 정보를 기반으로 상기 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 위한 최적운영계획 모델을 설계하는 과정; 및 상기 최적운영계획 모델을 이용하여 해당 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 시간대별로 청산하고, 상기 청산 결과에 따른 정보를 상기 전기소비자 및 에너지 프로슈머들에게 공유하는 과정이 컴퓨터 상에서 수행되도록 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 제공한다.According to another aspect of the present invention, prior to the initiation of P2P power trading, the process of collecting predicted information and technical information for power trading days from electricity consumers and energy prosumers participating in the P2P power trading market; Designing an optimal operation plan model for the P2P power trading market during the power trading day based on prediction information and technology information collected from the electricity consumers and energy prosumers; And using the optimal operation plan model to clear the P2P power trading market for the corresponding power trading day by time, and to share the information according to the liquidation result with the electricity consumers and energy prosumers on a computer. Provides a computer program stored on a recording medium.
본 발명의 실시 예들에 따른 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법 및 그 시스템 의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.A method of designing a P2P power transaction mechanism and an effect of the system according to embodiments of the present invention will be described as follows.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, P2P 전력거래 참여자들로부터 수집된 예측 및 기술 정보들을 이용하여 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래를 위한 최적운영계획 모델을 수립하고, 상기 최적운영계획 모델을 기반으로 해당 거래일의 P2P 전력거래시장을 청산한 결과를 모든 전력거래 참여자들에게 미리 공유함으로써, 전기소비자 및 에너지 프로슈머들의 P2P 전력거래에 대한 전략적 의사 결정을 지원할 수 있고 그에 따라 P2P 전력거래시장을 활성화시킬 수 있다는 장점이 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, by using prediction and technical information collected from P2P power transaction participants, an optimal operation plan model for P2P power transaction during the power transaction day is established, and based on the optimal operation plan model. By sharing the result of clearing the P2P power trading market on the corresponding trading day in advance with all power trading participants, we can support the strategic decision-making of P2P power trading by electricity consumers and energy prosumers, thereby invigorating the P2P power trading market. It has the advantage of being able to.
다만, 본 발명의 실시 예들에 따른 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법 및 그 시스템이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the method of designing a P2P power transaction mechanism according to embodiments of the present invention and the effects that can be achieved by the system are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned are to which the present invention belongs from the following description. It will be clearly understood by those of ordinary skill in the art.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 P2P 전력거래 메커니즘의 구조를 나타내는 도면;
도 2는 도 1에 도시된 P2P 전력거래 메커니즘의 운영 절차를 나타내는 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 P2P 전력거래시스템의 동작을 설명하는 순서도;
도 4는 P2P 전력거래시장의 거래가격을 결정하는 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 P2P 전력거래시스템의 구성 블록도.1 is a diagram showing the structure of a P2P power transaction mechanism according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram showing an operating procedure of the P2P power transaction mechanism shown in FIG. 1;
3 is a flow chart illustrating the operation of the P2P power trading system according to an embodiment of the present invention;
4 is a diagram referenced for explaining a method of determining a transaction price in a P2P power trading market;
5 is a block diagram of a P2P power transaction system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 즉, 본 발명에서 사용되는 '부'라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부'들로 더 분리될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but identical or similar elements are denoted by the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of preparation of the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other by themselves. That is, the term'unit' used in the present invention means a hardware component such as software, FPGA or ASIC, and the'unit' performs certain roles. However,'part' is not limited to software or hardware. The'unit' may be configured to be in an addressable storage medium, or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example,'unit' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, procedures, Includes subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays and variables. The functions provided in the components and'units' may be combined into a smaller number of components and'units', or may be further divided into additional components and'units'.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all modifications included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include equivalents or substitutes.
본 발명은 전력 거래일 전에 P2P 전력거래 참여자들(즉, 전기소비자 및 에너지 프로슈머)로부터 수집된 예측 및 기술 정보들을 이용하여 P2P 전력거래를 위한 최적운영계획 모델을 수립하고, 상기 최적운영계획 모델을 기반으로 해당 거래일의 P2P 전력거래시장을 청산하여 P2P 전력거래 정보를 생성하며, 상기 생성된 P2P 전력거래 정보를 모든 전력거래 참여자들에게 공유하여 P2P 전력거래시장을 활성화시킬 수 있는 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법 및 그 시스템을 제안한다.The present invention establishes an optimal operation plan model for P2P power transaction using prediction and technical information collected from P2P power transaction participants (i.e., electricity consumers and energy prosumers) before the power transaction date, and based on the optimal operation plan model. P2P power trading mechanism design method that can activate the P2P power trading market by clearing the P2P power trading market on the corresponding trading day to generate P2P power trading information, and sharing the generated P2P power trading information with all power trading participants. And propose the system.
이하에서는, 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 P2P 전력거래 메커니즘의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 P2P 전력거래 메커니즘의 운영 절차를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a structure of a P2P power transaction mechanism according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating an operation procedure of the P2P power transaction mechanism shown in FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 P2P 전력거래 메커니즘(100)은 P2P 전력거래에 능동적 참여하는 전기소비자(110) 및 에너지 프로슈머(120)와, P2P 전력거래에 수동적으로 참여하는 전력회사(130)와, 상기 P2P 전력거래와 관련된 전반적인 동작을 수행하는 P2P 전력거래시스템(P2P Electricity Trading System, P2P-ETS, 140)으로 구성된다.1 and 2, the P2P
P2P 전력거래에 참여하는 모든 전기소비자(110)는 자신의 지능형 전자장치(Intelligent Electronic Device, IED)를 통해 P2P 전력거래 개시 전에 해당 거래일(또는 거래기간) 동안의 시간대별 전력수요량에 관한 예측 정보를 P2P 전력거래 시스템(140)으로 제공할 수 있다. All electricity consumers (110) participating in P2P power transactions provide predicted information on the power demand by time during the transaction day (or transaction period) before commencement of P2P power transactions through their Intelligent Electronic Device (IED). It can be provided by the P2P
P2P 전력거래에 참여하는 모든 에너지 프로슈머(120)는 자신의 지능형 전자장치(IED)를 통해 P2P 전력거래 개시 전에 해당 거래일(또는 거래기간) 동안의 시간대별 전력수요량에 관한 예측 정보, 시간대별 전력발전량에 관한 예측 정보, 제어 가능한 발전/저장설비의 시장참여 유무에 대한 정보 등을 P2P 전력거래 시스템(140)으로 제공할 수 있다. All energy prosumers (120) participating in P2P power transactions, through their intelligent electronic devices (IEDs), prior to the commencement of P2P power transactions, predicted information on the amount of power demand by time slot during the transaction day (or transaction period), and power generation by time slot It is possible to provide predictive information on, information on whether or not a controllable power generation/storage facility participates in the market, to the P2P
또한, P2P 전력거래에 참여하는 모든 에너지 프로슈머(120)는 자신이 소유한 제어 가능한 발전/저장설비들의 기술 정보(가령, PV/PCS/ESS등의 용량 및 효율 정보 등)를 P2P 전력거래 시스템(140)으로 제공할 수 있다. 단, 해당 정보는 다른 전력거래 참여자와 공유하지 않는 내부 정보(private information)로 처리할 수 있다.In addition, all
한편, P2P 전력거래시장에 참여하는 모든 에너지 프로슈머(120)가 판매할 수 있는 전력량은 자신의 수요를 우선 공급하고 남는 잉여전력(surplus)을 대상으로 한다. 에너지 프로슈머(120)가 소유하는 발전/저장설비는 근본적으로 자가용이기 때문에, 현실적으로 이들이 판매할 수 있는 전력량은 자체 수요를 초과하는 잉여전력으로 한정될 수밖에 없다.On the other hand, the amount of power that can be sold by all
에너지 프로슈머(120)는 자신의 잉여전력을 P2P 전력거래시장 또는 전력회사(130)에 선택적으로 판매할 수 있다. 단, 전력회사(130)는 에너지 프로슈머(120)가 자신으로부터 구매한 전력을 저장설비를 통해 자신에게 되팔아 차익 거래하는 것을 방지하기 위해, 해당 에너지 프로슈머(120)에 적용되는 전력량 요금단가보다 훨씬 낮은 가격으로 잉여전력을 구매한다고 가정한다. 이는 결과적으로 에너지 프로슈머(120)가 전력회사(130)보다는 P2P 전력거래시장을 선호하도록 하는 유인을 제공하며, 그 결과 P2P 에너지 거래시장이 전력회사와 양립할 수 있는 근거로 작용한다.The energy prosumer 120 may selectively sell its surplus power to the P2P power trading market or the
P2P 전력거래의 현실성 제고를 위해, P2P 전력거래시장에 참여하는 모든 거래참여자(110, 120)는 P2P 전력거래와 관련된 별도의 입찰과정을 수행하지 않는 것으로 가정한다. 이는 실제로 최종소비자 수준에서 전력거래를 위한 입찰행위를 반복적으로 수행하는 것은 자신의 전력사용 규모에 비해 과도한 거래비용을 유발하기 때문이다.In order to improve the reality of P2P power transaction, it is assumed that all transaction participants (110, 120) participating in the P2P power transaction market do not perform a separate bidding process related to P2P power transaction. This is because, in fact, repeating bidding for electricity transactions at the end-user level causes excessive transaction costs compared to the size of their electricity use.
또한, P2P 전력거래시장에 참여하는 전기소비자(110) 및 에너지 프로슈머(120)의 자격 기준에 대해서도 어떠한 제약을 부여하지 않는다. 이는 다양한 소비자 유형과 수요 규모로 P2P 전력거래에 자유롭게 참여할 수 있도록 유도하기 위함이다.In addition, no restrictions are imposed on the qualification criteria of the
전력회사(130)는, P2P 전력거래 참여자들(110, 120)의 전력수급균형 유지를 위해, 수동적인 참여자(passive player)로써 P2P 전력거래시장에 참여하는 것으로 가정한다. 이에 따라, 전력회사(130)는 전기소비자(110)에 대해 가장 높은 가격으로 전력을 공급하는 전기공급사업자로 행동하며, 이 때 전력회사(130)의 공급가격은 해당 전기소비자(110)가 전력회사(130)로부터 적용 받는 전력량 요금단가로 결정된다.It is assumed that the
P2P 전력거래시스템(140)은 P2P 전력거래시장에 참여하는 모든 전기소비자(110) 및 에너지 프로슈머(120)로부터 P2P 전력거래 관련 정보들을 자동으로 수집하고, 상기 수집된 정보들을 기반으로 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 위한 최적운영계획 모델을 수립할 수 있다. 그리고, P2P 전력거래시스템(140)은 최적운영계획 모델을 이용하여 해당 전력 거래일의 P2P 전력거래시장을 청산하고, 시장청산 결과와 관련된 정보(즉, 시간대별 P2P 전력거래량 및 거래가격 정보)를 모든 전기소비자(110) 및 에너지 프로슈머(120)에게 공유할 수 있다.The P2P
한편, P2P 전력거래시장에 참여하는 모든 거래참여자(110, 120)는 P2P 전력거래시스템(140)에서 최적운영계획에 따라 도출한 시장청산 결과를 반드시 이행해야 하는 의무는 없다. 현실적으로 P2P 전력거래 참여자들(110, 120)의 다양한 내/외부 요인의 불확실성으로 인해 사전에 미리 결정된 시장청산 결과를 그대로 이행하는 것은 거의 불가능하며, 최종소비자 입장에서는 이러한 시장청산 결과를 이행하기 위해 활용할 수 있는 전략적 수단 또한 부재하다. 따라서, P2P 전력거래시스템(140)의 시장청산 결과는 향후 전력 거래일의 시간대별 P2P 전력거래가격 및 전력거래량에 관한 기준 정보로서, P2P 전력거래에 참여하는 전기소비자(110) 및 에너지 프로슈머(120)의 의사결정을 지원하며 P2P 전력거래를 유인하는 역할을 수행한다. 거래참여자들(110, 120)의 시장청산 결과에 대한 이행 의무 부재는 결과적으로 실시간 전력거래 발생 이후 별도의 정산과정 및 이에 대한 기준 설정을 필요로 한다.Meanwhile, all trading participants (110, 120) participating in the P2P power trading market are not obligated to fulfill the market clearing results derived from the P2P
이상 상술한 구조를 갖는 P2P 전력거래 메커니즘의 전체적인 운영 절차는 전력 거래일 이전에 P2P 전력거래 관련 정보를 수집하는 과정, 수집된 정보를 기반으로 최적운영계획 모델을 수립하는 과정, 최적운영계획 모델에 따라 P2P 전력거래시장을 청산하는 과정, 전력거래 참여자들이 전력 거래일에 P2P 전력거래시장에 참여하여 P2P 전력거래를 수행하는 과정, 전력 거래일로부터 일정 기간 후에 P2P 전력거래시장을 정산하는 과정 순으로 이루어진다. 따라서, 이하에서는 P2P 전력거래 메커니즘의 전체적인 운영 절차를 담당하는 P2P 전력거래시스템(140)의 구성 및 그 동작방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.The overall operation procedure of the P2P power transaction mechanism having the above structure is based on the process of collecting P2P power transaction related information before the power transaction date, the process of establishing an optimal operation plan model based on the collected information, and the optimal operation plan model. It consists of the process of clearing the P2P power trading market, the process of performing P2P power trading by participating in the P2P power trading market on the power trading day, and the process of settling the P2P power trading market after a certain period of time from the power trading date. Therefore, hereinafter, the configuration and operation method of the P2P
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 P2P 전력거래시스템의 동작을 설명하는 순서도이다.3 is a flow chart illustrating the operation of the P2P power trading system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 P2P 전력거래시스템(140)은 P2P 전력거래 개시일로부터 미리 결정된 시간 전에 P2P 전력거래시장에 참여하는 전기소비자 및 에너지 프로슈머들로부터 전력 거래일(또는 전력 거래기간) 동안의 예측 정보 및 기술 정보를 수집할 수 있다(S310).Referring to Figure 3, the P2P
좀 더 구체적으로, P2P 전력거래시스템(140)은 P2P 전력거래 개시일 전에 P2P 전력거래에 참여하는 전기소비자들로부터 해당 거래일 동안의 시간대별 전력수요량에 관한 예측 정보를 수집할 수 있다. 또한, P2P 전력거래시스템(140)은 P2P 전력거래 개시 전에 P2P 전력거래에 참여하는 에너지 프로슈머들로부터 해당 거래일 동안의 시간대별 전력수요량에 관한 예측 정보, 시간대별 전력발전량에 관한 예측 정보, 제어 가능한 발전/저장설비의 시장참여 유무에 대한 정보, 제어 가능한 발전/저장설비들의 기술 정보(가령, PV/PCS/ESS등의 용량 및 효율 정보 등)를 수집할 수 있다.More specifically, the P2P
P2P 전력거래시스템(140)은 P2P 전력거래시장에 참여하는 전기소비자 및 에너지 프로슈머들로부터 수집된 예측 정보 및 기술 정보들을 기반으로 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 위한 최적운영계획 모델을 수립(구현)할 수 있다(S320).The P2P
P2P 전력거래시스템(140)은, 최적운영계획 모델 구현 시, 전기소비자와 에너지 프로슈머들의 시간대별 전력거래량과 같은 양적 정보(quantitative information)뿐만 아니라 에너지 프로슈머의 시장참여 상태(공급/소비), 발전 및 저장설비의 운전상태(발전설비 기동/정지 및 저장설비 충전/방전) 등과 같은 상태정보(conditional information)를 고려할 필요가 있다. 이에 따라, P2P 전력거래시스템(140)은 혼합정수계획(Mixed Integer Programming, MIP)을 기반으로 최적운영계획 모델을 설계할 수 있다. When implementing the optimal operation plan model, the P2P
P2P 전력거래시스템(140)은 P2P 전력거래시장을 위한 최적운영계획 모델의 목적함수(F)를 전력 거래일 동안 P2P 전력거래시장에 참여하는 전기소비자 및 에너지 프로슈머들의 전체 전력공급비용(즉, 전력회사로부터의 전력구매비용과 자신의 발전설비 운영비용의 합)을 최소화하는 함수로 설정할 수 있다. 이는 모든 거래참여자가 동일한 가치로 공유할 수 있는 시간대별 최대 P2P 전력거래량을 도출함으로써, P2P 전력거래에 참여하는 모든 거래참여자의 잠재적인 사회적 후생(social welfare)을 극대화하는 것을 목적으로 하기 때문이다.The P2P
이러한 최적운영계획 모델의 목적함수(F)는 아래 수학식 1과 같이 정의될 수 있다. The objective function (F) of the optimal operation plan model may be defined as in
여기서, 는 시간 t에서 참여자 i에 적용되는 전력회사의 요금단가, 는 시간 t에서 참여자 i가 전력회사로부터 공급받는 구매계획량, 는 발전기 j의 연료비용, 는 발전기 j의 기동비용, 는 시간 t에서 참여자 i가 소유한 발전기 j의 발전계획량, 는 시간 t에서 참여자 i가 소유한 발전기 j의 운전상태(1: 운전, 0: 정지)임.here, Is the cost of the utility bill applied to participant i at time t, Is the purchase plan amount that participant i receives from the power company at time t, Is the fuel cost of generator j, Is the starting cost of generator j, Is the planned power generation amount of generator j owned by participant i at time t, Is the operating state of generator j owned by participant i at time t (1: run, 0: stop).
본 발명의 전력거래 메커니즘에 따른 P2P 전력거래시장은 에너지 프로슈머의 잉여전력을 거래상품으로 고려하기 때문에, 결과적으로 모든 거래참여자의 거래일 전체에 대한 최적운영계획을 도출하는 문제로 구현된다. 따라서, P2P 전력거래시스템(140)은, 최적운영계획 모델 구현 시, 개별 거래참여자의 시간대별 전력수급균형을 유지하는 것뿐만 아니라 제어 가능한 발전 및 저장설비의 기술적 특성들을 고려하여야 한다. 이러한 고려 사항들은 최적운영계획 모델에서 최적화 문제의 제약조건으로 모델링될 수 있다.Since the P2P power trading market according to the power trading mechanism of the present invention considers the surplus power of energy prosumers as a trading product, as a result, it is implemented as a problem of deriving an optimal operation plan for the entire trading day of all trading participants. Therefore, when implementing the optimal operation plan model, the P2P
일 예로, 최적운영계획 모델에서 고려하는 최적화 문제의 제약조건으로는 시간대별 P2P 전력거래 균형제약, 시간대별 거래참여자의 전력수급균형 제약, 시간대별 에너지 프로슈머 시장참여 제약, 최대 수전용량 제약, 발전기 운전제약, ESS 운전제약 등이 있다. For example, the constraints of the optimization problem considered in the optimal operation plan model include the P2P power transaction balance constraint by time slot, the power supply/demand balance constraint of the trading participants by time slot, the energy prosumer market participation constraint by time slot, the maximum receiving capacity limitation, and generator operation. There are restrictions and restrictions on ESS operation.
먼저, 시간대별 P2P 전력거래 균형제약은 특정 시간대에 P2P 전력거래시장에서 거래되는 판매량과 구매량은 서로 동일해야 함을 의미한다. 따라서, P2P 전력거래시장의 거래량을 초과하는 전력량은 상위 전력회사와의 거래를 통해 해소되어야 한다. 해당 제약 조건은 아래 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.First, the P2P power transaction balance constraint by time period means that the sales volume and the purchase volume traded in the P2P power transaction market at a specific time period must be the same. Therefore, the amount of power that exceeds the transaction volume in the P2P power trading market must be resolved through a transaction with a high-level power company. The constraint may be defined as in Equation 2 below.
여기서, 는 시간 t에서 참여자 i가 P2P 전력거래시장에 공급하는 판매계획량, 는 시간 t에서 참여자 i가 P2P 전력거래시장으로부터 구매하는 구매계획량임.here, Is the sales plan amount that participant i supplies to the P2P power trading market at time t, Is the purchase plan amount that participant i purchases from the P2P power trading market at time t.
시간대별 거래참여자의 전력수급균형 제약은 개별 거래참여자의 시간대별 전력수요가 반드시 충족되어야 함을 의미한다. 개별 거래참여자의 전력수요는 자체적으로 생산하거나 전력회사 및/또는 P2P 전력거래시장에서의 구매를 통해 공급될 수 있다. 해당 제약 조건은 아래 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.The constraints on the balance of power supply and demand for each participant in a transaction mean that each participant's demand for electricity must be met. Electricity demand of individual participants can be produced by themselves or can be supplied through purchases in the utility and/or P2P electricity trading market. The constraint may be defined as in Equation 3 below.
여기서, 는 시간 t에서 참여자 i가 소유한 ESS k의 방전계획량, 는 시간 t에서 참여자 i가 소유한 ESS k의 충전계획량, 은 시간 t에서 참여자 i가 소유한 신 재생 에너지 l의 예상발전량, 는 시간 t에서 참여자 i의 예상수요량, 는 ESS k의 방전효율임.here, Is the planned discharge amount of ESS k owned by participant i at time t, Is the recharge plan amount of ESS k owned by participant i at time t, Is the expected generation of renewable energy l owned by participant i at time t, Is the expected demand for participant i at time t, Is the discharge efficiency of ESS k.
시간대별 에너지 프로슈머 시장참여 제약은 에너지 프로슈머가 P2P 전력거래시장에서 공급자와 소비자의 역할을 모두 수행할 수 있지만, 물리적으로 임의의 시간대에서의 전력거래에 대해서는 공급자 또는 소비자 중 어느 하나의 자격으로만 참여해야 함을 의미한다. 이러한 에너지 프로슈머의 시장참여 상태는 수학적으로 이진변수(binary variable) 형태로 구현된다. 해당 제약 조건은 아래 수학식 4 및 수학식 5와 같이 정의될 수 있다.The energy prosumer market participation restriction by time slot allows the energy prosumer to play the role of both a supplier and a consumer in the P2P power transaction market, but only participate in the power transaction in a physically arbitrary time zone as either a supplier or a consumer. It means you have to. This energy prosumer's participation in the market is mathematically implemented in the form of a binary variable. The corresponding constraint may be defined as in Equation 4 and Equation 5 below.
여기서, 는 참여자 i의 인입선 최대용량, 은 시간 t에서 참여자 i의 P2P 전력거래시장 참여 상태(1: 소비, 0: 공급)임.here, Is the maximum incoming line capacity of participant i, Is the P2P power trading market participation status (1: consumption, 0: supply) of participant i at time t.
최대 수전용량 제약은 P2P 전력거래시장 내 전기소비자가 자신의 전력수급균형 유지를 위해 수전 가능한 용량 수준 내에서 P2P 전력거래시장뿐만 아니라 전력회사로부터 필요한 전력을 구매할 수 있음을 의미한다. 단, 에너지 프로슈머의 소비자 여부는 시간대별 P2P 전력거래시장 참여 상태에 의해 결정되기 때문에, 전력회사로부터의 전력공급 여부는 아래 수학식과 같이 해당 상태변수를 공유하는 것으로 결정할 수 있다. 또한, 전력회사가 공급하는 전력이 P2P 전력거래시장에서 구매하는 전력보다 높은 가격으로 결정되기 때문에, 결과적으로 전력회사는 시장참여자의 에너지 수급균형 유지를 위해 P2P 전력거래시장에 참여하는 수동적인 참여자로 행동하게 된다. 따라서, 해당 제약 조건은 아래 수학식 6과 같이 정의될 수 있다.The maximum capacity limitation means that electricity consumers in the P2P electricity market can purchase the power they need from the power companies as well as the P2P electricity market within the level of capacity that can be received to maintain their balance of power supply and demand. However, since the consumer status of the energy prosumer is determined by the P2P power trading market participation status by time slot, whether or not the power company supplies power can be determined by sharing the corresponding status variable as shown in the following equation. In addition, since the electricity supplied by the electricity company is determined at a higher price than the electricity purchased in the P2P electricity trading market, as a result, the electricity company becomes a passive participant in the P2P electricity trading market to maintain the balance of energy supply and demand for market participants. Will act. Therefore, the corresponding constraint may be defined as in Equation 6 below.
발전기 운전제약은 에너지 프로슈머가 소유한 제어 가능한 발전설비가 자신의 기술적 특성에 의해 시간대별 운전상태와 발전량이 결정됨을 의미한다. 상기 발전기 운전제약은 최대 및 최소발전 제약과 발전기 증/감발 제약으로 구분된다.Generator operation constraints mean that the controllable power generation facilities owned by the energy prosumer are determined by their own technical characteristics to determine the operating state and amount of power generation over time. The generator operation constraint is divided into a maximum and minimum power generation constraint and a generator increase/decrease constraint.
최대 및 최소발전 제약은 임의의 시간대에서 운전 중인 발전기의 발전출력은 해당 설비의 기술적 최대 발전출력과 최소 발전출력 사이에서 결정되어야 하는 반면, 정지 중인 발전기의 발전출력은 반드시 0으로 결정되어야 함을 의미한다. 따라서, 발전기의 최대 및 최소발전 제약은 이진변수로 표현되는 발전기 운전상태에 따라 다르게 설정되어야 하며, 해당 제약 조건은 아래 수학식 7과 같이 정의될 수 있다. The maximum and minimum power generation constraints mean that the power generation output of a generator running in a certain time period must be determined between the technical maximum power generation power and the minimum power generation output of the facility, while the power generation output of a stopped generator must be determined as zero. do. Accordingly, the maximum and minimum power generation constraints of the generator must be set differently according to the operation state of the generator expressed as a binary variable, and the corresponding constraint condition may be defined as in Equation 7 below.
여기서, 는 발전기 j의 운전 중 발전출력 하한, 는 발전기 j의 운전 중 발전출력 상한임.here, Is the lower limit of the power generation output during operation of the generator j, Is the upper limit of power generation output during operation of generator j.
발전기 증/감발 제약은 발전설비의 기술적 특성에 따라 해당 설비가 출력을 조정하는 속도가 결정되며, 이는 일정 시간 동안 해당 설비의 발전출력을 증가 또는 감소할 수 있는 최대 수준을 제한하는 것을 의미한다. 발전기의 시간대별 출력수준은 발전기 증/감발 제약으로 인해 여러 거래구간에 걸쳐 연속적으로 영향을 받을 수 있다. 따라서, 해당 제약 조건은 아래 수학식 8 및 수학식 9와 같이 정의될 수 있다.The generator increase/decrease limitation determines the speed at which the facility adjusts the output according to the technical characteristics of the power generation facility, and this means limiting the maximum level that can increase or decrease the generation output of the facility for a certain period of time. The power level of the generator over time can be continuously affected over several trading periods due to the limitation of generator increase/decrease. Accordingly, the corresponding constraint condition may be defined as in Equation 8 and Equation 9 below.
여기서, 는 거래구간 동안 발전기 j의 최대 증발 가능량, 는 거래구간 동안 발전기 j의 최대 감발 가능량임.here, Is the maximum evaporation possible amount of generator j during the trading period, Is the maximum derating amount of generator j during the trading period.
ESS 운전제약은 에너지 프로슈머가 소유한 에너지저장장치(ESS)가 자신의 기술적 특성에 의해 시간대별 충·방전상태와 에너지 저장량이 결정됨을 의미한다. 상기 ESS 운전제약은 최대 충/방전 용량 제약, 최대 충/방전 가능량 제약, SOC 운영 제약으로 구분된다.ESS operation constraints mean that the energy storage device (ESS) owned by the energy prosumer determines the state of charge/discharge and the amount of energy stored for each time period by its own technical characteristics. The ESS operation constraints are classified into a maximum charge/discharge capacity restriction, a maximum charge/discharge capacity restriction, and an SOC operation restriction.
최대 충/방전 용량 제약은 ESS가 충전 또는 방전 모드에 진입한 경우, 해당 설비가 거래구간 동안 최대한으로 충전 또는 방전할 수 있는 전력량은 해당 설비의 PCS 용량으로 동일 기간 동안 충전 또는 방전을 지속할 수 있는 전력량으로 제한되는 것을 의미한다. 따라서, 해당 제약 조건은 아래 수학식 10 및 수학식 11과 같이 정의될 수 있다.The maximum charge/discharge capacity limitation is that when the ESS enters the charge or discharge mode, the amount of power that the facility can charge or discharge to the maximum during the transaction period is the PCS capacity of the facility and can continue charging or discharging for the same period. It means that it is limited to the amount of power available. Accordingly, the corresponding constraint may be defined as in Equation 10 and Equation 11 below.
여기서, 는 거래구간 동안 ESS k의 최대 충전 가능량, 는 거래구간 동안 ESS k의 최대 방전가능량, 는 시간 t에서 참여자 i가 소유한 ESS k의 운전상태(1: 방전, 0: 충전 및 정지)임.here, Is the maximum rechargeable amount of ESS k during the transaction period, Is the maximum discharge capacity of ESS k during the transaction period, Is the operating state (1: discharge, 0: charge and stop) of ESS k owned by participant i at time t.
최대 충/방전 가능량 제약은 임의의 거래구간에서 ESS의 충전가능량이 최대 저장용량 중 아직 충전되지 않는 용량으로 제한되며, ESS의 방전가능량이 현재 저장되어 있는 전력량으로 제한되는 것을 의미한다. 따라서, ESS의 시간대별 충/방전 가능량은 이전 시간대의 저장전력량에 의해 영향을 받게 되며, 해당 제약 조건은 아래 수학식 12 및 수학식 13과 같이 정의될 수 있다.The maximum allowable charge/discharge amount restriction means that the chargeable amount of ESS in any transaction section is limited to the capacity that is not yet charged among the maximum storage capacity, and the discharge capacity of ESS is limited to the amount of power currently stored. Accordingly, the amount of charge/discharge available for each time period of the ESS is affected by the amount of stored power in the previous time period, and the corresponding constraint condition may be defined as in Equation 12 and Equation 13 below.
여기서, 는 ESS k의 최대 저장용량, 는 시간 t에서 참여자 i가 소유한 ESS k에 저장되는 예상저장량임.here, Is the maximum storage capacity of ESS k, Is the estimated amount of storage stored in ESS k owned by participant i at time t.
SOC 운영 제약은 ESS의 기술적 특성으로 인해 설비 수명을 일정 기간 이상으로 유지하기 위해서는 ESS의 저장수준(State of Charge, SOC)을 일정 범위 이내로 운영해야 함을 의미한다. 따라서, 해당 제약 조건은 아래 수학식 14와 같이 정의될 수 있다.The SOC operation restriction means that the ESS storage level (State of Charge, SOC) must be operated within a certain range in order to maintain the life of the facility for a certain period or longer due to the technical characteristics of ESS. Therefore, the constraint may be defined as in Equation 14 below.
여기서, 는 ESS k의 최소 저장용량임. here, Is the minimum storage capacity of ESS k.
P2P 전력거래시스템(140)은 상술한 제약 조건들이 반영된 최적운영계획 모델을 이용하여 해당 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 시간대별로 청산할 수 있다(S330). The P2P
본 발명에 따른 P2P 전력거래시장은 에너지 프로슈머의 시간대별 잉여전력이 해당 시간대의 거래상품이기 때문에, 충분한 잉여전력의 공급이 보장되지 않는 시간대에는 P2P 전력거래가 발생하지 않는다. 따라서, P2P 전력거래시스템(140)은 P2P 전력거래시장에 관한 최적운영계획 모델을 기반으로 전력 거래일 동안의 시간대별 잉여전력 발생 유무를 검출하고, 상기 시간대별 잉여전력 발생 유무에 따라 해당 시간대의 P2P 전력거래시장의 청산 여부를 판단할 수 있다.In the P2P power trading market according to the present invention, since surplus power for each time slot of an energy prosumer is a transaction product for a corresponding time zone, P2P power trading does not occur during times when sufficient surplus power is not guaranteed. Therefore, the P2P
P2P 전력거래시스템(140)은 전력 거래일 동안의 시간대별 P2P 전력거래시장의 청산 여부에 기초하여 시간대별 P2P 전력거래가격을 결정할 수 있다. The P2P
즉, 임의의 시간대에 충분한 잉여전력이 공급되지 않아 P2P 전력거래시장이 청산되지 않은 경우, 해당 시간대에 P2P 전력거래가 발생하지 않기 때문에 P2P 전력거래가격 또한 존재하지 않게 된다. 반면, 임의의 시간대에 충분한 잉여전력이 공급되어 P2P 전력거래시장이 청산된 경우, 해당 시간대에 P2P 전력거래가 발생하기 때문에, 해당 시간대의 P2P 전력거래가격은 존재하게 된다.In other words, if the P2P power transaction market is not liquidated because sufficient surplus power is not supplied at a certain time, the P2P power transaction price also does not exist because the P2P power transaction does not occur during that time period. On the other hand, when the P2P power transaction market is liquidated because sufficient surplus power is supplied at a certain time, the P2P power transaction price in the corresponding time period exists because P2P power transaction occurs during the corresponding time period.
특정 시간대의 P2P 전력거래가격이 존재하는 경우, P2P 전력거래시스템(140)은 해당 시간 대에 P2P 전력거래시장에서 전력을 구매한 참여자들 가운데 가장 낮은 요금단가를 결정하고, 상기 결정된 요금단가에서 송전이용요금을 차감한 가격으로 해당 시간대의 P2P 전력거래가격을 결정할 수 있다. 즉, 해당 거래일의 시간대별 P2P 전력거래가격은 아래 수학식 15와 같이 계산될 수 있다.When there is a P2P power transaction price in a specific time period, the P2P
여기서, 는 시간 t에서의 P2P 전력거래가격, 는 시간 t에서 참여자 i에 적용되는 전력회사의 요금단가, TC는 전력회사의 송전이용요금 단가, 는 시간 t에서 P2P 전력거래시장으로부터 전력을 구매하는 참여자 집합임.here, Is the P2P electricity transaction price at time t, Is the power company's charge unit price applied to participant i at time t, TC is the power company’s transmission fee unit price, Is the set of participants purchasing power from the P2P power trading market at time t.
P2P 전력거래시장은 에너지 프로슈머의 잉여전력을 거래상품으로 고려하기 때문에, 해당 시장의 시간대별 예상 전력 공급량은 최적운영계획 모델을 통해 연산된 값으로 고정된다. 이러한 상황에서, P2P 전력거래시장을 통한 전력 소비 의사가 높은 전기소비자에게 우선적으로 공급함으로써 소비자 잉여(consumer surplus)를 극대화하는 것이 전체 사회적 후생을 극대화하는 방안이다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 P2P 전력거래가격은 해당 시간대의 P2P 전력거래시장에서 전력을 구매한 참여자들 가운데 가장 낮은 요금단가를 기준으로 결정된다. Since the P2P power trading market considers the surplus power of energy prosumers as trading products, the estimated power supply for each time slot in the market is fixed at a value calculated through the optimal operation plan model. In such a situation, maximizing the consumer surplus is a way to maximize the overall social welfare by giving priority to electricity consumers who are willing to consume electricity through the P2P electricity trading market. Therefore, as shown in FIG. 4, the P2P power transaction price according to the present invention is determined based on the lowest price among participants who purchase power in the P2P power transaction market in the corresponding time period.
아울러, P2P 전력거래가격은 전력 구매자들의 최소 요금단가에서 송전이용요금을 차감한 값으로 결정한다. 이는 P2P 전력거래가 개념적으로 상위 송전망을 이용하지 않고 참여자 간 직접적인 전력수급을 전제로 함에 따라, 전기소비자와 에너지 프로슈머는 P2P 전력거래시장을 통해 구매 및 판매한 전력량에 대해서는 송전이용요금을 부담해야 할 이유가 없기 때문이다. 따라서, 전력 구매자들의 최소 요금단가에서 송전이용요금을 차감함으로써 전력회사의 요금단가보다 낮게 형성되는 P2P 전력거래가격은 전기소비자가 전력회사보다는 P2P 전력거래시장을 보다 선호하도록 유인하는 요소로 작용한다.In addition, the P2P electricity transaction price is determined by subtracting the transmission usage fee from the minimum price of electricity purchasers. This is the reason why electricity consumers and energy prosumers should pay the transmission fee for the amount of electricity purchased and sold through the P2P electricity trading market, as P2P electricity transaction is conceptually based on the premise of direct electricity supply and demand between participants without using the upper transmission network. Because there is no. Therefore, the P2P electricity transaction price, which is formed lower than the electricity company's price by subtracting the transmission usage fee from the minimum price of electricity buyers, acts as a factor that induces electricity consumers to prefer the P2P electricity trading market more than the electricity company.
P2P 전력거래시스템(140)은, P2P 전력거래시장의 청산 완료 시, 해당 전력거래시장의 청산 결과에 따른 정보(즉, 시장 청산 정보)를 P2P 전력거래에 참여한 모든 전기소비자 및 에너지 프로슈머들에게 공유할 수 있다(S340, S350).The P2P
일 예로, P2P 전력거래시스템(140)은 전력 거래일의 예상 전력공급비용, 전력 거래일 전력회사로부터의 시간대별 전력구매계획량, 전력 거래일 P2P 전력거래시장으로부터의 시간대별 전력구매계획량, 전력 거래일 시간대별 P2P 전력거래 시장가격 등을 포함하는 시장 청산 정보를 P2P 전력거래시장에 참여한 모든 전기소비자들에게 전송할 수 있다.As an example, the P2P
또한, P2P 전력거래시스템(140)은 전력 거래일의 예상 전력공급비용, 전력 거래일 전력회사로부터의 시간대별 전력구매계획량, 전력 거래일 P2P 전력거래시장으로부터의 시간대별 전력구매계획량, 전력 거래일 시간대별 P2P 전력거래시장에 대한 전력판매계획량, 전력 거래일 시간대별 각 발전기의 발전계획량, 전력 거래일 시간대별 각 ESS의 방전계획량, 전력 거래일 시간대별 각 ESS의 충전계획량, 전력 거래일 시간대별 각 ESS의 저장계획량, 전력 거래일 시간대별 P2P 전력거래 시장가격 등을 포함하는 시장 청산 정보를 P2P 전력거래시장에 참여한 모든 에너지 프로슈머들에게 전송할 수 있다.In addition, the P2P
전기소비자 및 에너지 프로슈머들은 P2P 전력거래시스템(140)으로부터 수신된 시장 청산 정보를 기반으로 해당 전력 거래일에 P2P 전력거래시장에 참여할지 여부를 결정할 수 있다.Electricity consumers and energy prosumers may determine whether to participate in the P2P power trading market on a corresponding power trading day based on market liquidation information received from the P2P
P2P 전력거래시스템(140)은, 전력 거래일 도달 시, P2P 전력거래시장에 참여한 전기소비자 및 에너지 프로슈머들의 구매 또는 판매 요청 명령 등에 따라 전력거래 참여자들 간의 P2P 전력거래를 수행할 수 있다(S360).The P2P
P2P 전력거래시스템(140)은, 해당 거래일의 P2P 전력거래 완료 시, 미리 결정된 정산기준에 따라 P2P 전력거래 참여자들의 P2P 전력 거래량을 정산할 수 있다(S370).When the P2P power transaction is completed on the corresponding transaction day, the P2P
실제 전력 거래일(또는 전력거래기간)에 발생하는 P2P 전력 거래량은 거래참여자들의 전력 사용에서 발생하는 다양한 불확실성(수요예측 오차, 신재생전원 발전예측 오차, 발전 및 저장설비의 고장 등)으로 인해, 사전에 최적운영계획에 의해 결정된 시간대별 P2P 전력거래 계획량과 차이를 발생할 수 있다. 따라서, P2P 전력거래시장의 최적운영계획 결과를 기준으로 거래참여자들의 실제 P2P 전력 거래량에 대해 정산(settlement)을 수행함으로써, 보다 합리적인 P2P 전력거래를 보장할 수 있다.The amount of P2P electricity transactions occurring on the actual electricity trading day (or electricity trading period) is due to various uncertainties arising from the use of electricity by the trading participants (error in demand forecasting, errors in predicting generation of renewable power, failure of power generation and storage facilities, etc.). There may be a difference from the P2P power transaction plan amount for each time slot determined by the optimal operation plan. Therefore, it is possible to ensure a more rational P2P power transaction by performing settlement on the actual P2P power transaction volume of trading participants based on the result of the optimal operation plan of the P2P power trading market.
P2P 전력거래시장은 에너지 프로슈머의 시간대별 잉여전력이 해당 시간대의 거래상품이기 때문에, 이를 기준으로 모든 참여자의 판매 및 구매 정산량을 결정해야 한다. 따라서, 본 실시 예에서는 전기소비자 및 에너지 프로슈머들에 관한 정산 기준을 마련하여 해당 참여자들의 전력 거래량을 정산할 수 있다.In the P2P power trading market, since surplus power for each time slot of energy prosumers is a trading product for that time zone, it is necessary to determine the amount of sales and purchases for all participants based on this. Accordingly, in the present embodiment, a settlement standard for electricity consumers and energy prosumers may be prepared, and the amount of electricity transaction of the participants may be calculated.
먼저, 에너지 프로슈머의 판매 정산량은 P2P 전력거래시장의 최적운영계획 모델을 통해 결정된 판매계획량과 해당 거래참여자가 실제로 생산한 잉여전력량 중 작은 값을 기준으로 결정될 수 있다.First, the sales settlement amount of the energy prosumer may be determined based on the smaller of the sales plan amount determined through the optimal operation plan model of the P2P power trading market and the amount of surplus power actually produced by the transaction participant.
전기소비자의 구매 정산량은 P2P 전력거래시장의 최적운영계획 모델을 통해 결정된 구매계획량을 기준으로 해당 시간대의 총 판매 정산량과 총 판매 계획량의 비율로 조정된 값을 기준으로 결정될 수 있다. 이는 전기소비자가 P2P 전력거래시장으로부터 구매할 수 있는 전력량은 해당 시간대에 에너지 프로슈머가 공급하는 판매전력량으로 제한되기 때문이다.The purchase settlement amount of the electricity consumer may be determined based on a value adjusted by the ratio of the total sales settlement amount and the total sales plan amount for the time period based on the purchase plan amount determined through the optimal operation plan model of the P2P power trading market. This is because the amount of electricity that electricity consumers can purchase from the P2P electricity market is limited to the amount of electricity sold by energy prosumers during the time period.
P2P 전력거래시스템(140)은 P2P 전력거래 참여자들의 구매 정산량 및 판매 정산량을 기반으로 해당 참여자들의 전력 구매 비용 및 전력 판매 비용을 정산할 수 있다. 이때, 상기 P2P 전력거래시스템(140)은 P2P 전력거래시장의 최적운영계획 모델을 통해 결정된 P2P 전력거래가격을 기준으로 정산할 수 있다.The P2P
한편, 에너지 프로슈머에 의해 실제 생산된 잉여전력량은 P2P 전력거래시장 최적운영계획을 통해 결정된 판매계획량을 초과하는 경우가 종종 발생할 수 있으며, 이에 대해서는 별도의 정산 기준을 적용할 필요가 있다. P2P 전력거래시장의 최적운영계획 결과는 해당 시간대의 전기소비자와 에너지 프로슈머 간 거래계약으로 작용하기 때문에, 판매계획량에 포함되지 않는 초과전력량에 대해서는 P2P 전력거래시장의 거래상품으로 고려하지 않는 것이 바람직하다. 따라서, 에너지 프로슈머의 초과전력량은 전력회사와의 계약을 통해 거래되는 것으로 간주할 수 있다. 이 때, 전술한 바와 같이, 전력회사가 에너지 프로슈머의 초과전력량에 대해 해당 시간대의 P2P 전력거래가격보다 낮은 가격으로 이를 구매한다고 가정하면, 에너지 프로슈머는 분산 에너지 자원(DER)으로 인한 경제적 이익을 극대화하기 위해 전력 거래일의 P2P 전력거래시장에 적극적으로 참여할 것으로 예상된다.On the other hand, the amount of surplus power actually produced by the energy prosumer may often exceed the sales plan amount determined through the P2P power trading market optimal operation plan, and a separate settlement standard needs to be applied for this. Since the result of the optimal operation plan of the P2P power trading market acts as a transaction contract between the electricity consumer and the energy prosumer during the time period, it is desirable not to consider the amount of excess power that is not included in the sales plan as a trading product in the P2P power trading market. . Therefore, the excess power amount of the energy prosumer can be regarded as being transacted through a contract with the power company. At this time, as described above, assuming that the power company purchases the excess power of the energy prosumer at a price lower than the P2P power transaction price for the time period, the energy prosumer maximizes the economic benefit from distributed energy resources (DER). In order to do so, it is expected to actively participate in the P2P power trading market on the power trading day.
마지막으로, P2P 전력거래시스템(140)은, P2P 전력거래시장의 정산 완료 시, 해당 전력거래시장의 정산 결과에 따른 정보(시장 정산 정보)를 P2P 전력거래에 참여한 전기소비자 및 에너지 프로슈머들에게 공유할 수 있다. 여기서, 상기 시장 정산 정보는 P2P 전력거래 참여자들의 구매 정산량, 판매 정산량, 전력 구매 비용, 전력 판매 비용 등을 포함한다.Finally, the P2P
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 P2P 전력거래시스템의 구성 블록도이다.5 is a block diagram of a P2P power transaction system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 P2P 전력거래시스템(200)은 거래참여자정보 수집부(210), 최적운영계획 모델부(220), P2P 전력거래 청산부(230), P2P 전력거래 정산부(240), P2P 전력거래정보 제공부(250) 및 데이터베이스(260)를 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 구성요소들은 P2P 전력거래시스템을 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 P2P 전력거래시스템은 위에서 열거된 구성요소들보다 많거나 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.5, the P2P
거래참여자정보 수집부(210)는 P2P 전력거래 개시일로부터 미리 결정된 시간 전에 P2P 전력거래시장에 참여하는 전기소비자 및 에너지 프로슈머들의 지능형 전자장치(IED)로부터 전력 거래일(또는 전력 거래기간) 동안의 예측 정보 및 기술 정보를 수집할 수 있다.The transaction participant
즉, 거래참여자정보 수집부(210)는 P2P 전력거래 개시일 전에 P2P 전력거래에 참여하는 전기소비자들의 지능형 전자장치(IED)로부터 해당 거래일 동안의 시간대별 전력수요량에 관한 예측 정보를 수집할 수 있다. 또한, 거래참여자정보 수집부(210)는 P2P 전력거래 개시 전에 P2P 전력거래에 참여하는 에너지 프로슈머들의 지능형 전자장치(IED)로부터 해당 거래일 동안의 시간대별 전력수요량에 관한 예측 정보, 시간대별 전력발전량에 관한 예측 정보, 제어 가능한 발전/저장설비의 시장참여 유무에 대한 정보, 제어 가능한 발전/저장설비들의 기술 정보(가령, PV/PCS/ESS등의 용량 및 효율 정보 등)를 수집할 수 있다.That is, the transaction participant
최적운영계획 모델부(220)는 거래참여자정보 수집부(210)를 통해 수집된 거래참여자들의 예측 정보 및 기술 정보들을 기반으로 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 위한 최적운영계획 모델을 수립(구현)할 수 있다. 이때, 상기 최적운영계획 모델부(220)는 혼합정수계획(MIP)을 기반으로 최적운영계획 모델을 설계할 수 있다.The optimal operation
최적운영계획 모델부(220)는, 상술한 수학식 1과 같이, P2P 전력거래시장을 위한 최적운영계획 모델의 목적함수(F)를 전력 거래일 동안 P2P 전력거래시장에 참여하는 전기소비자 및 에너지 프로슈머들의 전체 전력공급비용(즉, 전력회사로부터의 전력구매비용과 자신의 발전설비 운영비용의 합)을 최소화하는 함수로 설정할 수 있다.As shown in
최적운영계획 모델부(220)는, 최적운영계획 모델 구현 시, 여러 제약 조건들을 설정하여 개별 거래참여자의 시간대별 전력수급균형을 유지하는 것뿐만 아니라 제어 가능한 발전 및 저장설비의 기술적 특성들을 고려할 수 있다. 여기서, 상기 제약 조건으로는 시간대별 P2P 전력거래 균형제약, 시간대별 거래참여자의 전력수급균형 제약, 시간대별 에너지 프로슈머 시장참여 제약, 최대 수전용량 제약, 발전기 운전제약, ESS 운전제약 등이 있다.When implementing the optimal operation plan model, the optimal operation
P2P 전력거래 청산부(230)는 최적운영계획 모델부(220)를 통해 구현된 최적운영계획 모델을 이용하여 해당 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 시간대별로 청산할 수 있다. 즉, P2P 전력거래 청산부(230)는 P2P 전력거래시장에 관한 최적운영계획 모델을 기반으로 전력 거래일 동안의 시간대별 잉여전력 발생 유무를 검출하고, 상기 시간대별 잉여전력 발생 유무에 따라 해당 시간대의 P2P 전력거래시장의 청산 여부를 판단할 수 있다.The P2P power
P2P 전력거래 청산부(230)는 전력 거래일 동안의 시간대별 P2P 전력거래시장의 청산 여부에 기초하여 해당 시간대별 P2P 전력거래가격을 결정할 수 있다. 이때, 상기 P2P 전력거래 청산부(230)는, 상술한 수학식 11과 같이, 전력 거래일의 시간대별로 P2P 전력거래시장에서 전력을 구매한 참여자들 가운데 가장 낮은 요금단가를 결정하고, 상기 결정된 요금단가에서 송전이용요금을 차감한 가격으로 해당 시간대별 P2P 전력거래가격을 결정할 수 있다.The P2P power
P2P 전력거래 청산부(230)는, P2P 전력거래시장의 청산 완료 시, 해당 전력거래시장의 청산 결과에 따른 정보(즉, 시장 청산 정보)를 데이터베이스(260)에 저장할 수 있다.When liquidation of the P2P power trading market is completed, the P2P power
일 예로, P2P 전력거래 청산부(230)는 전력 거래일의 예상 전력공급비용, 전력 거래일 전력회사로부터의 시간대별 전력구매계획량, 전력 거래일 P2P 전력거래시장으로부터의 시간대별 전력구매계획량, 전력 거래일 시간대별 P2P 전력거래 시장가격 등을 포함하는 시장 청산 정보를 데이터베이스(260)에 저장할 수 있다.As an example, the P2P power
또한, P2P 전력거래 청산부(230)는 전력 거래일의 예상 전력공급비용, 전력 거래일 전력회사로부터의 시간대별 전력구매계획량, 전력 거래일 P2P 전력거래시장으로부터의 시간대별 전력구매계획량, 전력 거래일 시간대별 P2P 전력거래시장에 대한 전력판매계획량, 전력 거래일 시간대별 각 발전기의 발전계획량, 전력 거래일 시간대별 각 ESS의 방전계획량, 전력 거래일 시간대별 각 ESS의 충전계획량, 전력 거래일 시간대별 각 ESS의 저장계획량, 전력 거래일 시간대별 P2P 전력거래 시장가격 등을 포함하는 시장 청산 정보를 데이터베이스(260)에 저장할 수 있다.In addition, the P2P power
P2P 전력거래 정산부(240)는, 실제 P2P 전력거래 완료 시, 미리 결정된 정산기준에 따라 전기소비자 및 에너지 프로슈머들의 P2P 전력 거래량을 정산할 수 있다. 여기서, 전기소비자의 구매 정산량은 P2P 전력거래시장의 최적운영계획 모델을 통해 결정된 구매계획량을 기준으로 해당 시간대의 총 판매 정산량과 총 판매 계획량의 비율로 조정된 값을 기준으로 결정될 수 있다. 또한, 에너지 프로슈머의 판매 정산량은 P2P 전력거래시장의 최적운영계획 모델을 통해 결정된 판매계획량과 해당 거래참여자가 실제로 생산한 잉여전력량 중 작은 값을 기준으로 결정될 수 있다.The P2P power
P2P 전력거래 정산부(240)는 P2P 전력거래 참여자들의 구매 정산량 및 판매 정산량을 기반으로 해당 참여자들의 전력 구매 비용 및 전력 판매 비용을 정산할 수 있다. 이때, 상기 P2P 전력거래 정산부(240)는 P2P 전력거래시장의 최적운영계획 모델을 통해 결정된 P2P 전력거래가격을 기준으로 정산할 수 있다.The P2P power
P2P 전력거래 정산부(240)는, P2P 전력거래시장의 정산 완료 시, 해당 전력거래시장의 정산 결과에 따른 정보(즉, 시장 정산 정보)를 데이터베이스(260)에 저장할 수 있다. 여기서, 상기 시장 정산 정보는 P2P 전력거래 참여자들의 구매 정산량, 판매 정산량, 전력 구매 비용, 전력 판매 비용 등을 포함한다.The P2P power
P2P 전력거래정보 제공부(250)는, P2P 전력거래시장의 청산 완료 시, 데이터베이스(260)에 저장된 시장 청산 정보를 해당 전력거래시장에 참여한 전기소비자 및 에너지 프로슈머들에게 제공할 수 있다. The P2P power transaction
P2P 전력거래정보 제공부(250)는, P2P 전력거래시장의 정산 완료 시, 데이터베이스(260)에 저장된 시장 정산 정보를 해당 전력거래시장에 참여한 전기소비자 및 에너지 프로슈머들에게 제공할 수 있다. The P2P power transaction
데이터베이스(260)는 P2P 전력거래시스템(200)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 데이터베이스(260)는 P2P 전력거래시스템(200)에서 구동되는 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), P2P 전력거래시스템(200)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. The
본 실시 예에서, 데이터베이스(260)는 P2P 전력거래시장에 참여한 전기소비자 및 에너지 프로슈머들로부터 수집된 예상 및 기술 정보를 저장 및 관리할 수 있다. 또한, 데이터베이스(260)는 최적운영계획 모델에 따라 P2P 전력거래시장을 청산한 결과와 관련된 정보(즉, 시장 청산 정보)를 저장 및 관리할 수 있다. 또한, 데이터베이스(260)는 최적운영계획 모델에 따라 P2P 전력거래시장을 정산한 결과와 관련된 정보(즉, 시장 정산 정보)를 저장 및 관리할 수 있다.In this embodiment, the
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 P2P 전력거래시스템은 P2P 전력거래 참여자들로부터 수집된 예측 및 기술 정보들을 이용하여 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래를 위한 최적운영계획 모델을 수립하고, 상기 최적운영계획 모델을 기반으로 해당 거래일의 P2P 전력거래시장을 청산한 결과를 모든 전력거래 참여자들에게 미리 공유함으로써, 전기소비자 및 에너지 프로슈머들의 P2P 전력거래에 대한 전략적 의사 결정을 지원할 수 있고 그에 따라 P2P 전력거래시장을 활성화시킬 수 있다.As described above, the P2P power transaction system according to the present invention establishes an optimal operation plan model for P2P power transaction during the power transaction day using prediction and technical information collected from P2P power transaction participants, and the optimal operation. By sharing the result of clearing the P2P power trading market on the trading day based on the planning model in advance with all power trading participants, it is possible to support the strategic decision-making of P2P power trading by electricity consumers and energy prosumers and accordingly You can activate the market.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above-described present invention can be implemented as a computer-readable code on a medium on which a program is recorded. The computer-readable medium includes all types of recording devices storing data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable media include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Disk), SDD (Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. There is this. Therefore, the detailed description above should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.
200: P2P 전력거래시스템 210: 거래참여자정보 수집부
220: 최적운영계획 모델부 230: P2P 전력거래 청산부
240: P2P 전력거래 정산부 250: P2P 전력거래정보 제공부
260: 데이터베이스200: P2P power transaction system 210: Transaction participant information collection unit
220: Optimal operation plan model unit 230: P2P power transaction liquidation unit
240: P2P power transaction settlement unit 250: P2P power transaction information provider
260: database
Claims (11)
상기 전기소비자 및 에너지 프로슈머들로부터 수집된 예측 정보 및 기술 정보를 기반으로 상기 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 위한 최적운영계획 모델을 설계하는 단계; 및
상기 최적운영계획 모델을 이용하여 해당 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 시간대별로 청산하고, 상기 청산 결과에 따른 정보를 상기 전기소비자 및 에너지 프로슈머들에게 공유하는 단계를 포함하는 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법.Collecting predicted information and technical information for a power trading day from electricity consumers and energy prosumers participating in the P2P power trading market before starting a peer to peer (P2P) power transaction;
Designing an optimal operation plan model for the P2P power trading market during the power trading day based on predicted information and technology information collected from the electricity consumer and energy prosumers; And
P2P power trading mechanism design method comprising the step of clearing the P2P power trading market for the corresponding power trading day by time using the optimal operation plan model and sharing information according to the liquidation result with the electricity consumers and energy prosumers .
상기 전기소비자들로부터 해당 전력 거래일 동안의 시간대별 전력수요량에 관한 예측 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법. The method of claim 1, wherein the collecting step,
A method of designing a P2P power transaction mechanism, comprising collecting predicted information on the amount of power demand for each time slot during a corresponding power transaction day from the electricity consumers.
상기 에너지 프로슈머들로부터 해당 전력 거래일 동안의 시간대별 전력수요량에 관한 예측 정보, 시간대별 전력발전량에 관한 예측 정보, 제어 가능한 발전/저장설비의 시장참여 유무에 대한 정보 및 제어 가능한 발전/저장설비들의 기술 정보 중 적어도 하나를 수집하는 것을 특징으로 하는 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법.The method of claim 1, wherein the collecting step,
From the above energy prosumers, forecast information on power demand by time slot during the power transaction day, prediction information on power generation by time slot, information on whether or not controllable power generation/storage facilities participate in the market, and technology of controllable power generation/storage facilities A method of designing a P2P power transaction mechanism, comprising collecting at least one of information.
상기 최적운영계획 모델의 목적함수는, 상기 전력 거래일 동안 상기 P2P 전력거래시장에 참여하는 전기소비자 및 에너지 프로슈머들의 전체 전력공급비용을 최소화하는 함수임을 특징으로 하는 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법.The method of claim 1,
The objective function of the optimal operation plan model is a function of minimizing the total power supply cost of electricity consumers and energy prosumers participating in the P2P power trading market during the power trading day.
혼합정수계획(Mixed Integer Programming, MIP)을 기반으로 상기 최적운영계획 모델을 설계하는 것을 특징으로 하는 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법.The method of claim 1, wherein the designing step,
A method of designing a P2P power transaction mechanism, characterized in that the optimal operation plan model is designed based on a mixed integer programming (MIP).
상기 최적운영계획 모델을 기반으로 상기 전력 거래일 동안의 시간대별 잉여전력 발생 유무를 검출하고, 상기 시간대별 잉여전력 발생 유무에 따라 해당 시간대별 P2P 전력거래시장의 청산 여부를 결정하는 단계; 및
상기 시간대별 P2P 전력거래시장의 청산 여부에 기초하여 해당 시간대별 P2P 전력거래가격을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법.The method of claim 1, wherein the sharing step,
Detecting whether or not excess power is generated for each time slot during the power trading day based on the optimal operation plan model, and determining whether to liquidate the P2P power trading market for each time slot according to the occurrence of excess power for each time slot; And
And determining a P2P power transaction price for each time slot based on whether the P2P power transaction market for each time slot is liquidated.
상기 시간대별 P2P 전력거래가격은, 해당 시간대별로 P2P 전력거래시장에서 전력을 구매한 참여자들 가운데 가장 낮은 요금단가를 결정하고, 상기 결정된 요금단가에서 송전이용요금을 차감한 가격으로 결정되는 것을 특징으로 하는 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법.The method of claim 6,
The P2P electricity transaction price for each time slot is characterized by determining the lowest rate among participants who purchase electricity in the P2P electricity trading market for each time period, and a price obtained by subtracting the transmission usage fee from the determined rate unit. How to design a P2P power transaction mechanism.
상기 청산 결과에 따른 정보는, 해당 전력 거래일의 예상 전력공급비용, 전력회사로부터의 시간대별 전력구매계획량, P2P 전력거래시장으로부터의 시간대별 전력구매계획량 및 시간대별 P2P 전력거래가격 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법.The method of claim 1,
The information according to the liquidation result includes at least one of the estimated power supply cost on the power transaction day, the power purchase plan amount by time from the power company, the power purchase plan amount by time from the P2P power trading market, and the P2P power transaction price by time. P2P power trading mechanism design method, characterized in that.
실제 P2P 전력거래 완료 시, 미리 결정된 정산기준에 따라 상기 전기소비자 및 에너지 프로슈머들의 P2P 전력 거래량을 정산하는 단계를 더 포함하는 P2P 전력거래 메커니즘 설계 방법.The method of claim 1,
When the actual P2P power transaction is completed, the P2P power transaction mechanism design method further comprising the step of calculating the P2P power transaction amount of the electricity consumer and energy prosumers according to a predetermined settlement standard.
상기 거래참여자정보 수집부를 통해 수집된 예측 정보 및 기술 정보를 기반으로 상기 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 위한 최적운영계획 모델을 수립하는 최적운영계획 모델부;
상기 최적운영계획 모델부를 통해 수립된 최적운영계획 모델을 이용하여 해당 전력 거래일 동안의 P2P 전력거래시장을 시간대별로 청산하는 P2P 전력거래 청산부; 및
상기 P2P 전력거래시장을 시간대별로 청산한 결과에 따른 정보를 상기 전기소비자 및 에너지 프로슈머들에게 공유하는 P2P 전력거래정보 제공부를 포함하는 P2P 전력거래시스템.A transaction participant information collection unit that collects predictive information and technical information for a power transaction day from electricity consumers and energy prosumers participating in the P2P power transaction market before the start of peer to peer (P2P) power transaction;
An optimal operation plan model unit for establishing an optimal operation plan model for the P2P power trading market during the power trading day based on the prediction information and technology information collected through the transaction participant information collection unit;
A P2P power transaction clearing unit that clears the P2P power transaction market for a corresponding power transaction day by time using the optimal operation plan model established through the optimal operation plan model unit; And
A P2P power transaction system comprising a P2P power transaction information providing unit that shares information according to a result of liquidating the P2P power transaction market by time slot to the electricity consumers and energy prosumers.
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