KR101035673B1 - 변전소별 발전단가 산정 장치 및 방법 - Google Patents

변전소별 발전단가 산정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101035673B1
KR101035673B1 KR1020100100693A KR20100100693A KR101035673B1 KR 101035673 B1 KR101035673 B1 KR 101035673B1 KR 1020100100693 A KR1020100100693 A KR 1020100100693A KR 20100100693 A KR20100100693 A KR 20100100693A KR 101035673 B1 KR101035673 B1 KR 101035673B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
generator
line
power generation
unit
Prior art date
Application number
KR1020100100693A
Other languages
English (en)
Inventor
김태원
오창수
최규상
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020100100693A priority Critical patent/KR101035673B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101035673B1 publication Critical patent/KR101035673B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/26—Government or public services
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Electricity, gas or water supply

Abstract

본 발명에 따른 변전소별 발전단가 산정 장치는, 실계통으로부터 발전기별 발전력, 선로별 전력조류, 및 부하 데이터를 수집하는 실계통 데이터 수집부; 발전기를 전류원으로 모델링하고 부하를 등가 임피던스로 모델링한 등가회로에 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력 및 부하 데이터를 적용해서 선로별 전압 및 전류를 계산하는 선로별 전압 및 전류 계산부; 선로별 전압 및 전류 계산부에 의해서 계산된 선로별 전압 및 전류를 기초로 하여 선로별로 발전기별 발전력을 구하고, 선로별로 구한 발전기별 발전력을 합하여 계산된 선로별 전력조류를 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 선로별 전력조류와 비교함으로써, 상기 계산된 선로별 전력조류가 올바른지 검증하는 선로별 전력조류 검증부; 상기 계산된 선로별 전력조류가 올바른 것으로 판단된 경우에 선로별로 구한 발전기별 발전력을 저장하는 선로별 발전기별 발전력 저장부; 발전기별 열량 환산 계수와 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력을 이용해서 발전기별 발전단가를 계산하는 발전기별 발전단가 계산부; 선로별로 구한 발전기별 발전력에 해당 발전기의 발전단가를 곱한 후 합산함으로써 선로별 비용을 계산하는 선로별 비용 계산부; 선로별 전력조류를 선로별 비용으로 나눔으로써 선로별 발전단가를 계산하는 선로별 발전단가 계산부; 및 변전소별로 선로별 발전단가를 평균함으로써 변전소별 발전단가를 계산하는 경제성 분석부;를 포함한다.

Description

변전소별 발전단가 산정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CALCULATING ELECTRICITY GENERATION COST FOR EACH POWER PLANT}
본 발명은 변전소별 발전단가 산정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 발전 연료비를 고려한 선로별 발전단가 산정을 통한 변전소별 발전단가 산정 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 전력회사 원가산정방법은 연간 발전비용을 총합하고 사업소별 영업비용과 영업외운영비를 총합하여 연간 kW당 발전원가를 합하여 계산하고 있다. 이러한 종래의 원가산정 방법은 원거리 발전력분포에 따른 수송비와 수송손실이 고려되지 않은 값이다.
전력의 생산과 소비 측면에서 보면 전력소비의 원리상 발전소 인근의 부하부터 공급하고 원거리로 수송될수록 전력손실이 증가하므로 발전력 분포에 따라 상이한 발전원가를 상정하여야 한다. 즉, 발전력의 원가에 따라 지역별 전력원가가 다른 원가의 전기를 사용하고 있으므로 발전력 종류에 따라 상이한 원가를 적용하는 것이 바람직하다. 우리나라의 경우 지방으로 갈수록 원자력 및 유연탄 등 가격이 낮은 발전력이 상주하고, 수도권으로 갈수록 높은 원가의 발전력이 집중되어 있으므로 수도권으로 갈수록 발전단가가 높다. 이와 같이 지역별 발전원가를 고려하여 원가를 산정하여야 함에도 지역별 발전원가를 고려하지 않고 평균발전원가를 적용함으로써 지역별 전력판매이익이 왜곡되어 있는 실정이며, 구역별 전기공급을 위한 발전설비에 대한 송전설비의 이용비용 적용 등의 수단이 합리적이지 않다. 또한, 지역별로 서로 다른 발전력 분포를 정확히 추적하기 위해서는 발전력을 정확히 추적할 수 있는 실용적인 수단이 있어야 하지만, 이러한 수단은 현재 존재하지 않고, 종래의 발전력 추적방법에 의하면 계산값과 실제값이 크게 다르다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 변전소별 발전단가를 정확하게 산정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 관점에 의하면, 본 발명은 변전소별 발전단가 산정 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 변전소별 발전단가 산정 장치는 상술한 목적을 달성하기 위해서, 실계통으로부터 발전기별 발전력, 선로별 전력조류, 및 부하 데이터를 수집하는 실계통 데이터 수집부; 발전기를 전류원으로 모델링하고 부하를 등가 임피던스로 모델링한 등가회로에 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력 및 부하 데이터를 적용해서 선로별 전압 및 전류를 계산하는 선로별 전압 및 전류 계산부; 선로별 전압 및 전류 계산부에 의해서 계산된 선로별 전압 및 전류를 기초로 하여 선로별로 발전기별 발전력을 구하고, 선로별로 구한 발전기별 발전력을 합하여 계산된 선로별 전력조류를 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 선로별 전력조류와 비교함으로써, 상기 계산된 선로별 전력조류가 올바른지 검증하는 선로별 전력조류 검증부; 상기 계산된 선로별 전력조류가 올바른 것으로 판단된 경우에 선로별로 구한 발전기별 발전력을 저장하는 선로별 발전기별 발전력 저장부; 발전기별 열량 환산 계수와 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력을 이용해서 발전기별 발전단가를 계산하는 발전기별 발전단가 계산부; 선로별로 구한 발전기별 발전력에 해당 발전기의 발전단가를 곱한 후 합산함으로써 선로별 비용을 계산하는 선로별 비용 계산부; 선로별 전력조류를 선로별 비용으로 나눔으로써 선로별 발전단가를 계산하는 선로별 발전단가 계산부; 및 변전소별로 선로별 발전단가를 평균함으로써 변전소별 발전단가를 계산하는 경제성 분석부;를 포함한다.
본 발명의 다른 관점에 의하면, 본 발명은 변전소별 발전단가 산정 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 변전소별 발전단가 산정 방법은 상술한 목적을 달성하기 위해서, 실계통 데이터 수집부가 실계통으로부터 발전기별 발전력, 선로별 전력조류, 및 부하 데이터를 수집하는 단계; 선로별 전압 및 전류 계산부가 발전기를 전류원으로 모델링하고 부하를 등가 임피던스로 모델링한 등가회로에 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력 및 부하 데이터를 적용해서 선로별 전압 및 전류를 계산하는 단계; 선로별 전력조류 검증부가 선로별 전압 및 전류 계산부에 의해서 계산된 선로별 전압 및 전류를 기초로 하여 선로별로 발전기별 발전력을 구하고, 선로별로 구한 발전기별 발전력을 합하여 계산된 선로별 전력조류를 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 선로별 전력조류와 비교함으로써, 상기 계산된 선로별 전력조류가 올바른지 검증하는 단계; 상기 계산된 선로별 전력조류가 올바른 것으로 판단된 경우에 선로별 발전기별 발전력 저장부가 선로별로 구한 발전기별 발전력을 저장하는 단계; 발전기별 발전단가 계산부가 발전기별 열량 환산 계수와 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력을 이용해서 발전기별 발전단가를 계산하는 단계; 선로별 비용 계산부가 선로별로 구한 발전기별 발전력에 해당 발전기의 발전단가를 곱한 후 합산함으로써 선로별 비용을 계산하는 단계; 선로별 발전단가 계산부가 선로별 전력조류를 선로별 비용으로 나눔으로써 선로별 발전단가를 계산하는 단계; 및 경제성 분석부가 변전소별로 선로별 발전단가를 평균함으로써 변전소별 발전단가를 계산하는 단계;를 포함한다.
종래의 전력회사 원가산정방식은 연간 발전원가를 총합한 것으로서 수송비를 포함한 지역별 전력공급원가에 차등이 없었으나, 본 발명에 의하면 발전력 분포와 분하분포를 고려해서 정확한 전력손실을 산출하여 변전소별 발전단가를 계산할 수 있으므로 변전소별 또는 지역별 전력회사의 수익구조를 명확하게 밝힐 수 있다.
또한, 본 발명에 따라서 변전소별 발전단가를 정확히 산정할 수 있으므로 합리적인 전력수급계획이 가능해지고, 지역별 발전회사의 송전선로 이용률을 정확히 계산할 수 있으므로 송배전 전력수송비를 합리적으로 청구할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 변전소별 발전단가 산정 장치의 구성도이다.
도 2는 부하를 포함하는 선로 네트워크와 발전기를 모델링한 회로 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 변전소별 발전단가 산정 장치 및 방법에 의해서 전력조류를 현금으로 표현한 구현결과를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 장치의 일실시예에 의해서 충북본부의 변전소별 발전단가를 계산한 결과를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 장치의 일실시예에 의해서 부문별 원가를 계산한 결과를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 장치의 일실시예에 의해서 사업본부별 단가를 비교한 결과를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 장치의 일실시예에 의해서 계산된 변전소별 발전단가를 기초로 하는 요금종별 수익구조결과를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 변전소별 발전단가 산정 방법의 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 변전소별 발전단가 산정 장치의 구성도이다. 도 1에서의 변전소별 발전단가 산정 장치는 실계통 데이터 수집부(101), 선로별 전압 및 전류 계산부(105), 선로별 전력조류 검증부(107), 선로별 발전기별 발전력 저장부(111), 발전기별 발전단가 계산부(113), 선로별 비용 계산부(115), 선로별 발전단가 계산부(117), 경제성 분석부(119), 및 WEB SCADA 인터페이스부(121)를 포함한다.
실계통 데이터 수집부(101)는 발전단가 산정을 위해서 필요한 전력시스템 파라미터와 관련된 데이터를 수집하는 부분으로서, 실계통으로부터 발전기별 발전력, 선로별 전력조류, 및 부하 데이터 등을 수집한다. 실계통 데이터 수집부(101)에서는 예를 들어 EMS 개방 단말로부터 발전기별 발전력에 대한 데이터를 추출하고, SCADA 시스템으로부터 선로별 전력조류 및 부하에 대한 데이터를 추출할 수 있다. 전력시스템이 안정한 상태에서 운영중이라면 한국전력거래소(KPX)에서 제공하는 PSA-Auto 개방 단말 접근을 통해 전력시스템 파라메터를 추출하는 것이 가능하다. 이러한 데이터는 전력조류 계산의 초기값으로 활용된다.
선로별 전압 및 전류 계산부(105)에서는 실계통 데이터 수집부에서 수집된 발전기별 발전력 및 부하 데이터를 이용하여 선로별 전압 및 전류를 계산한다. 본 발명에 따라서 선로별 전압 및 전류를 계산하는 방법을 이하에서 상세하게 설명한다.
우선, 실계통을 등가회로로 모델링할 필요가 있는데, 실계통 데이터 수집부(101)에서 수집된 데이터는 전력수급 조건이 정확히 Turning된 데이터이므로 조류계산이 가능하며, 이러한 데이터를 이용한 조류계산을 통해 발전기에서 공급하는 전력과 전압을 알게 되면 실계통에서의 발전기를 전류원으로 모델링할 수 있고, 부하량과 부하 전압 또한 알고 있으므로 실계통에서의 부하를 등가 임피던스로 대체할 수 있다.
도 2는 부하를 포함하는 선로 네트워크와 발전기를 모델링한 회로 시스템의 개략도이다. 도 2에서는 실제 계통은 복수의 발전기가 연결되어 있다는 점을 고려하여, 각각의 발전기를 전류원으로 모델링하고, 각각의 부하를 선로 네트워크로 모델링하였다.
도 2 회로 시스템에서, 발전기에서 공급하는 전류와 각 선로의 연결관계를 모두 알고 있으므로 회로방정식을 이용하여 원하는 파라미터, 예를 들어, 각 선로별 전압 및 전류를 구할 수 있다. 모든 발전력을 전류원으로 대체하면 회로 방정식은 수학식 1 또는 수학식 2와 같이 표현된다.
Figure 112010066640603-pat00001
Figure 112010066640603-pat00002
여기서 Ybus는 전체 선로 네트워크의 어드미턴스 행렬을 나타내고, V는 각 선로의 전압을 의미하고, I는 발전기에서 공급되는 전류를 의미한다.
만약, 모든 발전기가 오프(off)된 상태인 경우, 이 방정식의 전류는 수학식 3과 같이 모두 0으로 입력된다. 따라서, I=0이면, 수학식 2에 의해서, 각 선로의 전압이 0이 된다는 것을 알 수 있다.
Figure 112010066640603-pat00003
각 선로에서 흐르는 전력은 각 선로와 연결된 하나 이상의 발전기에 의해서 생성된 발전력의 총합이다. 본 발명에서는 각 선로를 흐르는 전력에서 각 발전기의 발전력이 얼마나 포함되어 있는지를 산출하기 위해서 중첩의 원리를 이용한다. 다시 말해, 하나의 발전기가 실제 운영상태로서 온(on) 되어 있다고 하면, 온 되어 있는 발전기를 제외한 나머지 발전기 모두를 오프(off)로 두고 중첩의 원리를 적용한다. 이와 같은 원리를 모든 발전기에 대해서 발전기를 하나씩 온 시키면서 반복하여 적용할 수 있다.
각 발전기를 Gk(1≤k≤n, n은 정수로서 발전기의 수)로 나타내고, 각 발전기의 전류를 IGk(1≤k≤n, n은 정수로서 발전기의 수)로 나타내면, 모든 발전기의 전류는 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112010066640603-pat00004
각 발전기별로 당해 발전기 하나만이 온 되었다고 가정하고 중첩의 원리를 적용하면, 수학식 4에서 온 되어 있는 발전기에 해당하는 행에만 전류 값이 존재하고 나머지는 0이 된다. 이 전류를 이용하여 수학식 2에 대입하여 방정식을 풀면 각각의 발전기에 대한 선로의 전압을 구할 수 있다.
만일, 하나의 발전기만 온 되었다고 가정하면, 이 하나의 발전기에서 생성된 발전력에 의한 하나의 선로의 전압은 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010066640603-pat00005
여기서, k는 1≤k≤m이고, m은 정수로서 선로의 수이다.
따라서, 모든 선로에 대한 발전기 G1에 의한 전압은 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010066640603-pat00006
중첩의 원리를 적용하여 발전기 G2, G3, ... , Gn에 대하여 해당 발전기를 제외한 나머지 발전기가 오프 되었다고 보고 반복 계산하면, 전력조류 방정식에서 전체 발전력에 대한 전압은 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010066640603-pat00007
각 발전기에 의한 선로 네트워크 시스템의 전압 및 전류를 계산하려면, 각 IGk에 대해 중첩의 원리를 적용하고 방정식을 풀면 된다. 즉, 하나의 발전기만을 온 시키고 나머지 발전기를 오프로 두고 중첩의 원리를 이용하여 방정식을 풀면, 특정 발전기 Gk에 의한 선로의 전압은 수학식 8과 같이 된다.
Figure 112010066640603-pat00008
수학식 8에 의해 계산된 VGk는 발전기 Gk에 의한 선로 네트워크 시스템의 전압이다. 선로 네트워크 시스템의 전압이 수학식 8에 의해서 결정되므로, 이를 이용해서 각 선로별 전류는 수학식 9를 이용해서 구할 수 있다.
Figure 112010066640603-pat00009
여기서, Yij는 해당 선로의 어드미턴스, VGk (i)-VGk (j)는 Gk 발전기에 의해 해당 선로에 걸리는 전압, IijGk는 발전기에 의해 해당 선로에 흐르는 전류를 나타낸다.
선로별 전압 및 전류 계산부(105)는 상술한 방식으로 각 선로별 전압분포 및 전류분포를 계산함으로써 선로별로 각 발전기의 발전력 분포를 산출할 수 있다. 본 명세서에 전압분포를 계산한다고 함은 선로의 각 노드에 걸리는 전압을 계산하는 것을 의미하고, 전류분포를 계산한다고 함은 선로의 각 가지에 흐르는 전류를 계산하는 것을 의미한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 선로별 전압 및 전류 계산부(105)는 등가회로 구성부(103)를 포함할 수 있으며, 등가회로 구성부(103)는 발전기를 전류원으로 모델링하고 부하를 등가 임피던스로 모델링한 등가회로 구성부를 포함할 수 있다. 등가회로 구성부는 이러한 모델링에 의해서 도출되는 전체 선로 네트워크의 어드미턴스 행렬 Ybus를 미리 계산하여 저장하고 있을 수 있다. 실시예에 따라서는 이러한 등가회로 구성부(103)는 선로별 전압 및 전류 계산부(105) 외부에 존재하여 필요할 때마다 호출될 수도 있다.
선로별 전력조류 검증부(107)에서는 선로별 전압 및 전류 계산부(105)에 의해서 계산된 선로별 전압 및 전류를 기초로 하여 선로별로 발전기별 발전력을 구하고, 선로별로 구한 발전기별 발전력을 합하여 계산된 선로별 전력조류를 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 선로별 전력조류와 비교함으로써, 상기 계산된 선로별 전력조류가 올바른지 검증한다. 본 명세서에서, 선로별 전력조류 검증부(107)에서 계산된 선로별 전력조류를 제1 전력조류라고 하고, 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 선로별 전력조류를 제2 전력조류라고 한다.
선로별 전압 및 전류 계산부(105)에서 특정 선로의 전압이 계산되고, 이 전압에 따른 특정 발전기의 전류가 계산되므로, 각 선로에서의 발전력에 의한 전류는 수학식 10에서와 같이 각 발전기에 의해 형성된 전류의 합으로서 계산될 수 있다.
Figure 112010066640603-pat00010
각 선로당 발전력 비율이 결정되면 선로별 전력조류량에 대한 각 발전기의 출력배분을 구할 수 있는데, 해당 선로의 발전력에 따른 전류의 값에 의한 전압이 함께 결정되므로 해당 선로를 통해서 흐르는 개별 발전기에 의한 전력을 구할 수 있다. 하나의 선로에 대한 전력조류(powerflow, 송전전력), 즉 선로별 전력조류(Ppowerflow)는 해당 선로를 통해서 흐르는 개별 발전기에 의한 발전력(본 명세서에서는 "선로별 발전기별 발전력"이라고도 함)을 합산함으로써 구할 수 있으며, 이는 수학식 11과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010066640603-pat00011
선로별 전력조류 검증부(107)에서는 상술한 바와 같이 구한 선로별 전력조류(제1 전력조류)를 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 선로별 전력조류(제2 전력조류)와 비교하여, 양자가 일치하는 경우에는 제1 선로별 전력조류가 올바른 것으로 판단할 뿐만 아니라 선로별 전압 전류 계산부에서의 계산결과가 올바른 것으로 판단하고, 양자가 일치하지 않는 경우에는 제1 선로별 전력조류가 올바르지 않은 것으로 판단할 뿐만 아니라 선로별 전압 전류 계산부(105)에서의 계산결과가 올바르지 않은 것으로 판단한다.
선로별 발전기별 발전력 저장부(111)에서는 계산된 선로별 전력조류가 올바른 것으로 판단된 경우에 선로별로 구한 발전기별 발전력(선로별 발전기별 발전력)을 저장한다. 수학식 11에서의 표현을 이용하여 다시 설명하면, 선로별 전력조류(Ppowerflow)가 올바르다고 판단된 경우에 선로별 발전기별 발전력(PG1, PG2, ... , PGn)을 저장한다.
발전기별 발전단가 계산부(113)에서는 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력과 발전기별 열량 환산 계수를 이용하여 수학식 12에 의해서 발전기별 발전단가를 계산한다. 다시 말해, 해당 발전기의 출력을 수학식 12에 대입하여 계산하면, 발전기별 발전단가, 다시 말해, 발전기별 kW당 발전단가를 구할 수 있다.
Figure 112010066640603-pat00012
여기서, a, b, 및 c는 발전기별 열량 환산 계수이고, P는 발전기별 발전력이고, f(P)는 발전기별 발전단가이다. 발전기별 열량 환산 계수는 공지된 값으로 상수이며, 발전기별 발전력은 실계통 데이터 수집부(101)에 의해서 수집된다.
수학식 12에 의해서 계산된 발전기별 발전단가는 실시간 발전출력을 적용한 값으로서, 평균단가를 미리 산정하고 계산하는 종래의 단가 산정 방식에 비해서 상당히 정확하게 실계통 발전출력을 반영하는 발전단가이다.
선로별 비용 계산부(115)는 선로별로 구한 발전기별 발전력(선로별 발전기별 발전력)에 해당 발전기의 발전단가를 곱한 후 합산함으로써 선로별 비용을 계산한다.
하나의 선로에 대한 비용은 수학식 13에 의해서 계산할 수 있다.
Figure 112010066640603-pat00013
선로별 발전단가 계산부(117)는 선로별 전력조류를 선로별 비용으로 나눔으로써 선로별 발전단가를 계산한다. 선로별 발전단가, 즉 선로의 kW당 발전단가는 어느 시점에서 발전출력이 일정할 때에 수학식 14에 의해서 계산할 수 있다.
Figure 112010066640603-pat00014
선로별 발전단가를 구함으로써, 결국 선로별 전력조류가 현금흐름으로 변환되게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 변전소별 발전단가 산정 장치 및 방법에 의해서 전력조류를 현금으로 표현한 구현결과를 도시하는 도면이다.
경제성 분석부(119)는 선로별 발전단가를 기초로 하여 변전소별 단가계산, 사업본부 전체 단가계산, 사업본부 전체 원가비교, 판매수익계산 등의 경제석 분석자료를 디스플레이한다.
변전소별 발전단가는 변전소별로 선로별 발전단가를 평균한 값으로서, 수학식 15에 의해서 계산할 수 있다.
Figure 112010066640603-pat00015
도 4는 본 발명에 따른 장치의 일실시예에 의해서 충북본부의 변전소별 발전단가를 계산한 결과를 도시하는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 장치의 일실시예에 의해서 부문별 원가를 계산한 결과를 도시하는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 장치의 일실시예에 의해서 사업본부별 단가를 비교한 결과를 도시하는 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 장치의 일실시예에 의해서 계산된 변전소별 발전단가를 기초로 하는 요금종별 수익구조결과를 도시하는 도면이다.
도 4 내지 7에서 도시된 도면들은 경제성 분석부(119)에 의해서 도시될 수 있다.
본 발명에 따른 변전소별 발전단가 산정 장치는 WEB SCADA 인터페이스부(121)를 더 포함할 수 있다. WEB SCADA 인터페이스부(121)는 선로별 발전단가를 WEB SCADA로 전송할 수 있다. 이로 인하여, WEB SCADA에서는 선로별 발전단가를 선로별 전력조류에 일대일로 매핑시켜서 선로별 전력조류와 선로별 발전단가를 하나의 화면에서 도시할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 변전소별 발전단가 산정 방법의 흐름도이다.
본 발명에 따른 변전소별 발전단가 산정 방법은, 실계통 데이터 수집부가 실계통으로부터 발전기별 발전력, 선로별 전력조류, 및 부하 데이터를 수집하는 단계(S201), 선로별 전압 및 전류 계산부가 발전기를 전류원으로 모델링하고 부하를 등가 임피던스로 모델링한 등가회로에 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력 및 부하 데이터를 적용해서 선로별 전압 및 전류를 계산하는 단계(S203), 선로별 전력조류 검증부가 선로별 전압 및 전류 계산부에 의해서 계산된 선로별 전압 및 전류를 기초로 하여 선로별로 발전기별 발전력을 구하고, 선로별로 구한 발전기별 발전력을 합하여 계산된 선로별 전력조류(제1 전력조류)와 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 선로별 전력조류(제2 전력조류)를 계산하는 단계(S205), 선로별로 구한 발전기별 발전력을 합하여 계산된 선로별 전력조류(제1 전력조류)를 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 선로별 전력조류(제2 전력조류)와 비교함으로써, 상기 계산된 선로별 전력조류(제1 전력조류)가 올바른지 검증하는 단계(S207), 상기 계산된 선로별 전력조류가 올바른 것으로 판단된 경우에 선로별 발전기별 발전력 저장부가 선로별로 구한 발전기별 발전력을 저장하는 단계(S209), 발전기별 발전단가 계산부가 발전기별 열량 환산 계수와 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력을 이용해서 발전기별 발전단가를 계산하는 단계(S211), 선로별 비용 계산부가 선로별로 구한 발전기별 발전력에 해당 발전기의 발전단가를 곱한 후 합산함으로써 선로별 비용을 계산하는 단계(S213), 선로별 발전단가 계산부가 선로별 전력조류를 선로별 비용으로 나눔으로써 선로별 발전단가를 계산하는 단계(S215) 및 경제성 분석부가 변전소별로 선로별 발전단가를 평균함으로써 변전소별 발전단가를 계산하는 단계(S217)를 포함한다.
본 명세서에 사용된 용어는 단지 구체적인 실시예를 서술하기 위한 목적이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
상술한 내용 및 그 등가물들은 다양한 형태로 구현될 수 있다는 것이 상기 설명으로부터 이해될 것이다. 그러므로, 본 발명에 대한 설명이 특정 실시예와 관련하여 서술되었지만, 본 발명의 진정한 범위는 이하의 청구항들 및 당업자들에게 그 자체로 연상될 수 있는 임의의 등가물들을 포함하며, 본 명세서에서 서술된 특정 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

Claims (5)

  1. 변전소별 발전단가 산정 장치로서,
    실계통으로부터 발전기별 발전력, 선로별 전력조류, 및 부하 데이터를 수집하는 실계통 데이터 수집부;
    발전기를 전류원으로 모델링하고 부하를 등가 임피던스로 모델링한 등가회로에 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력 및 부하 데이터를 적용해서 선로별 전압 및 전류를 계산하는 선로별 전압 및 전류 계산부;
    선로별 전압 및 전류 계산부에 의해서 계산된 선로별 전압 및 전류를 기초로 하여 선로별로 발전기별 발전력을 구하고, 선로별로 구한 발전기별 발전력을 합하여 계산된 선로별 전력조류를 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 선로별 전력조류와 비교함으로써, 상기 계산된 선로별 전력조류가 올바른지 검증하는 선로별 전력조류 검증부;
    상기 계산된 선로별 전력조류가 올바른 것으로 판단된 경우에 선로별로 구한 발전기별 발전력을 저장하는 선로별 발전기별 발전력 저장부;
    발전기별 열량 환산 계수와 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력을 이용해서 발전기별 발전단가를 계산하는 발전기별 발전단가 계산부;
    선로별로 구한 발전기별 발전력에 해당 발전기의 발전단가를 곱한 후 합산함으로써 선로별 비용을 계산하는 선로별 비용 계산부;
    선로별 전력조류를 선로별 비용으로 나눔으로써 선로별 발전단가를 계산하는 선로별 발전단가 계산부; 및
    변전소별로 선로별 발전단가를 평균함으로써 변전소별 발전단가를 계산하는 경제성 분석부;를 포함하고,
    발전기별 발전단가 계산부는 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력과 발전기별 열량 환산 계수를 이용하여 하기 수학식 1에 의해 발전기별 발전단가를 계산하는 것을 특징으로 하는 변전소별 발전단가 산정 장치.
    <수학식 1>
    Figure 112011001451737-pat00026

    여기서, a, b, 및 c는 발전기별 열량 환산 계수이고, P는 발전기별 발전력이고, f(P)는 발전기별 발전단가임.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    선로별 발전단가를 WEB SCADA로 전송할 수 있는 WEB SCADA 인터페이스부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변전소별 발전단가 산정 장치.
  4. 변전소별 발전단가 산정 방법으로서,
    실계통 데이터 수집부가 실계통으로부터 발전기별 발전력, 선로별 전력조류, 및 부하 데이터를 수집하는 단계;
    선로별 전압 및 전류 계산부가 발전기를 전류원으로 모델링하고 부하를 등가 임피던스로 모델링한 등가회로에 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력 및 부하 데이터를 적용해서 선로별 전압 및 전류를 계산하는 단계;
    선로별 전력조류 검증부가 선로별 전압 및 전류 계산부에 의해서 계산된 선로별 전압 및 전류를 기초로 하여 선로별로 발전기별 발전력을 구하고, 선로별로 구한 발전기별 발전력을 합하여 계산된 선로별 전력조류를 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 선로별 전력조류와 비교함으로써, 상기 계산된 선로별 전력조류가 올바른지 검증하는 단계;
    상기 계산된 선로별 전력조류가 올바른 것으로 판단된 경우에 선로별 발전기별 발전력 저장부가 선로별로 구한 발전기별 발전력을 저장하는 단계;
    발전기별 발전단가 계산부가 발전기별 열량 환산 계수와 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력을 이용해서 발전기별 발전단가를 계산하는 단계;
    선로별 비용 계산부가 선로별로 구한 발전기별 발전력에 해당 발전기의 발전단가를 곱한 후 합산함으로써 선로별 비용을 계산하는 단계;
    선로별 발전단가 계산부가 선로별 전력조류를 선로별 비용으로 나눔으로써 선로별 발전단가를 계산하는 단계; 및
    경제성 분석부가 변전소별로 선로별 발전단가를 평균함으로써 변전소별 발전단가를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 변전소별 발전단가 산정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    발전기별 발전단가 계산부는 실계통 데이터 수집부에 의해서 수집된 발전기별 발전력과 발전기별 열량 환산 계수를 이용하여 하기 수학식 1에 의해 발전기별 발전단가를 계산하는 것을 특징으로 하는 변전소별 발전단가 산정 방법.
    <수학식 1>
    Figure 112010066640603-pat00017

    여기서, a, b, 및 c는 발전기별 열량 환산 계수이고, P는 발전기별 발전력이고, f(P)는 발전기별 발전단가임.
KR1020100100693A 2010-10-15 2010-10-15 변전소별 발전단가 산정 장치 및 방법 KR101035673B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100100693A KR101035673B1 (ko) 2010-10-15 2010-10-15 변전소별 발전단가 산정 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100100693A KR101035673B1 (ko) 2010-10-15 2010-10-15 변전소별 발전단가 산정 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101035673B1 true KR101035673B1 (ko) 2011-05-19

Family

ID=44366298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100100693A KR101035673B1 (ko) 2010-10-15 2010-10-15 변전소별 발전단가 산정 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101035673B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111553576A (zh) * 2020-04-20 2020-08-18 国电南瑞科技股份有限公司 适应电力现货市场的数据校验方法、装置及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070037164A (ko) * 2005-09-30 2007-04-04 고려대학교 산학협력단 전력 계통의 전압 안정도 평가 시스템 및 방법
KR100739123B1 (ko) 2006-10-13 2007-07-13 한국전기연구원 자원 평가를 위한 웹 기반 전력 수요 관리 평가 시스템
KR20080019914A (ko) * 2006-08-29 2008-03-05 건국대학교 산학협력단 송전요금산정 시스템 및 그 방법
KR100827571B1 (ko) 2006-10-31 2008-05-07 한국전력공사 Ｓｃａｄａ 온라인 ｆａｃｔｓ 시뮬레이터 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070037164A (ko) * 2005-09-30 2007-04-04 고려대학교 산학협력단 전력 계통의 전압 안정도 평가 시스템 및 방법
KR20080019914A (ko) * 2006-08-29 2008-03-05 건국대학교 산학협력단 송전요금산정 시스템 및 그 방법
KR100739123B1 (ko) 2006-10-13 2007-07-13 한국전기연구원 자원 평가를 위한 웹 기반 전력 수요 관리 평가 시스템
KR100827571B1 (ko) 2006-10-31 2008-05-07 한국전력공사 Ｓｃａｄａ 온라인 ｆａｃｔｓ 시뮬레이터 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111553576A (zh) * 2020-04-20 2020-08-18 国电南瑞科技股份有限公司 适应电力现货市场的数据校验方法、装置及系统
CN111553576B (zh) * 2020-04-20 2022-06-07 国电南瑞科技股份有限公司 适应电力现货市场的数据校验方法、装置及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Guerra et al. Facing the high share of variable renewable energy in the power system: Flexibility and stability requirements
Canizes et al. Optimal expansion planning considering storage investment and seasonal effect of demand and renewable generation
Zeng et al. Integrated planning for transition to low-carbon distribution system with renewable energy generation and demand response
Hu et al. Cost-benefit analyses of active distribution network management, Part II: Investment reduction analysis
Gonzalez-Castellanos et al. Detailed Li-ion battery characterization model for economic operation
Sreekumar et al. Gumbel copula based multi interval ramp product for power system flexibility enhancement
Bendato et al. Definition and on-field validation of a microgrid energy management system to manage load and renewables uncertainties and system operator requirements
Veldman Power play: impacts of flexibility in future residential electricity demand on distribution network utilisation
Zaree et al. An MILP formulation for centralized energy management strategy of microgrids
Stratigakos et al. A suitable flexibility assessment approach for the pre-screening phase of power system planning applied on the greek power system
Nazari et al. Joint investment of community energy storage systems in distribution networks using modified Nash bargaining theory
KR102020654B1 (ko) 전력계통 구성요소 모델링 및 빅데이터 처리를 통한 송전손실계수 제공 방법 및 그 장치
Abdulgalil et al. Optimal sizing, allocation, dispatch and power flow of energy storage systems integrated with distributed generation units and a wind farm
Harris et al. Socioeconomically sustainable rural microgrid engineering design
JP2018160990A (ja) 負荷管理装置および方法
KR101035673B1 (ko) 변전소별 발전단가 산정 장치 및 방법
Lu et al. Improved DC power flow method based on empirical knowledge of the system
Gonzalez-Castellanos et al. Stochastic unit commitment of a distribution network with non-ideal energy storage
Anderson et al. A vision for co-optimized T&D system interaction with renewables and demand response
Contreras et al. Joint RES and distribution network expansion planning under a demand response framework
Dhabai et al. Computation of locational marginal pricing in the presence of uncertainty of solar generation
Liu et al. Joint optimisation of generation and storage in the presence of wind
KR101983806B1 (ko) 기준시점의 송전손실계수 제공 방법, 기준시점의 계통 데이터 구성 방법 및 그 장치
Sarkar Minding the P's and Q's: Real and reactive power assessment of hybrid energy conversion systems with wind and solar resources
Sadighmanesh et al. Probabilistic dispatch in hybrid-microgrid system with considering energy arbitrage

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140502

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150504

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160502

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180430

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190426

Year of fee payment: 9