KR101489533B1 - Method for selecting an available transfer capability - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력계통의 경제성 및 안정성뿐만 아니라 이산화탄소 배출량이라는 환경적인 측면을 모두 고려하기 위해, 다목적 입자군집최적화 알고리즘을 사용하여 가용송전용량을 계산하는 가용송전용량 선정방법을 개시(introduce)한다. 상기 가용송전용량 선정방법은, 최대송전용량 결정단계, 연산요소 설정단계 및 가용송전용량 계산단계를 포함한다. 상기 최대송전용량 결정단계는 다목적 입자군집최적화 알고리즘을 최적조류계산에 적용하여 최대송전용량을 결정한다. 상기 연산요소 설정단계는 연산요소를 설정한다. 상기 가용송전용량 계산단계는 상기 최대송전용량으로부터 연산요소를 제외한 값으로 정의되는 가용송전용량을 계산한다. The present invention introduces an available transmission capacity selection method for calculating the available transmission capacity using a multipurpose particle cluster optimization algorithm in order to take into consideration both the economic efficiency and stability of the power system as well as the environmental aspect of carbon dioxide emissions. The usable transmission capacity selection method includes a maximum transmission capacity determination step, an arithmetic element setting step, and an available transmission capacity calculation step. The maximum transmission capacity determination step determines the maximum transmission capacity by applying a multipurpose particle cluster optimization algorithm to the optimal algae calculation. The operation element setting step sets an operation element. The available transmission capacity calculation step calculates an available transmission capacity defined as a value excluding the calculation element from the maximum transmission capacity.

Description

가용송전용량 선정방법{Method for selecting an available transfer capability} Method for Selecting Available Transmission Capacity [

본 발명은 가용송전용량 선정방법에 관한 것으로, 특히 전력계통의 경제성 및 안정성뿐만 아니라 이산화탄소 배출량이라는 환경적인 측면을 모두 고려하기 위하여 다목적 입자군집최적화 알고리즘을 사용하여 이미 사용하고 있는 송전용량 이외에 추가로 이용할 수 있는 송전능력을 의미하는 가용송전용량을 계산하는 가용송전용량 선정방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of selecting an available transmission capacity. In particular, in order to consider not only the economic efficiency and stability of a power system but also the environmental aspects such as carbon dioxide emission, a multipurpose particle cluster optimization algorithm is used to additionally use the transmission capacity The present invention relates to an available transmission capacity selection method for calculating an available transmission capacity, which means a transmission capacity capable of being used.

전력시장에서 이산화탄소 배출량의 제한과 배출권 거래제도가 새로운 변수로 작용할 것이 분명함에 따라, 이산화탄소 배출량에 대한 높은 부과금 및 전력가격을 넘어서는 높은 이산화탄소 배출권 가격으로 인하여, 전력수급의 불균형 및 이에 따른 전력계통의 운영에는 변화가 필요하다. It is clear that the limitation of CO2 emissions in the electric power market and the emission trading system will serve as a new variable. Therefore, due to the high levy on CO2 emissions and the high price of CO2 emission rights beyond the price of electric power, There is a need for change.

이러한 상황하에서 전력계통에서의 안전도, 경제성 및 이산화탄소 배출량 감축이라는 세 가지 목적의 균형을 이루기 위한 안전성 여유의 확보가 중요하다. 전력계통을 안전하게 운영하기 위해서는, 전력전송이 송전능력을 초과해서는 안 될 뿐만 아니라, 전력계통 내 여러 지역을 연결하는 연계선로의 송전능력한계를 결정하는 가용송전용량을 계산하는 것이 중요하다. Under these circumstances, it is important to secure safety margin in order to balance the three objectives of safety, economics and CO2 emission reduction in the power system. In order to operate the power system safely, it is important not only that the power transmission should exceed the power transmission capacity, but also the available power transmission capacity, which determines the power transmission capacity limit of the connecting line connecting the various areas within the power system.

이산화탄소 배출량을 고려한 가용송전용량의 계산은 전력계통 운영자에게 전력계통의 안전하고 효율적인 운영에 대한 검토 지표로써 아주 유용한 정보가 된다.
Calculation of the available transmission capacity considering the carbon dioxide emissions is very useful information to the power system operator as a review of the safe and efficient operation of the power system.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 전력계통의 경제성 및 안정성뿐만 아니라 이산화탄소 배출량이라는 환경적인 측면을 모두 고려하기 위해, 다목적 입자군집최적화 알고리즘을 사용하여 가용송전용량을 계산하는 가용송전용량 선정방법을 제공하는 것에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an available transmission capacity selection method for calculating an available transmission capacity by using a multipurpose particle cluster optimization algorithm in order to consider not only the economic efficiency and stability of a power system, .

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 가용송전용량 선정방법은, 최대송전용량 결정단계, 연산요소 설정단계 및 가용송전용량 계산단계를 포함한다. 상기 최대송전용량 결정단계는 다목적 입자군집최적화 알고리즘을 최적조류계산에 적용하여 최대송전용량을 결정한다. 상기 연산요소 설정단계는 연산요소를 설정한다. 상기 가용송전용량 계산단계는 상기 최대송전용량으로부터 연산요소를 제외한 값으로 정의되는 가용송전용량을 계산한다. 여기서 최대송전용량은 임의의 한 지역에서 다른 지역으로 안전하게 송전할 수 있는 전체적인 송전용량을 의미하고, 상기 가용송전용량은 이미 사용하고 있는 송전용량 이외에 추가로 이용할 수 있는 송전능력을 의미한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an available transmission capacity selection method including a maximum transmission capacity determination step, an arithmetic operation element setting step, and an available transmission capacity calculation step. The maximum transmission capacity determination step determines the maximum transmission capacity by applying a multipurpose particle cluster optimization algorithm to the optimal algae calculation. The operation element setting step sets an operation element. The available transmission capacity calculation step calculates an available transmission capacity defined as a value excluding the calculation element from the maximum transmission capacity. Here, the maximum transmission capacity means the overall transmission capacity capable of safely transmitting from one area to another area, and the available transmission capacity means transmission capacity that can be additionally used in addition to the transmission capacity already in use.

본 발명은 이산화탄소의 배출량을 고려한 가용송전용량(ATC)을 계산하였으므로, 전력계통 운영자에게 전력계통 운영의 경제성 및 안전성을 물론 온실가스 배출량 감축이라는 환경적인 측면까지 고려한 정보를 제공할 수 있는 장점이 있다.
Since the present invention calculates the available transmission capacity (ATC) considering the amount of carbon dioxide emission, it is advantageous to provide the operator of the power system with information on the economy and safety of the operation of the power system as well as the environmental aspects such as reduction of greenhouse gas emissions .

도 1은 본 발명에 따른 가용송전용량 선정방법을 나타내는 신호흐름도이다.
도 2는 도 1에 도시된 최적 운전 점 연산 단계의 내부 수행단계를 나타내는 신호흐름도이다.
도 3은 비지배 정렬의 예를 나타낸다.
도 4는 밀집거리 할당하는 과정을 설명한다.
도 5는 IEEE 30 모선 계통에 다목적 입자군집최적화 알고리즘을 적용하였을 경우의 최적조류계산의 파레토 최전선을 나타낸다.
도 6은 IEEE 30모선 계통도를 나타낸다.
1 is a signal flow diagram showing a method of selecting an available transmission capacity according to the present invention.
FIG. 2 is a signal flow diagram illustrating an internal execution step of the optimum operation point calculation step shown in FIG.
Figure 3 shows an example of a non-dominant alignment.
FIG. 4 illustrates a process of assigning a dense distance.
Figure 5 shows the Pareto front line of the optimal algae calculation when the multipurpose particle cluster optimization algorithm is applied to the IEEE 30 bus system.
6 shows an IEEE 30 bus system diagram.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention and the operational advantages of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, which are provided for explaining exemplary embodiments of the present invention, and the contents of the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

가용송전용량(Available Transfer Capability, ATC)은 기존에 사용하고 있는 송전용량 이외에 추가적인 상업적 활동을 위하여 이용할 수 있는 송전능력이라고 정의 되며, 수학식 1과 같이 표시할 수 있다. Available Transfer Capability (ATC) is defined as transmission capability that can be used for additional commercial activities other than the existing transmission capacity, and can be expressed as Equation (1).

Figure 112010078420411-pat00001
Figure 112010078420411-pat00001

여기서, 최대송전용량(Total Transfer Capability, TTC)은 임의의 한 지역에서 다른 지역으로 안전하게 송전할 수 있는 전체적인 송전용량을 의미하고, 송전신뢰도 여유(Transmission Reliability Margin, TRM)는 전력계통의 안전한 운전을 보장하기 위한 여유이고, 현재 전송전력량(Existing Transmission Commitments, ETC)은 현재 전력계통에 전송되고 있는 전력 양을 의미한다. Here, Total Transfer Capability (TTC) refers to the total transmission capacity that can safely transmit from one area to another, and Transmission Reliability Margin (TRM) means the safe operation of the power system. And Existing Transmission Commitments (ETC) means the amount of power currently being transmitted to the power system.

가용송전용량(ATC)을 선정하는 일반적인 방법 중의 하나로 최적조류계산(Optimal Power Flow, OPF) 방법이 있는데, 종래에는 확률최적화 알고리즘의 하나인 입자군집최적화(Particle Swarm Optimization, PSO) 알고리즘을 사용하여 최적조류계산을 수행하였다. 입자군집최적화 알고리즘은 단일목적함수만을 충족시킬 수 있으므로, 전력계통의 경제성과 더불어 이산화탄소의 배출량 감축이라는 서로 상충되는 목적들의 균형을 이룰 수가 없다. Optimal power flow (OPF) method is one of the general methods to select available transmission capacity (ATC). In the past, using particle swarm optimization (PSO) algorithm, which is one of probability optimization algorithms, Algae calculations were performed. Particle cluster optimization algorithms can only meet a single objective function, so they can not balance the power system economics and the conflicting goals of reducing CO2 emissions.

본 발명에서는 다목적 입자군집최적화 알고리즘을 적용하여, 이산화탄소 배출량에 따른 전력계통 운영의 변화를 고려한 가용송전용량을 계산할 것을 제안한다.
In the present invention, it is proposed to calculate the usable transmission capacity considering the change of the power system operation according to the carbon dioxide emission by applying the multipurpose particle cluster optimization algorithm.

도 1은 본 발명에 따른 가용송전용량 선정방법을 나타내는 신호흐름도이다. 1 is a signal flow diagram showing a method of selecting an available transmission capacity according to the present invention.

도 1을 참조하면, 가용송전용량 선정방법(100)은, 최대송전용량 결정단계(110), 연산요소 설정단계(130) 및 가용송전용량 계산단계(150)를 구비한다. Referring to FIG. 1, the available transmission capacity selection method 100 includes a maximum transmission capacity determination step 110, an arithmetic element setting step 130, and an available transmission capacity calculation step 150.

최대송전용량 결정단계(110)는 다목적 입자군집최적화(MOPSO) 알고리즘을 적용한 최적조류계산(OPF) 방법으로 최대송전용량(TTC)을 결정하며, 최적 운전 점 연산단계(111), 최대송전용량 후보군 설정단계(112, 113) 및 최대송전용량 선택단계(114)를 구비한다. The maximum transmission capacity determination step 110 determines a maximum transmission capacity TTC by an optimal algorism calculation (OPF) method using a multipurpose particle group optimization (MOPSO) algorithm. The maximum transmission capacity determination step 110 includes an optimum operation point calculation step 111, Setting steps 112 and 113, and a maximum transmission capacity selection step 114. [

최적 운전 점 연산단계(111)는 다목적 입자군비최적화 알고리즘을 최적조류단계에 적용하여 복수 개의 최적 운전 점을 구한다. 최적 운전 점 연산단계(111)에서 수행하는 구체적인 동작은 도 2를 참조하여 후술한다. The optimum operation point calculation step 111 applies a multipurpose particle unit cost optimization algorithm to the optimal tidal stage to obtain a plurality of optimum operation points. The specific operation performed in the optimum operation point calculation step 111 will be described later with reference to FIG.

최대송전용량 후보군 설정단계(112, 113)는 복수 개의 최적 운전 점에 대하여 최대송전용량의 후보군을 설정하며, 제1 최대송전용량 후보 설정단계(112) 및 제2 최대송전용량 후보 설정단계(113)를 포함한다. The maximum transmission capacity candidate group setting step 112, 113 sets a candidate group of the maximum transmission capacity for a plurality of optimum operating points, and the first maximum transmission capacity candidate setting step 112 and the second maximum transmission capacity candidate setting step 113 ).

제1 최대송전용량 후보 설정단계(112)는 상정사고를 설정하지 않은 상태로 송전지역 이외 다른 지역의 발전기들은 모두 고정한 채 제약조건에 위배 될 때까지 수전지역의 부하를 점진적으로 증가시키면서 조류계산을 수행하고, 제약조건에 위배 되는 때의 송전용량을 최대송전용량의 후보를 설정한다. In the first maximum transmission capacity candidate setting step 112, it is assumed that assumption accidents are not set, and all the generators in the regions other than the transmission region are fixed, and the load of the whole area is gradually increased until the constraint condition is violated. And sets the transmission capacity when the constraint condition is violated to the maximum transmission capacity candidate.

제2 최대송전용량 후보 설정단계(113)는 복수 개의 상정사고를 설정하고, 설정된 각각의 상정사고를 기준으로 제약조건에 위배 될 때까지 수전지역의 부하를 점진적으로 증가시키면서 조류계산을 수행하고, 제약조건에 위배 되는 때의 복수 개의 송전용량을 최대송전용량의 후보로 설정한다. The second maximum transmission capacity candidate setting step 113 sets the plurality of assumed events and performs the algae calculation while gradually increasing the load on the entire area until the restriction condition is violated on the basis of the set assumption, A plurality of transmission capacities when the constraint condition is violated is set as a candidate of the maximum transmission capacity.

최대송전용량 선택단계(114)는 모든 최대송전용량의 후보군 중에서 최소의 값을 가지는 후보를 최대송전용량으로 선택한다. The maximum transmission capacity selection step 114 selects the candidate having the smallest value among the candidate groups of all the maximum transmission capacities as the maximum transmission capacity.

연산요소 설정단계(130)는 송전신뢰도 여유 설정단계(131) 및 현재 전송전력량 설정단계(132)를 포함한다. 송전신뢰도 여유 설정단계(131)는 송전신뢰도 여유(TRM)를 설정하고, 현재 전송전력량 설정단계(132)는 현재 전송전력량(ETC)을 설정한다. 여기서 송전신뢰도 여유(Transmission Reliability Margin)는 전력계통의 안전한 운전을 보장하기 위한 여유를 의미하고, 상기 현재 전송전력량(Existing Transmissioin Commitments)은 현재 전력계통에 전송되고 있는 전력 양을 의미한다. The computation element setting step 130 includes a transmission reliability margin setting step 131 and a current transmission power setting step 132. Transmission reliability margin setting step 131 sets transmission margin margin TRM, and current transmission power setting step 132 sets the current transmission power amount ETC. Here, the transmission reliability margin means a margin for ensuring safe operation of the power system, and the current transmission power (Existing Transmission Commitments) means an amount of power being transmitted to the current power system.

가용송전용량 계산단계(150)는 상기 최대송전용량(TTC)으로부터 상기 송전신뢰도 여유(TRM) 및 상기 현재 전송전력량(ETC)을 제외한 값으로 정의되는 가용송전용량(ATC)을 계산한다.
The available transmission capacity calculation step 150 calculates an available transmission capacity (ATC) defined as a value excluding the transmission margin of reliability (TRM) and the current transmission power (ETC) from the maximum transmission capacity (TTC).

도 2는 도 1에 도시된 최적 운전 점 연산 단계의 내부 수행단계를 나타내는 신호흐름도이다. FIG. 2 is a signal flow diagram illustrating an internal execution step of the optimum operation point calculation step shown in FIG.

도 2를 참조하면, 최적 운전 점 연산 단계(111)는, 초기화단계(210), 조류계산 수행단계(220), 입자의 적합도 계산단계(230), 정렬할당단계(240), 새로운 부모집단 생성단계(250), 후보집단 생성단계(260) 및 최대세대수 도달 판단단계(270)를 구비한다. Referring to FIG. 2, the optimal operating point calculation step 111 includes an initialization step 210, a bird flow calculation step 220, a particle fitness calculation step 230, an alignment allocation step 240, A candidate population generation step 260, and a maximum number of households arrival determination step 270. [

초기화단계(210)에서는 다목적 입자군집최적화의 차원을 발전기의 개수로 설정하고, 발전기의 유효전력 발전량을 입자의 위치 벡터로 설정하며 개별입자들의 위치와 속도를 무작위로 생성하고, N(N은 자연수)개 입자를 가지는 부모집단과 N개의 입자를 가지는 후보집단을 생성한다. 조류계산 수행단계(220)에서는 개별입자들에 대하여 조류계산을 수행한다. 입자의 적합도 계산단계(230)에서는 적어도 2개의 목적함수를 이용하여 상기 입자들의 적합도를 계산한다. 여기서 적어도 2개의 목적함수는 유효발전의 최소비용 및 이산화탄소의 최소배출량을 의미하며, 이에 대해서는 후술한다. In the initialization step 210, the dimension of the multipurpose particle community optimization is set as the number of generators, the active power generation amount of the generator is set as the position vector of the particle, the positions and velocities of the individual particles are randomly generated, ) Parent group with N particles and a candidate group with N particles. In the algae calculation execution step 220, algae calculation is performed on the individual particles. In the fitness calculation step 230, the fitness of the particles is calculated using at least two objective functions. Here, at least two objective functions mean the minimum cost of effective generation and the minimum emission of carbon dioxide, which will be described later.

정렬할당단계(240)에서는 부모집단과 상기 후보집단을 지배관계에 의해 조합 후 비교하고, 입자들에 비지배 정렬과 밀집거리 할당을 수행한다. 새로운 부모집단 생성단계(250)에서는 밀집거리가 큰 N개의 입자를 새로운 부모집단으로 설정한다. 후보집단 생성단계(260)에서는 새로운 부모집단 입자들의 위치와 속도를 갱신하여 후보집단을 생성한다. 최대세대수 도달 판단단계(270)는 최대 세대 수에 도달하였는가를 판단하여, 미리 선정된 최대 세대수에 도달하지 않은 경우에는 조류계산 수행단계(220)를 이행하고 최대 세대 수에 도달한 경우에는 연산을 종결한다. In the sorting step 240, the parent group and the candidate group are compared according to the dominant relation, and the non-dominant sorting and the dense distance allocation are performed on the particles. In the new parent group generation step 250, N particles having a large dense distance are set as a new parent group. In the candidate group generation step 260, a candidate group is created by updating the positions and velocities of new parent group particles. The maximum number of households reaching determination step 270 determines whether the maximum number of households has been reached. If the maximum number of households has not been reached, the step of performing algae calculation 220 is performed. If the maximum number of households has been reached, It concludes.

이하에서는 상술한 적어도 2개의 목적함수는 유효발전의 최소비용 및 이산화탄소의 최소배출량에 대하여 설명한다. Hereinafter, the at least two objective functions described above will be described with respect to the minimum cost of effective generation and the minimum emission amount of carbon dioxide.

유효발전의 최소비용(Min F(Pg))은 수학식 2와 같이 표시한다. The minimum cost of effective generation (Min F (P g )) is expressed by Equation (2).

Figure 112010078420411-pat00002
Figure 112010078420411-pat00002

이산화탄소의 최소배출량(Min E(Pg))은 수학식 3과 같이 표시한다. The minimum emission amount of carbon dioxide (Min E (P g )) is expressed by Equation (3).

Figure 112010078420411-pat00003
Figure 112010078420411-pat00003

여기서, F(Pg)는 모든 발전기들의 유효발전 비용의 총 합, Pgi는 i번째 발전기의 유효전력 발전량, Ng는 발전기의 개수 그리고 3개의 계수(

Figure 112010078420411-pat00004
)는 i번째 발전기의 연료계수이며, Where P (P g ) is the total sum of the effective generation costs of all the generators, Pgi is the active power generation amount of the i-th generator, Ng is the number of generators,
Figure 112010078420411-pat00004
) Is the fuel coefficient of the i-th generator,

E(Pg)는 모든 발전기들의 이산화탄소 배출량의 총합이고, 3개의 계수(

Figure 112010078420411-pat00005
)는 i번째 발전기의 이산화탄소 배출량 특성계수를 의미한다. E (P g ) is the sum of the carbon dioxide emissions of all generators, and the three coefficients
Figure 112010078420411-pat00005
) Denotes the carbon dioxide emission characteristic coefficient of the i-th generator.

후보군 설정단계(112, 113)에서 사용되는 제약조건은 전력조류방정식인 등식제약조건과 발전기의 물리적 한계 및 계통운영과 관련된 부등식제약조건이다. The constraint conditions used in the candidate group setting steps 112 and 113 are an equality constraint which is a power algebraic equation, a physical limit of a generator, and an inequality constraint related to a grid operation.

등식제약조건인 전력조류방정식은 수학식 4와 같이 표시된다. The equation of power flow, which is an equation constraint, is shown in Equation (4).

Figure 112010078420411-pat00006
Figure 112010078420411-pat00006

Figure 112010078420411-pat00007
Figure 112010078420411-pat00007

여기서, Nb는 모선의 개수이고, 변수 i는 1 ~ Nb의 값을 가지며, Qgi는 i번째 모선에서의 무효전력 발전량, Pdi는 i번째 모선에서의 유효전력 부하량, Qdi는 i번째 모선에서의 무효전력 부하량, Vi는 i번째 모선의 전압크기, Vj는 j번째 모선의 전압크기, θi는 i번째 모선의 전압 위상각, θj는 j번째 모선의 전압 위상각, Yij는 i번째 모선과 j번째 모선의 상호 어드미턴스의 크기 그리고, Φij는 i번째 모선과 j번째 모선의 상호 어드미턴스의 위상각을 의미한다. Where Qi is the reactive power generation amount at the i-th bus line, Pdi is the active power load at the i-th bus line, Qdi is the invalid power at the i-th bus line, Vi is the voltage magnitude of the ith bus, Vj is the voltage magnitude of the jth bus, θi is the voltage phase angle of the ith bus, θj is the voltage phase angle of the jth bus, Yij is the i- And Φij denotes the phase angle of the mutual admittance between the i-th bus line and the j-th bus line.

부등식제약조건은, 발전기의 유효전력 발전 출력량(Pgi)의 한계에 대한 제1 부등식제약조건, 발전기의 무효전력 발전 출력량(Qgi)의 한계에 대한 제2 부등식제약조건, 모선 전압의 크기(Vi)의 한계에 대한 제3 부등식제약조건 및 선로의 열 용량(Si) 한계에 대한 제4 부등식제약조건을 포함한다. The inequality constraint condition includes a first inequality constraint on the limit of the active power generation amount Pgi of the generator, a second inequality constraint on the limit of the reactive power generation amount Qgi of the generator, a magnitude Vi of the bus voltage, The third inequality constraint on the limit of the line and the fourth inequality constraint on the line heat capacity (Si) limit.

제1 부등식제약조건 내지 제4 부등식제약조건은 아래의 수학식 5 내지 8과 같이 표시할 수 있다. The first to fourth inequality constraints can be expressed by the following equations (5) to (8).

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일반적으로 다목적 최적화문제를 해결하기 위해 이루어져야 할 세 가지 목적이 존재한다. In general, there are three objectives that need to be addressed in order to solve the multipurpose optimization problem.

1. 팔레토 최적해들의 수가 최대화되어 다양한 해를 제공할 것. 1. Maximize the number of Palette-optimal solutions to provide various solutions.

2. 알고리즘에 의해 생성된 파레토 최전선과 실제 파레토 최전선의 거리가 최소화될 것. 2. The distance between the Pareto front and the actual Pareto front created by the algorithm should be minimized.

3. 파레토 해들이 탐색공간에 대하여 최대한 펼쳐짐으로써 가능한 부드럽고 균일한 분포를 이룰 것. 3. To obtain a smooth and uniform distribution as possible by maximizing the Pareto solutions to the search space.

이러한 다목적 최적화 문제의 해결을 위해 본 발명에서는 다목적 입자군집최적화(MOPSO)를 알고리즘을 사용한다. In order to solve such a multipurpose optimization problem, the present invention uses a multipurpose particle community optimization (MOPSO) algorithm.

본 발명에서는 파레토 최적해로의 수렴을 위해 엘리티즘(Elitism)전략을 채택하였고, 해의 다양성(diversity) 유지를 위해 밀집거리 할당(crowding distance assignment) 방법을 이용하였으며, 이로 인한 수렴성 확보에 대한 단점을 압축인자(constriction factor)를 이용해 보완하였다. In the present invention, an elitism strategy is adopted to converge to the Pareto optimal solution, and a crowding distance assignment method is used to maintain the diversity of solutions. And was supplemented by a constriction factor.

엘리티즘 전략이란 진화과정에서 발견된 우수한 해들을 현재의 해(solution) 집단과 별도로 보관 및 운영하는 방법으로 빠른 수행능력과 우수한 해의 손실을 방지한다는 장점이 있다. 입자군집최적화(PSO)의 다목적 최적화로의 확장에 있어서 문제점 중의 하나는 개별 입자의 최적위치벡터를 갱신하는 과정에서 지배관계에 대한 비교가 모든 입자에 적용되지 않기 때문에, 서로 완전한 비교가 이루어지지 않는다는 점이다. 이를 N개의 입자들로 구성된 집단크기 N인 부모세대와 그것들의 후손세대 입자들 N개를 생성, 총 2N개의 입자들로 하여금 지배관계를 서로 비교한 뒤, 가장 우수한 입자 N개를 생존시킨다. 이러한 지배관계 비교에 의한 엘리티즘 전략을 조합 후 비교(conbine-then-compare) 방법이라고 한다. Elitism Strategy is a method of keeping and managing excellent solutions found in the evolution process separately from the current solution group, and has the advantage of preventing the loss of quick performance and good solution. One of the problems in expanding the particle community optimization (PSO) to multipurpose optimization is that the comparison of the dominant relation in the process of updating the optimal position vector of individual particles is not applied to all particles, It is a point. This produces a parent population of N population consisting of N generations and their descendant generational particles N, allowing 2N particles in total to compute the dominant relationships and then survive the best N particles. The elitism strategy based on the comparison of dominance relations is called a conbine-then-compare method.

이는 결과적으로 비지배 정렬(non-dominated sorting)을 통하여 비지배 해들을 더 많이 확보할 수 있게 한다. 집단 내 각 입자들에 서로 다른 비지배 순위를 할당하고 이 분류 과정을 세대 수가 갱신될 때 마다 반복하여 최종적으로 입자들을 파레토 최전선으로 인도한다. This results in more non-dominated solids being secured through non-dominated sorting. Each particle in the group is assigned a different non-dominant order, and this classification process is repeated every time the household number is updated, ultimately leading the particles to the Pareto front line.

만약 같은 순위로 할당된 입자들의 경우 밀집거리를 계산하여 밀집거리가 큰 입자에 우선순위를 할당한다. 즉, 보자 덜 밀집되어 있는 영역의 입자를 선택하여 단일 해로의 조기 수렴을 방지하고 해의 다양성을 증진시킨다.
If the particles are assigned the same rank, the density is calculated and the priority is assigned to the particles with a larger density. In other words, the particles in the less dense region are selected to prevent early convergence to a single channel and to enhance the diversity of the solution.

도 3은 비지배 정렬의 예를 나타낸다. Figure 3 shows an example of a non-dominant alignment.

도 3을 참조하면, 우선 전체집단을 비지배 집합과 남아 있는 지배 집합 두 가지로 분류한다. 순위 1(front 1)에 위치한 3개의 입자(1, 2, 3)가 첫째 순위로 할당 받게 되어 비지배 집합의 입자들이 되는데, 그 이유는 이들이 전체 집단의 어느 입자에 의해서도 지배되지 않기 때문이다. Referring to FIG. 3, first, the entire group is classified into a non-dominant set and a remaining dominant set. Three particles (1, 2, 3) located in front 1 are assigned to the first order, resulting in particles of non-dominant set, because they are not dominated by any particle in the whole population.

그 후 다음 순위를 할당하기 위해 일시적으로 첫째 순위로 할당된 입자들을 제거하고, 남아있는 지배 집단의 입자들에 대해 순위 2(front 2)를 부여한다. 이 과정을 집단의 모든 입자들이 제거될 때까지 반복하여 모든 입자들에 순위를 한당한다. Then removes the particles temporarily assigned to the first rank to assign the next rank, and assigns rank 2 (front 2) to the remaining dominant group's particles. This process is repeated until all the particles in the group are removed and the particles are ranked.

여기서, 수평 축(f1) 및 수직 축(f2)은 2개의 목적함수인 유효발전의 최소비용 및 이산화탄소의 최소배출량 중 하나를 각각 나타낸다.
Here, the horizontal axis f1 and the vertical axis f2 represent one of the minimum cost of effective power generation and the minimum emission amount of carbon dioxide, which are two objective functions.

도 4는 밀집거리 할당하는 과정을 설명한다. FIG. 4 illustrates a process of assigning a dense distance.

도 4를 참조하면, 밀집거리는 도 3에 도시된 비지배 정렬에서 동일한 순위(front)로 할당된 입자들 사이에 대하여 계산된다. 상대적으로 적은 밀집되어 있는 영역의 입자를 선택하여 단일 해로의 조기 수렴을 방지하고 해의 다양성을 증진시키는 역할을 한다. 도 4에 도시된 검은 점들은 비지배 집합의 입자들을 의미한다. 이들 중 임의의 입자(i)의 밀집거리는 바로 양 옆의 2개의 입자(i-1, i+1) 사이의 평균거리를 의미한다. Referring to FIG. 4, the density is calculated between particles assigned to the same front in the non-dominant arrangement shown in FIG. It selects particles in a relatively dense region to prevent early convergence of a single channel and improves the diversity of the solution. The black dots shown in FIG. 4 indicate non-dominant set particles. The density of any of these particles (i) means the average distance between two particles (i-1, i + 1) on both sides.

입자군집최적화(PSO) 알고리즘은 생체군집의 사회적 행동양식을 모방한 확률적 탐색기법으로, 집단 기반의 특성을 가지므로, 한 번의 수행으로 여러 비지배 해들을 찾을 수 있어 유효발전비용과 이산화탄소 배출량이라는 단위를 통일시킬 수 없는 상충되는 목적함수들의 최적화에 가장 잘 어울린다.
Particle cluster optimization (PSO) algorithm is a probabilistic search technique that imitates social behavior patterns of biological communities. It has group-based characteristics, so it can find many non-dominant solutions in one run, It is best suited for optimization of conflicting objective functions that can not unify units.

본 발명의 유효성을 입증하기 위하여 IEEE30 모선 계통에 다목적 입자군집최적화 방식을 적용하였다. In order to demonstrate the effectiveness of the present invention, a multipurpose particle community optimization method is applied to the IEEE 30 bus system.

도 5는 IEEE 30 모선 계통에 다목적 입자군집최적화 알고리즘을 적용하였을 경우의 최적조류계산의 파레토 최전선을 나타낸다. Figure 5 shows the Pareto front line of the optimal algae calculation when the multipurpose particle cluster optimization algorithm is applied to the IEEE 30 bus system.

도 5를 참조하면, 작은 점들은 파레토 최적해들로써 유효발전비용(Fuel Cost)과 이산화탄소 배출량(CO2 방출)이라는 2개의 목적함수들에 대하여 반비례하게 분포되어 있으며, 탐색공간에 대하여 최대한 펼쳐져 있다는 것을 알 수 있다. 또한 분포의 모양으로부터 다목적 입자군집최적화 알고리즘에 대한 해의 다양성 확보가 잘 되었다는 점도 확인할 수 있다. 최적해를 나타내는 복수 개의 점들 중 중간의 큰 점은 파레토 최적해들 중 의사결정자의 선호도에 따라 결정 또는 선택되는 최적 절충해를 지시한다.
Referring to FIG. 5, the small points are Pareto optimal solutions, which are distributed in inverse proportion to the two objective functions of effective power generation cost (Fuel cost) and CO 2 emission (CO 2 emission) . Also, it can be confirmed that the diversity of solutions for the multi-objective particle group optimization algorithm is well secured from the shape of the distribution. The intermediate large point of the plurality of points representing the optimal solution indicates an optimal tradeoff determined or selected according to the preference of the decision maker among the Pareto optimal solutions.

도 6은 IEEE 30모선 계통도를 나타낸다. 6 shows an IEEE 30 bus system diagram.

도 6을 참조하면, IEEE 30모선 계통은, 최적조류계산(OPF)을 이용한 가용송전용량(ATC)의 계산을 적용하기 위한 시스템으로, 6개의 발전기, 41개의 송전선로로 구성되어 있으며, 총 부하량은 195MW(Mega Watts)이다. 총 3개의 영역으로 구분하였고, 각 영역별로 2개의 발전기(G)들이 포함되어 있으며, 연계선로 고장들을 상정사고로 이용하였다. Referring to FIG. 6, the IEEE 30 bus system is a system for applying computation of available transmission capacity (ATC) using OPF, and is composed of 6 generators and 41 transmission lines. The total load Is 195 MW (Mega Watts). Three generations are included, and two generators (G) are included in each area, and linkage line failures are used as assumed events.

이산화탄소 배출량과 유효발전 비용에 대한 다목적 최적조류계산(OPF)에 이용된 입자군집최적화(PSO) 및 다목적 입자군집최적화(MOPSO) 알고리즘에 있어서, 세대 수 및 집단의 크기를 모두 50으로 가정하였다. In the Particle Cluster Optimization (PSO) and Multipurpose Particle Cluster Optimization (MOPSO) algorithms used for multipurpose optimal algae calculation (OPF) for carbon dioxide emissions and effective generation costs, the number of generations and the size of the population are assumed to be 50.

유효발전비용 함수의 계수 및 이산화탄소 배출량 함수의 계수는 아래의 표 1 및 2와 같다. The coefficients of the effective generation cost function and the carbon dioxide emission function are shown in Tables 1 and 2 below.

버스(모선)Bus (bus) aa bb cc 1One 0.020.02 22 00 22 0.01750.0175 1.751.75 00 1313 0.0250.025 33 00 2222 0.06250.0625 1One 00 2323 0.0250.025 33 00 2727 0.008340.00834 3.253.25 00

버스(모선)Bus (bus) αalpha βbeta

Figure 112010078420411-pat00012
Figure 112010078420411-pat00012
1One 0.0069170.006917 -0.6039-0.6039 12.61812.618 22 0.010980.01098 -0.0549-0.0549 13.89713.897 1313 0.014880.01488 -0.00302-0.00302 13.89013.890 2222 0.014820.01482 -0.00549-0.00549 14.00214.002 2323 0.015920.01592 -0.00220-0.00220 14.56014.560 2727 0.015980.01598 -0.00275-0.00275 13.67013.670

본 발명의 유효성을 증명하기 위하여, 본 발명과 같이 이산화탄소 배출량을 고려하였을 때(MPPSO)와 이산화탄소 배출량을 고려하지 않았을 때(POS)를 표 3에 비교하였다. In order to demonstrate the effectiveness of the present invention, Table 3 compares the carbon dioxide emissions (MPPSO) and the carbon dioxide emissions (POS), as in the present invention.

발전기 모선
Generator bus
PSOPSO MOPSOMOPSO
발전량(MW)Power generation (MW) 비용($/H)Cost ($ / H) 발전량(MW)Power generation (MW) 비용($/H)Cost ($ / H) 이산화탄소 배출량(TON/H)Carbon Dioxide Emissions (TON / H) 1One 44.7644.76 129.59129.59 58.1558.15 183.93183.93 0.890.89 22 59.2459.24 165.08165.08 50.3550.35 132.48132.48 38.9738.97 1313 18.2718.27 63.1563.15 19.5719.57 68.2868.28 19.5319.53 2222 23.5623.56 58.2558.25 24.1924.19 60.7660.76 22.5422.54 2323 17.6017.60 60.5460.54 20.9220.92 73.7073.70 20.4820.48 2727 34.4534.45 121.86121.86 24.8224.82 85.8085.80 23.4423.44 totaltotal 197.88197.88 598.47598.47 198.00198.00 604.95604.95 125.85125.85

도 5에 도시된 최적 절충해를 기본(base case)로 하여 송전지역에서 수전지역으로 지역 간 가용송전용량(ATC)를 계산하기 위하여 아래와 같은 시나리오를 가정하였다. The following scenario is assumed in order to calculate the available transmission capacity (ATC) from the transmission area to the whole area using the optimal trade-off solution shown in FIG. 5 as a base case.

제1 경우 : 영역3에서 영역1로 전력의 전송. First case: transmission of power from zone 3 to zone 1.

제2 경우 : 영역3에서 영역2로 전력의 전송 Second case: transmission of power from zone 3 to zone 2

제3 경우 : 영역3에서 영역1과 영역2로 동시에 전력을 전송
Third case: Transmits power from zone 3 to zone 1 and zone 2 simultaneously

제1 경우에서는 영역3에서 영역1로의 가용송전용량(ATC)을 계산하기 위하여, 표 4에 표시한 바와 같이, 3개의 연계선로들에 각각 고장이 발생하였을 때를 상정사고로 가정하였다. In the first case, as shown in Table 4, in order to calculate the available transmission capacity (ATC) from the area 3 to the area 1, it is assumed that a failure occurs in each of the three connecting lines.

상정사고
Supposed accident
PSOPSO MOPSOMOPSO 과부하선로
Overload track
ATC(MW)ATC (MW) ATC(MW)ATC (MW) base casebase case 31.531.5 24.924.9 1-2


1-2


6-106-10 19.219.2 14.614.6 9-109-10 18.818.8 12.912.9 27-2827-28 22.122.1 20.520.5

표 4를 참조하면, 이산화탄소 배출량을 고려하지 않았을 경우의 입자군집최적화(PSO) 알고리즘을 적용하여 구한 가용송전용량(ATC)과 이산화탄소 배출량을 고려하여 다목적 입자군집최적화(MOPSO) 알고리즘을 적용하여 구한 가용송전용량(ATC)이 서로 다르다는 것을 알 수 있다. 이산화탄소 배출량의 유무에 따라 변하는 가용송전용량(ATC)에 대한 계산결과는 계통운영자에게 아주 중요한 정보를 제공한다. (MOPSO) algorithm considering the available transmission capacity (ATC) and carbon dioxide emissions obtained by applying the Particle Cluster Optimization (PSO) algorithm when the CO2 emission is not taken into consideration, It can be seen that the transmission capacities (ATC) are different from each other. Calculations for available transmission capacity (ATC), which vary with the presence or absence of carbon dioxide emissions, provide crucial information to system operators.

제1 경우에서는, 각각의 연계선로에 대한 상정사고를 고려한 결과, 연계선로 9-10에서 가장 적은 값을 보이며, 이를 가용송전용량(ATC)으로 선정한다.
In the first case, as a result of taking into account the assumption of each connected line, the lowest value is shown on the line 9-10, and it is selected as the available transmission capacity (ATC).

제2 경우는 제1 경우에서와 같은 3개의 연계선로들에 각각 고장이 발생하였을 때를 상정사고로 가정하였고, 가용송전용량(ATC)을 계산 결과는 표 5와 같다. The second case is assumed to be the assumed case of failure in each of the three connected lines as in the first case, and the calculation results of the available transmission capacity (ATC) are shown in Table 5.

상정사고
Supposed accident
PSOPSO MOPSOMOPSO 과부하선로
Overload track
ATC(MW)ATC (MW) ATC(MW)ATC (MW) base casebase case 63.063.0 68.668.6 24-25


24-25


6-106-10 57.457.4 54.254.2 9-109-10 51.751.7 54.954.9 27-2827-28 38.238.2 35.835.8

제2 경우에서는 연계선로 27-28에서 가장 적은 값을 보이며, 이를 가용송전용량(ATC)으로 선정한다. In the second case, it shows the smallest value in the connected line 27-28, and it is selected as available transmission capacity (ATC).

제2 경우와 제1 경우의 연계선로는 동일하지만, 가용송전용량(ATC)에는 방향성이 존재하기 때문에, 표 4와 표 5는 서로 다른 결과를 나타낸다는 것을 알 수 있다.
It can be seen that Tables 4 and 5 show different results because there is a directionality in the available transmission capacity (ATC), although the connection lines of the second case and the first case are the same.

제3 경우에서는, 6개 연계선로에 대한 상정사고를 가정하였고, 이에 대한 가용송전용량(ATC)을 계산 결과는 표 6과 같다. In the third case, assumption is assumed for six connected lines, and the available transmission capacity (ATC) is calculated as shown in Table 6.

상정사고
Supposed accident
PSOPSO MOPSOMOPSO 과부하선로
Overload track
ATC(MW)ATC (MW) ATC(MW)ATC (MW) base casebase case 101.6101.6 101.5101.5 15-18





15-18





6-106-10 93.093.0 90.690.6 9-109-10 82.182.1 84.384.3 10-1710-17 87.987.9 83.383.3 10-2010-20 38.638.6 34.734.7 23-2423-24 96.996.9 94.694.6 27-2827-28 97.897.8 94.494.4

표 6에 표시한 바와 같이, 제3 경우에서는 연계선로 10-20에서 가장 적은 값을 보이며, 이를 가용송전용량(ATC)으로 선정한다. 즉, 6개 연계선로에 대한 상정사고 중 선로 10-20번에 대한 상정사고가 가장 최악의 상정사고임을 확인할 수 있으며 이때 과부하선로는 15-18번이다. As shown in Table 6, in the third case, it shows the smallest value in the connected line 10-20 and it is selected as available transmission capacity (ATC). In other words, it can be recognized that the assumptions on lines 10-20 are the worst case assumptions for the six connected lines, and the overload lines are 15-18.

이때 이산화탄소 배출량을 고려하지 않은 경우의 가용송전용량(ATC)은 38.6MW이며, 이산화탄소 배출량을 고려한 경우의 가용송전용량(ATC)은 34.7MW이다. At this time, the available transmission capacity (ATC) is 38.6 MW when the CO2 emission is not considered, and the available transmission capacity (ATC) when considering the CO2 emission is 34.7 MW.

오늘날 전력시장 환경 하에서, 정확하고 유연한 가용송전용량(ATC)의 계산은 계통운영자에게 필수불가결한 요소이다. 본 발명에서는 이산화탄소의 배출량을 고려한 가용송전용량(ATC)을 계산함으로써, 전력계통 운영의 경제성 및 안전성을 물론 온실가스 배출량 감축이라는 환경적인 측면을 동시에 고려한 가용송전용량 계산방법을 제안하였다.
In today's power market environment, the calculation of accurate and flexible available transmission capacity (ATC) is an indispensable element for system operators. In the present invention, by calculating the available transmission capacity (ATC) considering the amount of carbon dioxide emission, the available transmission capacity calculation method considering both the economical efficiency and safety of the power system operation as well as the environmental aspect such as reduction of greenhouse gas emission is considered.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

110: 최대송전용량 계산단계
130: 연산요소 설정단계
150: 가용송전용량 계산단계
110: Maximum transmission capacity calculation step
130: operation element setting step
150: Available transmission capacity calculation step

Claims (11)

다목적 입자군집최적화(MOPSO) 알고리즘을 최적조류계산(OPF)에 적용하여 최대송전용량(TTC)을 결정하는 최대송전용량 결정단계;
연산요소를 설정하는 연산요소 설정단계; 및
상기 최대송전용량(TTC)으로부터 연산요소를 제외한 값으로 정의되는 가용송전용량(ATC)을 계산하는 가용송전용량 계산단계를 구비하며,
상기 최대송전용량 결정단계는,
다목적 입자군집최적화(MOPSO) 알고리즘을 최적조류계산(OPF)에 적용하여 복수 개의 최적 운전 점을 구하는 최적 운전 점 연산단계;
상기 복수 개의 최적 운전 점에 대하여 최대송전용량의 후보군을 설정하며, 상정사고를 설정하지 않은 상태와 상정사고를 설정한 상태에서 각각 최대송전용량의 후보를 설정하는 최대송전용량 후보군 설정단계; 및
모든 최대송전용량의 후보군 중에서 최소의 값을 가지는 후보를 최대송전용량으로 선택하는 최대송전용량 선택단계를 구비하고,
상기 최대송전용량(Total Transfer Capability)은 임의의 한 지역에서 다른 지역으로 안전하게 송전할 수 있는 전체적인 송전용량을 의미하고,
상기 가용송전용량(Available Transfer Capability)은 이미 사용하고 있는 송전용량 이외에 추가로 이용할 수 있는 송전능력을 의미하는 가용송전용량 선정방법.
Determining a maximum transmission capacity (TTC) by applying a multipurpose particle cluster optimization (MOPSO) algorithm to an optimal algae calculation (OPF);
An operation element setting step of setting an operation element; And
And an available transmission capacity calculation step of calculating an available transmission capacity (ATC) defined by a value excluding an operation element from the maximum transmission capacity (TTC)
The maximum transmission capacity determination step may include:
An optimal operating point calculation step for obtaining a plurality of optimal operating points by applying a multipurpose particle cluster optimization (MOPSO) algorithm to an optimal algae calculation (OPF);
A maximum transmission capacity candidate group setting step of setting a candidate group of the maximum transmission capacity for the plurality of optimum operation points, and setting a maximum transmission capacity candidate in a state in which an assumed event is not set and an assumed event is set; And
And a maximum transmission capacity selection step of selecting a candidate having the smallest value among the candidate groups of all the maximum transmission capacity as the maximum transmission capacity,
The total transfer capability means the total transmission capacity capable of safely transmitting from one area to another area,
The available transfer capability means an available transmission capacity in addition to the transmission capacity already in use.
삭제delete 제1항에 있어서, 최적 운전 점 연산단계는,
다목적 입자군집최적화의 차원을 발전기의 개수로 설정하고, 발전기의 유효전력 발전량을 입자의 위치 벡터로 설정하고 개별입자들의 위치와 속도를 무작위로 생성하고, N(N은 자연수)개 입자를 가지는 부모집단과 N개의 입자를 가지는 후보집단을 생성하는 초기화단계;
상기 개별입자들에 대하여 조류계산을 수행하는 조류계산 수행단계;
적어도 2개의 목적함수를 이용하여 상기 입자들의 적합도를 계산하는 입자의 적합도 계산단계;
상기 부모집단과 상기 후보집단을 지배관계에 의해 조합 후 비교하고, 입자들에 비지배 정렬과 밀집거리 할당을 수행하며, 같은 비지배 순위로 할당된 입자들에 대해서 밀집거리를 계산하여 밀집거리가 큰 순위에 따라 입자에 우선순위를 할당하는 정렬할당단계;
상기 정렬할당단계에서 밀집거리가 큰 순위에 따라 우선순위 할당된 입자들 중 밀집거리가 큰 N개 입자를 새로운 부모집단으로 설정하는 새로운 부모집단 설정단계;
상기 새로운 부모집단 입자들의 위치와 속도를 갱신하여 후보집단을 생성하는 후보집단 생성단계; 및
최대 세대 수에 도달하였는가를 판단하여, 미리 선정된 최대 세대수에 도달하지 않은 경우에는 상기 조류계산 수행단계를 이행하고 최대 세대 수에 도달한 경우에는 연산을 종결하는 최대세대수 도달 판단단계를 구비하는 가용송전용량 선정방법.
2. The method according to claim 1,
The number of generators for multipurpose particle cluster optimization is set as the number of generators, the active power generation amount of the generator is set as the position vector of the particle, the positions and velocities of the individual particles are randomly generated, An initialization step of generating a candidate group having a population and N particles;
Performing algae calculation for performing algae calculation on the individual particles;
Calculating the fitness of the particles using at least two objective functions;
The parent group and the candidate group are compared after the combination by the dominant relation, and non-dominant alignment and dense distance allocation are performed on the particles, and the dense distance is calculated for the particles assigned to the same non dominant order, A sorting step of assigning a priority to the particles according to a large rank;
A new parent group setting step of setting N particles having a larger densification distance as a new parent group among the particles assigned priority in accordance with the order of high density in the sorting and allocating step;
A candidate group generation step of generating a candidate group by updating the positions and velocities of the new parent group particles; And
A maximum number of households arrival judging step of judging whether or not the maximum number of households has been reached, performing the algae calculation performing step when the maximum number of households has not been reached, and terminating the calculation when reaching the maximum number of households How to select transmission capacity.
제3항에 있어서, 상기 적어도 2개의 목적함수는,
유효발전의 최소비용 및 이산화탄소의 최소배출량인 것을 특징으로 하는 가용송전용량 선정방법.
4. The method of claim 3, wherein the at least two objective functions comprise:
A minimum cost of effective generation and a minimum emission amount of carbon dioxide.
제4항에 있어서,
상기 유효발전의 최소비용(Min F(Pg))은,
Figure 112010078420411-pat00013
이고,
상기 이산화탄소의 최소배출량(Min E(Pg))은,
Figure 112010078420411-pat00014
이며,
여기서, F(Pg)는 모든 발전기들의 유효발전 비용의 총 합, Pgi는 i번째 발전기의 유효전력 발전량, Ng는 발전기의 개수 그리고 3개의 계수(
Figure 112010078420411-pat00015
)는 i번째 발전기의 연료계수이며,
E(Pg)는 모든 발전기들의 이산화탄소 배출량의 총합이고, 3개의 계수(
Figure 112010078420411-pat00016
)는 i번째 발전기의 이산화탄소 배출량 특성계수를 의미하는 가용송전용량 선정방법.
5. The method of claim 4,
The minimum cost of effective generation (Min F (P g )
Figure 112010078420411-pat00013
ego,
The minimum emission amount of carbon dioxide (Min E (P g )
Figure 112010078420411-pat00014
Lt;
Where P (P g ) is the total sum of the effective generation costs of all the generators, Pgi is the active power generation amount of the i-th generator, Ng is the number of generators,
Figure 112010078420411-pat00015
) Is the fuel coefficient of the i-th generator,
E (P g ) is the sum of the carbon dioxide emissions of all generators, and the three coefficients
Figure 112010078420411-pat00016
) Represents the carbon dioxide emission characteristic coefficient of the i-th generator.
제5항에 있어서, 상기 최대송전용량 후보군 설정단계는,
상정사고를 설정하지 않은 상태로 송전지역 이외 다른 지역의 발전기들은 모두 고정한 채 제약조건에 위배 될 때까지 수전지역의 부하를 점진적으로 증가시키면서 조류계산을 수행하고, 제약조건에 위배 되는 때의 송전용량을 최대송전용량의 후보를 설정하는 제1 최대송전용량 후보 설정단계; 및
복수 개의 상정사고를 설정하고, 설정된 각각의 상정사고를 기준으로 제약조건에 위배 될 때까지 수전지역의 부하를 점진적으로 증가시키면서 조류계산을 수행하고, 제약조건에 위배 되는 때의 복수 개의 송전용량을 최대송전용량의 후보로 설정하는 제1 최대송전용량 후보 설정단계를 구비하는 가용송전용량 선정방법.
6. The method of claim 5, wherein the maximum transmission capacity candidate group setting step comprises:
In the absence of an assumed incident, the generators in the areas other than the transmission area are fixed, and the algae calculation is carried out while gradually increasing the loads of all the stations until the restriction condition is violated, and the transmission capacity A first maximum transmission capacity candidate setting step of setting a maximum transmission capacity candidate; And
A plurality of assumption incidents are set and the algae calculation is carried out while gradually increasing the load on all the stations until the constraint condition is violated on the basis of the set assumption incidents and a plurality of transmission capacities And a first maximum transmission capacity candidate setting step of setting the maximum transmission capacity candidate as a candidate of the maximum transmission capacity.
제6항에 있어서, 상기 제약조건은,
전력조류방정식인 등식제약조건과 발전기의 물리적 한계 및 계통운영과 관련된 부등식제약조건인 것을 특징으로 하는 가용송전용량 선정방법.
7. The method of claim 6,
Wherein the at least one of the at least two of the at least two of the at least two of the at least two of the at least two of the at least one of the at least two of the at least one of the at least two of the at least one of the plurality of at least one of
제7항에 있어서, 상기 등식제약조건인 전력조류방정식은,
Figure 112010078420411-pat00017

Figure 112010078420411-pat00018
이며,
여기서, Nb는 모선의 개수이고, 변수 i는 1 ~ Nb의 값을 가지며, Qgi는 i번째 모선에서의 무효전력 발전량, Pdi는 i번째 모선에서의 유효전력 부하량, Qdi는 i번째 모선에서의 무효전력 부하량, Vi는 i번째 모선의 전압크기, Vj는 j번째 모선의 전압크기, θi는 i번째 모선의 전압 위상각, θj는 j번째 모선의 전압 위상각, Yij는 i번째 모선과 j번째 모선의 상호 어드미턴스의 크기 그리고, Φij는 i번째 모선과 j번째 모선의 상호 어드미턴스의 위상각을 의미하는 가용송전용량 선정방법.
8. The method of claim 7, wherein the equation of power equation,
Figure 112010078420411-pat00017
And
Figure 112010078420411-pat00018
Lt;
Where Qi is the reactive power generation amount at the i-th bus line, Pdi is the active power load at the i-th bus line, Qdi is the invalid power at the i-th bus line, Vi is the voltage magnitude of the ith bus, Vj is the voltage magnitude of the jth bus, θi is the voltage phase angle of the ith bus, θj is the voltage phase angle of the jth bus, Yij is the i- And? Ij denotes the phase angle of the mutual admittance between the i-th bus line and the j-th bus line.
제7항에 있어서, 상기 부등식제약조건은,
발전기의 유효전력 발전 출력량(Pgi)의 한계에 대한 제1 부등식제약조건;
발전기의 무효전력 발전 출력량(Qgi)의 한계에 대한 제2 부등식제약조건;
모선 전압의 크기(Vi)의 한계에 대한 제3 부등식제약조건; 및
선로의 열 용량(Si) 한계에 대한 제4 부등식제약조건을 포함하는 것을 특징으로 하는 가용송전용량 선정방법.
8. The method of claim 7,
First Inequality Constraint on Limit of Effective Power Generation Power (Pgi) of Generator;
A second inequality constraint on the limit of the generator's reactive power generation output (Qgi);
A third inequality constraint on the limit of the magnitude (Vi) of the bus voltage; And
And a fourth inequality constraint on the thermal capacity Si limit of the line.
제9항에 있어서,
상기 제1 부등식제약조건은,
Figure 112010078420411-pat00019

상기 제2 부등식제약조건은,
Figure 112010078420411-pat00020

상기 제3 부등식제약조건은,
Figure 112010078420411-pat00021

상기 제4 부등식제약조건은,
Figure 112010078420411-pat00022
인 것을 특징으로 하는 가용송전용량 선정방법.
10. The method of claim 9,
The first inequality constraint may include:
Figure 112010078420411-pat00019

The second inequality constraint may include:
Figure 112010078420411-pat00020

The third inequality constraint may include:
Figure 112010078420411-pat00021

The fourth inequality constraint may include:
Figure 112010078420411-pat00022
Wherein the available transmission capacity selection method comprises:
제1항에 있어서, 상기 연산요소 설정단계의 연산요소는,
송전신뢰도 여유(TRM)를 설정하는 송전신뢰도 여유 설정단계; 및
현재 전송전력량(ETC)을 설정하는 현재 전송전력량 설정단계이고,
상기 송전신뢰도 여유(Transmission Reliability Margin)는 전력계통의 안전한 운전을 보장하기 위한 여유를 의미하고,
상기 현재 전송전력량(Existing Transmission Commitments)은 현재 전력계통에 전송되고 있는 전력 양을 의미하는 가용송전용량 선정방법.
2. The method according to claim 1,
A transmission margin setting step of setting transmission margin reliability margin (TRM); And
Is a current transmission power amount setting step of setting a current transmission power amount (ETC)
The Transmission Reliability Margin means a margin for ensuring safe operation of the power system,
Wherein the current transmission power amount (Existing Transmission Commit) means an amount of power currently being transmitted to the power system.
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