KR101813836B1 - 가상발전소 시뮬레이터를 이용한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법 - Google Patents
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Abstract
가상발전소 구축 및 운영 시뮬레이션을 위한 알고리즘 개발 및 검증할 수 있는 가상발전소 시뮬레이터를 이용한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법으로서, 그 방법은 참여고객 에이전트부가, 사업자 에이전트부에게 자원의 정보를 전송하여 사업자와 의 계약을 위한 동작을 수행하는 단계; 상기 사업자 에이전트의 전력거래시장 등록이 완료됨에 따라 관제 에이전트부의 설정에 근거하여 시뮬레이션을 진행하는 단계; 참여고객의 시장참여 여부를 기반으로 사업자 에이전트부가 전력거래를 수행하되, 전력거래시장을 하루전 시장과 용량시장으로 구분하고, 상기 하루전 시장에 참여하기 위해 상기 사업자 에이전트부가 참여고객 정보를 기반으로 입찰계획을 수립하는 단계; 전력거래시장 에이전트부가, 입찰된 정보를 바탕으로 낙찰결과를 상기 사업자 에이전트부에게 전송하거나 등록된 용량을 기반으로 급전지시를 전송하는 단계; 낙찰결과 및 급전지시를 받은 상기 사업자 에이전트부가, 최적운영 계획을 수립하는 단계; 최적운영 계획에 따라 감축지시를 받은 상기 참여고객 에이전트부가, 가상발전소 참여자원을 기반으로 감축을 수행하는 단계; 및 감축이행에 따른 전력계통 및 참여고객 상태정보가 상기 사업자 에이전트부와 전력거래시장 에이전트부로 전송됨에 따라, 시뮬레이션 조건에 근거하여 운영계획 재수립 여부를 결정하는 단계;를 포함한다.
Description
본 발명은 가상발전소 시뮬레이터를 이용한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스마트그리드 환경에서 다양한 분산자원을 통합하여 가상의 발전소 형태로 구축 및 운영하고자 하는 가상발전소(Virtual Power Plant: VPP)의 운영에 따른 전력계통 안정도 문제를 도출하거나 운영알고리즘 개발 및 검증할 수 있는 환경구성 및 시뮬레이션 방법에 관한 것이다.
가상발전소는 도 1에서와 같이 해당 가상발전소(1)의 사업자를 중심으로 다수의 분산자원(2)과 상위 전력거래시장(3)과의 거래를 포함하는 구조를 말한다. 이와 같은 구조에서, 가상발전소 사업자는 다수의 분산자원(2)을 통합하여 하나의 가상발전소 형태로 전력거래시장(3)을 통해 전력 거래를 수행할 수 있다.
이러한 가상발전소 사업자의 경제성 제고를 위해서는 구축단계부터 적절한 자원의 선정이 중요하며, 선정된 자원을 기반으로 운영전략 수립이 중요하다.
그러나, 실제 환경에서 실제 참여고객을 기반으로 다양한 운영을 통해 운영전략을 수립하기에는 한계가 있다.
그래서, 가상발전소 운영에 따른 경제성과 신뢰성 제고를 위해 자원 및 제도 특성을 고려한 운영 알고리즘 개발 및 검증 환경이 필요하다.
그리고, 대량의 가상발전소 투입은 전력계통 안정도에 영향을 미치며, 전력계통 운영제약을 받을 수 있다. 그래서, 전력계통 안정도에 미치는 영향을 도출하거나 해결하기 위해 전력계통 제약조건을 고려한 운영 알고리즘 개발 및 검증 환경이 필요하다. 전력시장 및 전력계통을 포함한 가상발전소 통합운영환경과 운영 알고리즘 개발 및 검증할 수 있는 환경 및 체계적인 운영방법이 필요하다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 가상발전소 구축 및 운영 시뮬레이션을 위한 알고리즘 개발 및 검증할 수 있는 가상발전소 시뮬레이터를 이용한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법으로서,
참여고객 에이전트부가, 사업자 에이전트부에게 자원의 정보를 전송하여 사업자와의 계약을 위한 동작을 수행하는 단계;
상기 사업자 에이전트의 전력거래시장 등록이 완료됨에 따라 관제 에이전트부의 설정에 근거하여 시뮬레이션을 진행하는 단계;
참여고객의 시장참여 여부를 기반으로 사업자 에이전트부가 전력거래를 수행하되, 전력거래시장을 하루전 시장과 용량시장으로 구분하고, 상기 하루전 시장에 참여하기 위해 상기 사업자 에이전트부가 참여고객 정보를 기반으로 입찰계획을 수립하는 단계;
전력거래시장 에이전트부가, 입찰된 정보를 바탕으로 낙찰결과를 상기 사업자 에이전트부에게 전송하거나 등록된 용량을 기반으로 급전지시를 전송하는 단계;
낙찰결과 및 급전지시를 받은 상기 사업자 에이전트부가, 최적운영 계획을 수립하는 단계;
최적운영 계획에 따라 감축지시를 받은 상기 참여고객 에이전트부가, 가상발전소 참여자원을 기반으로 감축을 수행하는 단계; 및
감축이행에 따른 전력계통 및 참여고객 상태정보가 상기 사업자 에이전트부와 전력거래시장 에이전트부로 전송됨에 따라, 시뮬레이션 조건에 근거하여 운영계획 재수립 여부를 결정하는 단계;를 포함하고,
상기 운영계획 재수립 여부를 결정하게 하는 단계 이후에,
운영이 종료됨에 따라 가상발전소 사업자의 정산을 위해 참여고객의 운영결과 데이터를 전력거래시장 에이전트부에게로 전송하는 단계; 및
상기 전력거래시장 에이전트부가, 정산프로세스를 통해 운영결과에 대한 정산을 수행하는 단계;를 추가로 포함하고,
상기 가상발전소 시뮬레이터의 상기 전력거래시장 에이전트부는, 용량시장 모듈부에 의해 급전지시 이벤트 데이터와 시뮬레이션 시간을 통해 사업자와의 감축계약용량 이내로 급전지시를 발령하고; 하루전 시장 모듈부에 의해 상기 사업자 에이전트부의 입찰에 대한 낙찰을 처리하고; 데이터 관리 모듈부에 의해 상기 전력거래시장 에이전트부의 데이터를 관리하고; CBL 산출 모듈부에 의해 가상발전소 사업자의 정산을 위한 CBL(Customer Base Line)을 산출하고; 전력시장 정산 모듈부에 의해 가상발전소 사업자의 참여고객 자원 운영 결과에 대한 정산을 수행하는 것을 특징으로 하고,
상기 가상발전소 시뮬레이터의 상기 전력거래시장 에이전트부는, 용량시장 모듈부에 의해 급전지시 이벤트 데이터와 시뮬레이션 시간을 통해 사업자와의 감축계약용량 이내로 급전지시를 발령하고; 하루전 시장 모듈부에 의해 상기 사업자 에이전트부의 입찰에 대한 낙찰을 처리하고; 데이터 관리 모듈부에 의해 상기 전력거래시장 에이전트부의 데이터를 관리하고; CBL 산출 모듈부에 의해 가상발전소 사업자의 정산을 위한 CBL(Customer Base Line)을 산출하고; 전력시장 정산 모듈부에 의해 가상발전소 사업자의 참여고객 자원 운영 결과에 대한 정산을 수행하는 것을 특징으로 하고,
삭제
상기 용량시장 모듈부에 의해, 급전지시 이벤트를 읽어오고, 상기 관제 에이전트부로부터 시간 정보를 받고, 시간에 따른 급전지시 신호가 있을 시 상기 데이터 관리 모듈부에 급전지시 신호를 저장함과 더불어 상기 사업자 에이전트부에게로 급전지시를 발령하고, 상기 관제 에이전트부에게로 현재 시간 처리 완료 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법이 제공된다.
상기 하루전 시장 모듈부에 의해, 상기 사업자 에이전트부로부터 입찰 데이터를 받고 상기 관제 에이전트부로부터 시간 정보를 받아 입찰에 대한 낙찰 처리 후 상기 데이터 관리 모듈부에 입찰 데이터와 낙찰 데이터를 저장하고, 상기 사업자 에이전트부에 낙찰 데이터를 전달하고, 상기 관제 에이전트부에 현재 시간 처리 완료 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 사업자 에이전트부는, 용량시장 모듈부에 의해 전력거래시장 운영자로부터의 급전지시 발령에 대한 처리를 행하고; 하루전 시장 모듈부에 의해 전력거래시장과의 입찰 및 낙찰을 처리하고; CBL 산출 모듈부에 의해 가상발전소 자원 운영에 필요한 참여고객의 부하 예측을 처리하고; 자원 운영 최적화 모듈부에 의해 상기 용량시장 모듈부 및 상기 하루전 시장 모듈부에 따라 가상발전소 자원 운영 스케쥴링을 수행하고; 데이터 관리 모듈부에 의해 참여고객의 정보와 전력사용량, 가상발전소 참여고객 자원 운영 정보를 관리하고; 및 사업자 정산 모듈부에 의해 참여고객별 부하 예측값과 그에 대한 가상발전소 참여고객 자원 운영 결과를 근거로 가정산을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 용량시장 모듈부에 의해, 상기 전력거래시장 에이전트부로부터 급전지시 신호를 받고, 급전지시를 상기 데이터 관리 모듈부에 저장하고, 상기 CBL 산출 모듈부에 CBL 생성을 지시하고, 상기 자원 운영 최적화 모듈부에 자원 운영 최적화 지시를 하는 것을 특징으로 한다.
상기 하루전 시장 모듈부에 의해, 설정된 시간에 상기 전력거래시장 에이전트부에게 입찰 데이터를 전송하고, 상기 입찰 데이터를 상기 데이터 관리 모듈부에 저장하고, 설정된 시간에 낙찰 여부 데이터를 받아 상기 데이터 관리 모듈부에 저장하고, 낙찰받은 경우 상기 CBL 산출 모듈부에 CBL 생성 지시를 함과 더불어 상기 자원 운영 최적화 모듈부에 최적화 지시를 하는 것을 특징으로 한다.
상기 CBL 산출 모듈부에 의해, 상기 용량시장 모듈부 및 하루전 시장 모듈부로부터 사업자 CBL 생성 지시를 받고, 상기 데이터 관리 모듈부에게 참여고객별 CBL 옵션 정보, 과거 부하 데이터를 요청하고, 과거 부하 데이터를 이용하여 사업자 CBL를 계산하고, 계산된 사업자 CBL을 상기 데이터 관리 모듈부에 저장하는 것을 특징으로 한다.
상기 자원 운영 최적화 모듈부에 의해, 상기 용량시장 모듈부 및 하루전 시장 모듈부의 가상발전소 자원 운영 최적화를 지시하고, 상기 데이터 관리 모듈부에 참여고객 정보 및 사업자 CBL 데이터를 요청하고, 참여고객 정보 및 사업자 CBL 데이터를 받아 참여고객에게 참여가능 여부를 전달하고, 참여고객별 참여가능 여부에 따라 가상발전소 자원 운영 최적화를 진행하고, 가상발전소 참여고객별 자원 운영 스케쥴을 저장하고, 상기 가상발전소 참여고객별 자원 운영 스케쥴을 상기 참여고객 에이전트부에게로 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 관리 모듈부에 의해, 급전지시, 입찰/낙찰 데이터, 참여고객 접속시 또는 참여고객 정보 변경시 해당 참여고객의 정보, 및 시뮬레이션 진행 중의 가상발전소 자원 운영 정보, 전력사용량 데이터를 저장하고, 정산에 필요한 데이터, 사업자 CBL 생성을 위한 데이터, 및 가상발전소 자원 운영 최적화 진행을 위한 데이터를 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기 사업자 정산 모듈부에 의해, 상기 데이터 관리 모듈부로부터 참여고객별 CBL 데이터와 가상발전소 자원 운영 결과를 받아 일별/월별/분기별 정산을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 참여고객 에이전트부는, 참여고객 관리 모듈부에 의해 참여고객 추가/삭제 작업을 수행하고, 참여고객 목록을 관리하고; 참여고객 모듈부에 의해 참여고객의 정보 변경, 시간에 따른 전력사용량 처리, 가상발전소 참여고객 자원운영에 따른 절감량 처리를 행하는 것을 특징으로 한다.
상기 참여고객 관리 모듈부에 의해, 참여고객 변경사항을 입력받고, 참여고객 목록의 변경사항 적용 후 해당 참여고객에게 참여고객 정보를 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기 참여고객 모듈부는, 운영 처리 모듈부에 의해 시간에 따른 전력사용량과 사업자의 가상발전소 참여고객 자원 운영 스케쥴에 따른 감축량, 가상발전소 자원 현황을 처리하고; 자원 참여 결정 모듈부에 의해 사업자가 입찰하거나 용량시장, 하루전 시장 스케쥴링을 위해 참여고객의 가상발전소 자원 참여 여부를 결정하고; 데이터 관리 모듈부에 의해 참여고객의 스태틱 정보를 저장하고; 자원 모듈부에 의해 가상발전소 참여고객 자원의 동작을 처리하고; 참여고객 정보 변경 모듈부에 의해 참여고객의 추가/삭제/변경에 따른 가상발전소 자원 생성, 변경 및 참여고객 스태틱 정보 전달을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 운영 처리 모듈부에 의해, 상기 사업자 에이전트부로부터 전력사용량 요청을 받고, 상기 데이터 관리 모듈부에 해당시간의 전력사용량을 요청하여 수신하고, 상기 자원 모듈부에 가상발전소 자원 운영량을 요청하고, 해당시간에 가상발전소 자원 운영 스케쥴이 있다면 가상발전소 자원 운영량을 받고, 상기 전력사용량과 가상발전소 자원 운영 데이터를 취합하여 상기 사업자 에이전트부에게로 전달하는 것을 특징으로 한다.
상기 자원 참여 결정 모듈부에 의해, 사업자로부터 참여 여부 요청을 수신함에 따라 상기 자원 모듈부에 참여고객 자원 상태를 요청하고, 참여고객 자원의 상태를 전달받아 사업자에게 참여 결정을 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 참여고객 정보 변경 모듈부에 의해, 상기 참여고객 관리 모듈부에서 참여고객 정보를 전달받고, 상기 데이터 관리 모듈부에 참여고객 스태틱 정보를 전달하고, 상기 자원 모듈부에 가상발전소 자원 정보를 전달하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 사업자의 가상발전소를 구축에 있어 사전 시뮬레이션을 통해 효율적인 가상발전소 구축이 용이하다.
가상발전소 사업자의 실제 환경에서 할 수 없는 다양한 운영방식 적용을 통해 효과적인 운영전략을 수립하여 경제성과 신뢰성 향상에 도움을 준다.
전력계통 안정도에 미치는 영향을 도출하거나 해결하기 위해 전력계통 제약조건을 고려한 운영 알고리즘 개발 및 검증이 용이하다.
가상발전소 운영에 따른 전력계통의 안정도를 사전에 판단할 수 있음으로 전력계통 설계자 및 운영자의 업무에 활용 가능하다.
전력거래시장 규정을 적용한 가상발전소 운영에 대한 문제점 도출 및 대응책 마련이 가능함으로 관련 제도 개선 등에 활용할 수 있다.
전력시장 및 전력계통을 포함한 가상발전소 통합운영환경을 제공함으로써 관련 알고리즘 개발 및 검증이 용이하다.
본 발명에서는 전력거래시장 중 용량시장(Capacity market) 및 하루전 시장(Day-ahead market)에 기반한 시뮬레이터를 제시하였으나, 향후 보조서비스 시장과 같은 전력거래시장의 추가 또는 새로운 결과분석기법 등이 추가도입될 경우 모듈 단위로 확장이 가능하다.
도 1은 종래의 가상발전소 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상발전소 시뮬레이터의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 관제 에이전트부의 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시된 관제 에이전트부의 동작 화면이다.
도 5는 도 2에 도시된 관제 에이전트부의 화면 일 예이다.
도 6은 도 2에 도시된 전력거래시장 에이전트부의 화면 일 예이다.
도 7은 도 2에 도시된 사업자 에이전트부의 화면 일 예이다.
도 8은 도 2에 도시된 참여고객 에이전트부의 화면 일 예이다.
도 9는 도 2에 도시된 전력계통 해석 에이전트부의 화면 일 예이다.
도 10은 도 2에 도시된 전력거래시장 에이전트부의 내부 구성도이다.
도 11은 도 2에 도시된 사업자 에이전트부의 내부 구성도이다.
도 12는 도 2에 도시된 참여고객 에이전트부의 내부 구성도이다.
도 13은 도 12에 도시된 참여고객 모듈부의 내부 구성도이다.
도 14는 도 2에 도시된 전력계통 해석 에이전트부의 내부 구성도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상발전소 시뮬레이터의 내부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 관제 에이전트부의 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시된 관제 에이전트부의 동작 화면이다.
도 5는 도 2에 도시된 관제 에이전트부의 화면 일 예이다.
도 6은 도 2에 도시된 전력거래시장 에이전트부의 화면 일 예이다.
도 7은 도 2에 도시된 사업자 에이전트부의 화면 일 예이다.
도 8은 도 2에 도시된 참여고객 에이전트부의 화면 일 예이다.
도 9는 도 2에 도시된 전력계통 해석 에이전트부의 화면 일 예이다.
도 10은 도 2에 도시된 전력거래시장 에이전트부의 내부 구성도이다.
도 11은 도 2에 도시된 사업자 에이전트부의 내부 구성도이다.
도 12는 도 2에 도시된 참여고객 에이전트부의 내부 구성도이다.
도 13은 도 12에 도시된 참여고객 모듈부의 내부 구성도이다.
도 14는 도 2에 도시된 전력계통 해석 에이전트부의 내부 구성도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 명세서에서, 본 발명의 과제를 해결하기 위한 수단인 가상발전소 시뮬레이터는 컴퓨터 프로그래밍 언어를 통해 구현한 멀티 에이전트 기반의 컴퓨터 시뮬레이션(즉, 멀티 에이전트 시스템)에 기반한다.
여기서, 멀티 에이전트 시스템이란 목표지향적인 문제를 해결하기 위해 자율적으로 행동하는 에이전트들이 서로간의 일정한 상호작용을 통해 전체적인 문제를 해결하는 시스템을 의미한다. 에이전트의 특징으로는 사용자의 지시나 간섭없이 능동적으로 판단하여 해동하는 자율성(Autonomy)과 에이전트들 간의 데이터 교환을 통해 문제를 해결하는 사회성(Social Ability)이 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가상발전소 시뮬레이터의 내부 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 관제 에이전트부의 구성도이고, 도 4는 도 2에 도시된 관제 에이전트부의 동작 화면이고, 도 5는 도 2에 도시된 관제 에이전트부의 화면 일 예이고, 도 6은 도 2에 도시된 전력거래시장 에이전트부의 화면 일 예이고, 도 7은 도 2에 도시된 사업자 에이전트부의 화면 일 예이고, 도 8은 도 2에 도시된 참여고객 에이전트부의 화면 일 예이고, 도 9는 도 2에 도시된 전력계통 해석 에이전트부의 화면 일 예이다.
본 발명의 실시예에 따른 가상발전소 시뮬레이터는 관제 에이전트부(10), 전력거래시장 에이전트부(20), 사업자 에이전트부(30), 참여고객 에이전트부(40), 및 전력계통 해석 에이전트부(50)를 포함한다. 여기서, 각각의 에이전트부 및 시뮬레이터의 모든 통신은 TCP통신으로 한다.
관제 에이전트부(Governor Agent)(10)는 도 3에서와 같이 참여고객(customer) 정보와 사업자(aggregator) 정보와 급전지시 정보 및 전력계통 정보 등을 근거로 시뮬레이션 환경을 설정(configure)하고, 모든 에이전트부(20, 30, 40, 50)에 대한 관제(governor)기능을 담당한다. 예를 들어, 관제 에이전트부(10)는 시뮬레이션 시나리오 관리, 실시간 동작 제어 및 동기화, 시뮬레이션 시간 및 간격 설정, 시뮬레이션 도중 이벤트를 발생시키는 이벤트 오버라이드 기능 등을 수행할 수 있다.
그리고, 관제 에이전트부(10)의 동작 화면은 도 4와 같을 수 있다. 도 4에서, ①은 시뮬레이션 모드를 설정하는 것이다. 시뮬레이션 모드로는 시작 날짜와 종료 날짜를 정하여 시뮬레이션하는 일반 모드, 시작 날짜를 정해놓고 무기한으로 시뮬레이션하는 Continuous 모드, 및 하루동안 감축지시 이벤트로 시뮬레이션하는 이벤트 모드가 있다. 이벤트 모드는 감축지시 이벤트를 위한 시뮬레이션을 진행하기 위해 하루 동안 진행한다. ②는 설정된 시뮬레이션 모드에 해당하는 시작 날짜와 종료 날짜를 정할 수 있다. ③은 시뮬레이션이 진행 중일 때 현재 시뮬레이션되고 있는 시간을 표시한다. ④는 시뮬레이션 스텝을 정하는 것이다. 정해진 시뮬레이션 스텝에 의해 1시간 또는 하루 단위로 시뮬레이션을 진행할 수 있다. ⑤는 시뮬레이션을 진행할 때 스텝간의 대기시간을 설정하는 것으로서, 시뮬레이션을 천천히 하거나 빠르게 진행하기 위해 사용된다. ⑥은 모듈 간 교환하는 메시지의 로그를 볼 수 있게 로그창을 띄울 수 있는 버튼이다. ⑦은 시뮬레이션의 동작을 제어할 수 있는 버튼으로서, 시작/정지/일시정지를 할 수 있다. ⑧은 관제 에이전트부(10)의 현재 상태를 출력하는 창으로서, 시뮬레이션 진행에 대한 간략한 상황이 표시된다. ⑨는 하루를 시뮬레이션하는 이벤트 모드에서 감축지시 신호 이벤트를 전송할 수 있는 이벤트(Event) 창을 띄울 수 있는 버튼이다.
그리고, 관제 에이전트부(10)는 도 5와 같은 화면을 디스플레이할 수 있다.
전력거래시장 에이전트부(Power Market Agent)(20)는 유사시 가상발전소 사업자에게 전력을 감축하도록 급전지시를 발령하거나 전력의 입찰 및 낙찰을 통한 전력 거래를 수행할 수 있다. 또한, 전력거래시장 에이전트부(20)는 전력거래에 대한 정산 기능을 가진다.
전력거래시장 에이전트부(20)는 도 6과 같은 화면을 디스플레이할 수 있다.
사업자 에이전트부(Aggregator Agent)(30)는 참여고객 정보를 바탕으로 전력거래시장과의 전력거래를 수행할 수 있다.
사업자 에이전트부(30)는 용량시장(Capacity market)에서의 급전지시 발령에 대한 참여고객자원 운영 스케쥴을 수립할 수 있다.
사업자 에이전트부(30)는 하루전 시장(Day-ahead market) 참여를 통하여 입찰계획을 수립할 수 있다.
사업자 에이전트부(30)는 전력거래시장으로부터의 급전지시 또는 하루전 시장(Day-ahead market) 낙찰 결과에 대한 참여고객자원 최적 운영 스케쥴링을 수립할 수 있다.
사업자 에이전트부(30)는 참여고객 부하 프로파일을 바탕으로 사업자 자체 CBL(Customer Base Line) 계산 및 정산을 수행할 수 있다.
사업자 에이전트부(30)는 도 7과 같은 화면을 디스플레이할 수 있다.
참여고객 에이전트부(Customer Agent)(40)는 사업자와의 계약정보, 시장참여여부, 부하사용전력 등을 기반으로 사업자의 감축지시에 반응하며 이에 따른 동작을 모의할 수 있다.
참여고객 에이전트부(40)는 도 8과 같은 화면을 디스플레이할 수 있다.
전력계통 해석 에이전트부(Power System Analysis Agent)(50)는 전력계통 환경설정 정보와 가상발전소 참여고객의 시장참여에 따라 변동하는 참여고객의 부하전력을 바탕으로 전력조류해석 및 고장해석을 수행할 수 있다.
전력계통 해석 에이전트부(50)는 도 9와 같은 화면을 디스플레이할 수 있다.
도 10은 도 2에 도시된 전력거래시장 에이전트부(20)의 내부 구성도이다.
전력거래시장 에이전트부(20)는 용량시장 모듈부(Capacity Market Module)(21), 하루전 시장 모듈부(Day-ahead Market module)(22), 데이터 관리 모듈부(23), CBL(Customer Base Line) 산출 모듈부(24), 전력시장 정산 모듈부(25), 및 통신 모듈부(26, 27)를 포함한다.
용량시장 모듈부(Capacity Market Module)(21)는 급전지시 이벤트 데이터와 시뮬레이션 시간을 통해 사업자와의 감축계약용량 이내로 가상발전소 에이전트로 급전지시를 발령할 수 있다. 즉, 용량시장 모듈부(21)는 급전지시 추가/변경/제거를 행하고, 급전지시 신호를 발령할 수 있다. 그리고, 용량시장 모듈부(21)는 급전지시 신호를 저장한다.
다시 말해서, 용량시장 모듈부(21)는 급전지시 이벤트를 읽어오고, 통신 모듈부(26)를 통해 관제 에이전트부(10)로부터 시간 정보를 받는다. 그리고, 용량시장 모듈부(21)는 시간에 따른 급전지시 신호가 있을 시 데이터 관리 모듈부(23)에 급전지시 신호를 저장한다. 또한, 용량시장 모듈부(21)는 시간에 따른 급전지시 신호가 있을 시 통신 모듈부(27)를 통해 사업자 에이전트부(30)에게로 급전지시를 발령한다. 그리고, 용량시장 모듈부(21)는 관제 에이전트부(10)에게로 현재 시간 처리 완료 신호를 전송할 수 있다.
하루전 시장 모듈부(Day-ahead Market module)(22)는 가상발전소 및 관제 에이전트부(10)로부터 각각 입찰 정보와 시간 정보를 받아 전력거래 알고리즘을 통해 낙찰결과를 가상발전소 에이전트로 전달할 수 있다. 즉, 하루전 시장 모듈부(22)는 사업자의 입찰에 대한 낙찰 처리를 수행할 수 있는데, 사업자의 입찰 데이터 및 시뮬레이션 시간을 입력으로 하고 낙찰 데이터를 출력할 수 있다. 그리고, 낙찰 데이터는 저장된다.
다시 말해서, 하루전 시장 모듈부(22)는 사업자 에이전트부(30)로부터 입찰 데이터를 받고 관제 에이전트부(10)로부터 시간 정보를 받은 후, 입찰에 대한 낙찰 처리 후 데이터 관리 모듈부(23)에 입찰 데이터와 낙찰 데이터를 저장한다. 그리고, 하루전 시장 모듈부(22)는 사업자 에이전트부(30)에 낙찰 데이터를 전달하고, 관제 에이전트부(10)에 현재 시간 처리 완료 신호를 전송한다.
데이터 관리 모듈부(23)는 전력거래시장 에이전트부(20)의 데이터를 관리한다. 즉, 데이터 관리 모듈부(23)는 참여고객 정보를 저장하고, 참여고객의 전력사용량, 가상발전소 자원 운영 정보, 및 가상발전소 자원 상태를 저장할 수 있다. 그리고, 데이터 관리 모듈부(23)는 참여고객의 CBL, 입찰/낙찰 데이터, 및 급전지시 신호를 저장할 수 있다.
데이터 관리 모듈부(23)는 급전지시 신호, 입찰/낙찰 데이터, CBL 생성용 데이터 요청, 가상발전소(VPP) 자원 운영 최적화 생성용 데이터 요청, 참여고객의 정보, 참여고객의 가상발전소(VPP) 자원 운영 정보, 상태, 및 전력사용량 데이터 등을 입력으로 한다. 그리고, 데이터 관리 모듈부(23)는 정산에 필요한 데이터, CBL 생성용 데이터, 가상발전소(VPP) 자원 운영 최적화 생성용 데이터 등을 출력한다.
CBL(Customer Base Line) 산출 모듈부(24)는 가상발전소 사업자의 정산을 위한 CBL을 산출한다. 즉, CBL 산출 모듈부(24)는 참여고객별 과거 부하데이터를 사용하여 CBL 생성하고, 참여고객별 CBL 옵션을 적용할 수 있다.
CBL 산출 모듈부(24)는 참여고객 정보, 및 참여고객 전력사용량 이력 등을 입력으로 한다. 그리고, CBL 산출 모듈부(24)는 참여고객 정보 요청, 참여고객 전력사용량 이력 요청, 참여고객별 CBL 데이터 등을 출력한다.
전력시장 정산 모듈부(25)는 가상발전소 사업자의 참여고객 자원 운영 결과에 대한 정산을 수행한다. 즉, 전력시장 정산 모듈부(25)는 가상발전소 사업자의 각 참여고객의 CBL과 부하를 기반으로 전력감축량을 산정하여 가상발전소 사업자에게 정산 수행을 실시할 수 있다.
전력시장 정산 모듈부(25)는 참여고객별 CBL, 및 VPP 자원별 운영 결과 등을 입력으로 한다. 그리고, 전력시장 정산 모듈부(25)는 정산 데이터, 참여고객별 CBL 요청, 가상발전소 자원별 운영 결과 요청 등을 출력한다.
도 11은 도 2에 도시된 사업자 에이전트부(30)의 내부 구성도이다.
사업자 에이전트부(30)는 용량시장 모듈부(Capacity market module)(31), 하루전 시장 모듈부(Day-ahead market module)(32), CBL(Customer Base Line) 산출 모듈부(33), 자원 운영 최적화 모듈부(34), 데이터 관리 모듈부(35), 사업자 정산 모듈부(36), 및 통신 모듈부(37, 38)를 포함한다.
용량시장 모듈부(Capacity market module)(31)는 전력거래시장 운영자로부터의 급전지시 발령에 대한 처리를 수행한다. 즉, 용량시장 모듈부(31)는 전력거래시장에서 발령한 급전지시를 저장하고, 급전지시 시간에 맞게 CBL 산출 모듈부(33) 또는 자원 운영 최적화 모듈부(34)에 전달할 수 있다.
용량시장 모듈부(31)는 급전지시 신호를 입력으로 한다. 또한, 용량시장 모듈부(31)는 급전지시 신호, 사업자 CBL 생성 지시, VPP(Virtual Power Plant ; 가상발전소) 자원 운영 최적화 지시 등을 출력한다.
다시 말해서, 용량시장 모듈부(31)는 전력거래시장 에이전트부(20)로부터 급전지시 신호를 받고, 데이터 관리 모듈부(35)에 급전지시를 저장한다. 그리고, 용량시장 모듈부(31)는 CBL 산출 모듈부(33)에 CBL 생성을 지시하고, 자원 운영 최적화 모듈부(34)에 자원 운영 최적화 지시를 한다.
하루전 시장 모듈부(Day-ahead market module)(32)는 전력거래시장과의 입찰 및 낙찰을 처리한다. 즉, 하루전 시장 모듈부(32)는 입찰 데이터를 생성하고, 낙찰된 데이터에 따라 CBL 산출 모듈부(33) 또는 자원 운영 최적화 모듈부(34)에 전달할 수 있다.
하루전 시장 모듈부(32)는 낙찰 여부를 입력으로 한다. 하루전 시장 모듈부(32)는 입찰, 입찰&낙찰여부 데이터, 사업자 CBL 생성 지시, 가상발전소 자원 운영 최적화 지시 등을 출력한다.
다시 말해서, 하루전 시장 모듈부(32)는 설정된 시간에 통신 모듈부(37)를 통해 전력거래시장 에이전트부(20)에게 입찰 데이터를 전송하고, 데이터 관리 모듈부(35)에 입찰 데이터를 저장한다. 그리고, 하루전 시장 모듈부(32)는 설정된 시간에 낙찰 여부 데이터를 받고, 데이터 관리 모듈부(35)에 낙찰 여부 데이터를 저장한다. 하루전 시장 모듈부(32)는 낙찰받은 경우 CBL 산출 모듈부(33)에 생성 지시를 함과 더불어 자원 운영 최적화 모듈부(34)에 최적화 지시를 한다.
CBL(Customer Base Line) 산출 모듈부(33)는 가상발전소 자원 운영에 필요한 참여고객의 부하 예측을 처리한다. 즉, CBL 산출 모듈부(33)는 참여고객별 과거 부하데이터를 사용하여 부하예측을 하고, 참여고객별 CBL 옵션을 적용할 수 있다.
CBL 산출 모듈부(33)는 신뢰성/신뢰성 DR 정보와 시뮬레이션 시간, 참여고객별 CBL 옵션 정보, 참여고객별 과거 전력사용량 등을 입력으로 한다. CBL 산출 모듈부(33)는 참여고객별 CBL 옵션 정보 요청, 참여고객별 과거 전력사용량 요청 등을 출력한다.
다시 말해서, CBL 산출 모듈부(33)는 용량시장 모듈부(31), 하루전 시장 모듈부(32)로부터 사업자 CBL 생성 지시를 받는다. CBL 산출 모듈부(33)는 데이터 관리 모듈부(35)에게 참여고객별 CBL 옵션 정보, 과거 부하 데이터를 요청한다. CBL 산출 모듈부(33)는 과거 부하 데이터를 이용하여 사업자 CBL를 계산하고, 계산된 사업자 CBL을 데이터 관리 모듈부(35)에 저장한다.
자원 운영 최적화 모듈부(34)는 용량시장 모듈부(31), 하루전 시장 모듈부(32)에 따라 가상발전소 자원 운영 스케쥴링을 수행한다. 즉, 자원 운영 최적화 모듈부(34)는 낙찰 결과에 따라 가상발전소 참여고객 자원 운영 스케쥴링을 수행하고, 급전지시에 따라 가상발전소 참여고객 자원 운영 스케쥴링을 수행하고, 가상발전소 참여고객 자원 운영 스케쥴링 수행 전/중에 참여고객의 자원 운영 상태를 반영할 수 있다.
자원 운영 최적화 모듈부(34)는 참여고객별 부하 예측값, 가상발전소 자원 상태, 낙찰 결과, 급전지시 신호 등을 입력으로 한다. 그리고, 자원 운영 최적화 모듈부(34)는 가상발전소 참여고객 자원별 스케쥴링 데이터, 참여고객별 부하 예측값 요청, 가상발전소 자원상태 요청, 낙찰결과 요청, 급전지시 신호 요청 등을 출력한다.
다시 말해서, 자원 운영 최적화 모듈부(34)는 용량시장 모듈부(31), 하루전 시장 모듈부(32)의 가상발전소 자원 운영 최적화를 지시하고, 데이터 관리 모듈부(35)에 참여고객 정보 및 사업자 CBL 데이터를 요청한다. 그리고, 자원 운영 최적화 모듈부(34)는 참여고객 정보 및 사업자 CBL 데이터를 받고, 참여고객에게 참여가능 여부를 전달한다. 자원 운영 최적화 모듈부(34)는 참여고객별 참여가능 여부에 따라 가상발전소 자원 운영 최적화를 진행하고, 가상발전소 참여고객별 자원 운영 스케쥴을 저장하고, 가상발전소 참여고객별 자원 운영 스케쥴을 통신 모듈부(38)를 통해 참여고객 에이전트부(40)에게로 전달한다.
데이터 관리 모듈부(35)는 참여고객의 정보와 전력사용량, 가상발전소 참여고객 자원 운영 정보 등을 관리한다. 즉, 데이터 관리 모듈부(35)는 참여고객 정보 저장, 참여고객의 전력사용량, 가상발전소 침여고객 자원 운영 정보, 가상발전소 자원 상태 저장, 참여고객의 CBL 저장, 입찰/낙찰 데이터 저장, 급전지시 신호 저장 등을 행할 수 있다.
데이터 관리 모듈부(35)는 급전지시 신호, 입찰/낙찰 데이터, 사업자 CBL 생성용 데이터 요청, 가상발전소 자원 운영 최적화 생성용 데이터 요청, 참여고객의 정보, 참여고객의 가상발전소 자원 운영 정보, 상태, 전력사용량 데이터 등을 입력으로 한다. 그리고, 데이터 관리 모듈부(35)는 정산에 필요한 데이터, 사업자 CBL 생성용 데이터, 가상발전소 자원 운영 최적화 생성용 데이터 등을 출력한다.
다시 말해서, 데이터 관리 모듈부(35)는 급전지시 및 입찰/낙찰 데이터를 저장하고, 참여고객 접속시 또는 참여고객 정보 변경시 해당 참여고객의 정보를 저장한다. 또한, 데이터 관리 모듈부(35)는 시뮬레이션 진행 중에 가상발전소 자원 운영 정보, 상태, 전력사용량 데이터를 저장한다. 그리고, 데이터 관리 모듈부(35)는 정산에 필요한 데이터를 전달하고, 사업자 CBL 생성을 위한 데이터를 전달하고, 가상발전소 자원 운영 최적화 진행을 위한 데이터를 전달한다.
사업자 정산 모듈부(36)는 참여고객별 부하 예측값과 그에 대한 가상발전소 침여고객 자원 운영 결과를 근거로 가정산을 수행한다. 즉, 사업자 정산 모듈부(36)는 사업자 CBL과 가상발전소 참여고객 자원 운영 결과에 따라 가정산을 수행할 수 있다.
사업자 정산 모듈부(36)는 참여고객별 CBL, 가상발전소 자원별 운영 결과를 입력으로 한다. 그리고, 사업자 정산 모듈부(36)는 가정산, 참여고객별 CBL 요청, 가상발전소 자원별 운영 결과 요청을 출력한다.
다시 말해서, 사업자 정산 모듈부(36)는 데이터 관리 모듈부(35)로부터 참여고객별 CBL 데이터와 가상발전소 자원 운영 결과를 받아 일별/월별/분기별 가정산을 수행한다.
도 12는 도 2에 도시된 참여고객 에이전트부(40)의 내부 구성도이다.
참여고객 에이전트부(40)는 참여고객 관리 모듈부(41), 및 참여고객 모듈부(42)를 포함한다.
참여고객 관리 모듈부(41)는 참여고객 추가/삭제 작업을 수행하고, 참여고객 목록을 관리한다. 즉, 참여고객 관리 모듈부(41)는 참여고객 추가/삭제, 참여고객 목록 관리를 수행할 수 있다.
참여고객 관리 모듈부(41)는 참여고객 정보(CustomerInfo)를 입력으로 하고, 참여고객 정보(CustomerInfo)를 출력한다.
다시 말해서, 참여고객 관리 모듈부(41)는 참여고객 변경사항을 입력받고, 참여고객 목록의 변경사항 적용 후 해당 참여고객에게 참여고객 정보를 전달한다.
참여고객 모듈부(42)는 개별적으로 구성된다. 참여고객 모듈부(42)는 참여고객의 정보 변경, 시간에 따른 전력사용량 처리, 가상발전소 참여고객 자원운영에 따른 절감량 처리, 가상발전소 참여 여부 결정 등을 수행할 수 있다.
참여고객 모듈부(42)는 시간에 따른 전력사용량 요청 및 가상발전소 자원 운영 스케쥴, 참여고객 정보를 입력으로 한다. 그리고, 참여고객 모듈부(42)는 시간에 따른 전력사용량 및 가상발전소 자원 절감량과 상태를 출력한다.
도 13은 도 12에 도시된 참여고객 모듈부(42)의 내부 구성도이다.
참여고객 모듈부(42)는 운영 처리 모듈부(42a), 자원 참여 결정 모듈부(42b), 데이터 관리 모듈부(42c), 자원 모듈부(42d), 참여고객 정보 변경 모듈부(42e), 및 통신 모듈부(42f)를 포함한다.
운영 처리 모듈부(42a)는 시간에 따른 전력사용량과 사업자의 가상발전소 참여고객 자원 운영 스케쥴에 따른 감축량, 가상발전소 자원 현황을 처리한다. 즉, 운영 처리 모듈부(42a)는 시간에 따른 전력사용량을 출력하고, 가상발전소 참여고객 자원 운영 스케쥴에 따른 가상발전소 참여고객 자원을 출력할 수 있다.
운영 처리 모듈부(42a)는 시간에 따른 전력사용량 요청 및 가상발전소 침여고객 자원 운영 스케쥴(Operation_Schedule), 부하 데이터 요청, 가상발전소 자원 출력 데이터 요청을 입력으로 한다. 그리고, 운영 처리 모듈부(42a)는 부하 데이터, 가상발전소 참여고객 자원 출력 데이터, 시간에 따른 전력사용량 및 가상발전소 참여고객 자원 절감량과 상태(Operation_Result)를 출력한다.
다시 말해서, 운영 처리 모듈부(42a)는 사업자 에이전트부(30)로부터 전력사용량(가상발전소 참여고객 자원 스케쥴) 요청을 받고, 데이터 관리 모듈부(42c)에 해당시간의 전력사용량을 요청한다. 운영 처리 모듈부(42a)는 데이터 관리 모듈부(42c)로부터 전력사용량을 받는다. 그리고, 운영 처리 모듈부(42a)는 자원 모듈부(42d)에 가상발전소 자원 운영량을 요청하고, 해당시간에 가상발전소 자원 운영 스케쥴이 있다면 가상발전소 자원 운영량을 받는다. 한편, 운영 처리 모듈부(42a)는 전력사용량과 가상발전소 자원 운영 데이터를 취합하여 통신 모듈부(42f)를 통해 사업자 에이전트부(30)에게로 전달한다.
자원 참여 결정 모듈부(42b)는 사업자가 입찰하거나, 용량시장(Capacity market), 하루전 시장(day-ahead market) 스케쥴링을 위해 참여고객의 가상발전소(VPP) 자원 참여 여부를 결정한다. 즉, 자원 참여 결정 모듈부(42b)는 사업자의 입찰 때 가상발전소 참여고객 자원 참여 여부를 결정하고, 사업자의 운영 스케쥴링 때 가상발전소 참여고객 자원 참여 여부를 결정할 수 있다.
자원 참여 결정 모듈부(42b)는 참여 여부, 참여고객의 상태 등을 입력으로 한다. 그리고, 자원 참여 결정 모듈부(42b)는 참여 여부 결정을 출력한다.
다시 말해서, 자원 참여 결정 모듈부(42b)는 사업자(즉, 사업자 에이전트부(30))로부터 참여 여부 요청을 수신함에 따라 자원 모듈부(42d)에 참여고객 자원 상태를 요청한다. 그리고, 자원 참여 결정 모듈부(42b)는 참여고객 자원의 상태를 전달받고, 사업자에게 참여 결정을 전송한다.
데이터 관리 모듈부(42c)는 참여고객의 스태틱(Static) 정보를 저장하고 필요시 스태틱(Static) 정보를 전달한다. 즉, 데이터 관리 모듈부(42c)는 참여고객 생성시 스태틱(Static) 정보를 저장하고, 시간에 따른 전력사용량을 전달할 수 있다.
데이터 관리 모듈부(42c)는 참여고객 정보(CustomerInfo), 부하 프로파일(Profile) 정보 등을 입력으로 한다. 그리고, 데이터 관리 모듈부(42c)는 시간에 따른 전력 사용량(LoadInfoList)을 출력한다.
다시 말해서, 데이터 관리 모듈부(42c)는 부하 정보, 참여고객의 스태틱(Static) 정보를 메모리에 저장하고 요청시 데이터를 찾아 전달한다.
자원 모듈부(42d)는 가상발전소 참여고객 자원의 동작을 처리한다. 즉, 자원 모듈부(42d)는 참여고객 정보 변경 모듈부(42e)에 의해 해당 가상발전소 참여고객의 자원을 생성하고, 자원 운영 현황을 저장할 수 있다. 그리고, 자원 모듈부(42d)는 운영 스케쥴에 따른 가상발전소(VPP) 자원 절감량을 전달하고, 참여고객의 자원 참여 결정을 위한 가상발전소(VPP) 자원의 상태를 전달할 수 있다.
자원 모듈부(42d)는 가상발전소 참여고객 자원 정보, 가상발전소 참여고객 자원 운영 스케쥴(Operation_Schedule) 등을 입력으로 한다. 그리고, 자원 모듈부(42d)는 가상발전소 참여고객 자원 현황, 가상발전소 참여고객 자원 상태, 운영 스케쥴에 따른 절감량 등을 출력한다.
다시 말해서, 자원 모듈부(42d)는 참여고객 정보 변경시에 가상발전소 참여고객 자원 정보가 바뀌면 이를 전달받아 해당 사항을 수정한다.
참여고객 정보 변경 모듈부(42e)는 참여고객 추가/삭제/변경에 따른 가상발전소(VPP) 자원 생성, 변경 및 참여고객 스태틱(Static) 정보를 전달한다. 즉, 참여고객 정보 변경 모듈부(42e)는 데이터 관리 모듈부(42c)에 스태틱(Static) 정보를 전달하고, 자원 모듈부(42d)에 참여고객이 가지고 있는 가상발전소(VPP) 자원 생성을 위한 정보를 전달할 수 있다.
참여고객 정보 변경 모듈부(42e)는 참여고객 정보(CustomerInfo)를 입력으로 한다. 그리고, 참여고객 정보 변경 모듈부(42e)는 참여고객 정보, 가상발전소 자원 정보 등을 출력한다.
다시 말해서, 참여고객 정보 변경 모듈부(42e)는 참여고객 관리 모듈부(41)에서 참여고객 정보(CustomerInfo)를 전달받고, 데이터 관리 모듈부(42c)에 참여고객 스태틱(Static) 정보를 전달한다. 그리고, 참여고객 정보 변경 모듈부(42e)는 자원 모듈부(42d)에 가상발전소 자원 정보를 전달한다.
도 14는 도 2에 도시된 전력계통 해석 에이전트부(50)의 내부 구성도이다.
전력계통 해석 에이전트부(50)는 데이터 관리 모듈부(51), 전력계통 해석 모듈부(52), 전력계통 운영 최적화 모듈부(53), 및 통신 모듈부(54)를 포함한다.
데이터 관리 모듈부(51)는 전력계통 해석에 필요한 환경설정 정보를 저장한다. 즉, 데이터 관리 모듈부(51)는 전력계통 환경 설정 정보를 관리하고, 전력계통 부하 정보를 관리하고, 기상정보를 관리하고, 참여고객의 전력시장 참여 및 감축량을 관리할 수 있다.
데이터 관리 모듈부(51)는 전력계통 환경설정 정보, 전력계통 부하 중 가상발전소 참여고객의 정보, 참여고객의 가상발전소 자원 운영 정보 및 상태, 전력사용량 데이터, 전력계통 운영 최적화 생성용 데이터 요청을 입력으로 한다.
그리고, 데이터 관리 모듈부(51)는 전력계통 환경설정 정보, 기상정보, 지역별 전력계통 부하전력 정보 및 가상발전소 참여고객 부하전력 사용량 데이터, 전력 계통 운영 최적화 생성용 데이터 등을 출력한다.
전력계통 해석 모듈부(52)는 전력계통 해석을 수행한다. 즉, 전력계통 해석 모듈부(52)는 가상발전소 운영 스케쥴링 수행 전/중에 참여고객의 자원 운영 상태를 반영한 전력조류해석 및 고장해석을 수행하고, 전력계통 운영 최적화 모듈부(53)의 제약조건을 고려한 반복 해석을 수행할 수 있다.
전력계통 해석 모듈부(52)는 전력계통 환경설정 정보, 기상정보, 전력계통 부하 중 가상발전소 참여고객의 정보, 참여고객의 가상발전소 자원 운영 정보 및 상태, 부하전력사용량 데이터, 전력계통 운영 최적화 정보, 전력계통해석 제어신호 및 변수 등을 입력으로 한다.
그리고, 전력계통 해석 모듈부(52)는 조류해석 계산정보(유효전력, 무효전력, 전압, 전류, 위상 등), 고장발생시 정전구간 및 정전구간의 부하 정보 등을 출력한다.
전력계통 운영 최적화 모듈부(53)는 전력계통 제약을 고려한 최적화를 수행한다. 즉, 전력계통 운영 최적화 모듈부(53)는 전력계통 제약조건을 고려한 전력계통 운영 최적화를 수행하고, 전력계통 제약조건을 고려한 가상발전소 운영 스케쥴링을 수립할 수 있다.
전력계통 운영 최적화 모듈부(53)는 전력계통 해석 결과, 참여고객 자원 운영 스케쥴 수립 결과 등을 입력으로 한다. 그리고, 전력계통 운영 최적화 모듈부(53)는 최적화 수행 여부, 최적화를 통신 모듈부(54)를 통해 출력한다.
한편, 본 발명에서 가상발전소 최적운영 시뮬레이션은 최적계획 결과를 바탕으로 이루어진다.
최적계획수립은 논리적, 수학적 알고리즘을 기반으로 모델링되며, 사업자의 경제성을 제고하기 위해 모집된 자원을 기반으로 자원을 선정하는 최적구축계획과 선정된 자원을 기반으로 운영하는 최적운영계획으로 구분된다.
본 발명에서의 최적운영 시뮬레이션은 전력거래시장에서의 가상발전소 사업자의 가상발전소 최적 구축 시뮬레이션(시뮬레이션 1), 전력거래시장에서의 가상발전소 사업자의 최적운영 시뮬레이션(시뮬레이션 2), 가상발전소 운영시 참여고객의 비상상황(자원의 고장 발생 등)으로 인한 시장참여 불가에 따른 최적운영 시뮬레이션(시뮬레이션 3), 가상발전소 운영시 전력계통 제약을 고려한 가상발전소 사업자 관점의 최적운영 시뮬레이션(시뮬레이션 4), 가상발전소 운영에 따른 전력계통 안정도를 높이기 위한 전력계통 관점에서의 전력기기 최적운영 시뮬레이션(시뮬레이션 5)이 있을 수 있다.
최적계획은 사용자가 선택적으로 적용할 수 있으며, 관제 에이전트부(10)를 이용하여 선택할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
가상발전소 시뮬레이터는 설정된 시뮬레이션 간격을 기준으로 간격에 대한 운영을 한 스텝씩 진행한다.
먼저, 참여고객 에이전트부(40)는 사업자 에이전트부(30)에게 자원의 정보(용량, 자원종류, 부하정보 등) 등을 전송하게 되며 사업자와의 계약을 위한 동작을 수행한다. 이 단계에서, 시뮬레이션 1을 위한 최적구축계획이 진행된다. 즉, 이 단계에서 최적계획 수립이 이루어진다고 볼 수 있다.
이후, 참여고객 에이전트부(40)의 정보 전송이 끝나면 사업자 에이전트부(30)는 전력거래시장 등록을 위해 전력거래시장 에이전트부(20)에게 등록정보를 전송한다.
등록이 완료되면 관제 에이전트부(10)의 설정에 따라 시뮬레이션이 진행된다.
사업자 에이전트부(30)는 전력거래를 위해 참여고객 에이전트부(40)에게 시장참여 여부를 전송하게 되며, 참여고객 에이전트부(40)는 시장참여 가능 여부를 사업자 에이전트부(30)에게 전송한다.
참여고객의 시장참여 여부를 기반으로 사업자 에이전트부(30)는 전력거래를 수행하게 되며, 본 발명에서는 전력거래시장을 하루전 시장(Day-ahead market)과 용량시장(Capacity market)으로 구분한다. 하루전 시장(Day-ahead market)에 참여하기 위해 사업자 에이전트부(30)는 참여고객 정보를 기반으로 입찰계획을 수립한다. 이 단계에서, 시뮬레이션 2를 위한 최적운영계획이 진행된다. 즉, 이 단계에서 최적계획 수립이 이루어진다고 볼 수 있다.
전력거래시장 에이전트부(20)는 입찰된 정보를 바탕으로 낙찰결과를 사업자 에이전트부(30)에게 전송하거나 등록된 용량을 기반으로 급전지시를 전송한다.
그에 따라, 낙찰결과 및 급전지시를 받은 사업자 에이전트부(30)는 최적운영 계획을 수립한다. 이 단계에서, 시뮬레이션 3을 위한 최적운영계획이 진행된다. 즉, 이 단계에서 최적계획 수립이 이루어진다고 볼 수 있다.
*최적운영계획에 따라 참여고객 에이전트부(40)에게 감축지시를 전송하며, 참여고객 에이전트부(40)는 가상발전소 참여자원을 기반으로 감축을 수행한다. 이때, 참여고객의 감축수행에 따른 부하전력의 변화는 전력계통 해석 에이전트부(50)의 부하전력에 적용되며 이를 고려한 전력계통 해석이 수행된다.
그리고, 참여고객 에이전트부(40)의 감축이행에 따른 전력계통 및 참여고객 상태정보는 사업자 에이전트부(30)와 전력거래시장 에이전트부(20)로 전송되며, 시뮬레이션 조건에 따라 운영계획 재수립 여부를 결정하게 된다. 이 단계에서, 시뮬레이션 4와 시뮬레이션 5를 위한 최적구축계획이 수립된다. 즉, 이 단계에서 최적계획 수립이 이루어진다고 볼 수 있다.
운영이 종료되면 가상발전소 사업자의 정산을 위해, 사업자 에이전트부(30)는 참여고객의 운영결과 데이터를 전력거래시장 에이전트부(20)에게로 전송한다.
이후, 전력거래시장 에이전트부(20)는 정산프로세스를 통해 운영결과에 대한 정산을 수행함으로써, 하나의 스텝(step)의 시뮬레이션을 완료한다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 관제 에이전트부
20 : 전력거래시장 에이전트부
30 : 사업자 에이전트부
40 : 참여고객 에이전트부
50 : 전력계통 해석 에이전트부
20 : 전력거래시장 에이전트부
30 : 사업자 에이전트부
40 : 참여고객 에이전트부
50 : 전력계통 해석 에이전트부
Claims (16)
- 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법으로서,
참여고객 에이전트부가, 사업자 에이전트부에게 자원의 정보를 전송하여 사업자와의 계약을 위한 동작을 수행하는 단계;
상기 사업자 에이전트의 전력거래시장 등록이 완료됨에 따라 관제 에이전트부의 설정에 근거하여 시뮬레이션을 진행하는 단계;
참여고객의 시장참여 여부를 기반으로 사업자 에이전트부가 전력거래를 수행하되, 전력거래시장을 하루전 시장과 용량시장으로 구분하고, 상기 하루전 시장에 참여하기 위해 상기 사업자 에이전트부가 참여고객 정보를 기반으로 입찰계획을 수립하는 단계;
전력거래시장 에이전트부가, 입찰된 정보를 바탕으로 낙찰결과를 상기 사업자 에이전트부에게 전송하거나 등록된 용량을 기반으로 급전지시를 전송하는 단계;
낙찰결과 및 급전지시를 받은 상기 사업자 에이전트부가, 최적운영 계획을 수립하는 단계;
최적운영 계획에 따라 감축지시를 받은 상기 참여고객 에이전트부가, 가상발전소 참여자원을 기반으로 감축을 수행하는 단계; 및
감축이행에 따른 전력계통 및 참여고객 상태정보가 상기 사업자 에이전트부와 전력거래시장 에이전트부로 전송됨에 따라, 시뮬레이션 조건에 근거하여 운영계획 재수립 여부를 결정하는 단계;를 포함하고,
상기 운영계획 재수립 여부를 결정하게 하는 단계 이후에,
운영이 종료됨에 따라 가상발전소 사업자의 정산을 위해 참여고객의 운영결과 데이터를 전력거래시장 에이전트부에게로 전송하는 단계; 및
상기 전력거래시장 에이전트부가, 정산프로세스를 통해 운영결과에 대한 정산을 수행하는 단계;를 추가로 포함하고,
상기 가상발전소 시뮬레이터의 상기 전력거래시장 에이전트부는, 용량시장 모듈부에 의해 급전지시 이벤트 데이터와 시뮬레이션 시간을 통해 사업자와의 감축계약용량 이내로 급전지시를 발령하고; 하루전 시장 모듈부에 의해 상기 사업자 에이전트부의 입찰에 대한 낙찰을 처리하고; 데이터 관리 모듈부에 의해 상기 전력거래시장 에이전트부의 데이터를 관리하고; CBL 산출 모듈부에 의해 가상발전소 사업자의 정산을 위한 CBL(Customer Base Line)을 산출하고; 전력시장 정산 모듈부에 의해 가상발전소 사업자의 참여고객 자원 운영 결과에 대한 정산을 수행하는 것을 특징으로 하고,
상기 용량시장 모듈부에 의해,
급전지시 이벤트를 읽어오고, 상기 관제 에이전트부로부터 시간 정보를 받고, 시간에 따른 급전지시 신호가 있을 시 상기 데이터 관리 모듈부에 급전지시 신호를 저장함과 더불어 상기 사업자 에이전트부에게로 급전지시를 발령하고, 상기 관제 에이전트부에게로 현재 시간 처리 완료 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 하루전 시장 모듈부에 의해, 상기 사업자 에이전트부로부터 입찰 데이터를 받고 상기 관제 에이전트부로부터 시간 정보를 받아 입찰에 대한 낙찰 처리 후 상기 데이터 관리 모듈부에 입찰 데이터와 낙찰 데이터를 저장하고, 상기 사업자 에이전트부에 낙찰 데이터를 전달하고, 상기 관제 에이전트부에 현재 시간 처리 완료 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 사업자 에이전트부는, 용량시장 모듈부에 의해 전력거래시장 운영자로부터의 급전지시 발령에 대한 처리를 행하고; 하루전 시장 모듈부에 의해 전력거래시장과의 입찰 및 낙찰을 처리하고; CBL 산출 모듈부에 의해 가상발전소 자원 운영에 필요한 참여고객의 부하 예측을 처리하고; 자원 운영 최적화 모듈부에 의해 상기 용량시장 모듈부 및 상기 하루전 시장 모듈부에 따라 가상발전소 자원 운영 스케쥴링을 수행하고; 데이터 관리 모듈부에 의해 참여고객의 정보와 전력사용량, 가상발전소 참여고객 자원 운영 정보를 관리하고; 사업자 정산 모듈부에 의해 참여고객별 부하 예측값과 그에 대한 가상발전소 참여고객 자원 운영 결과를 근거로 가정산을 수행하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 용량시장 모듈부에 의해, 상기 전력거래시장 에이전트부로부터 급전지시 신호를 받고, 급전지시를 상기 데이터 관리 모듈부에 저장하고, 상기 CBL 산출 모듈부에 CBL 생성을 지시하고, 상기 자원 운영 최적화 모듈부에 자원 운영 최적화 지시를 하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 4에 있어서
상기 하루전 시장 모듈부에 의해, 설정된 시간에 상기 전력거래시장 에이전트부에게 입찰 데이터를 전송하고, 상기 입찰 데이터를 상기 데이터 관리 모듈부에 저장하고, 설정된 시간에 낙찰 여부 데이터를 받아 상기 데이터 관리 모듈부에 저장하고, 낙찰받은 경우 상기 CBL 산출 모듈부에 CBL 생성 지시를 함과 더불어 상기 자원 운영 최적화 모듈부에 최적화 지시를 하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 CBL 산출 모듈부에 의해, 상기 용량시장 모듈부 및 하루전 시장 모듈부로부터 사업자 CBL 생성 지시를 받고, 상기 데이터 관리 모듈부에게 참여고객별 CBL 옵션 정보, 과거 부하 데이터를 요청하고, 과거 부하 데이터를 이용하여 사업자 CBL를 계산하고, 계산된 사업자 CBL을 상기 데이터 관리 모듈부에 저장하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 자원 운영 최적화 모듈부에 의해, 상기 용량시장 모듈부 및 하루전 시장 모듈부의 가상발전소 자원 운영 최적화를 지시하고, 상기 데이터 관리 모듈부에 참여고객 정보 및 사업자 CBL 데이터를 요청하고, 참여고객 정보 및 사업자 CBL 데이터를 받아 참여고객에게 참여가능 여부를 전달하고, 참여고객별 참여가능 여부에 따라 가상발전소 자원 운영 최적화를 진행하고, 가상발전소 참여고객별 자원 운영 스케쥴을 저장하고, 상기 가상발전소 참여고객별 자원 운영 스케쥴을 상기 참여고객 에이전트부에게로 전달하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 데이터 관리 모듈부에 의해, 급전지시, 입찰/낙찰 데이터, 참여고객 접속시 또는 참여고객 정보 변경시 해당 참여고객의 정보, 및 시뮬레이션 진행 중의 가상발전소 자원 운영 정보, 전력사용량 데이터를 저장하고, 정산에 필요한 데이터, 사업자 CBL 생성을 위한 데이터, 및 가상발전소 자원 운영 최적화 진행을 위한 데이터를 전달하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 사업자 정산 모듈부에 의해, 상기 데이터 관리 모듈부로부터 참여고객별 CBL 데이터와 가상발전소 자원 운영 결과를 받아 일별/월별/분기별 정산을 수행하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 참여고객 에이전트부는, 참여고객 관리 모듈부에 의해 참여고객 추가/삭제 작업을 수행하고, 참여고객 목록을 관리하고; 참여고객 모듈부에 의해 참여고객의 정보 변경, 시간에 따른 전력사용량 처리, 가상발전소 참여고객 자원운영에 따른 절감량 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 참여고객 관리 모듈부에 의해, 참여고객 변경사항을 입력받고, 참여고객 목록의 변경사항 적용 후 해당 참여고객에게 참여고객 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 11에 있어서,
상기 참여고객 모듈부는, 운영 처리 모듈부에 의해 시간에 따른 전력사용량과 사업자의 가상발전소 참여고객 자원 운영 스케쥴에 따른 감축량, 가상발전소 자원 현황을 처리하고; 자원 참여 결정 모듈부에 의해 사업자가 입찰하거나 용량시장, 하루전 시장 스케쥴링을 위해 참여고객의 가상발전소 자원 참여 여부를 결정하고; 데이터 관리 모듈부에 의해 참여고객의 스태틱 정보를 저장하고; 자원 모듈부에 의해 가상발전소 참여고객 자원의 동작을 처리하고; 참여고객 정보 변경 모듈부에 의해 참여고객의 추가/삭제/변경에 따른 가상발전소 자원 생성, 변경 및 참여고객 스태틱 정보 전달을 수행하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 운영 처리 모듈부에 의해, 상기 사업자 에이전트부로부터 전력사용량 요청을 받고, 상기 데이터 관리 모듈부에 해당시간의 전력사용량을 요청하여 수신하고, 상기 자원 모듈부에 가상발전소 자원 운영량을 요청하고, 해당시간에 가상발전소 자원 운영 스케쥴이 있다면 가상발전소 자원 운영량을 받고, 상기 전력사용량과 가상발전소 자원 운영 데이터를 취합하여 상기 사업자 에이전트부에게로 전달하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 자원 참여 결정 모듈부에 의해, 사업자로부터 참여 여부 요청을 수신함에 따라 상기 자원 모듈부에 참여고객 자원 상태를 요청하고, 참여고객 자원의 상태를 전달받아 사업자에게 참여 결정을 전송하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법. - 청구항 13에 있어서,
상기 참여고객 정보 변경 모듈부에 의해, 상기 참여고객 관리 모듈부에서 참여고객 정보를 전달받고, 상기 데이터 관리 모듈부에 참여고객 스태틱 정보를 전달하고, 상기 자원 모듈부에 가상발전소 자원 정보를 전달하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 시뮬레이터에 의한 가상발전소 최적운영시뮬레이션 방법.
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