KR101957330B1 - 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법 및 이를 위한 에이전트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법 및 이를 위한 에이전트 장치에 관한 것이다. 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치는 복수의 이프로슈머로부터 전력 거래 정보를 수집하는 정보 수집부; 및 상기 수집된 전력 거래 정보를 사용해 이프로슈머 간 가상 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 중개부를 포함한다.

Description

이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법 및 이를 위한 에이전트 장치{METHOD FOR VIRTUAL ELECTRIC POWER TRADING BETWEEN E-PROSUMER AND AGENT APPARATUS FOR THE SAME}

본 발명은 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법 및 이를 위한 에이전트 장치에 관한 것이다.

일반적으로, E-prosumer는 에너지(전기, 열 등) 소비자 임과 동시에 에너지 판매자 역할을 하는 주체를 의미한다. 이하, 설명의 편의를 위해, 에너지를 전기에 한정하여 설명한다. 그리고, 본 발명에서 E-prosumer는 상기 E-prosumer의 정의보다 더 넓게 정의된다. 이에 대하여는 후술한다.

현재 전력 계통에서 전력 소비자는 송배전망을 통해 공급되는 전력을 수동적으로 소비하는 주체를 벗어나, 미래 스마트 그리드 환경에서 전력 소비자는 능동적으로 전력 거래에 참여를 한다. 즉, 전력 계통은 단방향 개념에서 양방향 개념으로 지능화되고 있다. 부언하면, 과거 수동적인 전력 소비자는 E-Prosumer 형태로 변모하고 있다.

이 같은 환경에서, 전력 소비자는 다음과 같은 대표적인 형태로 전력 거래에 참여를 하게 된다.

전력 생산이 가능한 전력 소비자가 자신이 사용할 전력 이외의 전력을 전력 계통(Utility Grid)에 판매

부하 제어를 통한 전력 거래 등

다만, 기존에는 kWh 개념으로 전력 거래가 이루어져, i) 전력 거래가 실시간 이루어질 수 없다는 점 ii) 전력 구매자 및 전력 판매자가 원하는 적정량의 전력을 구매 또는 판매할 수 없다는 문제점이 있었다. 또한, 기존의 전력 거래 기술은 전력 소비자와 유틸리티 그리드와의 전력 거래에 대한 솔루션 만을 제공하고 있다. 다만, 전력 계통은 발전소 증설에 따른 비용 부담 및 송전 손실 등의 이유 때문에, 다양한 신재생에너지원 등의 분산 전원과의 여계갸 증가하고 있다. 이러한 분산 전원은 마이크로그리드 등의 형태로 연계되어 유틸리티 그리드와 독립된 소규모 계통의 발전원의 역할을 할 수 있다.

이 같은 환경에서, 전력 거래는 전력 소비자와 유틸리티 그리드 간의 전력 거래 개념을 넘어, 전력 소비자 간의 거래를 할 수 있어야 한다. 즉, 이프로슈머 간 전력 거래에 대한 솔루션이 필요하다.

다만, 매우 복잡한 송배전망에서 전력 판매자와 수요자 간의 별도의 물리적인 전력망을 구축하여 전력거래를 구현한다는 것은 현실적으로 불가능하며 매우 비효율적이다.

또한, 이프로슈머의 형태는 다음과 같이 매우 다양할 수 있다.

i) 부하 만으로 형성된 부하 군집(부하는 제어 가능한 부하 및 제어 불가능한 부하 중 적어도 어느 하나로 구성됨)

ii) 발전원 만으로 형성된 발전원 군집(발전원은 ESS, 출력 제어 가능한 발전원 및 출력 제어 불가능한 발전원 중 적어도 어느 하나로 구성됨)

iii) 발전원과 부하가 모두 있는 군집

따라서, 이프로슈머 간의 전력 거래를 구현한다고 할 때, 위와 같은 다양한 형태의 이프로슈머 간의 전력 거래를 수용할 수 있는 개념이 필요하다.

1. 한국공개특허 제2013-0037559호(공개일: 2013.04.16) 2. 한국공개특허 제2011-0100598호(공개일: 2011.09.14)

이에, 본 발명은 이프로슈머 간의 전력 거래를 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 다양한 형태의 이프로슈머 간의 전력 거래를 가능하게 하는 것으로 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 이프로슈머 간에 실시간 원하는 양의 전력 거래를 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치는 복수의 이프로슈머로부터 전력 거래 정보를 수집하는 정보 수집부; 및 상기 수집된 전력 거래 정보를 사용해 이프로슈머 간 가상 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 중개부를 포함한다.

여기서, 상기 전력 거래 정보는 전력 판매 조건 및 전력 구매 조건 중 어느 하나일 수 있다.

그리고, 상기 전력 판매 조건은 판매시간, 판매 전력량 및 판매 가격을 포함할 수 있다.

또한, 상기 전력 구매 조건은 구매시간, 구매 전력량 및 구매 가격을 포함할 수 있다.

또한, 상기 중개부는 상기 전력 판매 조건과 상기 전력 구매 조건이 합치되는 경우 전력 거래 체결이 가능하다고 판단할 수 있다.

또한, 상기 중개부에 의해 전력 거래 체결이 가능하다고 판단된 경우, 전력 거래가 체결된 이프로슈머 간에 정상적인 전력거래를 증명할 수 있는 증빙 관련 자료를 이프로슈머부터 수집하는 증빙자료 수집부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 증빙자료 수집부에 의해 수집된 증빙자료를 전력회사 측 및 전력 시장 운영자 측 중 적어도 하나로 전송하는 증빙자료 제공부를 더 포함할 수 있다.

또한, 중개 수수료 및 전력망 사용료 중 적어도 하나를 정산하는 정산부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가상 전력 거래 당사자인 이프로슈머는 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 연결되며, 전력 회사는 상기 가상 전력 거래 당사자인 이프로슈머에 상기 전력망을 통해 공급하는 전력에 대한 전기 요금을 부가하며, 상기 전력 회사는 상기 전기 요금 부가시 상기 가상 전력 거래 당사자에 대한 전기 요금을 가상 전력 거래 사항을 반영하여 재산정할 수 있다.

또한, 상기 정보 수집부는 입찰 시간 동안 복수의 이프로슈머로부터 입찰 정보를 수집하고, 상기 중개부는 상기 수집된 입찰 정보를 사용해 이프로슈머 간 가상 전력 거래 체결 가능 여부를 판단할 수 있다.

또한, 상기 입찰 정보는 a) 판매 시간대, 판매 전력량, 전력 판매 입찰 가격 및 b) 구매 시간대, 구매 전력량, 전력 구매 입찰 가격 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기 중개부는 전력 판매를 희망하는 이프로슈머가 제안한 입찰 가격과 전력 구매를 희망하는 이프로슈머가 제안한 입찰 가격이 일치하면 거래가 체결되는 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 중개부는 전력 판매자:전력구매자가 1:n, n:1 및 m:n(m, n은 2 이상의 정수) 중 적어도 하나의 형태로 거래가 체결 가능한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 정보 수집부는 복수의 이프로슈머로부터 스케줄링 정보를 수집하고, 상기 중개부는 상기 수집된 스케줄링 정보를 리스케줄링하는 것에 의해 전력 거래 대상 이프로슈머를 선정할 수 있다.

또한, 상기 스케줄링 정보는 시간대별 발전량 스케줄, 에너지저장장치 스케줄, 시간대별 부하예측치, 시간대별 제어가능부하 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 중개부는 기 설정된 주기로 전력 거래를 통해 이프로슈머의 경제성이 최적화되도록 리스케줄링할 수 있다.

또한, 상기 전력 거래는 발전량 제어, 에너지저장장치 제어 및 부하 제어 중 적어도 하나의 방식을 통해 수행될 수 있다.

또한, 상기 중개부는 상기 리스케줄링 결과를 전력 거래 대상 이프로슈머에 제공하고, 상기 전력 거래 대상 이프로슈머에 속하는 이프로슈머가 모두 승인한 경우에 한해 전력 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법은 복수의 이프로슈머로부터 전력 거래 정보를 수집하는 단계; 및 상기 수집된 전력 거래 정보를 사용해 이프로슈머 간 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 전력 거래 정보는 전력 판매 조건 및 전력 구매 조건 중 어느 하나일 수 있다.

그리고, 상기 전력 판매 조건은 판매시간, 판매 전력량 및 판매 가격을 포함할 수 있다.

또한, 상기 전력 구매 조건은 구매시간, 구매 전력량 및 구매 가격을 포함할 수 있다.

또한, 상기 전력 판매 조건과 상기 전력 구매 조건이 합치되는 경우, 전력 거래 체결이 가능하다고 판단할 수 있다.

또한, 전력 거래 체결이 가능하다고 판단된 경우, 전력 거래가 체결된 이프로슈머 간에 정상적인 전력거래를 증명할 수 있는 증빙 관련 자료를 이프로슈머부터 수집하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 수집된 증빙자료를 전력회사 측 및 전력 시장 운영자 측 중 적어도 하나로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다

또한, 전력 거래가 완료된 경우, 중개 수수료 및 전력망 사용료 중 적어도 하나를 정산하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 가상 전력 거래 당사자인 이프로슈머는 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 연결되며, 전력 회사는 상기 가상 전력 거래 당사자인 이프로슈머에 상기 전력망을 통해 공급하는 전력에 대한 전기 요금을 부가하며, 상기 전력 회사는 상기 전기 요금 부가시 상기 가상 전력 거래 당사자에 대한 전기 요금을 가상 전력 거래 사항을 반영하여 재산정할 수 있다. 상기 가상 전력 거래에 따라 이프로슈머가 구매/판매한 전력에 대한 전기 요금을 차감/증감하는 형태로 재정산할 수 있다.

또한, 상기 복수의 이프로슈머로부터 전력 거래 정보를 수집하는 단계는 입찰 시간 동안 복수의 이프로슈머로부터 입찰 정보를 수집하는 단계를 포함하고, 상기 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계는 상기 수집된 입찰 정보를 사용해 이프로슈머 간 가상 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 입찰 정보는 a) 판매 시간대, 판매 전력량, 전력 판매 입찰 가격 및 b) 구매 시간대, 구매 전력량, 전력 구매 입찰 가격 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 상기 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계는 전력 판매를 희망하는 이프로슈머가 제안한 입찰 가격과 전력 구매를 희망하는 이프로슈머가 제안한 입찰 가격이 일치하면 거래가 체결되는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계에서, 전력 판매자:전력구매자가 1:n, n:1 및 m:n(m, n은 2 이상의 정수) 중 적어도 하나의 형태로 거래가 체결 가능한 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 복수의 이프로슈머로부터 전력 거래 정보를 수집하는 단계는 복수의 이프로슈머로부터 스케줄링 정보를 수집하는 단계를 포함하고, 상기 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계는 상기 수집된 스케줄링 정보를 리스케줄링하는 것에 의해 전력 거래 대상 이프로슈머를 선정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 스케줄링 정보는 시간대별 발전량 스케줄, 에너지저장장치 스케줄, 시간대별 부하예측치, 시간대별 제어가능부하 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전력 거래 체결 가능 여부를 판다하는 단계는, 기 설정된 주기로 전력 거래를 통해 이프로슈머의 경제성이 최적화되도록 리스케줄링하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전력 거래는 발전량 제어, 에너지저장장치 제어 및 부하 제어 중 적어도 하나의 방식을 통해 수행될 수 있다.

또한, 상기 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계는, 상기 리스케줄링 결과를 전력 거래 대상 이프로슈머에 제공하는 단계, 상기 전력 거래 대상 이프로슈머에 속하는 이프로슈머가 모두 승인한 경우에 한해 전력 거래가 체결된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 전력 판매를 희망하는 이프로슈머와 전력 구매를 희망하는 이프로슈머 간의 이익이 되도록 이프로슈머 간 전력 거래를 하게 할 수 있다.

본 발명은 전력거래시장, 전력망과 연동하여 이프로슈머 간 전력 거래를 하게 할 수 있다.

본 발명은 이프로슈머 운영자가 입찰에 참여하여 이프로슈머 간의 전력 거래를 하는 것에 의해 이프로슈머가 경제성이 최적화되도록 할 수 있다.

본 발명은 이프로슈머 내의 제어 가능한 자원(발전원, 에너지저장장치, 제어 가능한 부하)의 운영 계획을 이프로슈머간 전력 거래를 통해 경제성이 극대화되도록 재수립하고 그 재수립된 운영 계획에 따라 이프로슈머를 운영하는 것에 의해 이프로슈머의 경제성이 극대화될 수 있다.

본 발명은 이프로슈머 간 실시간 원하는 양의 전력 거래를 가능하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이프로슈머 간 가상 전력 거래 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 에이전트 장치의 기능 블록도이다.
도 3은 도 1의 에이전트 장치에 의해 수행되는 가상 전력 거래 프로세스에 대한 플로우 차트이다.
도 4는 입찰 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래 시스템의 개략도이다.
도 5는 에이전트 장치가 제공하는 입찰 정보의 예시를 나타낸다.
도 6은 정산부의 정산 방식의 예시를 나타낸다.
도 7은 입찰 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래 프로세스에 대한 플로우차트이다.
도 8은 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래 시스템의 개략도이다.
도 9는 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래의 예시를 나타낸다.
도 10은 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래에서 정산 방식에 대한 예시를 나타낸다.
도 11은 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래에서 정산 방식에 대한 예시를 나타낸다.
도 12는 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래에서 정산 방식에 대한 예시를 나타낸다.
도 13은 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래 프로세스에 대한 플로우차트이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 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.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

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 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

* 용어 정의 *

이하, 본 발명에서 사용되는 용어는 다음과 같은 의미를 가질 수 있다.

1. 가상 전력 거래는 전력 판매자의 전력이 전력 구매자에게 물리적으로 전송되는 것이 아니며, 전력 구매자 및 전력 판매자를 전기적으로 연결하는 전력망에 전력 판매자가 판매 전력을 전력 거래 계약 내용에 따라 공급하고 이를 증빙하는 방식의 거래를 의미한다. 가상 전력 거래에서 거래 기본 단위는 단위 power unit으로 정의될 수 있다. 예를 들면, 기본 전력단위 1kW, 기본 시간단위 1h를 1 power unit으로 할 수 있다. 그리고, 이프로슈머 간 전력 거래 또는 이프로슈머와 송배전사업자, 발전사업자 간 거래는 기본 전력거래 단위를 기본으로 이의 배수로 거래될 수 있다.

예시) 12:00 ~ 13:00, 10 power unit (E-prosumer #1 -> E-prosumer #2)와 같은 조건으로 가상 전력 거래가 성립된 경우

12:00 ~ 13:00에 E-prosumer #1이 E-prosumer #2에게 10 전력단위(power unit, 10kW* 1h = 10kWh)를 판매할 수 있다. 이때, 10KW에 대한 제약조건이 성립하므로 한 시간 동안 꾸준히 1kW를 판매하여야 한다.

본 발명에서 제안된 power unit은 kW와 kWh가 동시에 정의되어 있으므로 전력계통에서 교환 가능한 유의미한 전력단위 기본 단위로 사용될 수 있다.

참고로, 기존 신재생에너지원의 전력판매단위는 단순히 누적시간동안의 kWh의 개념으로 본 발명의 Power unit과는 구분되는 개념이다.

2. 이프로슈머는 가상 전력 거래의 판매자 및 구매자 중 적어도 어느 하나의 역할을 할 수 있으며, 다음과 같은 형태일 수 있다.

- 전력망을 통해 연결된 부하(제어 가능한 부하, 제어 불가능한 부하, 제어 가능한 부하와 제어 불가능한 부하의 조합) 만을 소유한 이프로슈머

- 전력망을 통해 연결된 발전원(여기서, 발전원은 출력 제어 가능한 발전원, 출력 제어 불가능한 발전원, 에너지 저장 장치, 발전원은 출력 제어 가능한 발전원과 출력 제어 불가능한 발전원과 에너지 저장 장치 중 적어도 하나 이상의 조합 등일 수 있다) 만을 소유한 이프로슈머

- 상기 부하 및 발전원의 조합을 소유한 이프로슈머

- 이프로슈머는 사전적으로 전력의 판매와 구매를 모두 수행하는 주체를 의미하나, 본 발명의 이프로슈머는 전력 구매(소비) 역할 만을 수행하는 이컨슈머(E-consumer) 개념을 포함할 수 있다. 즉, 이하에서, 이프로슈머라는 용어는 이컨슈머를 포함한다.

여기서, 이프로슈머는 이프로슈머가 연결된 송배전망 운영자가 판매하는 전력의 소비 주체가 될 수 있으며, 전력 거래소를 통해 상기 송배전망에 전력을 판매할 수도 있다. 발전원 만을 가지는 이프로슈머라도 그 이프로슈머가 에너지 저장 장치를 소유한다면 충전을 통해 전력 구매자의 역할을 할 수 있다. 부하 만을 소유한 이프로슈머라도 그 이프로슈머가 제어 가능한 부하를 소유한다면 부하 제어를 통해 전력 판매자의 역할을 할 수 있다. 그리고, 이프로슈머는 마이크로그리드를 포함하는 개념일 수 있다. 또한, 이프로슈머는 상기 부하 및 발전원을 제어하고 가상 전력 거래를 수행하기 위한 매니지먼트 시스템을 가질 수 있다. 마이크로그리드의 경우 상기 매니지먼트 시스템은 EMS(Energy Management System)일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이프로슈머 간 가상 전력 거래 시스템에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이프로슈머 간 가상 전력 거래 시스템의 개략도이다. 도 2는 도 1의 에이전트 장치의 기능 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이프로슈머 간 가상 전력 거래 시스템은 복수의 이프로슈머(100), 에이전트 장치(200), 마켓 인테그레이터 장치(300, "Market Integrator Appatratus", 이하 "MI 장치"라고 칭함), 전력회사(400), 전력거래시장 운영자(500)를 포함할 수 있다. 이프로슈머(100), 에이전트 장치(200), MI 장치(300), 전력회사(400), 전력거래시장 운영자(500)는 통신망(미도시)을 통해 상호 통신할 수 있다. 여기서, 통신망은 유무선 통신망 중 어느 하나일 수 있다. 그리고, 그 통신프로토콜은 제한이 없을 수 있다. 그리고, 다양한 통신 방식이 혼용될 수도 있다. 또한, 전력선 통신(PLC) 방식이 사용될 수도 있다.

도 1은 이프로슈머(100)와 에이전트 장치(200)가 계층적으로 구분된 것으로 도시하고 있다. 이와 달리, 에이전트 장치(200)는 특정 이프로슈머 내의 시스템에 속하게 설계될 수도 있다. 즉, 에이전트 장치(200)의 기능이 포함된 운영 시스템을 가지는 이프로슈머가 존재할 수 있다. 이 경우, 에이전트 장치(200)와 그 에이전트 장치(200)가 속하는 이프로슈머의 운영 주체는 상이하거나 동일할 수 있다.

도 1에서 각각의 이프로슈머(100)는 상술한 다양한 이프로슈머 중 어느 하나일 수 있다. 복수의 이프로슈머(100) 각각은 전력망(미도시)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.

전력 회사(400)는 복수의 이프로슈머(100)를 연결하는 전력망의 운영 주체일 수 있다. 예를 들어, 한국의 경우, 한국전력공사(KEPCO)일 수 있다. 그리고, 전력 시장 운영자(500)는 발전 사업자(미도시)와 전력 회사(400) 간의 전력 거래를 중개할 수 있다. 전력 회사(400)는 발전 사업자의 발전 전력을 구매하고 자신이 운영하는 전력망(송배전망)을 통해 이프로슈머(100)에 전력을 판매할 수 있다. 예를 들어, 한국의 경우, 발전 사업자는 한국수력원자력, 한국남부발전, 한국동서발전, 한국남동발전, 한국중부발전, 한국서부발전 회사일 수 있다. 예를 들어, 한국의 경우, 전력 시장 운영자(500)는 전력 거래소(KPX)일 수 있다.

복수의 이프로슈머(100) 각각은 에이전트 장치(200)와 연동하면서 이프로슈머를 관리할 수 있는 제어 유닛을 포함할 수 있다.

에이전트 장치(200)는 하부 노드인 적어도 하나의 이프로슈머(100)의 전력 거래를 중개할 수 있다. 에이전트 장치(200)는 복수일 수 있다. 에이전트 장치(200)가 복수인 경우 그 운영 주체는 서로 상이할 수 있다. 에이전트 장치(200)에 의해 관리되는 복수의 이프로슈머는 각각 동일 배전망에 속할 수 있고 이와 달리, 서로 상이한 배전망에 속할 수도 있다. 본 발명에서 가상 전력 거래 주체가 되는 복수의 이프로슈머 각각의 물리적인 거리는 제한이 없다.

복수의 에이전트 장치(200)는 MI 장치(300)에 의해 관리되고, MI 장치(300)와 상호 연동하여 가상 전력 거래 관련 동작을 수행할 수 있다.

에이전트 장치(200)에 의해 수행되는 이프로슈머 간 전력 거래는 가상의 전력 거래 개념이며 전력 거래시 물리적인 한계가 존재하지 않을 수 있다. 부연하면, 이프로슈머 간의 전력 거래시, 복수의 이프로슈머를 상호 연결시키는 기존의 전력망(송배전망)을 그대로 사용할 수 있다.

그리고, 에이전트 장치(200)에 의해 수행되는 이프로슈머 간 전력 거래에서 전력 거래 증빙은 물리적 직접 거래가 아닌 계측 기반 증빙의 개념일 수 있다.

그리고, 에이전트 장치(200)에 의해 수행되는 이프로슈머 간 전력 거래는 기존 전력 시장(구체적으로 전력 시장 운영자(500)에 의해 운영되는 전력 시장)을 통하지 않고 전력 시장 메커니즘 하에서 에이전트 장치(200)에 의해 수행될 수 있다.

그리고, 에이전트 장치200)에 의해 수행되는 이프로슈머 간 전력 거래를 통해 다양한 이프로슈머 간 전력 거래가 이루어질 수 있고, 다양한 이프로슈머 간 전력 거래를 통해 이프로슈머 각 객체의 경제성이 극대화될 수 있다.

그리고, 에이전트 장치(200)는 이프로슈머 자원을 통합하여 전력시장 중개자(본 발명에서 MI 장치)를 통해 이프로슈머가 전력 시장 운영자(500)가 운영하는 전력 시장에 참여하게 할 수 있다.

그리고, 에이전트 장치(200)의 스케줄링에 의한 다양한 이프로슈머 간 전력 거래를 통해 이프로슈머 각 객체의 경제성이 극대화될 수 있다.

또한, 이프로슈머 자원을 통합하여 전력시장 중개자(본 발명에서 MI 장치)를 통해 이프로슈머는 전력 시장에 참여할 수 있다.

여기서, 이프로슈머 간 전력 거래 및 에이전트 장치(200)/MI 장치(300)를 통한 이프로슈머와 전력 시장과의 전력 거래는 계측량 기반 전력 거래 증빙의 개념일 수 있다.

에이전트 장치(200)를 통한 전력 거래 중재에 따른 차익 발생 부분에 대하여는 중개 수수료 및 전력망 사용료가 부가될 수 있다.

에이전트 장치(200)는 관리 대상 이프로슈머(100)의 히스토리컬 데이터(Historical Data) 관리 대행 및 최적 운전 스케쥴 관리 대행을 통해 이프로슈머(100) 내의 EMS(Energy Management System)의 경량화 및 효율화에 이바지할 수 있다.

본 발명에서 MI 장치(300)는 에이전트 장치(200)들의 전력 시장 거래의 통합 역할을 수행할 수 있다. 본 발명에서 MI 장치(300)는 에이전트 장치(200)들의 전력 시장 참여 대행자 역할을 수행할 수도 있다.

MI 장치(300)는 단수 또는 복수로 운영될 수 있다. 전력망에 연결된 모든 이프로슈머를 하나의 MI 장치(300)로 관리하기 보다는 MI 장치(300) 하위 노드로 복수의 에이전트 장치(200)를 통해 통합 관리하는 것이 효율적이고 새로운 비즈니스 영역의 확대 및 개발이 용이하기 때문이다. 배전 사업망이 분할된 경우, 복수의 에이전트 장치(200)로 관리하는 것이 바람직하다. 다수의 전력 사업자에 의해 배전망이 운영될 경우, 복수의 에이전트 장치(200)로 관리하는 것이 바람직하다.

MI 장치(300)는 별도의 MI 장치(300) 운영자에 의해 운영될 수 있다. 여기서, MI 장치(300)의 운영자는 전력 회사일 수 있다. 본 발명은 MI 장치(300) 운영자를 한정하지 않는다.

본 발명의 MI 장치(300)는 자신과 연동되는 에이전트 장치(200)의 거래 증빙 자료를 보관하고, 전력회사(400), 전력거래시장 운영자(500)에 거래 증빙 자료를 제공할 수 있다.

본 발명의 MI 장치(300)는 전력 회사 요금 정산 시스템과 연동하여 전력 거래 증빙을 통한 이프로슈머의 전력 요금 정산을 보조할 수 있다.

본 발명의 MI 장치(300)는 에이전트 장치(200)와 연동을 통해, 전력 거래 시장과 이프로슈머를 중개할 수 있고 수요 반응 시장과 이프로슈머를 중개할 수 있다.

본 발명의 MI 장치(300)는 에이전트 장치(200)와 연동을 통해 에이전트 장치(200)에 의해 관리되는 이프로슈머 자원의 히스토리컬 데이터(Historical Data)를 통해 전력 요금 체계를 개발하고 수요 반응 체계를 개발할 수 있다.

본 발명의 MI 장치(300)는 단수 또는 복수 배전 운영자 환경하에서, 이프로슈머(100) 간 가상 전력 거래, 에이전트 장치(200)간 가상 전력 거래, 이프로슈머(100)의 전력 거래 증빙, 거래 정산, 요금 정산 등을 수행할 수 있다. 전력 거래 증빙은 MI 장치(300)가 에이전트 장치(200)로부터 거래 증빙 자료를 수집하고 이를 연동하는 전력 회사 요금 정산 시스템에 제공하고 전력 회사 요금 정산 시스템이 거래 증빙 자료를 전력 요금 정산에 반영하는 방식으로 이루어질 수 있다. MI 장치(300)는 당일 및 실시간 전력거래시장 정보를 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다. 그리고, MI 장치(300)는 다음 날 또는 기 설정된 시간 후의 전력거래시장 정보를 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다.

도 2를 참조하면, 에이전트 장치(200)는 정보 수집부(210), 중개부(220), 증빙자료 수집부(230), 정산부(240), 증빙자료제공부(250)를 포함할 수 있다.

정보 수집부(210)는 전력 거래 정보를 연동하는 이프로슈머(100)로부터 수집할 수 있다. 여기서, 전력 거래 정보는 전력 판매 정보 및 전력 구매 정보 중 어느 하나일 수 있다. 정보 수집부(210)는 전력을 판매하고자 하는 이프로슈머로부터 전력 거래 정보로서 전력 판매 정보를 전력을 구매하고자 하는 이프로슈머로부터 전력 구매 정보를 수집할 수 있다. 전력 판매 정보는 전력 판매 조건(예를 들어, 판매 전력량, 판매 가격 등)을 포함할 수 있다. 전력 구매 정보는 전력 구매 조건(구매 전력량, 판매 가격 등)을 포함할 수 있다.

중개부(220)는 전력 거래 정보를 참고하여 전력 거래 체결 가능 여부를 판단할 수 있다. 중개부(220)는 전력 구매 조건과 전력 판매 조건이 합치하는 경우에 해당 전력 판매 조건을 제공한 이프로슈머와 해당 전력 구매 조건을 제공한 이프로슈머 간의 전력 거래가 체결 가능하다고 판단할 수 있다. 중개부(220)는 전력 구매 조건과 전력 판매 조건이 합치하지 않으면, 해당 전력 판매 조건을 제공한 이프로슈머와 해당 전력 구매 조건을 제공한 이프로슈머 간에 전력 거래 체결이 불성립되는 것으로 판단할 수 있다. 합치란 상호 간의 전력 거래 조건이 모두 충족되는 경우를 의미할 수 있다. 예를 들어, 구매 가격이 판매 가격과 동일 또는 크다면 합치되는 것으로 볼 수 있다. 그리고, 가격이 합치되나 구매 전력량이 판매 전력량 보다 크다면 판매 전력량 범위에서 합치된 것(전력 거래가 성립하는 것)으로 볼 수 있다.

중개부(220)는 전력 판매 조건을 제공한 이프로슈머와 해당 전력 구매 조건을 제공한 이프로슈머 중 어느 하나가 복수인 경우 각각의 전력 판매 조건 또는 전력 구매 조건 별로 전력 거래 체결 가능 여부를 판단할 수 있다. 이때, 기 설정된 우선 순위(예를 들어, 전력 거래 정보 제공 순서)에 따라 전력 거래 체결 가능 여부가 판단될 수도 있다.

증빙자료 수집부(230)는 중개부(220)의 중개에 따라 전력 거래가 체결된 이프로슈머 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 증빙 관련 자료를 이프로슈머로부터 수집할 수 있다. 예를 들어, 증빙 관련 자료는 체결된 전력 거래 조건에 따라 전력을 공급하기로 한 이프로슈머 측의 판매 전력량에 대응한 계측량일 수 있다. 그리고, 증빙자료 수집부(230)는 체결된 전력 거래 조건에 포함된 판매 전력량과 전력을 판매하기로 한 이프로슈머가 전력망에 공급한 전력량이 합치하면 정상적으로 전력 거래 조건에 따른 전력 거래가 완료된 것으로 판단될 수 있다. 이를 위해, 이프로슈머는 전력 회사가 운영하는 송배전망을 통해 전력 회사로부터 공급받는 전력을 계측하기 위한 전력 계량 기능 외에, 본 발명의 가상 전력 거래에 따라 전력을 판매하는 이프로슈머가 전력 회사가 운영하는 송배전망으로 공급하는 전력을 계측하기 위한 전력 계량 기능을 가질 수 있다.

정산부(240)는 증빙자료 수집부(230)에서 전력 거래가 완료되었다고 판단된 경우, 전력 구매 조건과 전력 판매 조건에 의해 발생된 이득금을 정산할 수 있다. 이득금은 전력을 판매한 이프로슈머가 받는 이익액을 기준으로 설정될 수 있다. 또는 전력을 구매한 이프로슈머가 받는 이익액을 기준으로 설정될 수도 있다. 또는 양자의 이익액을 기준으로 설정될 수도 있다. 예들 들어, 판매 조건 상의 판매 가격이 100 원이고 구매 조건 상의 구매 가격이 150 원인 경우 양 조건이 합치되어 전력 거래가 체결되었다면 해당 전력 거래에 따른 이득금은 50 원일 수 있다. 상기 증빙 관련 자료를 통해 전력 거래가 정상적으로 이루어지지 않았다고 판단된 경우 예를 들어, 판매 전력량 이하의 전력 만을 송전한 경우 전력 구매자에 손해가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 증빙 관련 자료를 통해 전력 거래가 정상적으로 이루어지지 않았다고 판단된 경우 정산부(240)는 전력 판매자에게 위약금을 부가할 수 있다.

정산부(240)는 이득금 중 기 설정된 부분을 중개 수수료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 판매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금 중 기 설정된 부분을 전력망 사용료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 전력망 사용료가 될 수 있다. 정산부(240)는 전력회사(400)와 전력망 사용료에 대한 정산을 할 수 있다. 정산부(240)는 전력을 판매한 이프로슈머 및 전력을 구매한 이프로슈머 중 적어도 하나와 설정된 계약 조건에 따라 중개 수수료에 대한 정산을 수행할 수 있다.

증빙자료 제공부(250)는 정상적인 전력 거래를 증명할 수 있는 증빙 관련 자료를 전력회사(400) 또는 전력 거래 시장 운영자(500)에게 제공할 수 있다. 여기서, 증빙자료는 전력을 판매한 이프로슈머의 판매 전력량을 포함할 수 있다. 또는, 증빙자료는 전력을 구매한 이프로슈머의 구매 전력량을 포함할 수 있다. 또는, 증빙자료는 이프로슈머 간의 전력 거래 당사자(이프로슈머) 정보를 포함할 수 있다. 이와 같은 증빙자료를 참고해, 전력 회사는 전력 구매자의 전력 요금을 정산할 수 있다. 예를 들어, 전력 구매자가 전력망(전력 회사(400)가 운영하는 송배전망)을 통해 공급 받은 전체 전력량에서 다른 이프로슈머를 통해 공급 받은 전력량을 차감하여 전력 요금이 재정산될 수 있다. 다양한 이프로슈머 중 발전원과 부하를 모두 포함한 이프로슈머(특히, 마이크로그리드 형태)가 전력을 판매한 경우, 전력을 판매한 이프로슈머에 대하여도 전력 요금이 재정산될 수 있다. 발전원과 부하를 모두 포함한 이프로슈머의 경우 전력 판매와 전력 구매를 동시에 수행할 수 있다. 이때, 발전원과 부하를 모두 포함한 이프로슈머는 송배전망 사업자로부터 및/또는 다른 이프류슈머로부터 전력을 구매할 수 있고, 전력 거래소 및 본 발명의 가상 전력 거래를 통해 전력을 판매할 수도 있다. 발전원과 부하를 모두 포함한 이프로슈머 측의 전력 계량기는 송배전망을 통해 공급 받은 전력량에서 송배전망으로 공급한 전력을 차감하여 해당 이프로슈머가 송배전망을 통해 공급 받은 최종 전력량을 산출한다. 다만, 가상 전력 거래의 경우 전력 거래 당사자 간에 만 이루어지는 거래이므로, 상기와 같이 최종 전력량을 산출하고 전력 회사가 그에 대한 전력 요금을 부가하게 되면 가상 전력에 따라 전력 판매자가 전력 판매에 대한 이득을 얻었음에도 불구하고 추가로 가상 전력 거래 내용에 따라 송배전망으로 공급한 전력에 대하여도 전력 요금이 차감되는 이중 혜택이 발생함과 동시에 전력 요금을 부가하는 전력 회사에 손해가 발생하는 상황이 발생한다. 따라서, 전력 회사는 발전원과 부하를 모두 포함한 이프로슈머 측의 전체 전력량에서 가상 전력 거래에 따라 판매된 전력량을 추가하여 전기 요금을 재정산하는 것이 바람직하다. 물론, 발전원과 부하를 모두 포함한 이프로슈머가 가상 전력 거래를 통해 전력을 구매한 경우, 앞서 본 바와 같이, 전체 전력량에서 구매한 전력량만큼 차감하여 전기 요금을 재정산할 수 있음을 물론이다. 정리하면, 송배전망 사업자(전력 회사)는 이프로슈머의 전체 사용 전력량(계량기에서 파악되는 송배전망을 통해 공급 받은 전력량에서 송배전망을 통해 공급한 전력량을 차감한 전력량)에서 가상 전력 거래를 통해 구매한 전력량은 차감하고 가상 전력 거래를 통해 판매한 전력량은 추가하는 것에 의해 실제 전체 사용 전력량(실제 이프로슈머가 송배전망 사업자로부터 공급 받은 전력량에서 실제 송배전망을 통해 송배전망 사업자에게 판매한 전력량을 차감한 전력량)에 대한 전기 요금을 부가할 수 있다. 위와 같은 전력 요금 정산 방식은 후술하는 모든 가상 전력 거래의 실시예에서 공통되게 적용될 수 있다.

상술한 증빙자료는 MI 장치(300)를 통해 전송될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법에 대하여 설명한다. 도 3은 도 1의 에이전트 장치에 의해 수행되는 가상 전력 거래 프로세스에 대한 플로우 차트이다. 이하의 설명에 의해, 앞서 본 구성이 보다 명확해 질 수 있다.

먼저, 정보 수집부(210)는 전력 거래 정보를 연동하는 이프로슈머(100)로부터 수집할 수 있다(S31). 여기서, 전력 거래 정보는 전력 판매 정보 및 전력 구매 정보 중 어느 하나일 수 있다. 정보 수집부(210)는 전력을 판매하고자 하는 이프로슈머로부터 전력 거래 정보로서 전력 판매 정보를 전력을 구매하고자 하는 이프로슈머로부터 전력 구매 정보를 수집할 수 있다. 전력 판매 정보는 전력 판매 조건(예를 들어, 판매 시간, 판매 전력량, 판매 가격 등)을 포함할 수 있다. 전력 구매 정보는 구매 조건(구매 시간, 구매 전력량, 판매 가격 등)을 포함할 수 있다. 여기서, 전력 판매 조건은 전력 판매 시간대를 포함할 수 있고 전력 구매 조건은 전력 구매 시간대를 포함할 수 있다.

중개부(220)는 전력 거래 정보를 참고하여 전력 거래 체결 가능 여부를 판단할 수 있다(S32). 중개부(220)는 전력 구매 조건과 전력 판매 조건이 합치하는 경우에 해당 전력 판매 조건을 제공한 이프로슈머와 해당 전력 구매 조건을 제공한 이프로슈머 간의 전력 거래가 체결 가능하다고 판단할 수 있다. 중개부(220)는 전력 구매 조건과 전력 판매 조건이 합치하지 않으면, 해당 전력 판매 조건을 제공한 이프로슈머와 해당 전력 구매 조건을 제공한 이프로슈머 간에 전력 거래 체결이 불성립되는 것으로 판단할 수 있다(S33). 중개부(220)는 전력 판매 조건을 제공한 이프로슈머와 해당 전력 구매 조건을 제공한 이프로슈머 중 어느 하나가 복수인 경우 각각의 전력 판매 조건 또는 전력 구매 조건 별로 전력 거래 체결 가능 여부를 판단할 수 있다. 이때, 기 설정된 우선 순위(예를 들어, 전력 거래 정보 제공 순서)에 따라 전력 거래 체결 가능 여부가 판단될 수도 있다. 조건의 합치는 n:m(n은 1 이상의 정수, m은 1 이상의 정수) 관계로 성립될 수 있다. 또한, 조건이 합치된 이프로슈머에서 전력 판매를 희망하는 이프로슈머의 판매 전력량이 전력 구매를 희망하는 이프로슈머 구매 전력량 보다 크다면, 판매 전력량 중 구매 전력량에 해당하는 일부에 대하여 만 전력 거래가 성립될 수 있다.

증빙자료 수집부(230)는 중개부(220)의 중개에 따라 전력 거래가 체결된 이프로슈머 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 증빙 관련 자료를 이프로슈머로부터 수집할 수 있다(S34). 예를 들어, 증빙자료는 체결된 전력 거래 조건에 따라 전력을 공급하기로 한 이프로슈머 측의 판매 전력량에 대응한 계측량일 수 있다. 즉, 가상 전력 거래가 성립된 판매 전력량만큼 전력을 판매하기로 한 이프로슈머가 송배전망(전력회사(400)가 운영하는 전력망)으로 송전하였음을 입증할 수 있는 자료이면 본 발명의 가상 전력 거래 증빙 자료에 해당할 수 있다. 그리고, 증빙자료 수집부(230)는 체결된 전력 거래 조건에 포함된 판매 전력량과 전력을 판매하기로 한 이프로슈머가 전력망에 공급한 전력량이 합치하면 정상적으로 전력 거래 조건에 따른 전력 거래가 완료된 것으로 판단될 수 있다.

정산부(240)는 증빙자료 수집부(230)에서 전력 거래가 완료되었다고 판단된 경우, 완료된 전력 거래를 정산할 수 있다(S35). 예를 들어, 정산부(240)는 구매 조건과 판매 조건에 의해 발생된 이득금을 정산할 수 있다. 이득금은 전력을 판매한 이프로슈머가 받는 이익액을 기준으로 설정될 수 있다. 또는 전력을 구매한 이프로슈머가 받는 이익액을 기준으로 설정될 수도 있다. 또는 양자의 이익액을 기준으로 설정될 수도 있다. 예들 들어, 판매 조건 상의 구매 가격이 100 원이고 구매 조건 상의 구매 가격이 150 원인 경우 양 조건이 합치되어 전력 거래가 체결되었다면 해당 전력 거래에 따른 이득금은 50 원일 수 있다.

정산부(240)는 이득금 중 기 설정된 부분을 중개 수수료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 판매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금 중 기 설정된 부분을 전력망 사용료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 전력망 사용료가 될 수 있다. 여기서, 전력망은 가상 전력 거래 당사자인 이프로슈머를 전기적으로 연결하는 전력망일 수 있으며, 전력회사(400)가 운영하는 전력망(송배전망)일 수 있다.

증빙자료 제공부(250)는 전력 거래가 정상적으로 이루어졌다는 것을 증빙할 수 있는 증빙자료를 전력회사(400) 및 전력 거래 시장 운영자(500) 중 적어도 하나에게 제공할 수 있다(S36). 여기서, 증빙자료는 전력을 판매한 이프로슈머의 판매 전력량을 포함할 수 있다. 또는, 증빙자료는 전력을 구매한 이프로슈머의 구매 전력량을 포함할 수 있다. 또는, 증빙자료는 이프로슈머 간의 전력 거래 당사자(이프로슈머) 정보를 포함할 수 있다. 이와 같은 증빙자료를 참고해, 전력 회사는 전력 구매자의 전력 요금을 (재)산정할 수 있다. 예를 들어, 전력 구매자가 전력망(전력 회사(400)가 운영하는 송배전망)을 통해 공급 받은 전체 전력량에서 다른 이프로슈머를 통해 공급 받은 전력량(달리 표현하면, 가상 전력 거래를 통해 다른 이프로슈머로부터 구매한 전력량)을 차감하여 전력 요금이 산정될 수 있다. 다양한 이프로슈머 중 발전원과 부하를 모두 포함한 이프로슈머(특히, 마이크로그리드 형태)가 전력을 판매한 경우, 전력을 판매한 이프로슈머에 대하여도 전력 요금이 재정산될 수 있다. 발전원과 부하를 모두 포함한 이프로슈머의 경우 전력 판매와 전력 구매를 동시에 수행할 수 있다. 이때, 발전원과 부하를 모두 포함한 이프로슈머는 송배전망 사업자로부터 및/또는 다른 이프류슈머로부터 전력을 구매할 수 있고, 전력 거래소 및 본 발명의 가상 전력 거래를 통해 전력을 판매할 수도 있다. 발전원과 부하를 모두 포함한 이프로슈머 측의 전력 계량기는 송배전망을 통해 공급 받은 전력량에서 송배전망으로 공급한 전력을 차감하여 해당 이프로슈머가 송배전망을 통해 공급 받은 최종 전력량을 산출한다. 다만, 가상 전력 거래의 경우 전력 거래 당사자 간에 만 이루어지는 거래이므로, 상기와 같이 최종 전력량을 산출하고 전력 회사가 그에 대한 전력 요금을 부가하게 되면 가상 전력에 따라 전력 판매자가 전력 판매에 대한 이득을 얻었음에도 불구하고 추가로 가상 전력 거래 내용에 따라 송배전망으로 공급한 전력에 대하여도 전력 요금이 차감되는 이중 혜택이 발생함과 동시에 전력 요금을 부가하는 전력 회사에 손해가 발생하는 상황이 발생한다. 따라서, 전력 회사는 발전원과 부하를 모두 포함한 이프로슈머 측의 전체 전력량에서 가상 전력 거래에 따라 판매된 전력량을 추가하여 전기 요금을 재정산하는 것이 바람직하다. 물론, 발전원과 부하를 모두 포함한 이프로슈머가 가상 전력 거래를 통해 전력을 구매한 경우, 앞서 본 바와 같이, 전체 전력량에서 구매한 전력량만큼 차감하여 전기 요금을 재정산할 수 있음을 물론이다. 정리하면, 송배전망 사업자(전력 회사)는 이프로슈머의 전체 사용 전력량(계량기에서 파악되는 송배전망을 통해 공급 받은 전력량에서 송배전망을 통해 공급한 전력량을 차감한 전력량)에서 가상 전력 거래를 통해 구매한 전력량은 차감하고 가상 전력 거래를 통해 판매한 전력량은 추가하는 것에 의해 실제 전체 사용 전력량(실제 이프로슈머가 송배전망 사업자로부터 공급 받은 전력량에서 실제 송배전망을 통해 송배전망 사업자에게 판매한 전력량을 차감한 전력량)에 대한 전기 요금을 부가할 수 있다. 이와 같은 전력 요금(전기 요금) 정산 방식은 후술하는 모든 가상 전력 거래 방법에서 공통되게 적용될 수 있다. 증빙자료는 MI 장치(300)를 통해 전송될 수도 있다. 또는, 증빙자료는 에이전트 장치(200)가 바로 전력 회사(400)로 전송할 수도 있다.

S35와 S36은 그 순서를 달리하여 또는 동시에 진행될 수도 있다. S34와 S35는 그 순서가 역으로 진행될 수도 있다.

이하, 상술한 이프로슈머 간 가상 전력 거래 시스템에서, 입찰 방식으로 이프로슈머 간 전력 거래가 진행되는 경우에 대하여 구체적으로 설명한다.

입찰 방식에서, 각각의 이프로슈머는 다음과 같은 역할 및 기능을 수행한다.

- 이프로슈머는 비용함수(Cost Function)에 기반하여 비용함수를 최적화하는 방향으로 운전계획을 수립한다. 예를 들어, 이프로슈머는 비용함수에 기반하여 경제성을 최적화하는 방향으로 운전계획을 수립할 수 있다.

- 운전계획 수립 결과에 기초해, 이프로슈머는 잉여(판매) 전력 또는 필요(구매)전력 정보(판매량, 구매량, 판매 또는 구매 입찰가격)를 에이전트 장치에 제공한다. 이하에서, 상기 판매 전력 정보 및 구매 전력 정보를 전력 거래 정보로 통칭한다. 그리고, 이하에서, 판매를 희망하는 이프로슈머 측 전력 거래 정보를 "전력 판매 조건"으로 지칭하며, 구매를 희망하는 이프로슈머 측 전력 거래 정보를 "전력 구매 조건"으로 지칭한다. 그리고, 이프로슈머가 전력 판매 조건/전력 구매 조건을 이프로슈머 에이전트 장치에 제공하는 행위를 입찰로 통칭한다. 그 운전계획 상에서 잉여(판매 전력) 또는 필요(구매) 전력을 산출하는 것은 이프로슈머 내의 연산 장비에 의해 자동으로 수행되거나 운영자에 의해 수동으로 산출될 수도 있다.

- 전력 판매 조건에서 판매 전력량 및 전력 구매 조건에서 구매 전력량은 단위 전력량의 정수배일 수 있다. 달리 표현하면, 단위 전력량(단위 거래량)은 입찰 기본 단위일 수 있다. 단위 전력량은 kW*ΔT이고, kW는 단위 전력, ΔT는 단위시간이다. 여기서, ΔT={(T)-(T-1)}일 수 있다. 예를 들어, ΔT가 15분이면, 단위전력량은 1kW*1/4h=0.25kWh일 수 있다. 이 같은 경우, 전력 판매를 희망하는 이프로슈머가 100 단위 전력량 입찰을 하는 경우, 판매 전력량은 25 kWh일 수 있다. 가상 전력 거래시 거래 정보의 호환을 위해 단위 전력량의 단위 전력 및 단위 시간은 모든 이프로슈머, 에이전트, 전력거래시장 등 가상 전력 거래 관련 주체에서 동일한 단위일 수 있다.

이하에서, ΔT는 전력 판매 조건에서 전력 판매 단위 시간일 수 있고, 전력 구매 조건에서 전력 구매 단위 시간으로 호칭될 수 있으며, 전력 거래 단위 시간으로 통칭될 수 있다.

- 전력 판매 조건은 판매 시간대(T), 판매 전력량(kWΔTs: 여기서, ΔTs는 ΔT(전력 판매 단위 시간)*정수), 전력 판매 입찰가격을 포함할 수 있다.

- 전력 구매 조건은 구매 시간대(T), 구매 전력량(kWΔTb: 여기서, ΔTb는 ΔT(전력 구매 단위 시간)*정수), 전력 구매 입찰가격을 포함할 수 있다.

- 입찰은 최소 기 설정된 시간 전 시점(입찰 개시 시간)(예를 들어, T-ΔTx(전력 거래 단위 시간인 ΔT와 동일할 수 있다)에 개시될 수 있다.

- 거래는 입찰이 개시된 후 기 설정된 시간 경과 시점(입찰 마감 시간(T-ΔTy)(여기서, ΔTy<ΔTx)에, 상호 조건이 합치되는 판매자와 구매자 간에 체결될 수 있다.

입찰 방식에서, 각각의 에이전트 장치는 다음과 같은 역할 및 기능을 수행한다.

- 에이전트 장치는 이프로슈머 입찰 정보를 통합 게시할 수 있다. 그리고, 에이전트 장치는 시장 시스템 제공을 통해 이프로슈머 간 전력 거래를 중개할 수 있다.

- 에이전트 장치는 이프로슈머로부터 입찰 정보를 전달 받고, 이를 취합하여 이프로슈머에 제공할 수 있다. 이를 통해 입찰에 참가하는 이프로슈머의 운영자가 현재 거래 현황을 파악할 수 있다. 이때, 입찰 정보와 함께, 수요반응가격 또는 RTP 가격(Real Time Price) 및 기타 전력거래정보 등도 이프로슈머에 제공될 수 있다. 이 같은 정보는 에이전트 장치 간에 공유될 수도 있다.

- 에이전트 장치는 T 시간대(판매/구매를 희망하는 시간대)에 대한 거래가 체결되며, 이를 이프로슈머에 알릴 수 있다. 이에 의해, 전력 판매를 희망하는 이프로슈머는 해당 시간(T)에 판매 전력을 전력 계통에 송전할 수 있다.

- 에이전트 장치는 전력 거래 정보를 이용해 추후 전력 요금 정산에 사용될 내용을 증빙서 형태로 발급하고 이를 보관할 수 있다. 이 증빙서는 MI 장치 또는 전력 회사에 제공될 수 있다. 거래 증빙서는 위/변조가 불가능한 암호화된 문서일 수 있다. 앞서 본 바와 같이, 거래의 증빙은 계측 기반으로 이루어질 수 있다. 이를 위해, 이프로슈머 측에 정밀 계측기 또는 표준화된 계측기가 구비될 수 있고, 기존 계측장비 예를 들면, AMI에 동일한 기능이 구비될 수도 있다.

이하, 도 4 및 도 6을 참고하여 입찰 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래 시스템에 대하여 설명한다. 이하에서 앞서 설명된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. 도 4는 입찰 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래 시스템의 개략도이다. 도 5는 에이전트 장치가 제공하는 입찰 정보의 예시를 나타낸다. 도 6은 정산부의 정산 방식의 예시를 나타낸다.

기본적으로, 전력 거래 시스템은 앞서와 같이, 이프로슈머(100), 에이전트 장치(200), MI 장치(300), 전력회사(400), 전력시장운영자(500)를 포함할 수 있다.

여기서, 이프로슈머(100)는 입찰정보(앞서 본 전력 거래 정보)를 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다.

에이전트 장치(200)는 실시간 입찰 현황 정보 및 거래 체결 정보를 이프로슈머(100)에 제공할 수 있다. 이때, 에이전트 장치 간 입찰 현황 정보 및 거래 체결 정보가 공유될 수 있다. 에이전트 장치(200)는 거래가 체결된 경우, 거래 조건에 따른 전력 판매가 이루어졌는지 여부를 증명할 수 있는 증빙자료(증빙서)를 보관하고, 이를 MI 장치(300), 전력회사(400), 전력시장운영자(500) 중 적어도 하나에게 제공할 수 있다. 에이전트 장치(200)는 증빙서 발급을 위해 필요한 정보를 이프로슈머로부터 수집할 수 있다. 예를 들어, 거래 조건 상의 판매 시간대에 판매 전력량을 전력 계통(이프로슈머를 전기적으로 연결하는 전력망, 운영자가 전력회사일 수 있음)으로 송전하였음을 입증할 수 있는 계측정보를 가상 전력 거래 증빙자료로 에이전트 장치(200)는 이프로슈머로부터 수집할 수 있다.

MI 장치(300)는 전력 시장 운영자로부터 RTP(Real Time Price) 및 DR 정보(Demand Response Information) 등의 시장정보를 제공 받고, 이를 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다. 이때, 에이전트 장치(200)는 RTP를 입찰 정보와 함께 이프로슈머에 제공할 수 있다. 이를 수신한 이프로슈머는 전력시장운영자와 전력거래를 할지 또는 다른 이프로슈머와 전력거래를 할지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, DR 정보를 수신한 에이전트 장치(200)는 이프로슈머에 DR 정보를 제공하여 이프로슈머가 DR 시장에 참여하도록 할 수 있다. 이와 달리, 에이전트 장치(200)가 이프로슈머의 운영을 담당(대행)하는 경우, 이프로슈머의 제어를 통해 이프로슈머를 수요 반응 시장에 참여시킬 수 있다.

이하, 입찰 방식에서, 에이전트 장치(200)의 구성요소인 정보 수집부(210), 중개부(220), 증빙자료 수집부(230), 정산부(240), 증빙자료제공부(250)의 기능에 대하여 설명한다.

정보 수집부(210)는 전력 거래 정보를 연동하는 이프로슈머(100)로부터 수집할 수 있다. 여기서, 전력 거래 정보는 전력 판매 조건 및 전력 구매 조건 중 어느 하나일 수 있다. 정보 수집부(210)는 전력을 판매하고자 하는 이프로슈머로부터 전력 거래 정보로서 전력 판매 조건을 전력을 구매하고자 하는 이프로슈머로부터 전력 구매 조건을 수집할 수 있다. 전력 판매 조건은 판매 시간대, 판매 전력량, 전력 판매 입찰 가격을 포함할 수 있다. 전력 구매 조건은 구매 시간대, 구매 전력량, 전력 구매 입찰 가격을 포함할 수 있다. 전력 거래 정보는 다른 에이전트 장치(200)를 통해서도 수집될 수 있다. 본 발명의 가상 전력 거래는 단일 에이전트 장치(200)에 의해 관리되는 이프로슈머 간에 이루어질 수도 있고, 서로 다른 에이전트 장치(200)에 의해 관리되는 이프로슈머 간에도 이루어질 수 있다.

중개부(220)는 실시간으로 수집된 전력 거래 정보를 취합하여 이프로슈머에 제공할 수 있다. 서로 다른 에이전트 장치(200)에 의해 관리되는 이프로슈머 간에 전력 거래가 이루어지는 경우, 전력 거래 정보는 다른 에이전트 장치(200)에게도 제공될 수 있다.

이프로슈머는 전력 거래 정보를 참고하여 입찰 정보를 기 설정된 입찰 마감 시간까지 자동 또는 수동으로 조정하고, 조정된 입찰 정보(전력 거래 정보)는 실시간 에이전트 장치(200)에 제공될 수 있다. 입찰 개시 시간과 입찰 마감 시간은 앞서 본 바와 같다.

중개부(220)는 입찰 마감 시간이 도래하면, 거래 체결 여부를 판단할 수 있다. 이때, 중개부(220)는 판매자와 구매자 간의 입찰 조건이 합치되면 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다. 이때, 전력 판매량과 전력 구매량을 기준으로, 구매자와 판매자 간에 입찰 조건이 완전히 일치(전력 판매량과 전력 구매량이 동일)하는 경우 뿐 아니라, 일부 일치한 경우(전력 판매량 보다 전력 구매량이 많은 경우 또는, 전력구매량이 전력 판매량 보다 많은 경우)라도 전력 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이 일부 일치하는 경우라면, 전력 판매자:전력구매자가 1:n, n:1 및 m:n(m, n은 2 이상의 정수) 중 적어도 하나의 형태로 매칭될 수 있다.

도 5는 입찰 정보의 예시를 나타낸다. 입찰 정보를 이프로슈머 별로 설명하면 다음과 같다. 도 5에서, 전력 판매량/전력 구매량은 입찰 단위로 카운팅될 수 있다(또는 표기될 수 있다). 도 5에서 판매 전력량에 대응한 수치는 입찰 단위로서 판매 전력량/단위 전력량인 정수일 수 있다. 도 5에서 구매 전력량에 대응한 수치는 입찰 단위로서 구매 전력량/단위 전력량인 정수일 수 있다. 도 5에서 가격은 단위 전력량 판매 또는 구매 가격일 수 있다. 가격의 단위는 "원"일 수 있다.

* E-PROSUMER 1: 전력 판매 조건(전력 판매 시간대: T, 전력 판매량: 단위전력량*100, 판매 가격: 100)

* E-PROSUMER 2: 전력 판매 조건(전력 판매 시간대: T, 전력 판매량: 단위전력량*50, 판매 가격: 100)

* E-PROSUMER 3: 전력 구매 조건(전력 구매 시간대: T, 전력 구매량: 단위전력량*200, 구매 가격: 110)

* E-PROSUMER 4: 전력 판매 조건(전력 판매 시간대: T, 전력 판매량: 단위전력량*200, 판매 가격: 95)

* E-PROSUMERi: 전력 구매 조건(전력 구매 시간대: T, 전력 구매량: 단위전력량*50, 구매 가격: 100)

* E-PROSUMERk: 전력 구매 조건(전력 구매 시간대: T, 전력 구매량: 단위전력량*100, 구매 가격: 100)

* RTP: (전력 구매 가격: 90)(RTP는 제시되지 않을 수도 있다)

E-PROSUMER 1 내지 4, E-PROSUMERi, E-PROSUMERk는 T-ΔTx(입찰 개시 시간)에 입찰에 참여 하였으며, 입찰 순서는 도 5에 도시된 바와 같이 해당 셀에서 좌측에서 우측 순일 수 있다.

입찰은 "ΔTx - Δty" 동안 진행되었으며, 해당 시간 동안 입찰 정보는 지속적으로 업데이트 될 수 있다.

도 5는 T-ΔTy(입찰 마감 시간에 확정된 입찰 정보이며, 도 5를 기준으로 판매자와 구매자 간에 조건이 합치되는 판매자(E-PROSUMER1, E-PROSUMER2)와 구매자(E-PROSUMERi, E-PROSUMERk) 간에 거래가 체결되었다.

이때, 입찰 순서대로 거래가 체결된다.

따라서, E-PROSUMER1과 E-PROSUMERi간에 거래가 체결되어야 한다. 다만, 판매 전력량이 구매전력량 보다 많다. 따라서, 전력 거래량을 기준으로 일부 거래 성립(전력 구매량 100 중 50)된 것으로 중개부(220)는 판단할 수 있다.

그리고, E-PROSUMER1이 판매하고자 한 100 중 E-PROSUMERi에 대한 판매분을 제한 나머지 50은 E-PROSUMERk에게 판매되는 것으로 중개부(220)는 판단할 수 있다.

이때, E-PROSUMERk는 구매하고자 한 100 중 E-PROSUMER1에게서 구매한 50을 제외한 나머지 50은 E-PROSUMER2에서 구매하는 것으로 중개부(220)는 판단할 수 있다. 이와 같이, 중개부(220)는 상호 매칭된 가격에서 입찰 순서대로 전부 또는 일부에 대한 거래 체결 여부를 판단할 수 있다.

중개부(220)는 거래 체결 여부를 판단하고, 그 거래 체결 여부 판단 결과를 입찰에 참여한 이프로슈머에 전송할 수 있다.

증빙자료 수집부(230)는 중개부(220)의 중개에 따라 전력 거래가 체결된 이프로슈머 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 증빙자료를 이프로슈머로부터 수집할 수 있다. 예를 들어, 증빙자료는 체결된 전력 거래 조건에 따라 전력을 공급하기로 한 이프로슈머 측의 판매 전력량에 대응한 계측량일 수 있다. 그리고, 증빙자료 수집부(230)는 체결된 전력 거래 조건에 포함된 판매 전력량과 전력을 판매하기로 한 이프로슈머가 전력망에 공급한 전력량이 합치하면 정상적으로 전력 거래 조건에 따른 전력 거래가 완료된 것으로 판단될 수 있다. 증빙자료에 대한 세부 사항은 앞서 본 바와 같다.

정산부(240)는 증빙자료 제공부(250)에서 전력 거래가 완료되었다고 판단된 경우, 전력 구매 조건과 전력 판매 조건에 의해 발생된 이득금을 정산할 수 있다. 이와 달리, 거래가 체결되었을 때 해당 거래에 따른 이득금을 정산할 수 있다.

정산부(240)는 이득금 중 기 설정된 부분을 중개 수수료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 판매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금 중 기 설정된 부분을 전력망 사용료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 전력망 사용료가 될 수 있다. 정산부(240)는 전력회사(400)와 전력망 사용료에 대한 정산을 할 수 있다. 여기서, 전력망은 전력회사에 의해 운영되는 송배전망일 수 있다. 정산부(240)는 전력을 판매한 이프로슈머 및 전력을 구매한 이프로슈머 중 적어도 하나와 설정된 계약 조건에 따라 중개 수수료에 대한 정산을 수행할 수 있다. 상기 증빙 관련 자료를 통해 전력 거래가 정상적으로 이루어지지 않았다고 판단된 경우 예를 들어, 판매 전력량 이하의 전력 만을 송전한 경우 전력 구매자에 손해가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 증빙 관련 자료를 통해 전력 거래가 정상적으로 이루어지지 않았다고 판단된 경우 정산부(240)는 전력 판매자에게 위약금을 부가할 수 있다.

도 6은 정산부의 정산 방식에 대한 예시이다. 도 6에서 입찰 기본 단위는 앞서 본 바와 같다.

먼저, 전력망 사용료 정산 방식에 대하여 설명한다.

정산 방식은 정률 부과 방식 또는 정액 부과 방식일 수 있다.

정률 부과 방식의 경우 다음의 수학식에 따라 전력망 사용료가 산정될 수 있다.

[수학식 1]

전력망 사용료=거래가 체결된 입찰 단위 * 단위 전력량 판매(또는, 구매) 비용 * 망사용료 비율(기 설정된 비율(x1))

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 입찰 단위가 100이고, 단위 전력량 판매 비용(또는 구매 비용)이 100 원이고, 망사용료 비율이 1% 인 경우, 전력망 사용료는 100원일 수 있다.

이와 달리, 정액 부과 방식에 의하는 경우, 다음의 수학식에 따라 전력망 사용료가 산출될 수 있다.

[수학식 2]

전력망 사용료=거래가 체결된 입찰 단위*기 설정된 단위 사용액(y1)

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 입찰 단위가 100이고, 기 설정된 단위 사용액이 0.01원인 경우, 전력망 사용료는 1 원일 수 있다.

이하, 전력 거래 중개 수수료 정산 방식에 대하여 설명한다.

정산 방식은 정률 부과 방식 또는 정액 부과 방식일 수 있다.

정률 부과 방식의 경우 다음의 수학식에 따라 중개 수수료가 산정될 수 있다.

[수학식 3]

중개 수수료=거래가 체결된 입찰 단위 * 단위 전력량 판매(또는, 구매) 비용 * 중개 수수료 비율(기 설정된 비율(x2))

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 입찰 단위가 100이고, 단위 전력량 판매 비용(또는 구매 비용)이 100 원이고, 중개 수수료 비율이 1% 인 경우, 중개 수수료는 100원일 수 있다.

이와 달리, 정액 부과 방식에 의하는 경우, 다음의 수학식에 따라 중개 수수료가 산출될 수 있다.

[수학식 4]

중개 수수료=거래가 체결된 입찰 단위*기 설정된 단위 중개 수수료(y2)

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 입찰 단위가 100이고, 기 설정된 단위 중개 수수료가 0.01원인 경우, 중개 수수료는 1 원일 수 있다.

정산부(240)는 중개부(220)에 의해 거래가 체결된 것으로 판단되는 것에 대응하여 또는, 증빙자료 수집부(230)에 의해 거래가 완료된 것으로 판단되는 것에 대응하여, 전력망 사용료 및/또는 중개 수수료를 산출하고, 이를 정산할 수 있다. 전력망 사용료 정산시, 정산부(240)가 직접 또는 MI 장치(300)를 경유하여 전력 회사와 정산할 수 있다.

증빙자료 제공부(250)는 증빙자료 수집부(230)에 의해 수집된 증빙자료를 기초로, 해당 전력 거래에 대한 증빙서를 발급하고 이를 관리할 수 있다. 증빙서는 전력 구매자의 전력 요금을 산정하는 기초자료로 활용될 수 있다. 따라서, 전력 요금 산정시 전력 거래 결과가 반영되게 하기 위해, 정산부(240)는 관리하는 증빙서를 전력회사(400) 또는 전력시장운용자(500)에게 직접 또는 MI 장치(300)를 경유하여 제공할 수 있다. 증빙자료 수집이 완료된 때, 에이전트 장치(200)는 거래가 완료된 것으로 판단할 수 있다.

이하, 도 7을 참고하여, 입찰 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법에 대하여 설명한다. 이하에서 앞서 설명된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. 이하의 설명에 의해, 앞서 본 구성이 보다 명확해 질 수 있다. 도 7은 입찰 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래 프로세스에 대한 플로우차트이다.

먼저, 입찰이 개시될 수 있다. 입찰 개시 시점이 T-ΔTx(T는 전력 판매 시간대 또는 전력 구매 시간)라고 설정된 경우, T-ΔTx와 동일 시간 또는 이후 시간에 T 시간대에 전력 판매 또는 전력 구매에 대응하는 전력 거래 정보가 최초로 정보 수집부(210)에 의해 수집된 때, 입찰이 개시될 수 있다(S61).

S61 이후, 실시간으로 T 시간대에 대응한 전력 거래 정보(달리 표현하면, T 시간대에 전력을 판매하는 것에 대응한 전력 판매 조건, T 시간대에 전력을 구매하는 것에 대응한 전력 구매 조건)를 정보 수집부(210)가 수집할 수 있다(S62).

여기서, 전력 거래 정보는 전력 판매 조건 및 전력 구매 조건 중 어느 하나일 수 있다. 정보 수집부(210)는 전력을 판매하고자 하는 이프로슈머로부터 전력 거래 정보로서 전력 판매 조건을 전력을 구매하고자 하는 이프로슈머로부터 전력 구매 조건을 수집할 수 있다. 전력 판매 조건은 판매 시간대, 판매 전력량, 전력 판매 입찰 가격을 포함할 수 있다. 전력 구매 조건은 구매 시간대, 구매 전력량, 전력 구매 입찰 가격을 포함할 수 있다. 전력 거래 정보는 다른 에이전트 장치(200)를 통해서도 수집될 수 있다.

정보 수집부(210)는 수집되는 전력 거래 정보를 정리하여 도 5와 같은 입찰 정보를 입찰에 참여한 이프로슈머에 제공할 수 있다(S63). 서로 다른 에이전트 장치(200)에 의해 관리되는 이프로슈머 간에 전력 거래가 이루어지는 경우, 전력 거래 정보(입찰 정보)는 다른 에이전트 장치(200)에게도 제공될 수 있다.

정보 수집부(210)는 입찰 마감 시간 도래 여부를 판단할 수 있다(S64). 앞서 본 바와 같이 입찰 마감 시간은 전력 판매 시간대(T) 또는 전력 거래 시간대(T)에서 기 설정된 시간 전의 시점일 수 있다.

S64에서, 입찰 마감 시간 도래 전이라고 판단된 경우, 정보 수집부(210)는 입찰 마감 시간 도래 시점까지 지속적으로 전력 거래 정보를 수집하고 입찰 정보를 입찰에 참여한 이프로슈머에 제공할 수 있다(S62, S63, S64). 이프로슈머는 전력 거래 정보를 참고하여 입찰 정보를 기 설정된 입찰 마감 시간까지 자동 또는 수동으로 조정하고, 조정된 입찰 정보(전력 거래 정보)를 실시간 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다.

S64에서 입찰 마감 시간이 도래한 것으로 판단되면, 중개부(220)는 거래 체결 여부를 판단할 수 있다(S65). 거래 체결 여부는 입찰 순서대로 판단할 수 있다. 이때, 전력 판매자를 기준으로 판단될 수 있고 전력 구매자를 기준으로 판단될 수도 있다. 중개부(220)는 판매자와 구매자 간의 입찰 조건이 합치되면 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다. 이때, 전력 판매량과 전력 구매량을 기준으로, 구매자와 판매자 간에 입찰 조건이 완전히 일치(전력 판매량과 전력 구매량이 동일)하는 경우 뿐 아니라, 일부 일치한 경우(전력 판매량 보다 전력 구매량이 많은 경우 또는, 전력구매량이 전력 판매량 보다 많은 경우)라도 전력 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이 일부 일치하는 경우라면, 전력 판매자:전력구매자가 1:n, n:1 및 m:n(m, n은 2 이상의 정수) 중 적어도 하나의 형태로 매칭될 수 있다. 거래 체결 여부를 판단하는 방법은 앞서 본 바와 같다.

S65의 판단 결과는 입찰에 참여한 이프로슈머에 제공될 수 있다(S67).

S65의 거래 체결 여부 판단 결과에 기초하여 증빙자료 수집부(230)는 전력 거래 증빙 자료를 수집할 수 있다(S67). 증빙자료 수집부(230)는 중개부(220)의 중개에 따라 전력 거래가 체결된 이프로슈머 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 증빙자료를 이프로슈머로부터 수집할 수 있다. 예를 들어, 증빙자료는 체결된 전력 거래 조건에 따라 전력을 공급하기로 한 이프로슈머 측의 판매 전력량에 대응한 계측량일 수 있다. 그리고, 증빙자료 수집부(230)는 체결된 전력 거래 조건에 포함된 판매 전력량과 전력을 판매하기로 한 이프로슈머가 전력망에 공급한 전력량이 합치하면 정상적으로 전력 거래 조건에 따른 전력 거래가 완료된 것으로 판단할 수 있다.

그리고, 정산부(240)는 S65에서 체결된 전력 거래에 대한 정산을 수행할 수 있다(S68). 정산부(240)는 증빙자료 제공부(250)에서 전력 거래가 완료되었다고 판단된 경우, 전력 구매 조건과 전력 판매 조건에 의해 발생된 이득금을 정산할 수 있다. 이와 달리, 거래가 체결되었을 때 해당 거래에 따른 이득금을 정산할 수 있다. 정산부(240)는 이득금 중 기 설정된 부분을 중개 수수료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 판매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금 중 기 설정된 부분을 전력망 사용료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 전력망 사용료가 될 수 있다. 정산부(240)는 전력회사(400)와 전력망 사용료에 대한 정산을 할 수 있다. 정산부(240)는 전력을 판매한 이프로슈머 및 전력을 구매한 이프로슈머 중 적어도 하나와 설정된 계약 조건에 따라 중개 수수료에 대한 정산을 수행할 수 있다. 정산 방식 세부 사항은 앞서 본 바와 같다.

그리고, 증빙자료제공부(560)는 전력 거래 증빙 자료를 MI 장치(300), 전력 회사(400), 전력 시장 운영자(500) 측에 제공할 수 있다(S69). 정산부(240)는 중개부(220)에 의해 거래가 체결된 것으로 판단되는 것에 대응하여 또는, 증빙자료 수집부(230)에 의해 거래가 완료된 것으로 판단되는 것에 대응하여, 전력망 사용료 및/또는 중개 수수료를 산출하고, 이를 정산할 수 있다. 전력망 사용료 정산시, 정산부(240)가 직접 또는 MI 장치(300)를 경유하여 전력 회사와 정산할 수 있다.

증빙자료 제공부(250)는 증빙자료 수집부(230)에 의해 수집된 증빙자료를 기초로, 해당 전력 거래에 대한 증빙서를 발급하고 이를 관리할 수 있다. 증빙서는 전력 구매자의 전력 요금을 산정하는 기초자료로 활용될 수 있다. 따라서, 전력 요금 산정시 전력 거래 결과가 반영되게 하기 위해, 정산부(240)는 관리하는 증빙서를 전력회사(400) 또는 전력시장운용자(500)에게 직접 또는 MI 장치(300)를 경유하여 제공할 수 있다. 증빙자료 수집이 완료된 때, 에이전트 장치(200)는 거래가 완료된 것으로 판단할 수 있다. 상술한 방법은 그 순서를 달리하여 수행될 수도 있다. 예를 들어, S67과 S68은 동시에 수행될 수도 있고, 그 순서가 역으로 수행될 수도 있다.

이하, 도 8 내지 도 12를 참고하여 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래 시스템에 대하여 설명한다. 이하에서 앞서 설명된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. 도 8은 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래 시스템의 개략도이다. 도 9는 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래의 예시를 나타낸다. 도 10은 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래에서 정산 방식에 대한 예시를 나타낸다. 도 11은 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래에서 정산 방식에 대한 예시를 나타낸다. 도 12는 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래에서 정산 방식에 대한 예시를 나타낸다.

에이전트 장치(200)는 이프로슈머(100)의 스케줄 정보를 이용하여 각 이프로슈머의 경제성이 최적이 되도록 전력거래를 중개할 수 있다.

에이전트 장치(200)는 관리 대상 이프로슈머(100)의 옵티마이져(optimizer) 역할을 수행할 수 있다.

에이전트 장치(200)는 각 이프로슈머(100)의 정보를 취득하여 발전 및 제어가능부하의 스케줄링을 리스케줄링(rescheduling)하는 과정을 통해 개별 이프로슈머(100)의 경제성이 극대화되도록 할 수 있다. 여기서, 발전은 출력 제어 가능한 분산전원(예를 들어, 연료전지), 출력 제어 불가능한 분산전원(예를 들어, 풍력 발전, 태양광 발전 등)과 에너지 저장 장치의 조합 등 일 수 있다.

이프로슈머 에이전트 장치(200)는 각 이프로슈머(100)로부터 스케줄링 정보(시간대별 발전량 스케줄{..Pg1(T-DT), Pg1(T), Pg1(T+DT)..}, 시간대별 부하예측치{..PL1(T-DT), PL1(T), PL1(T+DT)..}, 시간대별 제어가능부하{..Pl1(T-DT), Pl1(T), Pl1(T+DT)..})를 수집할 수 있다. 이때, 에이전트 장치(200)는 이프로슈머로부터 직접 또는 다른 에이전트 장치(200)를 통해 스케줄링 정보를 수집할 수 있다.

에이전트 장치(200)는 리스케줄링을 하고 T-ΔT시기에 판매자와 구매자에게 판매/구매 금액을 제시하여 인증을 받을 수 있다.

에이전트 장치(200)는 T-2ΔT 또는 기 설정된 시기 내에 제시된 판매/구매 금액에 대해서 판매자와 구매자에게 인증을 받으면 받은 (인증)순서대로 거래를 체결할 수 있다.

에이전트 장치(200)는 이프로슈머 자원의 리스케줄링(rescheduling)을 통한 이프로슈머 간 전력 직거래를 직접 중개할 수 있다.

에이전트 장치(200)는 이프로슈머 자원의 리스케줄링(rescheduling)을 통한 수요반응시장, RTP 등의 전력거래 시장과 전력 거래를 직접 중개할 수 있다.

에이전트 장치(200)는 에이전트 장치 간 정보 교환으로 거래를 중개할 수 있다.

에이전트 장치(200)는 전력 거래 결과를 이용하여 추후 전력요금정산에 사용될 내용을 증빙서를 발급하고 이를 보관할 수 있다. 에이전트 장치(200)는 이 정보를 MI 장치(300), 전력회사(400), 전력시장운용자(500)에게 제공할 수 있다. 거래 증빙서는 위/변조가 불가능한 암호화된 (전자)문서의 형태로 보관될 수 있다. 거래는 계측 기반으로 증빙될 수 있다. 이를 위해, 정밀 계측 기술 및 표준화된 계측 방안이 적용될 수 있다.

도 8을 참조하면, 기본적으로, 전력 거래 시스템은 앞서와 같이, 이프로슈머(100), 에이전트 장치(200), MI 장치(300), 전력회사(400), 전력시장운영자(500)를 포함할 수 있다.

이프로슈머(100)는 전력 거래 정보로서 스케줄링 정보(이프로슈머 각각의 발전 및/또는 부하 계획을 포함하는 정보)를 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다.

에이전트 장치(200)는 기 설정된 주기(예를 들어, 하루마다, 한시간 마다 등)로 전력 거래를 통해 이프로슈머의 경제성이 최적화되도록 이프로슈머 각각의 운영 계획을 리스케줄링 할 수 있다. 에이전트 장치(200)는 이프로슈머를 적어도 2개 선정하고, 전력 거래(부하 제어를 포함함)를 통해, 그 선정된 이프로슈머 각각의 경제성이 최적화되도록 이프로슈머 각각의 운영 계획을 리스케줄링 할 수 있다. 에이전트 장치(200)는 이 같은 리스케줄링 작업을 관리 대상 이프로슈머 전체에 대하여 반복하면서, 전력 거래 결과 경제성이 최고 높은 순서대로 이프로슈머(전력 거래 대상 이프로슈머) 조합 간에 전력 거래를 중개할 수 있다. 이때, 에이전트 장치(200)는 전력 거래 대상 이프로슈머에 리스케줄링 정보를 제공할 수 있다. 리스케줄링 정보 제공시, 판매가격 및 구매가격이 같이 제공될 수 있다. 리스케쥴링 정보 제공시, 전력 판매량과 전력 구매량이 같이 제공될 수도 있다. 이프로슈머 내의 EMS가 자동으로 또는 이프로슈머의 운영자의 조작에 따라 수동으로 전력 거래 대상 이프로슈머가 모두 리스케줄링 정보를 승인하면 해당 전력 거래 대상 이프로슈머 간에 전력 거래가 체결될 수 있다. 전력 거래가 체결된 경우, 전력 거래 대상 이프로슈머는 리스케줄링 정보에 따라 운영될 수 있다.

에이전트 장치(200)는 전력 거래에 대한 증빙서 발급을 위해 필요한 정보를 전력 거래가 체결된 이프로슈머로부터 수집할 수 있다. 예를 들어, 리스케줄링 정보 상의 판매 시간대에 판매 전력량을 전력 계통(이프로슈머를 전기적으로 연결하는 전력망, 운영자가 전력회사일 수 있음)으로 송전하였음을 입증할 수 있는 계측정보를 가상 전력 거래 증빙자료로 에이전트 장치(200)는 이프로슈머로부터 수집할 수 있다. 또는, 전력 거래 내용에 부하 제어가 포함되는 경우, 에이전트 장치(200)는 증빙서 발급을 위해 필요한 정보로서, 부하 제어량에 대한 계측 정보를 수집할 수도 있다.

MI 장치(300)는 전력 시장 운영자로부터 RTP(Real Time Price) 및 DR 정보(Demand Response Information) 등의 시장정보를 제공 받고, 이를 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다. 이때, 에이전트 장치(200)는 RTP를 리스케줄링 정보와 함께 이프로슈머에 제공할 수 있다. 이를 수신한 이프로슈머는 전력시장운영자와 전력거래를 할지 또는 다른 이프로슈머와 전력거래를 할지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, DR 정보를 수신한 에이전트 장치(200)는 이프로슈머에 DR 정보를 제공하여 이프로슈머가 DR 시장에 참여하도록 할 수 있다. 이와 달리, 에이전트 장치(200)가 이프로슈머의 운영을 담당하는 경우, 이프로슈머의 제어를 통해 이프로슈머를 수요 반응 시장에 참여시킬 수 있다.

이하, 직거래 중개 방식에서, 에이전트 장치(200)의 구성요소인 정보 수집부(210), 중개부(220), 증빙자료 수집부(230), 정산부(240), 증빙자료제공부(250)의 기능에 대하여 설명한다.

정보 수집부(210)는 전력 거래 정보를 관리 대상 이프로슈머(100)로부터 수집할 수 있다. 정보 수집부(210)는 전력 거래 정보로서 이프로슈머(100) 각각의 운영 스케줄 정보를 수집할 수 있다. 스케줄링 정보는 시간대별 발전량 스케줄{..Pg1(T-DT), Pg1(T), Pg1(T+DT)..}, 시간대별 부하예측치{..PL1(T-DT), PL1(T), PL1(T+DT)..} 및 시간대별 제어가능부하{..Pl1(T-DT), Pl1(T), Pl1(T+DT)..} 중 어느 하나일 수 있다. 이프로슈머 운영 스케줄은 실시간으로 변동될 수 있으므로 정보 수집부(210)는 실시간으로 이프로슈머 운영 스케줄을 수집할 수 있다.

중개부(220)는 기 설정된 주기(예를 들어, 하루마다, 한시간 마다 등)로 전력 거래를 통해 이프로슈머의 경제성이 최적화되도록 이프로슈머 각각의 운영 계획을 리스케줄링 할 수 있다. 중개부(220)는 이프로슈머를 적어도 2개 선정하고, 전력 거래(발전 제어 및/또는 부하 제어를 포함함)를 통해, 그 선정된 이프로슈머 각각의 경제성이 최적화되도록 이프로슈머 각각의 운영 계획을 리스케줄링 할 수 있다. 중개부(220)는 이 같은 리스케줄링 작업을 관리 대상 이프로슈머 전체에 대하여 반복하면서, 전력 거래 결과 경제성이 최고 높은 것으로 판단되는 이프로슈머(전력 거래 대상 이프로슈머) 조합(상기 조합은 적어도 두 개의 이프로슈머로 구성됨) 간에 전력 거래를 중개할 수 있다. 중개부(220)는 전력 거래 대상 이프로슈머에 리스케줄링 정보를 제공할 수 있다. 리스케줄링 정보 제공 제공시, 판매가격 및 구매가격이 같이 제공될 수 있다. 리스케줄링시 경제성 최적 여부가 판단될 수 있다. 중개부(220)는 관리 대상 이프로슈머 중 전력 거래를 통한 리스케쥴링 결과 경제성이 증가하는 또는 좋아지는 조합을 선정할 수 있다. 이때 상기 선정된 조합에 해당하는 이프로슈머는 전력 거래 대상 이프로슈머다. 중개부(220)는 선정된 전력 거래 대상 이프로슈머에 리스케쥴링 결과를 제공할 수 있다.

도 9는 전력 거래를 위한 리스케줄링의 예시를 나타낸다. 도 9는 이프로슈머 #i와 이프로슈머 #j 간의 전력 거래를 위한 리스케줄링의 예시이다.

도 9에서 Original Scheduling은 중개부(220)가 이프로슈머로부터 수집한 운영 스케줄을 나타내고, Re-Scheduling은 상기 Original Scheduling을 이프로슈머 #i와 이프로슈머 #j 경제성이 최적화되도록 리스케줄링한 것을 나타낸다.

중개부(220)는 전력 요금, 발전 비용 등을 감안하여 이프로슈머 #i와 이프로슈머 #j 간의 이득이 최대가 되도록 리스케쥴링을 할 수 있다.

도 9에서 중개부(220)는 두 이프로슈머의 이득이 최대가 되는 조건이 이프로슈머 #i의 시간대 "4"의 발전량을 시간대 "6"으로 이동(shift)시키고, 이프로슈머 #i의 시간대 "6"에서의 발전량을 이프로슈머 #j에 시간대 "6"에 판매하는 것으로 판단할 수 있다. 도 10을 참고하면, 이 같은 거래를 통해, 이프로슈머 #i의 운영 비용은 "100" 상승하는데 반해 이프로슈머 #j의 운영 비용은 "150" 저감되기 때문에 두 전력 거래를 통해 이득의 최대치로 평가될 수 있는 "50"의 이득이 발생할 수 있다. 여기서의 수치는 기 설정된 단위에 따른 수치일 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 단위는 "원"일 수 있다.

중개부(220)는 전력 거래 대상 이프로슈머 조합을 선정함과 동시에, 거래 가격을 결정할 수 있다. 이때, 거래 가격은 판매자/구매자/에이전트 모두에 이득이 되는 구조에서 결정될 수 있다. 이때, 전력 판매 가격은 "리스케줄링에 따른 운영 비용 차액 + 이득금"일 수 있고, 전력 구매 가격은 "리스케줄링에 따른 운영 비용 차액 - 이득금"일 수 있다. 상기 전력 판매 가격 및 전력 구매 가격을 참고하여, 이프로슈머는 전력 판매 및 구매 여부를 결정할 수 있다.

도 10은 가격 결정 구조의 일 예로, 판매자/구매자의 이득을 우선 결정하는 방식이다. 이때, 판매자/구매자의 이득이 동일하게 결정되는 방식이다.

도 10에서 두 이프로슈머 간의 전력 거래(리스케줄링)를 통한 이득이 "50" 이므로, 균등하게 판매자/구매자에게 "25"씩 이득이 배분될 수 있다.

전력거래에 따른 전력망 사용료 및 중개수수료는 정액 또는 정률 부과 방식으로 부과될 수 있다. 이는 앞서 본 입찰 방식과 유사할 수 있다. 중개수수료는 판매자와 구매자 양측 또는 일측으로부터 징수될 수 있다.

정률 부과 방식에 의하는 경우, 다음의 수학식 5에 따라 전력망 사용료가 부과될 수 있다.

[수학식 5]

전력망 사용료=거래가 체결된 판매 단위 * 단위 전력량 판매 비용 * 망사용료 비율(기 설정된 비율(x1))

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 판매 단위가 100이고, 단위 전력량 판매 비용이 100 원이고, 망사용료 비율이 1% 인 경우, 전력망 사용료는 100원일 수 있다.

정률 부과 방식에 의하는 경우, 다음의 수학식 6에 따라 중개 수수료가 부과될 수 있다.

[수학식 6]

중개 수수료=거래가 체결된 판매 단위 * 단위 전력량 판매 비용 * 중개 수수료 비율(기 설정된 비율(x2))

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 판매 단위가 100이고, 단위 전력량 판매 비용이 100 원이고, 중개 수수료 비율이 1% 인 경우, 중개 수수료는 100원일 수 있다.

이와 달리, 정액 부과 방식에 의하는 경우, 다음의 수학식 7에 따라 전력망 사용료가 산출될 수 있다.

[수학식 7]

전력망 사용료=거래가 체결된 판매 단위*기 설정된 단위 사용액(y1)

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 판매 단위가 100이고, 기 설정된 단위 사용액이 0.01원인 경우, 전력망 사용료는 1원일 수 있다.

정액 부과 방식에 의하는 경우, 다음의 수학식 8에 따라 중개 수수료가 산출될 수 있다.

[수학식 8]

중개 수수료=거래가 체결된 판매 단위*기 설정된 단위 중개 수수료(y2)

위와 달리, 도 11에서와 같이, 판매자/구매자/중개자 동일 이득 방식으로 가격이 결정될 수도 있다.

도 11에서 두 이프로슈머 간 전력 거래를 통해 발생한 이득이 "50"이므로, 판매자/구매자/중개자 모두에게 "50/3"씩 분배될 수 있다. 이때, 전력망 사용료는 앞서 본 정액/정률 부과 방식으로 결정될 수 있고, 전력망 사용료는 중개자가 납부할 수 있다. 그리고, 상기 분배 결과에 따라, 전력 판매 비용과 전력 구매 비용이 결정될 수 있다. 이때, 전력 판매 가격은 "리스케줄링에 따른 운영 비용 차액 + 이득금"일 수 있고, 전력 구매 가격은 "리스케줄링에 따른 운영 비용 차액 - 이득금"일 수 있다.

위와 달리, 도 12에서와 같이, 판매자/구매자 이득이 정액일 수 있다. 그리고, 총 이득금에서 판매자/구매자의 이득을 제한 금액이 중개수수료일 수 있다.

도 12은 전력거래로 인한 이득금이 "50"이고, 판매자와 구매자의 정액 이득금이 "10"인 경우를 예시한다. 이때, 전력망사용료는 정액/정률 부과 방식으로 산정될 수 있다.

중개부(220)는 T-ΔT(여기서, T는 이프로슈머 운영 스케줄에서 리스케쥴링 대상 시간대의 시작 시점)에 리스케줄링 결과를 전력 거래 대상 이프로슈머에 제공할 수 있다. 이때, 중개부(220)는 판매자와 구매자에게 판매/구매 금액을 제시할 수 있다.

중개부(220)는 경제성이 최적이 되는 조합을 형성하는 이프로슈머 모두로부터 T-2ΔT 내에 승인을 받은 경우, 전력 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다. 중개부(220)는 전력 거래 체결 여부를 전력 거래 대상 이프로슈머에 통지할 수 있다.

증빙자료 수집부(230)는 중개부(220)의 중개에 따라 전력 거래가 체결된 이프로슈머 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 증빙자료를 이프로슈머로부터 수집할 수 있다. 예를 들어, 증빙자료는 체결된 전력 거래 조건에 따라 전력을 공급하기로 한 이프로슈머 측의 판매 전력량에 대응한 계측량(여기서의 계측량은 i) 전력망으로 송전한 전력량 ii) 부하 제어량 중 적어도 하나)일 수 있다. 그리고, 증빙자료 수집부(230)는 체결된 전력 거래 조건에 포함된 판매 전력량(판매 전력량은 i) 전력망으로 송전하는 전력량 ii) 부하 제어량 중 적어도 하나)과 전력을 판매하기로 한 이프로슈머가 공급한 전력량이 합치하면 정상적으로 전력 거래 조건에 따른 전력 거래가 완료된 것으로 판단될 수 있다. 여기서 전력을 판매하는 이프로슈머는 부하 제어 및/또는 발전된 전력을 전력망으로 송전하는 형태로 전력 공급을 할 수 있다.

정산부(240)는 증빙자료 제공부(250)에서 전력 거래가 완료되었다고 판단된 경우, 전력 구매 조건과 전력 판매 조건에 의해 발생된 이득금을 정산할 수 있다. 이와 달리, 거래가 체결되었을 때 해당 거래에 따른 이득금을 정산할 수 있다. 상기 증빙 관련 자료를 통해 전력 거래가 정상적으로 이루어지지 않았다고 판단된 경우 예를 들어, 판매 전력량 이하의 전력 만을 송전한 경우 전력 구매자에 손해가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 증빙 관련 자료를 통해 전력 거래가 정상적으로 이루어지지 않았다고 판단된 경우 정산부(240)는 전력 판매자에게 위약금을 부가할 수 있다.

정산부(240)는 이득금 중 기 설정된 부분을 중개 수수료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 판매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금 중 기 설정된 부분을 전력망 사용료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 전력망 사용료가 될 수 있다. 정산부(240)는 전력회사(400)와 전력망 사용료에 대한 정산을 할 수 있다. 정산부(240)는 전력을 판매한 이프로슈머 및 전력을 구매한 이프로슈머 중 적어도 하나와 설정된 계약 조건에 따라 중개 수수료에 대한 정산을 수행할 수 있다.

전력망 사용료 정산시, 정산부(240)가 직접 또는 MI 장치(300)를 경유하여 전력 회사와 정산할 수 있다.

증빙자료 제공부(250)는 증빙자료 수집부(230)에 의해 수집된 증빙자료를 기초로, 해당 전력 거래에 대한 증빙서를 발급하고 이를 관리할 수 있다. 증빙서는 전력 구매자의 전력 요금을 산정하는 기초자료로 활용될 수 있다. 따라서, 전력 요금 산정시 전력 거래 결과가 반영되게 하기 위해, 정산부(240)는 관리하는 증빙서를 전력회사(400) 또는 전력시장운용자(500)에게 직접 또는 MI 장치(300)를 경유하여 제공할 수 있다. 증빙자료 수집이 완료된 때, 에이전트 장치(200)는 거래가 완료된 것으로 판단할 수 있다.

이하, 도 13을 참고하여, 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법에 대하여 설명한다. 이하에서 앞서 설명된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. 이하의 설명에 의해, 앞서 본 구성이 보다 명확해 질 수 있다. 도 13은 직거래 중개 방식 이프로슈머 간 가상 전력 거래 프로세스에 대한 플로우차트이다.

먼저, 정보 수집부(210)는 전력 거래 정보를 관리 대상 이프로슈머(100)로부터 수집할 수 있다(S131). 정보 수집부(210)는 전력 거래 정보로서 이프로슈머(100) 각각의 운영 스케줄 정보를 수집할 수 있다. 스케줄링 정보는 시간대별 발전량 스케줄{..Pg1(T-DT), Pg1(T), Pg1(T+DT)..}, 시간대별 부하예측치{..PL1(T-DT), PL1(T), PL1(T+DT)..} 및 시간대별 제어가능부하{..Pl1(T-DT), Pl1(T), Pl1(T+DT)..} 중 어느 하나일 수 있다. 이프로슈머 운영 스케줄은 실시간으로 변동될 수 있으므로 정보 수집부(210)는 실시간으로 이프로슈머 운영 스케줄을 수집할 수 있다.

중개부(220)는 기 설정된 주기(예를 들어, 하루마다, 한시간 마다 등)로 전력 거래를 통해 이프로슈머의 경제성이 최적화되도록 이프로슈머 각각의 운영 계획을 리스케줄링 할 수 있다(S132). 리스케줄링의 구체적인 사항은 앞서 본 바와 같을 수 있다.

중개부(220)는 리스케줄링을 통해, 전력 거래 대상 이프로슈머를 선정할 수 있다(S133). 여기서, 전력 거래 대상 이프로슈머는 에이전트 장치(200)의 관리 대상 이프로슈머 중 전력 거래를 통해 경제성이 최적이 되는 조합을 의미할 수 있다.

중개부(220)는 S133에서 선정된 전력 거래 대상 이프로슈머에 리스케줄링 정보를 제공할 수 있다(S134). 중개부(220)는 T-ΔT(여기서, T는 이프로슈머 운영 스케줄에서 리스케쥴링 대상 시간대의 시작 시점)에 리스케줄링 결과를 전력 거래 대상 이프로슈머에 제공할 수 있다. 이때, 판매/구매 금액이 같이 제공될 수 있다.

중개부(220)는 경제성이 증가하는 또는 좋아지는 조합을 형성하는 이프로슈머 모두로부터 T-2ΔT 내에 승인을 받은 경우, 전력 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다(S135, S136).

중개부(220)는 경제성이 증가하는 또는 좋아지는 이프로슈머 모두로부터 T-2ΔT 내에 승인을 받지 못한 경우, 전력 거래가 체결되지 않은 것으로 판단할 수 있고 이때, 해당 전력 거래 대상 이프로슈머 각각에 대하여 리스케줄링을 통해 후순위로 경제성이 최적이 되는 조합을 형성하고(S137), 그 조합을 형성하는 이프로슈머에 리스케줄링 정보를 제공할 수 있다(S134).

S135에서 전력 거래 체결 조건을 만족하지 못하는 경우, 순차적으로 후순위를 선택하면서, S137, S134, S135가 반복될 수 있다.

전력 거래가 체결된 것으로 판단되면, 중개부(220)는 전력 거래 체결 결과를 전력 거래 대상 이프로슈머에 통보할 수 있다(S136). 이때, 전력 거래 대상 이프로슈머는 리스케줄링 정보에 따라 이프로슈머를 운영할 수 있다. 여기서, 발전 제어, 부하 제어, 계통 연계 제어 등이 수행될 수 있다.

증빙자료 수집부(230)는 중개부(220)의 중개에 따라 전력 거래가 체결된 이프로슈머 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 증빙자료를 이프로슈머로부터 수집할 수 있고, 정산부(240)는 증빙자료 제공부(250)에서 전력 거래가 완료되었다고 판단된 경우, 전력 구매 조건과 전력 판매 조건에 의해 발생된 이득금을 정산할 수 있다(S138). 이와 달리, 거래가 체결되었을 때 해당 거래에 따른 이득금을 정산할 수 있다.

증빙자료 제공부(250)는 증빙자료 수집부(230)에 의해 수집된 증빙자료를 기초로, 해당 전력 거래에 대한 증빙서를 발급하고 이를 관리할 수 있다. 증빙서는 전력 구매자의 전력 요금을 산정하는 기초자료로 활용될 수 있다. 따라서, 전력 요금 산정시 전력 거래 결과가 반영되게 하기 위해, 정산부(240)는 관리하는 증빙서를 전력회사(400) 또는 전력시장운용자(500)에게 직접 또는 MI 장치(300)를 경유하여 제공할 수 있다(S139).

100: 이프로슈머
200: 에이전트 장치
300: MI 장치
400: 전력회사
500: 전력시장운영자

Claims (36)

1. 복수의 이프로슈머로부터 전력 거래 정보를 수집하는 정보 수집부; 및
   상기 수집된 전력 거래 정보를 사용해 이프로슈머 간 가상 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 중개부를 포함하고,
   상기 복수의 이프로슈머는 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 전기적으로 연결되며,
   상기 중개부의 중개에 따라 가상 전력 거래가 체결된 이프로슈머 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 자료로서, 체결된 가상 전력 거래 조건에 따라 상기 전력 회사가 운영하는 전력망에 공급한 전력에 대한 계측량을 전력을 판매하기로 한 이프로슈머로부터 수집하는 증빙자료 수집부를 더 포함하고,
   상기 증빙자료 수집부는 상기 계측량과 상기 가상 전력 거래에 따른 판매 전력량이 일치하면 상기 가상 전력 거래가 완료된 것으로 판단하고,
   상기 증빙자료 수집부가 상기 가상 전력 거래가 완료되었다고 판단하는 것에 대응하여 상기 중개부에 의해 체결된 가상 전력 거래에 대한 정산을 수행하는 정산부를 더 포함하며,
   상기 정산부는 정률 부과 방식 또는 정액 부과 방식으로, 전력망 사용료를 상기 가상 전력 거래 당사자인 이프로슈머와 정산하며,
   상기 정산부는 정률 부과 방식 또는 정액 부과 방식으로 전력망 운영자인 전력회사와 전력망 사용료에 대한 정산을 수행하며,
   상기 가상 전력 거래가 정상적으로 이루어졌다는 것을 증빙할 수 있는 증빙자료를 전력회사에 제공하는 증빙자료 제공부를 더 포함하며,
   상기 증빙자료는 전력을 판매한 이프로슈머의 판매 전력량, 전력을 구매한 이프로슈머의 구매 전력량을 포함하고,
   상기 전력회사는 상기 증빙자료를 사용해 가상 전력 거래 당사자에 대한 전기 요금을 산정하고,
   상기 가상 전력 거래 당사자인 이프로슈머는 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 연결되며,
   전력 회사는 상기 가상 전력 거래 당사자인 이프로슈머에 상기 전력망을 통해 공급하는 전력에 대한 전기 요금을 부가하며,
   상기 전력 회사는 상기 전기 요금 부가시 상기 가상 전력 거래 당사자에 대한 전기 요금을 가상 전력 거래 사항을 반영하여 재산정하고,
   상기 이프로슈머 측에 설치된 전력 계량기는 상기 전력회사가 운영하는 전력망을 통해 공급 받은 전력량에서 상기 전력회사가 운영하는 전력망으로 공급한 전력을 차감하여 이프로슈머가 상기 전력회사가 운영하는 전력망을 통해 공급 받은 최종 전력량을 산출하고,
   상기 전력 회사는 상기 최종 전력량을 기초로 전기 요금을 부가하며,
   상기 전력 회사는 상기 가상 전력 거래에서 전력을 구매한 이프로슈머의 전기 요금 산정시 상기 전력 계량기를 통해 산출된 상기 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 공급 받은 최종 전력량에서 상기 가상 전력 거래를 통해 상기 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 공급 받은 전력량을 차감한 것을 기준으로 전기 요금을 재산정하고,
   상기 전력 회사는 상기 가상 전력 거래에서 전력을 판매한 이프로슈머의 전기 요금 산정시 상기 전력 계량기를 통해 산출된 상기 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 공급 받은 최종 전력량에서 상기 가상 전력 거래에 따라 상기 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 공급한 전력량을 추가한 것을 기준으로 전기 요금을 재산정하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전력 거래 정보는 전력 판매 조건 및 전력 구매 조건 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 전력 판매 조건은 판매 시간, 판매 전력량 및 판매 가격을 포함하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 전력 구매 조건은 구매 시간, 구매 전력량 및 구매 가격을 포함하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 중개부는 전력 판매 조건과 전력 구매 조건이 합치되는 경우 전력 거래 체결이 가능하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
6. 삭제
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8. 삭제
9. 삭제
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 수집부는 입찰 시간 동안 복수의 이프로슈머로부터 입찰 정보를 수집하고,
    상기 중개부는 상기 수집된 입찰 정보를 사용해 이프로슈머 간 가상 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 입찰 정보는 a) 판매 시간대, 판매 전력량, 전력 판매 입찰 가격 및 b) 구매 시간대, 구매 전력량, 전력 구매 입찰 가격 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 중개부는 전력 판매를 희망하는 이프로슈머가 제안한 입찰 가격과 전력 구매를 희망하는 이프로슈머가 제안한 입찰 가격이 일치하면 거래가 체결되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 중개부는 전력 판매자:전력구매자가 1:n, n:1 및 m:n(m, n은 2 이상의 정수) 중 적어도 하나의 형태로 거래가 체결 가능한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 수집부는 복수의 이프로슈머로부터 스케줄링 정보를 수집하고,
    상기 중개부는 상기 수집된 스케줄링 정보를 리스케줄링하는 것에 의해 전력 거래 대상 이프로슈머를 선정하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 스케줄링 정보는 시간대별 발전량 스케줄, 에너지 저장 장치 스케쥴, 시간대별 부하예측치, 시간대별 제어가능부하 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
16. 제 14 항에 있어서,
    상기 중개부는 기 설정된 주기로 전력 거래를 통해 이프로슈머의 경제성이 최적화되도록 리스케줄링하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
17. 제 14 항에 있어서,
    상기 전력 거래는 발전량 제어, 에너지저장장치 제어 및 부하 제어 중 적어도 하나의 방식을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
18. 제 14 항에 있어서,
    상기 중개부는 상기 리스케줄링 결과를 전력 거래 대상 이프로슈머에 제공하고,
    상기 전력 거래 대상 이프로슈머에 속하는 이프로슈머가 모두 승인한 경우에 한해 전력 거래가 체결된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
19. 에이전트 장치 상의 정보 수집부가 복수의 이프로슈머로부터 전력 거래 정보를 수집하는 단계; 및
    상기 에이전트 장치 상의 중개부가 상기 수집된 전력 거래 정보를 사용해 이프로슈머 간 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 이프로슈머는 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 전기적으로 연결되며,
    상기 에이전트 장치 상의 증빙자료 수집부가 상기 중개부의 중개에 따라 가상 전력 거래가 체결된 이프로슈머 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 자료로서, 체결된 가상 전력 거래 조건에 따라 상기 전력 회사가 운영하는 전력망에 공급한 전력에 대한 계측량을 전력을 판매하기로 한 이프로슈머로부터 수집하는 단계를 더 포함하고,
    상기 증빙자료 수집부는 상기 계측량과 상기 가상 전력 거래에 따른 판매 전력량이 일치하면 상기 가상 전력 거래가 완료된 것으로 판단하고,
    상기 에이전트 장치 상의 정산부가 상기 증빙자료 수집부가 상기 가상 전력 거래가 완료되었다고 판단하는 것에 대응하여 상기 중개부에 의해 체결된 가상 전력 거래에 대한 정산을 수행하는 단계를 더 포함하며,
    상기 정산부는 정률 부과 방식 또는 정액 부과 방식으로, 전력망 사용료를 상기 가상 전력 거래 당사자인 이프로슈머와 정산하며,
    상기 정산부는 정률 부과 방식 또는 정액 부과 방식으로 전력망 운영자인 전력회사와 전력망 사용료에 대한 정산을 수행하며,
    상기 에이전트 장치 상의 증빙자료 제공부가 상기 가상 전력 거래가 정상적으로 이루어졌다는 것을 증빙할 수 있는 증빙자료를 전력회사에 제공하는 단계를 더 포함하며,
    상기 증빙자료는 전력을 판매한 이프로슈머의 판매 전력량, 전력을 구매한 이프로슈머의 구매 전력량을 포함하고,
    상기 전력회사는 상기 증빙자료를 사용해 가상 전력 거래 당사자에 대한 전기 요금을 산정하고,
    상기 가상 전력 거래 당사자인 이프로슈머는 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 연결되며,
    전력 회사는 상기 가상 전력 거래 당사자인 이프로슈머에 상기 전력망을 통해 공급하는 전력에 대한 전기 요금을 부가하며,
    상기 전력 회사는 상기 전기 요금 부가시 상기 가상 전력 거래 당사자에 대한 전기 요금을 가상 전력 거래 사항을 반영하여 재산정하고,
    상기 이프로슈머 측에 설치된 전력 계량기는 상기 전력회사가 운영하는 전력망을 통해 공급 받은 전력량에서 상기 전력회사가 운영하는 전력망으로 공급한 전력을 차감하여 이프로슈머가 상기 전력회사가 운영하는 전력망을 통해 공급 받은 최종 전력량을 산출하고,
    상기 전력 회사는 상기 최종 전력량을 기초로 전기 요금을 부가하며,
    상기 전력 회사는 상기 가상 전력 거래에서 전력을 구매한 이프로슈머의 전기 요금 산정시 상기 전력 계량기를 통해 산출된 상기 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 공급 받은 최종 전력량에서 상기 가상 전력 거래를 통해 상기 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 공급 받은 전력량을 차감한 것을 기준으로 전기 요금을 재산정하고,
    상기 전력 회사는 상기 가상 전력 거래에서 전력을 판매한 이프로슈머의 전기 요금 산정시 상기 전력 계량기를 통해 산출된 상기 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 공급 받은 최종 전력량에서 상기 가상 전력 거래에 따라 상기 전력 회사가 운영하는 전력망을 통해 공급한 전력량을 추가한 것을 기준으로 전기 요금을 재산정하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 전력 거래 정보는 전력 판매 조건 및 전력 구매 조건 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
21. 제 20 항에 있어서,
    상기 전력 판매 조건은 판매 시간, 판매 전력량 및 판매 가격을 포함하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
22. 제 20 항에 있어서,
    상기 전력 구매 조건은 구매 시간, 구매 전력량 및 구매 가격을 포함하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
23. 제 19 항에 있어서,
    전력 판매 조건과 전력 구매 조건이 합치되는 경우, 전력 거래 체결이 가능하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
24. 삭제
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26. 삭제
27. 삭제
28. 제 19 항에 있어서,
    상기 복수의 이프로슈머로부터 전력 거래 정보를 수집하는 단계는
    입찰 시간 동안 복수의 이프로슈머로부터 입찰 정보를 수집하는 단계를 포함하고,
    상기 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계는
    상기 수집된 입찰 정보를 사용해 이프로슈머 간 가상 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
29. 제 28 항에 있어서,
    상기 입찰 정보는 a) 판매 시간대, 판매 전력량, 전력 판매 입찰 가격 및 b) 구매 시간대, 구매 전력량, 전력 구매 입찰 가격 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
30. 제 28 항에 있어서,
    상기 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계는
    전력 판매를 희망하는 이프로슈머가 제안한 입찰 가격과 전력 구매를 희망하는 이프로슈머가 제안한 입찰 가격이 일치하면 거래가 체결되는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
31. 제 28 항에 있어서,
    상기 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계에서,
    전력 판매자:전력구매자가 1:n, n:1 및 m:n(m, n은 2 이상의 정수) 중 적어도 하나의 형태로 거래가 체결 가능한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
32. 제 19 항에 있어서,
    상기 복수의 이프로슈머로부터 전력 거래 정보를 수집하는 단계는
    복수의 이프로슈머로부터 스케줄링 정보를 수집하는 단계를 포함하고,
    상기 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계는
    상기 수집된 스케줄링 정보를 리스케줄링하는 것에 의해 전력 거래 대상 이프로슈머를 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
33. 제 32 항에 있어서,
    상기 스케줄링 정보는 시간대별 발전량 스케줄, 에너지저장장치 스케쥴, 시간대별 부하예측치, 시간대별 제어가능부하 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
34. 제 32 항에 있어서,
    상기 전력 거래 체결 가능 여부를 판단하는 단계는,
    기 설정된 주기로 전력 거래를 통해 이프로슈머의 경제성이 최적화되도록 리스케줄링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
35. 제 32 항에 있어서,
    상기 전력 거래는 발전량 제어, 에너지저장장치 제어 및 부하 제어 중 적어도 하나의 방식을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
36. 제 32 항에 있어서,
    상기 전력 거래 체결 가능 여부를 판다하는 단계는,
    상기 리스케줄링 결과를 전력 거래 대상 이프로슈머에 제공하는 단계,
    상기 전력 거래 대상 이프로슈머에 속하는 이프로슈머가 모두 승인한 경우에 한해 전력 거래가 체결된 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이프로슈머 간 가상 전력 거래 방법.
    
    

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