KR101990462B1 - 분산자원 전력 거래 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 분산 자원 전력 거래 시스템은 수용가의 전력 사용량을 계측하는 유틸리티 사업자 전력 계량기; 상기 수용가 내의 분산자원들의 발전량을 계측하는 분산자원 전력계량기; 상기 분산자원 전력계량기로부터 계측된 발전량 계측 데이터 및 상기 유틸리티사업자 전력 계량기로부터 계측된 데이터를 이용하여, 상기 수용가 내 분산자원들의 계약 발전량 대비 실제 발전량을 산출하는 분산자원 전력 거래장치를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 분산자원 전력 거래 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광, 풍력, 에너지 저장장치, 비상 발전기 등의 소규모 분산자원으로부터 생산되는 전력을 거래할 수 있는 기술에 관한 것이다.
기존 수요자원 거래시장에서 수용가는 부하자원 전력소비 감축을 통하여 전력수급 안정화에 기여한 반면 소규모 분산자원 거래 시장에서의 수용가는 자체 보유하고 있는 태양광, 풍력, ESS, 비상발전기 등의 분산자원을 이용하여 직접 생산한 전력을 유틸리티 그리드를 통해 전력시장에 팔 수 있다.
이와 같은 소규모 분산자원 거래시장에서 수용가의 개별 분산자원 발전량에 대한 계측이 필수이며, 계약 발전량이 유틸리티 그리드로 유입되고 있는지를 확인할 수 있어야 한다.
하지만, 기존의 수요자원 거래시장 환경에서는 유틸리티 사업자 전력계량기의 계측 정보만을 수집 후 고객기준부하 대비 부하자원 전력소비 감축량만을 계산하기 때문에 개별 분산자원에 대한 발전량을 확인할 수가 없었다.
소규모 분산자원에 설치된 전력계량기만을 이용하여 소규모 분산자원 거래시장을 운영할 경우 계약 이행 시점에 수용가 내 분산자원의 발전 전력이 수용가 내 에너지저장장치와 같은 부하장치로 유입되어 실질적으로 유틸리티 사업자 전력망으로 유입되는 전력이 없거나 감소할 수 있으며, 이로 인해 분산자원의 계약 발전량 이행 여부를 소규모 분산자원 전력거래 시장 운영자 입장에서 확인하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 실시예는 유틸리티 사업자의 전력계량기로부터 수집한 수용가 전력사용량 데이터와 수용가 내 개별 분산자원 발전량 계측데이터를 비교하여 허용한계치 이내일 경우 전력 판매금을 정상적으로 지불하고 이행하지 못했을 경우 벌칙금을 부여하기 위한 소규모 분산자원 전력 거래 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 분산 자원 전력 거래 시스템은 수용가의 전력 사용량을 계측하는 유틸리티 사업자 전력 계량기; 상기 수용가 내의 분산자원들의 발전량을 계측하는 분산자원 전력계량기; 상기 분산자원 전력계량기로부터 계측된 발전량 계측 데이터 및 상기 유틸리티사업자 전력 계량기로부터 계측된 데이터를 이용하여, 상기 수용가 내 분산자원들의 계약 발전량 대비 실제 발전량을 산출하는 분산자원 전력 거래장치를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분산자원 전력 거래장치는, 상기 유틸리티 사업자 전력계량기로부터 수집한 수용가 전력사용량 데이터를 활용하여 계산된 수용가 전력소비패턴 및 고객기준부하값과, 상기 분산자원 전력계량기에 의해 계측된 상기 수용가 내 개별 소규모 분산자원들의 발전량 계측 데이터를 동시에 고려하여 상기 분산자원을 중개할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분산자원 전력 거래장치는, 상기 분산자원들의 계약 발전량 대비 실제 발전량을 이용하여 상기 수용가의 계약 이행 여부를 감시할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분산자원 전력 거래장치는, 상기 분산자원들의 계약 발전량 대비 실제 발전량이 허용한계치를 만족하는지를 판단하고, 상기 분산자원들의 계약 발전량 대비 실제 발전량이 허용한계치를 만족하는 경우 해당 분산자원에 대한 판매금을 지불하고, 만족하지 못한 경우 상기 분산자원에 대한 벌칙금을 부여 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수용가 내의 분산자원들의 발전량 계측 데이터를 통합하여 상기 분산자원 전력 거래장치;로 전달하는 계량 데이터 게이트웨이를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유틸리티 사업자 전력 계량기 및 상기 분산자원 전력 계량기의 데이터를 수집 및 관리하는 계량데이터 관리 장치를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분산자원 전력 거래장치는, 관리자가 상기 수용가의 등록 관리, 분산자원 정보, 전력 중개 현황정보를 관리하기 위한 관리자 인터페이스부; 참여자가 상기 수용가의 전력 거래 가입신청, 가입 수용가의 분산자원 등록, 분산자원 전력 입찰 관리를 하기 위한 참여자 인터페이스부; 분산자원 거래를 위한 수용가 부하패턴 분석, 고객기준부하 계산, 분산자원 전력 입찰 및 거래 처리, 전력 판매금 정산 처리를 수행하는 프로세스부; 가입 수용가의 전력 사용량 계측 데이터 및 분산자원 발전량 계측 데이터를 수집하는 계량데이터 수집 인터페이스부를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세스부는, 상기 수용가의 미리 정한 기간 동안의 일별 또는 시간별 전력 사용량 변동치를 분석하여 분산자원 거래 시장 참여 가능 여부를 결정하는 수용가 부하 패턴 분석 처리부; 계약된 분산자원 발전 전력에 대한 계약 이행 시점이전 일정기간에 대한 수용가의 시간대별 평균 부하를 계산하는 고객기준 부하 계산 처리부; 상기 수용가의 분산자원의 등찰, 입찰, 낙찰 프로세스를 통합 관리하는 분산자원 전력입찰 및 거래 처리부; 및 상기 발전량 계측 데이터를 이용하여 계약된 기간 동안의 분산자원 발전량을 계산하는 분산자원 발전량 계산 처리부를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분산자원 전력계량기로부터 수집된 발전량의 합과 수용가 고객기준 부하에서 상기 유틸리티 사업자 전력 계량기의 계량 데이터를 차감한 값을 이용하여 분산자원 전력 판매금의 정산 또는 벌칙금 부여를 결정하는 분산자원 전력 판매금 정산 처리부를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분산자원 전력 판매금 정산 처리부는 상기 분산자원 전력계량기로부터 수집된 발전량의 합과 수용가 고객기준 부하에서 상기 유틸리티 사업자 전력 계량기의 계량 데이터를 차감한 값이 일치하는지를 비교하여, 그 오차가 허용한계치 이내일 경우 분산 자원 전력 판매금을 지불하고 상기 오차가 허용한계치를 벗어나는 경우 벌칙금을 부여 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 계량데이터 수집 인터페이스부는, 상기 유틸리티 사업자 전력 계량기로부터 수용가 전력 사용량 계측 데이터를 수집하는 유틸리티 사업자 계량 데이터 수집부; 및 상기 분산자원 전력 계량기로부터 개별 분산자원 발전량 데이터를 수집하는 수용가 분산자원 계량 데이터 수집부를 포함 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 분산 자원 전력 거래 방법은, 수용가 전력 부하 패턴을 분석하여 분산자원 거래 시장 참여 가능여부를 결정하는 단계; 상기 분산자원 거래 시장에 참여한 수용가의 분산자원 전력계량기를 등록하고 등록된 전력계량기의 계량 데이터를 주기적으로 수집하는 계측 프로세스를 실행하는 단계; 상기 소규모 분산자원 거래시장에 참여하는 수용가의 분산자원의 등찰, 입찰, 낙찰 프로세스를 통합적으로 관리하며, 낙찰된 계약 건에 대한 발전 스케쥴을 등록 관리하는 단계; 상기 분산자원에 대한 계약 이행 시점이전 일정기간에 대한 수용가의 시간대별 평균 부하인 고객 기준 부하 및 전력소비패턴을 산출하는 단계; 유틸리티 사업자 전력 계량기로부터 수용가의 전력 사용량을 계측하고, 분산자원 전력계량기로부터 상기 수용가 내의 분산자원들의 발전량을 계측하는 단계; 및 상기 수용가 전력소비패턴, 고객기준부하, 상기 분산자원 전력계량기에 의해 계측된 상기 수용가 내 개별 소규모 분산자원들의 발전량 계측 데이터를 동시에 고려하여 상기 분산자원 판매금을 정산하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 상기 분산자원 판매금을 정산하는 단계는, 상기 분산자원 전력계량기로부터 수집된 발전량의 합과 수용가 고객기준 부하에서 상기 유틸리티 사업자 전력 계량기의 계량 데이터를 차감한 값을 이용하여 분산자원 전력 판매금의 정산 또는 벌칙금 부여를 결정하여 전력 판매금을 정산할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 결정하여 전력 판매금을 정산하는 단계는, 상기 분산자원 전력계량기로부터 수집된 발전량의 합과 수용가 고객기준 부하에서 상기 유틸리티 사업자 전력 계량기의 계량 데이터를 차감한 값이 일치하는지를 비교하여 그 오차가 허용한계치 이내일 경우, 분산 자원 전력 판매금을 지불하고 상기 오차가 허용한계치를 벗어나는 경우 벌칙금을 부여 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수용가 전력 부하 패턴을 분석하는 단계는, 상기 수용가의 일별 또는 시간별 전력 사용량 변동치를 분석하여, 상기 변동치가 허용 한계치를 만족하는지를 판단하고 그 판단 결과에 따라 상기 수용가의 분산 자원 거래 시장 참여 가능 여부를 결정 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분산자원의 등찰, 입찰, 낙찰 프로세스를 통합 관리하는 단계; 상기 분산자원 중 계약된 분산자원에 대한 발전 스케쥴을 등록 관리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 분산 자원 전력 거래 장치는 관리자가 수용가의 등록 관리, 분산자원 정보, 전력 중개 현황정보를 관리하기 위한 관리자 인터페이스부; 참여자가 상기 수용가의 전력 거래 가입신청, 가입 수용가의 분산자원 등록, 분산자원 전력 입찰 관리를 하기 위한 참여자 인터페이스부;
수용가 전력사용량 데이터를 활용하여 수용가 전력소비패턴을 분석하고 고객기준부하값을 계산하며, 상기 수용가 전력소비패턴 및 고객기준부하값과 상기 수용가 내 개별 소규모 분산자원들의 발전량 계측 데이터를 동시에 고려하여 상기 분산자원을 중개 및 정산 처리를 수행하는 프로세스부; 가입 수용가의 전력 사용량 계측 데이터 및 분산자원 발전량 계측 데이터를 수집하는 계량데이터 수집 인터페이스부를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세스부는, 상기 수용가의 미리 정한 기간 동안의 일별 또는 시간별 전력 사용량 변동치를 분석하여 분산자원 거래 시장 참여 가능 여부를 결정하는 수용가 부하 패턴 분석 처리부; 계약된 분산자원 발전 전력에 대한 계약 이행 시점이전 일정기간에 대한 수용가의 시간대별 평균 부하를 계산하는 고객기준 부하 계산 처리부; 상기 수용가의 분산자원의 등찰, 입찰, 낙찰 프로세스를 통합 관리하는 분산자원 전력입찰 및 거래 처리부; 및 상기 발전량 계측 데이터를 이용하여 계약된 기간 동안의 분산자원 발전량을 계산하는 분산자원 발전량 계산 처리부를 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분산자원 전력계량기로부터 수집된 발전량의 합과 수용가 고객기준 부하에서 상기 유틸리티 사업자 전력 계량기의 계량 데이터를 차감한 값을 이용하여 분산자원 전력 판매금의 정산 또는 벌칙금 부여를 결정하는 분산자원 전력 판매금 정산 처리부를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분산자원 전력 판매금 정산 처리부는 상기 분산자원 전력계량기로부터 수집된 발전량의 합과 수용가 고객기준 부하에서 상기 유틸리티 사업자 전력 계량기의 계량 데이터를 차감한 값이 일치하는지를 비교하여, 그 오차가 허용한계치 이내일 경우 분산 자원 전력 판매금을 지불하고 상기 오차가 허용한계치를 벗어나는 경우 벌칙금을 부여할 수 있다.
본 기술은 홈/빌딩/공장 등의 수용가는 자체 보유한 분산자원 전력을 수요자원 거래시장, 소규모 분산자원 거래시장 및 REC(Renewable Energy Certificate) 시장 등의 다양한 전력거래시장 참여를 통하여 부가가치 수익을 창출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분산자원 전력 거래 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분산자원 전력 거래 장치의 세부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 분산자원 전력 거래 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 분산자원 전력 거래 기술을 적용한 컴퓨터 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분산자원 전력 거래 장치의 세부 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 분산자원 전력 거래 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 분산자원 전력 거래 기술을 적용한 컴퓨터 시스템의 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 가진다. 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 발명은 홈/빌딩/공장 등의 수용가에 설치되어 있는 소규모 분산자원에 대한 발전량을 계측 및 계산하여 전력 거래를 감시 및 중개하기 위하여, 유틸리티 사업자 전력계량기로부터 수집한 수용가 전력사용량 데이터를 활용하여 계산된 수용가 전력소비패턴 및 고객기준부하값과, 수용가 내 개별 소규모 분산자원들의 발전량 계측 데이터를 동시에 고려하여 수용가 내 개별 분산자원의 계약 발전량 대비 실제 발전량을 계산 후 허용한계치 이내일 경우 전력 판매금을 정상적으로 지불하고 이행하지 못했을 경우 벌칙금을 부여하기 위한 기술을 개시한다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분산자원 전력 거래 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 분산자원 전력 거래 시스템은 분산자원 전력 거래 장치(100), 전력 부하 장치(200), 분산자원(310, 320), 분산자원 전력계량기(410, 420), 계량 데이터 게이트웨이(500), 유틸리티 사업자 전력 계량기(600), 계량데이터 관리 장치(700), 유틸리티 사업자 발전원(800)을 포함한다.
분산자원 전력 거래장치(100)는 홈/빌딩/공장 등의 에너지 수용가에서 보유한 분산자원(310, 320)을 타 수용가에게 판매 또는 구매할 수 있도록 중개하고, 계약 이행 여부를 감시하기 위한 유틸리티 사업자가 에너지 수용가의 전력사용량을 계측한다.
전력 부하 장치(200)는 전력을 사용하는 부하 장치를 포함한다.
분산자원(310, 320)은 태양광, 풍력, 에너지 저장장치, 비상 발전기 등의 분산되어 있는 자원을 포함한다.
분산자원 전력계량기(410, 420)는 수용가 내 개별 분산자원의 발전량을 계측한다.
계량 데이터 게이트웨이(500)는 전력 발전 및 소비량 계측 데이터 수집 경로 및 방식에 따라 수용가 내 개별 분산자원 발전량 계측데이터를 통합하여 상기 분산자원 전력 거래장치(100)로 전송한다.
유틸리티 사업자 전력 계량기(600)는 유틸리티 사업자 발전원(800)의 발전량을 계측한다.
계량데이터 관리 장치(700)는 유틸리티 사업자 전력 계량기(600)로부터 주기적으로 수집한 에너지 수용가 전력사용량 계측 데이터를 수집 및 관리한다.
유틸리티 사업자 발전원(800)은 유틸리티 사업자의 발전 자원을 포함한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 분산자원 전력 거래 시스템은 기존의 개별 소규모 분산자원 발전량 계측 데이터만 이용하여 전력거래량으로 인증할 경우 그 발전량을 자체 소비했는지 아니면 유틸리티 사업자 그리드로 계약 발전량을 실제로 공급했는지 확인하기 어려운 문제를 해결하기 위해, 유틸리티 사업자의 전력계량기(600)로부터 수집한 수용가 전력사용량 데이터와 수용가 내 개별 분산자원 발전량 계측데이터를 비교하여 그 오차가 허용한계치 이내일 경우 전력 판매금을 정상적으로 지불하고 이행하지 못했을 경우 벌칙금을 부여한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분산자원 전력 거래 장치의 세부 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 분산자원 전력 거래 장치(100)는 관리자 인터페이스부(110), 참여자 인터페이스부(120), 프로세스부(130), 전력 거래 데이터 저장부(140), 계량데이터 수집 인터페이스부(150), 전력공급 스케줄 및 계량 데이터 저장부(160)를 포함한다.
관리자 인터페이스부(110)는 소규모 분산자원 거래 시장에 참여하는 수용가의 등록을 관리하고, 수용가 내 분산자원 정보, 전력 판매/구매 현황 정보 등을 전력 거래 시장 관리자에게 제공한다.
참여자 인터페이스부(120)는 소규모 분산자원 전력 거래 시장에 참여하여 분산자원 전력을 판매하거나 구매하고자 하는 수용가의 전력 거래 가입 신청, 가입 수용가의 분산자원 등록, 분산자원 전력 입찰 관리, 분산자원 전력 판매 및 구매 정보를 가입한 수용가에게 제공한다.
프로세스부(130)는 소규모 분산자원 전력 거래를 위한 수용가 부하패턴 분석, 고객기준부하 계산, 분산자원 전력 입찰 및 거래 처리, 전력 판매금 정산 처리 기능을 제공한다.
이를 위해, 프로세스부(130)는 수용가 부하패턴 분석처리부(131), 고객 기준 부하 계산 처리부(132), 분산자원 전력 입찰 및 거래 처리부(133), 분산자원 발전량 계산 처리부(134), 분산자원 전력 판매금 정산 처리부(135)를 포함한다.
수용가 부하패턴 분석처리부(131)는 소규모 분산자원 거래 시장에 참여하고자 하는 수용가의 일정기간 동안의 일별, 시간별 전력사용량 변동치를 분석하여 허용한계치 이내인지 계산 후 분산자원 거래 시장 참여 가능여부를 결정한다.
고객 기준 부하 계산 처리부(132)는 계약된 분산자원 발전 전력에 대한 계약 이행 시점이전 일정기간에 대한 수용가의 시간대별 평균 부하를 계산한다.
분산자원 전력 입찰 및 거래 처리부(133)는 소규모 분산자원 거래시장에 참여하는 수용가의 분산자원의 등찰, 입찰, 낙찰 프로세스를 통합적으로 관리한다.
분산자원 발전량 계산 처리부(134)는 수용가 분산자원 전력계량기로부터 수집된 발전량 계측 정보를 이용하여 계약된 기간 동안의 분산자원 발전량을 계산한다.
분산자원 전력 판매금 정산 처리부(135)는 분산자원 전력계량기로부터 수집된 발전량의 합과 수용가의 고객기준부하에서 유틸리티 사업자 전력계량기(600)의 계량 데이터를 뺀 값의 일치 여부를 비교하여 그 오차가 허용한계치 이내일 때 분산자원 전력 판매금을 지불하고, 그렇지 않을 경우에는 벌칙금을 부여한다.
전력 거래 데이터 저장부(140)는 소규모 분산자원 거래 시장에 참여한 수용가 가입 정보, 수용가 분산자원 정보, 분산자원 입찰 및 거래 정보, 판매금 정산 정보를 저장한다.
계량데이터 수집 인터페이스부(150)는 가입 수용가의 전력사용량 계측 데이터 및 분산자원 발전량 계측 데이터를 수집한다.
이를 위해, 계량데이터 수집 인터페이스부(150)는 유틸리티 사업자 계량데이터 수집부(151), 수용가 분산자원 계량데이터 수집부(152)를 포함한다.
유틸리티 사업자 계량데이터 수집부(151)는 유틸리티 사업자 전력계량기(600)로부터 수용가 전력사용량 계측 데이터를 수집한다.
수용가 분산자원 계량데이터 수집부(152)는 수용가의 분산자원 전력계량기(600)로부터 개별 분산자원 발전량 데이터를 수집한다.
전력공급 스케줄 및 계량 데이터 저장부(160)는 가입 수용가의 분산자원 전력 판매 계약 체결에 따른 분산자원 전력 공급 시간 및 전력량 정보를 저장하고, 수용가 전력사용량 계측 데이터 및 분산자원 발전량 계측 데이터를 저장한다.
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 분산자원 전력 거래 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 홈/빌딩/공장 등의 에너지 수용가에서 보유한 분산자원의 발전량을 타 수용가에게 판매 또는 구매할 수 있도록 중개함과 동시에 계약 이행 여부를 감시하기 위한 방법의 바람직한 일실시예이다.
도 3을 참조하면, 분산자원 전력 거래 장치(100)는 유틸리티 사업자 전력계량기(600)로부터 수집한 수용가 전력사용량 데이터를 활용하여 계산된 수용가 전력소비패턴 및 고객기준부하 값과, 수용가 내 개별 소규모 분산자원들의 발전량 계측 데이터를 동시에 고려하여 수용가 내 개별 분산자원의 계약 발전량 대비 실제 발전량을 계산 후 허용한계치 이내일 경우 전력 판매금을 정상적으로 지불하고 이행하지 못했을 경우 벌칙금을 부여한다.
이를 위해, 먼저 분산자원 전력 거래 장치(100)는 소규모 분산자원 거래 시장에 참여하고자 하는 수용가의 수용가 전력부하 패턴을 분석한다(S110). 즉 분산자원 전력 거래 장치(100)는 소규모 분산자원 거래 시장에 참여하고자 하는 수용가의 일별 또는 시간별 전력사용량 변동치를 분석하여 변동치가 허용한계치 이내인지 확인하여 그 결과에 따라 해당 수용가의 분산자원 거래 시장 참여 가능여부를 결정한다. 즉, 전력사용량 변동치가 허용 한계치 이내인 경우 해당 수용가의 분산자원 거래 시장 참여 가능한 것으로 판단한다.
그 후, 분산자원 전력 거래 장치(100)는 분산자원 거래 시장에 참여한 수용가의 분산자원 전력계량기(410)를 등록하고 등록된 전력계량기(410)의 계량 데이터를 주기적으로 수집하는 계측 프로세스를 실행한다(S120).
이어, 분산자원 전력 거래 장치(100)는 소규모 분산자원 거래시장에 참여하는 수용가의 분산자원의 등찰, 입찰, 낙찰 프로세스를 통합적으로 관리하며, 낙찰된 계약 건에 대한 발전 스케쥴을 등록 관리한다(S130).
분산자원 전력 거래 장치(100)는 계약된 분산자원 발전 전력에 대한 계약 이행 시점이전 일정기간에 대한 수용가의 시간대별 평균 부하를 계산하고(S140), 수용가 분산자원 전력계량기(610)로부터 수집된 발전량 계측 정보를 이용하여 판매 계약된 기간의 분산자원 발전량을 계산한다(S150).
이후, 분산자원 전력 거래 장치(100)는 분산자원 전력계량기(410)로부터 수집된 발전량의 합과 수용가의 고객기준부하에서 유틸리티 사업자 전력계량기(600)의 계량 데이터를 뺀 값의 일치 여부를 비교하여 그 오차가 허용한계치 이내일 때 분산자원 전력 판매금을 지불하고, 그렇지 않을 경우에는 벌칙금을 부여한다(S160).
예를 들어 도 3의 과정 S150 및 S160을 구체적으로 설명하면 아래와 같다.
계약 전력의 발전 시점 및 계약 기간 동안의 수용가 내 부하가 10KW이고, 수용가에서 보유하고 있는 분산자원(310, 320)) 2대가 각각 10KW씩을 발전하며, 수용가 내 해당 기간의 실제 전력부하장치(200)의 부하가 10KW일 경우 유틸리티 사업자 계량기(600)를 통해 측정되는 수용가 전력 사용량 계량데이터는 -10KW라고 하자. 이때, 수용가 전력 사용량 계량데이터가 -10KW이면 유틸리티 사업자 그리드로 10KW의 전력이 유입됨을 의미한다.
먼저 분산자원 전력 거래장치(100)는 분산자원(310)과 분산자원(320)의 전력계량기(410, 420)로부터 수집된 발전량의 합과 수용가의 고객기준부하에서 유틸리티 사업자 전력계량기의 계량 데이터를 뺀 값이 일치하는지를 확인함으로써 계약된 전력 발전량에 대한 분산자원(310)과 분산자원(320)의 계약 이행 여부를 검증할 수 있다.
하지만, 실 환경에서는 부하 전력이 수시로 변하고 일정한 값을 유지하기 어렵기 때문에 유틸리티 사업자 전력계량기(600)로부터 수집되는 계량데이터가 일정하지 않고 오차가 발생할 수 있으며, 이를 보완하기 위해 분산자원 전력거래 장치(100)는 실제 발전량과의 오차 허용한계치를 두고 허용한계치 이내일 때 경우에는 분산자원 전력 판매금을 판매자에게 정상적으로 지불하고, 그렇지 않을 경우에는 벌칙금을 부여하는 것을 특징으로 한다.
만약 상기의 일실시예에서 허용한계치가 12KW일 경우에 해당 기간의 실제 부하가 10KW가 아니라 13KW가 되었다고 가정하면 계약 발전량을 충족시키지 못하여 계약을 불이행한 것으로 계산되어 판매금이 정상적으로 지불되지 않는다. 하지만 해당 기간의 실제 부하가 11KW이다면 계약 발전량을 정상적으로 이행한 것으로 판단하여 전력 판매금을 정상적으로 지불한다.
이와 같이 스마트그리드 환경하에서 기존의 수요자원 거래시장 환경에서는 유틸리티 사업자 계량기 계측 정보만을 수집 후 고객기준부하 대비 부하자원 전력소비 감축량만을 계산하기 때문에 개별 분산자원에 대한 발전량을 확인할 수가 없다. 소규모 분산자원에 설치된 전력계량기만을 이용하여 소규모 분산자원 거래시장을 운영할 경우 계약 이행 시점에 수용가 내 분산자원의 발전 전력이 수용가 내 에너지저장장치와 같은 부하장치로 유입되어 실질적으로 유틸리티 사업자 전력망으로 유입되는 전력이 없거나 감소할 수 있으며, 이로 인해 분산자원의 계약 발전량 이행 여부를 소규모 분산자원 전력거래 시장 운영자 입장에서 확인하기 어려울 수 있다.
이에, 본 발명은 홈/빌딩/공장 등의 수용가에 설치되어 있는 소규모 분산자원에 대한 발전량을 계측 및 계산하여 전력 거래를 감시 및 중개하기 위하여, 유틸리티 사업자 전력계량기로부터 수집한 수용가 전력사용량 데이터을 활용하여 계산된 수용가 전력소비패턴 및 고객기준부하 값과, 수용가 내 개별 소규모 분산자원들의 발전량 계측 데이터를 동시에 고려하여 수용가 내 개별 분산자원의 계약 발전량 대비 실제 발전량을 계산 후 허용한계치 이내일 경우 전력 판매금을 정상적으로 지불하고 이행하지 못했을 경우 벌칙금을 부여함으로써 홈/빌딩/공장 등의 수용가는 자체 보유한 분산자원 전력을 수요자원 거래시장, 소규모 분산자원 거래시장 및 REC(Renewable Energy Certificate) 시장 등의 다양한 전력거래시장 참여를 통하여 부가가치 수익을 창출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소규모 분산자원 전력 거래 기술을 적용한 컴퓨터 시스템의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 분산자원 전력 거래 장치
200: 전력 부하 장치
310, 320: 분산자원
410, 420: 분산자원 전력 계량기
500: 계량 데이터 게이트웨이
600: 유틸리티 사업자 전력계량기
700: 계량 데이터 관리 장치
800: 유틸리티 사업자 발전원
200: 전력 부하 장치
310, 320: 분산자원
410, 420: 분산자원 전력 계량기
500: 계량 데이터 게이트웨이
600: 유틸리티 사업자 전력계량기
700: 계량 데이터 관리 장치
800: 유틸리티 사업자 발전원
Claims (19)
- 수용가의 전력 사용량을 계측하는 유틸리티 사업자 전력 계량기;
상기 수용가 내의 분산자원들의 발전량을 계측하는 분산자원 전력계량기;
상기 분산자원 전력계량기로부터 계측된 발전량 계측 데이터 및 상기 유틸리티사업자 전력 계량기로부터 계측된 데이터를 이용하여, 상기 수용가 내 분산자원들의 계약 발전량 대비 실제 발전량을 산출하는 분산자원 전력 거래장치;
를 포함하고,
상기 분산자원 전력 거래 장치는
상기 유틸리티 사업자 전력계량기로부터 수집한 수용가 전력사용량 데이터를 활용하여 계산된 수용가 전력소비패턴 및 고객기준부하값과, 상기 분산자원 전력계량기에 의해 계측된 상기 수용가 내 개별 소규모 분산자원들의 발전량 계측 데이터를 동시에 고려하여 상기 분산자원을 중개 및 정산 처리를 수행하고,
상기 분산자원 전력계량기로부터 수집된 발전량의 합과 수용가 고객기준 부하에서 상기 유틸리티 사업자 전력 계량기의 계량 데이터를 차감한 값이 일치하는지를 비교하여, 그 오차가 기설정된 허용한계치 이내의 값을 만족하는지를 판단하고, 상기 기설정된 허용한계치 이내의 값을 만족하는 경우 해당 분산자원에 대한 판매금을 지불하고, 만족하지 못한 경우 상기 분산자원에 대한 벌칙금을 부여하는 것을 특징으로 하는 분산 자원 전력 거래 시스템. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 분산자원 전력 거래장치는,
상기 분산자원들의 계약 발전량 대비 실제 발전량을 이용하여 상기 수용가의 계약 이행 여부를 감시하는 것을 특징으로 하는 분산 자원 전력 거래 시스템. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 수용가 내의 분산자원들의 발전량 계측 데이터를 통합하여 상기 분산자원 전력 거래장치;로 전달하는 계량 데이터 게이트웨이
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 자원 전력 거래 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 유틸리티 사업자 전력 계량기 및 상기 분산자원 전력 계량기의 데이터를 수집 및 관리하는 계량데이터 관리 장치
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 자원 전력 거래 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 분산자원 전력 거래장치는,
관리자가 상기 수용가의 등록 관리, 분산자원 정보, 전력 중개 현황정보를 관리하기 위한 관리자 인터페이스부;
참여자가 상기 수용가의 전력 거래 가입신청, 가입 수용가의 분산자원 등록, 분산자원 전력 입찰 관리를 하기 위한 참여자 인터페이스부;
분산자원 거래를 위한 수용가 부하패턴 분석, 고객기준부하 계산, 분산자원 전력 입찰 및 거래 처리, 전력 판매금 정산 처리를 수행하는 프로세스부;
가입 수용가의 전력 사용량 계측 데이터 및 분산자원 발전량 계측 데이터를 수집하는 계량데이터 수집 인터페이스부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 자원 전력 거래 시스템. - 청구항 7에 있어서,
상기 프로세스부는,
상기 수용가의 미리 정한 기간 동안의 일별 또는 시간별 전력 사용량 변동치를 분석하여 분산자원 거래 시장 참여 가능 여부를 결정하는 수용가 부하 패턴 분석 처리부;
계약된 분산자원 발전 전력에 대한 계약 이행 시점이전 일정기간에 대한 수용가의 시간대별 평균 부하를 계산하는 고객기준 부하 계산 처리부;
상기 수용가의 분산자원의 등찰, 입찰, 낙찰 프로세스를 통합 관리하는 분산자원 전력입찰 및 거래 처리부; 및
상기 발전량 계측 데이터를 이용하여 계약된 기간 동안의 분산자원 발전량을 계산하는 분산자원 발전량 계산 처리부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 자원 전력 거래 시스템. - 삭제
- 삭제
- 청구항 8에 있어서,
상기 계량데이터 수집 인터페이스부는,
상기 유틸리티 사업자 전력 계량기로부터 수용가 전력 사용량 계측 데이터를 수집하는 유틸리티 사업자 계량 데이터 수집부; 및
상기 분산자원 전력 계량기로부터 개별 분산자원 발전량 데이터를 수집하는 수용가 분산자원 계량 데이터 수집부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 자원 전력 거래 시스템. - 분산 자원 전력 거래 장치의 분산 자원 전력 거래 방법에 있어서,
프로세서부가, 수용가 전력 부하 패턴을 분석하여 분산자원 거래 시장 참여 가능여부를 결정하는 단계;
참여자 인터페이스부가, 상기 분산자원 거래 시장에 참여한 수용가의 분산자원 전력계량기를 등록하고 계량데이터 수집 인터페이스부가, 등록된 전력계량기의 계량 데이터를 주기적으로 수집하는 계측 프로세스를 실행하는 단계;
프로세서부가, 상기 분산자원 거래시장에 참여하는 수용가의 분산자원의 등찰, 입찰, 낙찰 프로세스를 통합적으로 관리하며, 낙찰된 계약 건에 대한 발전 스케쥴을 등록 관리하는 단계;
프로세서부가, 상기 분산자원에 대한 계약 이행 시점이전 일정기간에 대한 수용가의 시간대별 평균 부하인 고객 기준 부하 및 전력소비패턴을 산출하는 단계;
계량데이터 수집 인터페이스부가, 유틸리티 사업자 전력 계량기로부터 수용가의 전력 사용량을 계측하고, 분산자원 전력계량기로부터 상기 수용가 내의 분산자원들의 발전량을 계측하는 단계; 및
프로세서부가, 상기 수용가 전력소비패턴, 고객기준부하, 상기 분산자원 전력계량기에 의해 계측된 상기 수용가 내 개별 소규모 분산자원들의 발전량 계측 데이터를 동시에 고려하여 분산자원 판매금을 정산하는 단계
를 포함하고,
상기 분산자원 판매금을 정산하는 단계는
상기 분산자원 전력계량기로부터 수집된 발전량의 합과 수용가 고객기준 부하에서 상기 유틸리티 사업자 전력 계량기의 계량 데이터를 차감한 값이 일치하는지를 비교하여, 그 오차가 기설정된 허용한계치 이내의 값을 만족하는지를 판단하고, 상기 기설정된 허용한계치 이내의 값을 만족하는 경우 해당 분산자원에 대한 판매금을 지불하고, 만족하지 못한 경우 상기 분산자원에 대한 벌칙금을 부여하는 것을 특징으로 하는 분산 자원 전력 거래 방법. - 삭제
- 삭제
- 청구항 12에 있어서,
상기 수용가 전력 부하 패턴을 분석하는 단계는,
상기 수용가의 일별 또는 시간별 전력 사용량 변동치를 분석하여, 상기 변동치가 허용 한계치를 만족하는지를 판단하고 그 판단 결과에 따라 상기 수용가의 분산 자원 거래 시장 참여 가능 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 분산 자원 전력 거래 방법. - 관리자가 수용가의 등록 관리, 분산자원 정보, 전력 중개 현황정보를 관리하기 위한 관리자 인터페이스부;
참여자가 상기 수용가의 전력 거래 가입신청, 가입 수용가의 분산자원 등록, 분산자원 전력 입찰 관리를 하기 위한 참여자 인터페이스부;
수용가 전력사용량 데이터를 활용하여 수용가 전력소비패턴을 분석하고 고객기준부하값을 계산하며, 상기 수용가 전력소비패턴 및 고객기준부하값과 상기 수용가 내 개별 소규모 분산자원들의 발전량 계측 데이터를 동시에 고려하여 상기 분산자원을 중개 및 정산 처리를 수행하는 프로세스부;
가입 수용가의 전력 사용량 계측 데이터 및 분산자원 발전량 계측 데이터를 수집하는 계량데이터 수집 인터페이스부; 및
분산자원 전력계량기로부터 수집된 발전량의 합과 수용가 고객기준 부하에서 유틸리티 사업자 전력 계량기의 계량 데이터를 차감한 값이 일치하는지를 비교하여, 그 오차가 기설정된 허용한계치 이내의 값을 만족하는지를 판단하고, 상기 기설정된 허용한계치 이내의 값을 만족하는 경우 해당 분산자원에 대한 판매금을 지불하고, 만족하지 못한 경우 상기 분산자원에 대한 벌칙금을 부여하는 분산자원 전력 판매금 정산 처리부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 자원 전력 거래 장치. - 청구항 16에 있어서,
상기 프로세스부는,
상기 수용가의 미리 정한 기간 동안의 일별 또는 시간별 전력 사용량 변동치를 분석하여 분산자원 거래 시장 참여 가능 여부를 결정하는 수용가 부하 패턴 분석 처리부;
계약된 분산자원 발전 전력에 대한 계약 이행 시점이전 일정기간에 대한 수용가의 시간대별 평균 부하를 계산하는 고객기준 부하 계산 처리부;
상기 수용가의 분산자원의 등찰, 입찰, 낙찰 프로세스를 통합 관리하는 분산자원 전력입찰 및 거래 처리부; 및
상기 발전량 계측 데이터를 이용하여 계약된 기간 동안의 분산자원 발전량을 계산하는 분산자원 발전량 계산 처리부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 자원 전력 거래 장치. - 삭제
- 삭제
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Legal Events
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