KR102063383B1 - 분산 자원 통합 관리 시스템 및 방법 - Google Patents
분산 자원 통합 관리 시스템 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102063383B1 KR102063383B1 KR1020170178697A KR20170178697A KR102063383B1 KR 102063383 B1 KR102063383 B1 KR 102063383B1 KR 1020170178697 A KR1020170178697 A KR 1020170178697A KR 20170178697 A KR20170178697 A KR 20170178697A KR 102063383 B1 KR102063383 B1 KR 102063383B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- distributed resource
- distributed
- data
- generation
- generation amount
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 48
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000007726 management method Methods 0.000 claims description 58
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S50/00—Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
- Y04S50/10—Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Economics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 시스템은 분산 자원 발전기와 통신하여 상기 분산 자원의 발전량에 관한 발전 데이터를 수집하는 분산 자원 중개 기기, 상기 분산 자원의 발전 데이터를 표준화하여 저장하는 통합 데이터베이스, 자체 분석 엔진을 이용하여 상기 분산 자원의 발전 데이터를 분석하여 상기 분산 자원의 발전량 예측 정보를 산출하는 빅데이터 분석 모듈, 예지 정비 알고리즘을 통해 상기 분산 자원 발전기의 고장 여부를 검출하는 분산 자원 고장 검출 모듈, 및 상기 분산 자원의 상기 발전 데이터와 상기 발전량 예측 정보를 수집하여 상기 분산 자원을 모니터링하고, 전력 거래를 수행하는 에너지 관리 모듈을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 분산 자원의 통합 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
IT 기술 및 스마트 그리드(smart grid) 기술의 발전에 따라 에너지 관리 시스템(energy management system, EMS) 기술은 분산 자원 모니터링 뿐만 아니라 에너지 저장 시스템(energy storage system, ESS) 제어, 빌딩 에너지 관리(building-EMS), 공장 에너지 관리(factory-EMS) 등 산업 전반의 에너지 효율화 기술로 고도화되고 있다.
특히, 신재생 에너지의 유지 및 관리를 위해 태양광 발전, 풍력 발전, 연료전지 발전 등의 분산 자원은 SCADA(supervisory control and data acquisition) 시스템을 적용하여 원격 관리 및 제어에 활용하고 있다.
기존의 SCADA 기술은 제한된 통신 네트워크 내에서 모니터링 및 시퀀스 제어가 이루어졌기 때문에 원격 통합 관제에 한계가 있었으며, 현장 관리 요원의 제어가 수반된 제어 시스템을 활용하여 사업의 운영 비용이 많이 소모되는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 각각의 운영 기능 및 플랫폼을 모듈화함으로써 분산 자원의 통합적인 운영을 용이하게 하고 사업의 운영 비용을 저감할 수 있는 분산 자원 통합 관리 시스템 및 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 시스템은 분산 자원 발전기와 통신하여 상기 분산 자원의 발전량에 관한 발전 데이터를 수집하는 분산 자원 중개 기기, 상기 분산 자원의 발전 데이터를 표준화하여 저장하는 통합 데이터베이스, 자체 분석 엔진을 이용하여 상기 분산 자원의 발전 데이터를 분석하여 상기 분산 자원의 발전량 예측 정보를 산출하는 빅데이터 분석 모듈, 예지 정비 알고리즘을 통해 상기 분산 자원 발전기의 고장 여부를 검출하는 분산 자원 고장 검출 모듈, 및 상기 분산 자원의 상기 발전 데이터와 상기 발전량 예측 정보를 수집하여 상기 분산 자원을 모니터링하고, 전력 거래를 수행하는 에너지 관리 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 방법은 분산 자원 발전기와 통신하여 상기 분산 자원의 발전량에 관한 발전 데이터를 수집하는 단계, 상기 분산 자원의 발전 데이터를 표준화하고 저장하는 단계, 자체 분석 엔진을 이용하여 상기 분산 자원에 대한 발전 데이터를 분석하여 발전량 예측 정보를 산출하는 단계, 및 상기 분산 자원의 상기 발전 데이터와 상기 발전량 예측 정보를 수집하여 상기 분산 자원을 모니터링하고, 전력 거래를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 시스템 및 방법에 의하면, 분산 자원의 통합적인 운영을 용이하게 하고 사업의 운영 비용을 저감할 수 있는 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 중개 기기를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 데이터베이스를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 모듈을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 고장 검출 모듈을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 모듈을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 시스템이 전력 거래 중개 사업을 수행하는 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 중개 기기를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 데이터베이스를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 모듈을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 고장 검출 모듈을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 모듈을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 시스템이 전력 거래 중개 사업을 수행하는 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해 상세히 설명하고자 한다. 본 문서에서 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 문서에 개시되어 있는 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 다양한 실시 예들은 여러 가지 형태로 실시될 수 있으며 본 문서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성 요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 여기서, 분산 자원 통합 관리 시스템은 가상 발전소(Virtual Power Plant, VPP)의 통합 운영 플랫폼을 통해 신재생 에너지의 분산 자원 보유 사업자(고객)를 모집하고, 전력 시장 운영 사업자(KPX)와 전력 중개를 수행하는 시스템이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 시스템(100)은 분산 자원 중개 기기(110), 통합 데이터베이스(120), 빅데이터 분석 모듈(130), 분산 자원 고장 검출 모듈(140), 및 에너지 관리 모듈(150)을 포함할 수 있다.
분산 자원 중개 기기(110)는 분산 자원 발전기와 통신하여 분산 자원의 발전량에 관한 발전 데이터를 수집할 수 있다. 여기서, 분산 자원이란 신재생 에너지(예를 들면, 태양광 에너지, 풍력 에너지, 지력 에너지, 파력 에너지 및 바이오 에너지 등), 수요 반응 자원(Demand Response, DR), 에너지 저장 시스템(ESS), 열병합 발전기(CHP), 및 연료 전지 등의 분산되어 있는 소규모의 에너지 자원일 수 있다. 또한, 발전 데이터는 분산 자원들의 실시간 발전량 정보, 분산 자원 발전기의 센싱 데이터(예를 들면, 전압/전류, 온도, 압력 등), 및 각 분산 자원 부근의 기상 데이터 등을 포함할 수 있다.
통합 데이터베이스(120)는 분산 자원의 발전 데이터를 표준화하여 저장할 수 있다. 또한, 통합 데이터베이스(120)에 저장되어 있는 발전 데이터는 인증된 사용자만이 접근할 수 있도록 가상 사설망(Virtual Private Network, VPN) 기술 등을 이용하여 보안을 유지하도록 할 수 있다.
빅데이터 분석 모듈(130)은 자체 분석 엔진을 이용하여 분산 자원의 발전 데이터를 분석하여 분산 자원의 발전량 예측 정보를 산출할 수 있다. 이 때, 발전량 예측에는 분산 자원의 발전량에 영향을 주는 기상 데이터, 분산 자원 발전 설비 조건에 관한 정보, 및 과거 발전량 데이터 등을 이용할 수 있다.
분산 자원 고장 검출 모듈(140)은 예지 정비 알고리즘을 통해 분산 자원 발전기의 고장 여부를 검출할 수 있다. 이 때, 분산 자원 고장 검출 모듈(140)은 분산 자원 중개 기기(110)를 통해 실시간으로 분산 자원 발전기의 센싱 데이터를 검출하여, 이들 데이터 중 일부라도 미리 설정되어 있는 오차 범위를 벗어난 경우에 발전기의 고장을 미리 예측할 수 있다.
에너지 관리 모듈(150)은 분산 자원 중개 기기(110)로부터 수신한 분산 자원의 발전 데이터와 빅데이터 분석 모듈(130)을 통해 산출된 발전량 예측 정보를 수집하여 분산 자원을 지속적으로 모니터링 할 수 있다. 또한, 에너지 관리 모듈(150)은 모니터링한 정보에 기초하여 전력 시장에 참여하여 전력 거래를 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 중개 기기를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 중개 기기(110)는 IOT 통신 장치(111)와 분산형 발전기 인터페이스(112)를 각각 포함할 수 있다. 또한, 분산 자원 중개 기기(110)는 분산 자원 통합 관리 시스템이 중개하는 신재생 발전 사업자의 분산 자원 발전기의 보유 수에 대응하여 복수 개로 구비될 수 있다.
분산 자원 중개 기기(110)는 IoT 통신 장치(111)를 통해 분산 자원 발전기와 통신하여 각각의 분산 자원의 발전량에 대한 데이터를 실시간으로 수집할 수 있다. 또한, 분산 자원 중개 기기(110)는 분산형 발전기에 대한 인터페이스(112)를 포함하여 분산 자원의 발전량에 관한 발전 데이터를 실시간으로 통합 데이터베이스(120)에 전달할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 시스템(100)은 IoT 통신 기술을 이용한 분산 자원 중개 기기(110)를 구비함으로써, 기존의 폐쇄된 통신 네트워크 안에서만 활용되었던 스카다(SCADA) 시스템과 비교하여 운영 범위가 광범위해지므로 전국 단위의 전력 중개 사업의 시행이 가능해지며, IoT 전용 요금제를 통해 비용도 절감할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 데이터베이스를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 데이터베이스(120)는 표준화 인터페이스(121), VPN 보안 기능부(122), RESTful API 기능부(123)를 포함할 수 있다.
이 때, 통합 데이터베이스(120)는 클라우드(Cloud) 서버로 구성될 수 있으며, 표준화 인터페이스(121)를 통해 분산 자원 중개 기기(110)로부터 수신한 분산 자원의 발전 데이터의 구조와 형식 등을 표준화할 수 있다.
VPN 보안 기능부(122)는 가상 사설망 기술을 적용하여 인증된 사용자만이 접근할 수 있도록 발전 데이터의 보안을 유지할 수 있다. 또한, RESTful API 기능부(123)는 네트워크의 데이터에 관한 인덱스를 제공함으로써 인증된 사용자에 대하여 빅데이터 분석 모듈, 분산 자원 고장 검출 모듈 등의 내부 운영 모듈 간의 정보 배분을 효율적으로 수행할 수 있다.
즉, 기존에 IDC(International Data Center)에서 관리하던 통합 서버에서 벗어나 클라우드 서버를 이용하여, 다른 운영 모듈과의 효율적인 데이터 공유를 통해 운영 속도의 향상 및 투자 비용 절감을 기대할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 모듈을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 빅데이터 분석 모듈(130)은 빅데이터 분석 엔진(131)과 데이터 인터페이스(132)를 포함할 수 있다.
빅데이터 분석 엔진(131)은 기상 데이터를 수집하고, 클라우드 통합 데이터베이스(120)로부터 수신한 기상 데이터 및 분산 자원의 발전량에 관한 데이터를 통계적으로 분석함으로써 분산 자원의 발전량에 대한 예측을 수행할 수 있다. 기상 데이터란, 예를 들면 일조량, 풍속/풍향, 지열 온도, 파고/파향에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 발전량 예측에 관한 빅데이터 분석 정보는 데이터 인터페이스(132)를 통해 에너지 관리 모듈(150)에 제공할 수 있다.
이와 같이, 전력 중개 사업자는 분산 자원의 발전량 예측에 빅데이터 분석을 활용하여 오차율을 감소시킴으로써, 예측에 대한 인센티브를 확보하고 전력 거래 중개 사업의 사업성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 고장 검출 모듈을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 고장 검출 모듈(140)은 예지 정비 수행부(141)와 데이터 인터페이스(142)를 포함할 수 있다.
예지 정비 수행부(141)는 분산 자원 중개 기기(110)에서 수신한 분산 자원 발전기에 관한 발전 데이터, 즉 센싱 데이터를 통해 예지 정비 알고리즘을 수행하는 기능을 할 수 있다. 예를 들면, 실시간으로 분산 자원의 센싱 데이터를 감시하여, 분산 자원의 출력이 일정 범위 이상 저하되거나 전압 및 전류 등 신호가 허용 오차를 벗어나는 경우에 분산 자원 발전기에 대한 고장을 미리 예측 및 진단할 수 있다.
데이터 인터페이스(142)는 예지 정비 수행부(141)에서 예지 정비 알고리즘을 통해 검출한 분산 자원의 고장 진단 정보를 에너지 관리 모듈에 실시간으로 전달할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 모듈을 나타내는 도면이다. 여기서, 에너지 관리 모듈(150)은 분산 자원에 대한 발전량 데이터, 분산 자원의 발전량 예측 정보, 및 분산 자원 발전기의 고장 여부에 대한 검출 정보를 이용하여, 신재생 에너지의 유지 보수 관리(O&M) 업무 및 전력 거래의 중개 업무를 수행할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 관리 모듈(150)은 자원 모니터링부(151), 발전량 예측부(152), 및 전력 거래부(153)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 자원 모니터링부(151)는 클라우드 통합 데이터베이스(120)에서 표준화한 분산 자원의 발전량 데이터를 통해, 분산 자원의 발전량 변화를 지속적으로 감시할 수 있다. 발전량 예측부(152)는 빅데이터 분석 모듈(130)로부터 분산 자원의 발전량을 예측에 관한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 전력 거래부(153)는 자원 모니터링부(151)의 발전량 감시 정보와 발전량 예측부(152)의 발전량 예측 정보를 이용하여, 전력 시장에 참여하여 전력 입찰 거래를 수행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 시스템이 전력 거래 중개 사업을 수행하는 것을 나타내는 도면이다.
분산 자원 통합 관리 시스템(100)은 상술한 바와 같이, 분산 자원 중개 기기(110), 통합 데이터베이스(120), 빅데이터 분석 모듈(130), 분산 자원 고장 검출 모듈(140), 및 에너지 관리 모듈(150)을 포함한다. 도 1과 동일한 구성에 대해서는 자세한 설명은 생략한다.
분산 자원 통합 관리 시스템(100)은 신재생 에너지의 발전 사업자(고객)에 대하여, 클라우드 웹에 기반한 실시간 모니터링(210), 분산 자원 발전소의 운영 및 정산 정보 수집(220), 분산 자원 발전소의 원격 기기 관리(230), 및 REC 거래 대행(240)의 업무를 수행할 수 있다.
먼저, 클라우드 웹에 기반한 실시간 모니터링(210)은 전술한 바와 같이, 클라우드 서버에 기반한 통합 데이터베이스(120)를 통해 분산 자원 발전소의 발전량 등의 발전 데이터를 실시간으로 감시하는 것이다. 또한, 기상 정보 등을 이용하여 분산 자원의 발전량에 대한 예측도 함께 수행할 수 있다.
분산 자원 발전소의 운영 및 정산 정보 업무(220)의 경우, 분산 자원 발전소 마다의 발전량 운영 상황 및 거래 실적에 따라 정산 처리를 수행하는 것이다. 이 때, 전력 거래를 통한 거래 금액과 수수료 등을 함께 정산하고, 예측 발전량과 실제 발전량의 차이가 예측 범위에 포함되는 경우에는 예측에 대한 인센티브 또한 정산하도록 할 수 있다.
분산 자원 발전소의 원격 기기 관리(230)는 분산 자원 발전기 각각에 대해 발전 설비 정보에 기초하여 유지 및 보수 관리를 수행하는 것이다. 여기서, 발전 설비 정보란 발전 설비 제품 정보, 발전 효율 정보, 설치 위치 정보, 선로 손실 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 분산 자원의 발전 기기로부터 수신한 센싱 데이터를 통해 분산 자원 발전기의 고장 여부에 대한 진단도 수행할 수 있다.
REC 거래 대행(240)은 신재생 에너지 공급인증서(Renewable Energy Certificate, REC)에 대한 거래를 대신하여 수행하는 것이다. 여기서, 신재생 에너지 공급 인증서는 500MW 이상의 발전 설비 용량을 갖는 발전 사업자가 의무적으로 신재생 에너지를 발전하면 정부에서 지급하는 신재생 에너지 의무 발전에 대한 인증서를 말한다. 즉, 신재생 에너지 발전 사업자는 분산 자원 통합 관리 시스템(100)을 통해 다른 대형 발전 사업자와 신재생 에너지 공급인증서 에 대한 거래를 수행할 수 있게 된다.
한편, 분산 자원 통합 관리 시스템(100)은 전력 시장 운영 사업자(300)에 대하여, 전력 시장의 운영 계획 내에 신재생 에너지의 발전량을 포함(310), 발전 자원에 대한 운영 및 정산(320), 수요 자원에 대한 운영 및 정산(330), 및 REC 거래 및 정산(340)의 업무를 수행할 수 있다.
특히, 전력 시장의 운영 계획에 신재생 에너지의 발전량을 포함(310)하여, 신재생 에너지 발전 사업자(200)가 신재생 에너지를 통한 발전량 공급을 촉진하도록 할 수 있다.
발전 자원에 대한 운영 및 정산(320)에서는 전력 시장에서 신재생 에너지, 즉 태양광 에너지, 풍력 에너지, 지열 에너지 등의 발전에 대한 전력 거래를 수행하고, 발전 거래 금액과 수수료 등의 정산을 수행할 수 있다.
수요 자원에 대한 운영 및 정산(330)의 경우, 수요 반응 자원(DR)에 대하여 발전량 관리와 거래의 정산 처리를 하는 것이다. 여기서, 수요 반응 자원은 빌딩, 제철소, 아파트 등과 같은 전력 수요자와의 사전 계약에 의해, 미리 설정된 조건에 따라 정해진 양만큼 전력 사용을 강제적으로 감축하여 확보한 전력 자원, 전력 수요자 측에서 절약하여 축적한 전력 자원, 또는 미리 설계된 수요반응 프로그램에 따라 적어도 하나의 전력 수요자를 관리하여 전력 자원을 확보할 수 있는 수요 관리 사업자를 포함할 수 있다. 분산 자원 통합 관리 시스템(100)은 이와 같은 수요 반응 자원에 대한 발전량 관리와 거래 금액의 정산을 수행할 수 있다.
REC 거래 및 정산(340)의 경우, 전술한 바와 같이 신재생 에너지 발전 사업자(200)가 제공하는 신재생 에너지 공급인증서(REC)를 대형 발전 사업자와 연결하여 거래 대행 업무를 수행하고, 그에 따른 거래 금액을 정산 처리하는 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 방법은 분산 자원 발전기와 통신하여 분산 자원의 발전량에 관한 발전 데이터를 수집하는 단계(S110), 분산 자원의 발전 데이터를 표준화하고 저장하는 단계(S120), 자체 분석 엔진을 이용하여 분산 자원에 대한 발전 데이터를 분석하여 발전량 예측 정보를 산출하는 단계(S130), 및 분산 자원의 발전 데이터와 발전량 예측 정보를 수집하여 분산 자원을 모니터링하고, 전력 거래를 수행하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
먼저, 분산 자원 중개 기기를 통해 신재생 에너지 발전 사업자가 구비하고 있는 분산 자원 발전기와 통신을 하여 현재 분산 자원의 발전량에 관한 발전 데이터를 수집한다(S110). 이 때, IoT 통신 기술을 통해 발전 데이터를 실시간으로 수신하도록 할 수 있다.
그리고 통합 데이터베이스에서 분산 자원의 발전량에 대한 발전 데이터를 표준화하여 저장한다. 여기서, 가상 사설망을 통해 분산 자원의 발전 데이터에 대한 보안을 유지하고, RESTful API 기술을 이용하여 내부 모듈에 정보를 제공할 수 있다.
다음으로, 분산 자원에 대한 발전 데이터를 빅데이터 분석을 통해 분산 자원 발전량의 예측 정보를 산출할 수 있다(S130). 즉, 분산 자원의 발전량에 대한 통계적인 빅데이터 분석을 통해 분산 자원의 발전량 예측을 수행한다. 이 때, 빅데이터 분석 모듈은 추가로 기상 데이터를 활용하여, 발전량 예측량을 보다 정확하게 계산할 수 있다.
현재 분산 자원의 발전량에 대한 실시간 발전 데이터와 발전량 예측 정보를 이용하여, 전력 시장에 참여함으로써 전력 거래를 수행할 수 있다(S140). 이 때, 전력 중개 사업자는 분산 자원의 실제 발전량과 예측 발전량의 오차율을 예측 범위 이내로 조정함으로써 예측에 대한 인센티브를 확보할 수 있다.
또한, 예지 정비 알고리즘을 통해 상기 분산 자원 발전기의 고장 여부를 검출하는 단계를 추가로 포함하여, 실시간으로 분산 자원의 고장을 진단함으로써 분산 자원의 유지와 보수를 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 자원 통합 관리 시스템 및 방법에 의하면, 분산 자원의 통합적인 운영을 용이하게 하고 사업의 운영 비용을 저감할 수 있는 효과를 달성할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 분산 자원 통합 관리 시스템 110: 분산 자원 중개 기기
111: IoT 통신 장치 112: 분산형 발전기 인터페이스
120: 통합 데이터베이스 121: 표준화 인터페이스
122: VPN 보안 기능부 123: RESTful API 기능부
130: 빅데이터 분석 모듈 131: 빅데이터 분석 엔진
132: 데이터 인터페이스 140: 분산 자원 고장 검출 모듈
141: 예지 정비 수행부 142: 데이터 인터페이스
150: 에너지 관리 모듈 151: 자원 모니터링부
152: 발전량 예측부 153: 전력 거래부
200: 신재생 에너지 발전 사업자
210: 클라우드 웹기반 실시간 모니터링 220: 발전소 운영/정산 정보 230: 발전소 원격 기기 관리 240: REC 거래 대행 300: 전력 시장 운영 사업자
310: 전력 시장 운영 계획 내 신재생 에너지 발전량 포함
320: 발전 자원 운영 및 정산 330: 수요 자원 운영 및 정산
340: REC 거래 및 정산
111: IoT 통신 장치 112: 분산형 발전기 인터페이스
120: 통합 데이터베이스 121: 표준화 인터페이스
122: VPN 보안 기능부 123: RESTful API 기능부
130: 빅데이터 분석 모듈 131: 빅데이터 분석 엔진
132: 데이터 인터페이스 140: 분산 자원 고장 검출 모듈
141: 예지 정비 수행부 142: 데이터 인터페이스
150: 에너지 관리 모듈 151: 자원 모니터링부
152: 발전량 예측부 153: 전력 거래부
200: 신재생 에너지 발전 사업자
210: 클라우드 웹기반 실시간 모니터링 220: 발전소 운영/정산 정보 230: 발전소 원격 기기 관리 240: REC 거래 대행 300: 전력 시장 운영 사업자
310: 전력 시장 운영 계획 내 신재생 에너지 발전량 포함
320: 발전 자원 운영 및 정산 330: 수요 자원 운영 및 정산
340: REC 거래 및 정산
Claims (9)
- 분산 자원 발전기와 통신하여 상기 분산 자원의 발전량에 관한 발전 데이터 및 상기 분산 자원 발전기에 대한 센싱 데이터를 수집하는 분산 자원 중개 기기;
상기 분산 자원의 발전 데이터를 표준화하여 저장하는 통합 데이터베이스;
자체 분석 엔진을 이용하여 기상 데이터, 분산 자원 발전 설비 조건에 관한 정보 및 과거 발전량 데이터를 포함하는 상기 분산 자원의 발전 데이터를 분석하여 상기 분산 자원의 발전량 예측 정보를 산출하는 빅데이터 분석 모듈;
예지 정비 알고리즘을 통해 상기 분산 자원 발전기의 고장 여부를 검출하는 분산 자원 고장 검출 모듈; 및
상기 분산 자원의 상기 발전 데이터와 상기 발전량 예측 정보를 수집하여 상기 분산 자원을 모니터링하고, 전력 거래를 수행하는 에너지 관리 모듈을 포함하며,
상기 분산 자원 고장 검출 모듈은 상기 센싱 데이터 중 일부가 미리 설정된 오차 범위를 벗어나는지 여부를 판단함으로써 상기 분산 자원 발전기의 고장을 예측하고,
상기 에너지 관리 모듈은 예측 발전량과 실제 발전량의 차이가 미리 설정된 예측 범위에 포함되는 경우에는 예측에 대한 인센티브를 정산하고, 신재생 에너지 공급인증서(Renewable Energy Certificate, REC)에 대한 거래를 수행하는 분산 자원 통합 관리 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 분산 자원 중개 기기는 상기 분산 자원 발전기로부터 상기 발전 데이터를 실시간으로 전달받기 위한 IoT 통신 모듈을 포함하는 분산 자원 통합 관리 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 통합 데이터베이스는 클라우드 서버로 구성되는 분산 자원 통합 관리 시스템. - 청구항 3에 있어서,
상기 통합 데이터베이스는 상기 발전 데이터의 보안을 수행하기 위한 가상 사설망(VPN)을 포함하는 분산 자원 통합 관리 시스템. - 청구항 3에 있어서,
상기 통합 데이터베이스는 RESTful API 방식을 이용하여 상기 발전 데이터를 제공하는 분산 자원 통합 관리 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 에너지 관리 모듈은 상기 발전 데이터, 상기 발전량 예측 정보, 및 상기 고장 여부에 대한 검출 정보를 이용하여, 신재생 에너지의 유지 보수 관리(O&M) 업무 및 전력 거래의 중개 업무를 수행하는 분산 자원 통합 관리 시스템. - 분산 자원 발전기와 통신하여 상기 분산 자원의 발전량에 관한 발전 데이터 및 상기 분산 자원 발전기에 대한 센싱 데이터를 수집하는 단계;
상기 분산 자원의 발전 데이터를 표준화하고 저장하는 단계;
자체 분석 엔진을 이용하여 기상 데이터, 분산 자원 발전 설비 조건에 관한 정보 및 과거 발전량 데이터를 포함하는 상기 분산 자원에 대한 발전 데이터를 분석하여 발전량 예측 정보를 산출하는 단계;
상기 분산 자원의 상기 발전 데이터와 상기 발전량 예측 정보를 수집하여 상기 분산 자원을 모니터링하고, 전력 거래를 수행하는 단계; 및
예지 정비 알고리즘을 통해 상기 분산 자원 발전기의 고장 여부를 검출하는 단계;
예측 발전량과 실제 발전량의 차이가 미리 설정된 예측 범위에 포함되는 경우에는 예측에 대한 인센티브를 정산하는 단계; 및
신재생 에너지 공급인증서에 대한 거래를 수행하는 단계를 포함하며,
상기 분산 자원 발전기의 고장 여부를 검출하는 단계는 상기 센싱 데이터 중 일부가 미리 설정된 오차 범위를 벗어나는지 여부를 판단함으로써 상기 분산 자원 발전기의 고장을 예측하는 분산 자원 통합 관리 방법. - 청구항 7에 있어서,
상기 발전 데이터, 상기 발전량 예측 정보, 및 상기 고장 여부에 대한 검출 정보를 이용하여, 신재생 에너지의 유지 보수관리(O&M) 업무 및 전력 거래 중개 업무를 수행하는 단계를 더 포함하는 분산 자원 통합 관리 방법. - 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170178697A KR102063383B1 (ko) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 분산 자원 통합 관리 시스템 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170178697A KR102063383B1 (ko) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 분산 자원 통합 관리 시스템 및 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190076688A KR20190076688A (ko) | 2019-07-02 |
| KR102063383B1 true KR102063383B1 (ko) | 2020-02-11 |
Family
ID=67258139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170178697A KR102063383B1 (ko) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 분산 자원 통합 관리 시스템 및 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102063383B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220150662A (ko) * | 2021-05-04 | 2022-11-11 | 한국남동발전 주식회사 | 기상데이터를 활용한 유지보수역무 스케쥴링 시스템 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111291983A (zh) * | 2020-01-21 | 2020-06-16 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种标准化新能源并网数据分析系统 |
| KR102459915B1 (ko) * | 2020-05-19 | 2022-10-27 | 주식회사 에이셉 | 비상용 발전기 원격 모니터링 시스템 |
| KR102573999B1 (ko) * | 2021-04-26 | 2023-09-04 | 태웅이엔에스 주식회사 | 분산 전원의 통합 모니터링 시스템 |
| KR102697411B1 (ko) | 2021-11-11 | 2024-08-22 | 주식회사 커넥티드 | 딥러닝 모델을 이용한 분산 자원의 통합관리 시스템 및 방법 |
| KR20230068658A (ko) | 2021-11-11 | 2023-05-18 | 주식회사 커넥티드 | 연계된 딥러닝 모델들을 이용한 분산 자원의 통합관리 시스템 및 방법 |
| KR102492456B1 (ko) * | 2021-11-23 | 2023-01-27 | 가나이엔지 주식회사 | 전력량 예측 기반 분산자원 중개거래 플랫폼 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101791902B1 (ko) * | 2016-05-10 | 2017-10-31 | 재단법인차세대융합기술연구원 | 스마트 그리드 환경에서 분산자원 거래중개를 위한 소규모 분산자원 전력거래 활성화장치 및 방법 |
-
2017
- 2017-12-22 KR KR1020170178697A patent/KR102063383B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101791902B1 (ko) * | 2016-05-10 | 2017-10-31 | 재단법인차세대융합기술연구원 | 스마트 그리드 환경에서 분산자원 거래중개를 위한 소규모 분산자원 전력거래 활성화장치 및 방법 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 박희정 외 3인. 다수의 마이크로그리드 사업자가 활용 가능한 분산발전 자원 관리 시스템 개발. 대한전기학회 학술대회 논문집, pp89~93(2016.05) 1부.* |
| 최종우 외 2인. 전력망 연계형 마이크로그리드 최적운영을 위한 분산에너지자원 에너지관리시스템. 한국통신학회논문지, 42(4), pp932~938(2017.04) 1부.* |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220150662A (ko) * | 2021-05-04 | 2022-11-11 | 한국남동발전 주식회사 | 기상데이터를 활용한 유지보수역무 스케쥴링 시스템 |
| KR102593165B1 (ko) * | 2021-05-04 | 2023-10-24 | 한국남동발전 주식회사 | 기상데이터를 활용한 유지보수역무 스케쥴링 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190076688A (ko) | 2019-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102063383B1 (ko) | 분산 자원 통합 관리 시스템 및 방법 | |
| Li et al. | A review of the applications of fuel cells in microgrids: opportunities and challenges | |
| Li et al. | Edge-cloud computing systems for smart grid: state-of-the-art, architecture, and applications | |
| US7930070B2 (en) | System, method, and module capable of curtailing energy production within congestive grid operating environments | |
| KR102544181B1 (ko) | 디지털 트윈 기반의 분산 자원 및 전력 계통 운영 계획 시스템 및 운영 계획 방법 | |
| Sulaeman et al. | Quantification of storage necessary to firm up wind generation | |
| US20040158360A1 (en) | System and method of energy management and allocation within an energy grid | |
| Panda | Intelligent data analysis for sustainable smart grids using hybrid classification by genetic algorithm based discretization | |
| US12046907B2 (en) | Multi-layer architecture for control of distributed energy resources | |
| CN113169708A (zh) | 太阳能发电平衡控制系统及方法 | |
| Manoharan et al. | An Intellectual Energy Device for Household Appliances Using Artificial Neural Network | |
| Cioara et al. | An overview of digital twins application in smart energy grids | |
| Maadani et al. | Analysis of demand-side business opportunities in Iran, as a digital transformation perspective | |
| CN114706732A (zh) | 光伏电站运行数据的监测方法及装置 | |
| Lim et al. | Bibliography review on applications of correlation analysis in power system operation and planning | |
| Xiang et al. | A preliminary study of power system reliability considering cloud service reliability | |
| Aıroboman | Reliability Assessment of Power System Network: A Detailed Review | |
| Cali et al. | Applications of artificial intelligence in the energy domain | |
| Wu | Research on power marketing information management strategy in smart grid environment | |
| Akpojedje et al. | A survey of smart grid systems on electric power distribution network and its impact on reliability | |
| Liasi et al. | Smart Grid vs. Intelligent Grid; Artificial Intelligence Takes the Power System to the Next Level | |
| KR102691608B1 (ko) | 디지털트윈 기반 융복합형 마을단위 마이크로그리드 운영 시스템 및 방법 | |
| Hur et al. | An Enhanced Short-term Forecasting of Wind Generating Resources based on Edge Computing in Jeju Carbon-Free Islands | |
| Zhao et al. | Research on Distributed Renewable Energy Power Measurement and Operation Control Based on Cloud-Edge Collaboration | |
| Craciunescu et al. | Integration of a Solar Panel in Power Microgrid via Internet of Things. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |