KR102148579B1 - Electric power trading system between electric power system and district heating system, and electric power trading method using the same - Google Patents

Electric power trading system between electric power system and district heating system, and electric power trading method using the same Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템은 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어하는 전력거래 서버를 포함하며, 상기 전력거래 서버는, 전력계통의 전력계통 정보를 수집하는 전력계통 정보 수집부, 집단에너지계통의 집단에너지계통 정보를 수집하는 집단에너지계통 정보 수집부, 그리고 상기 전력계통 정보와 상기 집단에너지계통 정보를 이용해 전력계통의 운전조건 변화 또는 집단에너지계통의 운전조건 변화를 분석하고, 상기 전력계통의 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화에 대응하여 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어하는 제어부를 포함한다. 이를 통해서, 본 발명은 전력계통의 제약조건 및 변동성 전원으로 인한 전력계통의 주파수 변화를 최소화하고, 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하며, 전력계통의 예비력을 확보하는 효과를 제공한다.The power transaction system of the power system and the collective energy system according to the present invention includes a power transaction server that controls power transactions between the power system and the collective energy system, and the power transaction server collects power system information of the power system. A power system information collection unit, a collective energy system information collection unit that collects collective energy system information of the collective energy system, and changes in operating conditions of the power system or operating conditions of the collective energy system using the power system information and the collective energy system information And a control unit that analyzes the change and controls a power transaction between the power system and the collective energy system in response to a change in an operating condition of the power system or a change in an operating condition of the collective energy system. Through this, the present invention provides an effect of minimizing the frequency change of the power system due to the constraint conditions of the power system and the variable power supply, solving the power supply and demand imbalance problem of the power system, and securing the reserve power of the power system.

Description

전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템 및 이를 이용한 전력 거래 방법{ELECTRIC POWER TRADING SYSTEM BETWEEN ELECTRIC POWER SYSTEM AND DISTRICT HEATING SYSTEM, AND ELECTRIC POWER TRADING METHOD USING THE SAME}Electric power trading system between the power system and the collective energy system, and the power trading method using the same {ELECTRIC POWER TRADING SYSTEM BETWEEN ELECTRIC POWER SYSTEM AND DISTRICT HEATING SYSTEM, AND ELECTRIC POWER TRADING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템 및 이를 이용한 전력 거래 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power trading system for a power system and a collective energy system, and a power trading method using the same.

전력시스템은 전력을 안정적으로 공급할 수 있도록 계통주파수를 일정하게 유지시키고 전력수급 불균형을 최소화여야 한다. 그리고, 전력시스템은 전력계통에 필요한 예비력을 적절하게 확보하여야 하며, 과도 안정도 및 전압 안정도 등과 같은 전력계통의 제약조건을 고려해서 전력계통을 상시, 지속적으로 안정되게 운영할 필요가 있다. 이러한 전력계통에 연계된 발전기들은 발전기의 증감발 속도, 최소 기동시간 및 정지시간 등의 제약조건을 가지고 있다.The power system must keep the grid frequency constant and minimize the power supply and demand imbalance so that power can be stably supplied. In addition, the power system must properly secure the reserve power required for the power system, and it is necessary to operate the power system at all times and continuously stably in consideration of the constraints of the power system such as transient stability and voltage stability. Generators connected to these power systems have constraints such as increase/deceleration speed, minimum starting time and stopping time of the generator.

기존의 전력계통은 발전기의 제약조건을 충족시키기 위해서 발전 비용 순으로 발전기들에 출력을 배분하지 못하는 어려움이 있다. 또한, 기존의 전력계통은 전력계통의 제약조건을 충족시켜 전력계통을 안정적으로 운영하거나 계통에 필요한 예비력을 확보하기 위해서, 발전 단가가 낮은 발전기들의 출력을 줄이면서 발전 단가가 높은 발전기들을 구동해야만 하는 어려움이 있다.The existing power system has a difficulty in distributing output to generators in the order of generation cost in order to meet the constraints of the generator. In addition, in order to stably operate the power system by satisfying the constraints of the power system or to secure the reserve power required for the system, the existing power system must drive generators with high power generation costs while reducing the output of generators with low power generation costs. There are difficulties.

그리고, 최근에는 화석 연료 고갈과 에너지난으로 신재생 에너지원의 비중이 전세계적으로 꾸준히 증가하고 있다. 하지만, 신재생 에너지원과 같은 변동성 전원은 기후 및 날씨 등에 따라 발전기의 출력이 결정되는 에너지원들로 이뤄져 있어 발전원들의 출력 제어가 어려우며, 순간적으로 발생하는 출력 변동성으로 인해 전력수급의 불균형을 초래한다. And, recently, the proportion of renewable energy sources has been steadily increasing worldwide due to the depletion of fossil fuels and energy shortages. However, since variable power sources such as renewable energy sources are composed of energy sources whose output of the generator is determined according to climate and weather, it is difficult to control the output of the power generation sources, and an imbalance in power supply and demand is caused by the momentary output fluctuations. do.

또한, 변동성 전원의 발전 특성은 기존의 발전기와 달라 계통의 관성 에너지와 응동 자원 감소를 야기한다. 이러한 변동성 전원은 전력계통에 동기화되어 있지 않아 기존의 발전원을 대체하여 계통에 투입될 시에 계통의 관성을 저하시키기 때문에, 계통에 전력수급 불균형에 따른 주파수 변화가 더욱 크게 나타난다. In addition, the power generation characteristic of the variable power source is different from that of the conventional generator, causing the system's inertial energy and response resources to decrease. Since such a volatile power source is not synchronized with the power system, it replaces the existing power generation source and reduces the inertia of the system when it is put into the system. Therefore, the frequency change due to the power supply and demand imbalance appears more in the system.

이러한 전력계통의 특성상 변동성 전원의 출력 변동성에 의한 문제는 더욱 크게 나타날 것이므로, 미래 전력계통의 전력수급 안정성을 위한 대책이 시급한 실정이다.Due to the characteristics of the power system, the problem caused by the fluctuation in the output of the volatile power supply will appear even greater, and therefore, a measure for the stability of power supply and demand in the future power system is urgently needed.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in this background are prepared to enhance an understanding of the background of the invention, and may include matters not known in the prior art to those of ordinary skill in the field to which this technology belongs.

본 발명은 전력계통의 제약조건 및 변동성 전원으로 인한 전력계통의 주파수 변화를 최소화하고, 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하며, 전력계통에 필요한 예비력을 확보할 수 있는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템 및 이를 이용한 전력 거래 방법을 제안하고자 한다.The present invention minimizes the frequency change of the power system due to the constraints and fluctuating power of the power system, solves the power supply and demand imbalance problem of the power system, and secures the reserve power necessary for the power system. I would like to propose a power trading system and a power trading method using the same.

본 발명의 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템은 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어하는 전력거래 서버를 포함하며, 상기 전력거래 서버는, 전력계통의 전력계통 정보를 수집하는 전력계통 정보 수집부, 집단에너지계통의 집단에너지계통 정보를 수집하는 집단에너지계통 정보 수집부, 그리고 상기 전력계통 정보와 상기 집단에너지계통 정보를 이용해 전력계통의 운전조건 변화 또는 집단에너지계통의 운전조건 변화를 분석하고, 상기 전력계통의 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화에 대응하여 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어하는 제어부를 포함한다.The power transaction system of the power system and the collective energy system of the present invention includes a power transaction server that controls the power transaction between the power system and the collective energy system, and the power transaction server includes power for collecting power system information of the power system. A system information collection unit, a collective energy system information collection unit that collects collective energy system information of the collective energy system, and changes in the operating conditions of the power system or the operating conditions of the collective energy system using the power system information and the collective energy system information And a control unit for controlling a power transaction between the power system and the collective energy system in response to a change in an operating condition of the power system or a change in an operating condition of the collective energy system.

상기 전력거래 서버는, 상기 전력계통의 전력계통 관리 서버와 상기 집단에너지계통의 집단에너지계통 관리 서버 사이에 배치되어 상기 전력계통의 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화를 분석할 수 있다.The power transaction server is disposed between the power system management server of the power system and the collective energy system management server of the collective energy system to analyze changes in operating conditions of the power system or changes in operating conditions of the collective energy system. .

상기 전력거래 서버는, 상기 전력계통 정보와 상기 집단에너지계통 정보를 기초로 상기 전력계통의 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화에 따른 전력계통의 안정성 및 집단에너지계통의 안정성을 분석하고, 상기 전력계통의 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화에 따른 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 분석하며, 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통의 안정성 및 경제성을 기초로 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통의 최적 운전 방안을 도출할 수 있다.The power transaction server analyzes the stability of the power system and the stability of the collective energy system according to the change in operating conditions of the power system or the change in operating conditions of the collective energy system based on the power system information and the collective energy system information, and , Analyzing the economic feasibility of the power system and the collective energy system according to the change in operating conditions of the power system or the change in the operating conditions of the collective energy system, and based on the stability and economics of the power system and the collective energy system, the power It is possible to derive an optimal operation plan for the system and the collective energy system.

상기 전력거래 서버는, 전력계통의 계통주파수를 감지하고, 상기 계통주파수를 기초로 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어할 수 있다.The power transaction server may detect a system frequency of a power system, and control a power transaction between the power system and the collective energy system based on the system frequency.

상기 전력거래 서버는, 상기 계통주파수가 증가하는 경우, 상기 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 상기 집단에너지계통에서 소모하도록 요청하며, 상기 잉여전력을 소모한 대가를 보상하도록 제어할 수 있다.When the system frequency increases, the power transaction server requests that the collective energy system consumes excess power generated in the power system or surplus power expected to be over-produced in the power system, and consumes the surplus power. It can be controlled to compensate for one price.

상기 전력거래 서버는, 상기 계통주파수가 감소하는 경우, 상기 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 요청하며, 상기 전력계통에 전력을 공급한 대가를 보상하도록 제어할 수 있다.When the system frequency decreases, the power transaction server requests to supply the power generated by the collective energy system to the power system, and controls to compensate for the price of supplying power to the power system.

상기 전력거래 서버는, 상기 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 상기 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하며, 상기 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 상기 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 상기 집단에너지계통에 공급하도록 요청하며, 상기 잉여전력을 소모한 대가를 보상하도록 제어할 수 있다.The power transaction server analyzes the power supply and demand information of the power system to predict the power supply and demand imbalance of the power system, and when the power supply of the power system is greater than the power demand, excess power or power produced by the power system It is possible to request to supply surplus power expected to be over-produced in the system to the collective energy system, and control to compensate for the cost of consuming the surplus power.

상기 전력거래 서버는, 상기 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 작은 경우, 상기 전력계통의 전력수급을 안정적으로 유지시키도록 상기 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 요청하며, 상기 전력계통에서 전력을 공급받은 대가를 보상하도록 제어할 수 있다.The power transaction server, when the power supply of the power system is less than the power demand, requests to supply the power generated by the collective energy system to the power system to stably maintain the power supply and demand of the power system, and the It can be controlled to compensate for the cost of receiving power from the power system.

상기 전력거래 서버는, 발전기의 발전효율 또는 램프레이트 특성을 향상시키도록 열 생산 장치에서 생산된 열에너지 또는 고온수를 상기 발전기에 제공하도록 요청하며, 상기 열에너지 또는 상기 고온수를 공급받은 대가를 보상하도록 제어할 수 있다.The power transaction server requests to provide the generator with thermal energy or hot water produced by a heat production device to improve power generation efficiency or ramp rate characteristics of the generator, and compensate for the cost of receiving the thermal energy or the hot water. Can be controlled.

상기 전력거래 서버는, 상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동을 분석하고, 상기 변동성 전원의 출력이 증가하여 상기 전력계통의 전력공급이 전력수요를 초과하는 경우, 상기 전력계통의 초과생산전력을 상기 집단에너지계통에 공급하도록 요청하며, 상기 초과생산전력을 소모한 대가를 보상하도록 제어할 수 있다.The power transaction server analyzes the fluctuation of the output of the variable power connected to the power system, and when the power supply of the power system exceeds power demand due to an increase in the output of the variable power supply, the excess production power of the power system Is requested to be supplied to the collective energy system, and control may be performed to compensate for the consumption of the excess production power.

상기 전력거래 서버는, 상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동량 또는 변동성 전원의 출력 변동에 대응하여 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동 속도를 분석하고, 상기 변동성 전원의 출력이 감소하여 전력계통의 전력공급이 전력수요 보다 작고, 상기 전력계통에 연계된 발전기들의 응동량 또는 응동속도가 상기 전력수요를 충족시키지 못하는 경우, 상기 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 요청하며, 상기 전력계통에서 전력을 공급받은 대가를 보상하도록 제어할 수 있다.The power transaction server may additionally generate power in response to an amount of response that generators linked to the power system can generate additionally or changes in the output of the variable power source in order to respond to output fluctuations of the variable power linked to the power system. When the response speed is analyzed and the power supply of the power system is smaller than the power demand due to the decrease in the output of the variable power supply, and the response amount or response speed of the generators connected to the power system does not meet the power demand, the It is possible to request to supply the power produced by the collective energy system to the power system, and control to compensate for the cost of receiving power from the power system.

상기 전력거래 서버는, 상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동을 분석하고, 상기 변동성 전원의 출력이 증가하여 상기 전력계통의 전력공급이 전력수요를 초과하는 경우, 상기 전력계통의 초과생산전력을 상기 집단에너지계통에서 소모하도록 제어하며, 상기 변동성 전원의 출력이 감소하여 전력계통의 전력공급이 전력수요 보다 작은 경우, 상기 전력계통으로부터 상기 초과생산전력을 공급받아 소모하는 상기 집단에너지계통의 전력소모량 또는 열생산량을 감소시키도록 제어할 수 있다.The power transaction server analyzes the fluctuation of the output of the variable power connected to the power system, and when the power supply of the power system exceeds power demand due to an increase in the output of the variable power supply, the excess production power of the power system Is controlled to be consumed by the collective energy system, and when the power supply of the power system is less than the power demand due to the decrease in the output of the variable power supply, the power of the collective energy system is consumed by receiving the excess production power from the power system. It can be controlled to reduce consumption or heat production.

상기 전력거래 서버는, 전력계통의 예비력량 정보를 분석하고, 상기 전력계통에 필요한 예비력량을 확보하도록 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 요청할 수 있다.The power transaction server may analyze information on a reserve power amount of the power system and request a power transaction between the power system and the collective energy system to secure the reserve power amount required for the power system.

본 발명의 전력계통의 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 방법은 전력계통의 전력계통 정보를 수집하는 단계, 상기 전력계통 정보를 기초로 전력계통의 운전조건 변화를 분석하는 단계, 그리고 상기 전력계통의 운전조건 변화에 대응하여 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어하는 단계를 포함하며, 상기 전력계통의 운전조건의 변화는, 전력계통의 주파수 정보, 전력계통의 전력수급 정보, 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동 정보, 또는 상기 전력계통의 예비력량 정보 중 적어도 하나를 포함한다.The method of trading power between the power system and the collective energy system of the power system of the present invention includes the steps of collecting power system information of the power system, analyzing changes in operating conditions of the power system based on the power system information, and the power system. And controlling the power transaction between the power system and the collective energy system in response to a change in the operating condition of the power system, wherein the change in the operating condition of the power system includes frequency information of the power system, power supply and demand information of the power system, It includes at least one of output fluctuation information of the variable power source linked to the power system or information on the amount of reserve power of the power system.

집단에너지계통의 집단에너지계통 정보를 수집하는 단계, 그리고 상기 집단에너지계통 정보를 기초로 집단에너지계통의 운전조건 변화를 분석하는 단계를 더 포함하며, 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화는, 상기 집단에너지계통의 열수급 정보, 축열조의 가용용량, 열수요 예측정보, 열생산 정보 또는 열소비 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Collecting collective energy system information of the collective energy system, and analyzing a change in operating conditions of the collective energy system based on the collective energy system information, wherein the change in the operating condition of the collective energy system It may include at least one of heat supply and demand information of the energy system, available capacity of a heat storage tank, heat demand prediction information, heat production information, or heat consumption information.

상기 전력계통 정보와 상기 집단에너지계통 정보를 기초로 상기 전력계통 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화에 따른 전력계통의 안정성 및 집단에너지계통의 안정성을 분석하는 단계, 상기 전력계통 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화에 따른 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 분석하는 단계, 그리고 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통의 안정성 및 경제성을 기초로 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Analyzing the stability of the power system and the stability of the collective energy system according to the change in the operating condition of the power system or the change in the operating condition of the collective energy system based on the power system information and the collective energy system information, the power system operating conditions Analyzing the economic feasibility of the power system and the collective energy system according to changes or changes in the operating conditions of the collective energy system, and the power system and the collective energy based on the stability and economics of the power system and the collective energy system. It may further include controlling the power transaction between the grids.

전력계통의 계통주파수를 감지하는 단계, 그리고 상기 계통주파수를 기초로 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 요청하는 단계를 더 포함할 수 있다.It may further include detecting the system frequency of the power system, and requesting a power transaction between the power system and the collective energy system based on the system frequency.

상기 계통주파수가 증가하는 경우, 상기 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 상기 집단에너지계통에서 소모하도록 요청하는 단계, 그리고 상기 잉여전력을 소모한 대가를 보상하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.When the system frequency increases, requesting that the collective energy system consumes the power over-produced in the power system or the surplus power expected to be over-produced in the power system, and compensates for the consumption of the surplus power. It may further include the step of controlling to be.

상기 계통주파수가 감소하는 경우, 상기 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 요청하는 단계, 그리고 상기 전력계통에 전력을 공급한 대가를 보상하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.When the system frequency decreases, requesting to supply the power generated by the collective energy system to the power system, and controlling the system to compensate for the cost of supplying power to the power system.

상기 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 상기 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하는 단계, 상기 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 상기 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 상기 집단에너지계통에 공급하고, 상기 집단에너지계통이 상기 잉여전력을 소모하도록 요청하는 단계, 그리고 상기 잉여전력을 소모한 대가를 보상하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Analyzing the power supply and demand information of the power system to predict the power supply and demand imbalance of the power system, when the power supply of the power system is greater than the power demand, the power to be over-produced in the power system or to be over-produced in the power system It may further include supplying the expected surplus power to the collective energy system, requesting that the collective energy system consume the surplus power, and controlling to compensate for the price of consuming the surplus power.

상기 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 작은 경우, 상기 전력계통의 전력수급을 안정적으로 유지시키도록 상기 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 요청하는 단계, 그리고 상기 전력계통에서 전력을 공급받은 대가를 보상하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.When the power supply of the power system is less than the power demand, requesting to supply the power produced by the collective energy system to the power system to stably maintain the power supply and demand of the power system, and power from the power system It may further include controlling to compensate for the received price.

발전기의 발전효율 또는 램프레이트 특성을 향상시키도록 열 생산 장치에서 생산된 열에너지 또는 고온수를 상기 발전기에 제공하도록 요청하는 단계, 그리고 상기 열에너지 또는 상기 고온수를 공급받은 대가를 보상하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Requesting to provide the generator with thermal energy or hot water produced by a heat generating device to improve power generation efficiency or ramp rate characteristics of the generator, and controlling to compensate for the cost of receiving the thermal energy or the hot water. It may contain more.

상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동을 분석하는 단계, 상기 변동성 전원의 출력이 증가하여 상기 전력계통의 전력공급이 전력수요를 초과하는 경우, 상기 전력계통의 초과생산전력을 상기 집단에너지계통에 공급하도록 요청하는 단계, 그리고 상기 초과생산전력을 소모한 대가를 보상하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Analyzing the fluctuation in the output of the variable power connected to the power system, and when the power supply of the power system exceeds the power demand due to the increase in the output of the variable power supply, the excess produced power of the power system is calculated as the collective energy system. It may further include the step of requesting to supply to, and controlling to compensate for the cost of consuming the excess production power.

상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동량 또는 변동성 전원의 출력 변동에 대응하여 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동 속도를 분석하는 단계, 상기 변동성 전원의 출력이 감소하여 전력계통의 전력공급이 전력수요 보다 작고, 상기 전력계통에 연계된 발전기들의 응동량 또는 응동속도가 상기 전력수요를 충족시키지 못하는 경우, 상기 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 요청하는 단계, 그리고 상기 전력계통에서 전력을 공급받은 대가를 보상하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.In order to respond to the fluctuation in the output of the variable power connected to the power system, the amount of response that the generators connected to the power system can generate additionally or the response speed at which the generators can generate additional power in response to the fluctuation in the output of the variable power supply Step, If the power supply of the power system is smaller than the power demand due to the decrease in the output of the variable power supply, and the response amount or response speed of the generators connected to the power system does not meet the power demand, the collective energy system is produced. It may further include the step of requesting to supply the generated power to the power system, and controlling to compensate for the cost of receiving power from the power system.

전력계통의 예비력량 정보를 분석하는 단계, 그리고 상기 전력계통이 필요한 예비력량을 확보하도록 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 요청하는 단계를 더 포함할 수 있다.Analyzing information on the reserve power amount of the power system, and requesting a power transaction between the power system and the collective energy system so as to secure the reserve power amount required by the power system.

본 발명에 따르면, 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 장치가 전력계통의 전력을 일정하게 소비하도록 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 발전비용순으로 전력계통에 연계된 발전기들의 출력 분배가 가능하고, 전력계통의 예비력을 확보하며, 전력계통의 계통주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.According to the present invention, by controlling the power transaction between the power system and the collective energy system so that the power consuming device disposed in the collective energy system consumes the power of the power system constantly, the output of the generators connected to the power system in the order of generation cost It is possible to distribute, secure the reserve power of the power system, and provide an environment in which the system frequency of the power system can be stably maintained.

또한, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 장치를 통해 전력계통의 전력을 일정하게 소모하면서, 전력계통의 주파수 정보 및 전력수급 정보 등을 기초로 전력 소모 장치의 전력소모량을 조절하도록 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 전력계통의 전력수급 불균형을 방지하고, 전력계통의 계통주파수 변화를 최소화할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention is a power system to control the power consumption of the power consumption device based on frequency information and power supply and demand information of the power system while constantly consuming power from the power system through the power consumption device arranged in the collective energy system. By controlling the power transaction between the power system and the collective energy system, it prevents unbalanced power supply and demand in the power system and provides an environment that minimizes the change in the system frequency of the power system.

또한, 본 발명은 전력 소모 장치에서 생산된 열에너지를 발전기에 공급하도록 제어함으로써, 발전기의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시키고, 변동성 전원의 출력 변동으로 인한 전력계통의 계통주파수 급변을 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention is capable of improving the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generator by controlling the heat energy produced by the power consuming device to be supplied to the generator, and preventing a sudden change in the system frequency of the power system due to fluctuations in the output of variable power Provide the environment.

또한, 본 발명은 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킴으로써, 변동성 전원의 출력이 급감하거나 전력부하가 급증하는 경우에도 발전기들이 전력부하의 수요곡선을 따라 전력을 생산할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention improves the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators, thereby providing an environment in which the generators can produce power according to the demand curve of the power load even when the output of the variable power source decreases or the power load increases rapidly.

또한, 본 발명은 전력계통의 계통주파수 변화를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 전력계통의 전력수급을 유지하고 전력계통 의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention provides an environment for maintaining the power supply and demand of the power system and stably maintaining the frequency of the power system by controlling the power transaction between the power system and the collective energy system based on the change in the system frequency of the power system. do.

또한, 본 발명은 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하고, 예측 결과를 기초로 전력계통의 전력 공급과 전력 수요를 비교하거나 전력계통에서의 전력 수요 상승률을 설정값과 비교하여 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 이를 통해 전력계통의 안정성 악화를 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention predicts the power supply and demand imbalance of the power system by analyzing the power supply and demand information of the power system, and compares the power supply and power demand of the power system based on the prediction result, or sets the increase rate of power demand in the power system. By controlling the power transaction between the power system and the collective energy system compared to, it solves the problem of unbalanced power supply and demand in the power system, thereby providing an environment that can prevent the deterioration of the stability of the power system.

또한, 본 발명은 전력계통의 정보 및 전력계통 분석 정보와 집단에너지계통 정보 및 집단에너지계통 분석 정보를 복합적으로 고려해서 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 전력계통의 주파수 변화를 최소화시키고 전력수급 불균형 문제를 해소할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power transaction between the power system and the collective energy system by taking into consideration the power system information, power system analysis information, collective energy system information, and collective energy system analysis information in combination, thereby controlling the frequency change of the power system. It provides an environment that can minimize the problem of power supply and demand and resolve the imbalance problem.

또한, 본 발명은 전력계통의 지시신호 및 집단에너지계통의 지시신호를 기초로 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 종합적으로 고려해서 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 조정함으로써, 국가 전체적인 에너지 비용을 절감시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention comprehensively considers the economics of the power system and the collective energy system based on the instruction signal of the power system and the collective energy system, and adjusts the power transaction between the power system and the collective energy system. It provides an environment that can reduce the overall energy cost.

또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변화에 의한 전력계통의 순부하량 정보를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 변동성 전원의 영향으로 인한 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power transaction between the power system and the collective energy system based on the net load information of the power system due to the change in the output of the variable power connected to the power system. It provides an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained.

또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통의 응동량 정보를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 변동성 전원 영향으로 인한 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power transaction between the power system and the collective energy system based on the amount of response information of the power system in order to respond to fluctuations in the output of the volatile power source linked to the power system. It solves the problem of power supply and demand imbalance and provides an environment to stably maintain the frequency of the power system.

또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 신재생 에너지원의 순간적인 출력 변동에 의한 전력계통의 주파수 변화를 최소화하고, 전력계통의 주파수 변동을 방지하여 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power transaction between the power system and the collective energy system based on the change in the output of the renewable energy source linked to the power system, thereby changing the frequency of the power system due to the instantaneous output fluctuation of the renewable energy source. Minimizes and prevents frequency fluctuations in the power system, providing an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained.

또한, 본 발명은 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 결과적으로 신재생 에너지원의 출력이 평탄화되어 전력계통에 제공되는 것과 같은 효과를 제공할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power transaction between the power system and the collective energy system based on fluctuations in the output of the renewable energy source, and as a result, the output of the renewable energy source is flattened to provide the same effect as provided to the power system. It provides an environment in which to do it.

또한, 본 발명은 전력계통의 예비력량 정보를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 조정함으로써, 전력계통의 예비력량을 확보하고, 전력계통의 전력수급을 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention is an environment capable of securing the reserve power of the power system and stably maintaining the power supply and demand of the power system by adjusting the power transaction between the power system and the collective energy system based on the reserve power amount information of the power system. Provides.

또한, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 장치의 전력소모량을 조절하여 전력계통의 부하를 증가시키거나 감소시키는 형태로 전력계통에 기여하므로, 전력계통의 전력수급을 조절하며, 배터리나 양수발전기와 달리 전력계통에 필요한 예비력을 지속적으로 제공할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention contributes to the power system in the form of increasing or decreasing the load of the power system by adjusting the power consumption of the power consuming device disposed in the collective energy system, thus controlling the power supply and demand of the power system, and Unlike a generator, it provides an environment that can continuously provide the reserve power required for the power system.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템을 간략히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 거래 서버의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 전력 거래 서버가 전력계통의 전력을 공급받아 집단에너지계통이 소모하도록 전력 거래를 제어하는 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따라 전력 거래 서버가 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따라 전력계통과 집단에너지계통의 안정성 및 경제성을 고려해 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따라 전력계통의 계통주파수를 기초로 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따라 전력계통의 전력수급 정보를 이용해 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 9은 본 발명의 제5실시예에 따라 발전기의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시키도록 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 제6실시예에 따라 변동성 전원의 출력 변동에 따른 전력계통의 전력수급 불균형을 예측해서 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 제7실시예에 따라 변동성 전원의 출력 변동에 따른 순부하량 정보 또는 응동량 정보를 분석해 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다.
도 12는 전력계통에서 일반적인 일일 전력수요곡선을 도시한 그래프이다.
도 13은 변동성 전원의 출력 증가로 인한 순부하량의 변화를 도시한 그래프이다.
도 14는 발전 비용순으로 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.
도 15는 발전기의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.
도 16은 최소 예비력 확보를 위해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.
도 17은 전력계통의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따라 집단에너지계통의 열 생산을 제어하는 경우에 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 도시한 그래프이다.1 is a diagram schematically showing a power transaction between a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a power transaction system of a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a schematic configuration of a power transaction server according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which a power transaction server receives power from the power system and controls power transaction so that the collective energy system consumes it according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the power transaction of the power system and the collective energy system by the power transaction server according to the first embodiment of the present invention.
6 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the power transaction between the power system and the collective energy system in consideration of the stability and economics of the power system and the collective energy system according to the second embodiment of the present invention.
7 is a flowchart briefly showing a process of controlling power transaction between the power system and the collective energy system based on the system frequency of the power system according to the third embodiment of the present invention.
8 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling a power transaction between the power system and the collective energy system using power supply and demand information of the power system according to the fourth embodiment of the present invention.
9 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling power transaction to improve power generation efficiency and ramp rate characteristics of a generator according to a fifth embodiment of the present invention.
10 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the power transaction between the power system and the collective energy system by predicting the power supply and demand imbalance of the power system according to the fluctuation of the output of the variable power according to the sixth embodiment of the present invention.
11 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the power transaction between the power system and the collective energy system by analyzing net load information or response amount information according to output fluctuations of variable power according to the seventh embodiment of the present invention.
12 is a graph showing a general daily power demand curve in the power system.
13 is a graph showing a change in net load due to an increase in output of a variable power supply.
14 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators in the order of generation cost.
15 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators by reflecting the constraints of the generator.
16 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators to secure a minimum reserve power.
17 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators by reflecting the constraints of the power system.
18 is a graph showing the priority and output distribution of generators when controlling the heat production of the collective energy system according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the embodiments of the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, terms such as "... unit", "... group", and "module" described in the specification mean units that process at least one function or operation, which can be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. have.

여기서, 전력계통은 발전소에서 생산한 전기를 전기사용자에게 공급하기 위하여 물리적으로 상호 연결된 전기설비, 즉, 발전설비, 송변전설비, 배전설비, 기타 부대설비 등을 포함한다.Here, the power system includes electrical facilities that are physically interconnected to supply electricity generated by the power plant to electric users, that is, power generation facilities, transmission and distribution facilities, distribution facilities, and other auxiliary facilities.

그리고, 집단에너지계통은 열병합발전소, 열전용보일러, 열저장 및 자원회수시설 등의 에너지 생산시설에서 생산되는 복수의 에너지(예를 들어, 열과 전기)를 주거ㅇ상업 또는 산업단지내의 다수의 사용자에게 공급해주는 계통을 포함한다. 예를 들어, 집단에너지계통은 열계통, 열병합계통, 열생산계통, 열저장계통, 열교환계통, 열공급계통, 지역난방계통, 또는 지역냉방계통 중 적어도 하나를 포함한다. In addition, the collective energy system provides multiple energies (eg, heat and electricity) produced in energy production facilities such as cogeneration plants, heat-only boilers, heat storage and resource recovery facilities to multiple users in residential, commercial or industrial complexes. It includes the supplying system. For example, the collective energy system includes at least one of a heat system, a cogeneration system, a heat production system, a heat storage system, a heat exchange system, a heat supply system, a district heating system, or a district cooling system.

이제 도 1 내지 도 18을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템 및 전력 거래 방법에 대하여 상세하게 설명한다.Now, a power trading system and a power trading method of a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 18.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래를 간략히 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따라 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템을 간략히 도시한 도면이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 거래 서버의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 전력 거래 서버가 전력계통의 전력을 공급받아 집단에너지계통이 소모하도록 전력 거래를 제어하는 예를 도시한 도면이다. 이때, 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템 및 전력 거래 서버(100)는 본 발명의 실시예에 따른 설명을 위해 필요한 개략적인 구성만을 도시할 뿐 이러한 구성에 국한되는 것은 아니다.FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a power transaction between a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a simplified diagram of a power transaction system between a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention. It is a drawing shown. And, Figure 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a power transaction server according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a power transaction server according to an embodiment of the present invention is supplied with power from the power system collective energy It is a diagram showing an example of controlling the power transaction so that the system consumes. At this time, the power transaction system and the power transaction server 100 of the power system and the collective energy system only show schematic configurations necessary for explanation according to an embodiment of the present invention, but are not limited thereto.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템은 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력소비량 및 전력공급량을 제어한다. 1 to 4, the power transaction system of the power system and the collective energy system according to an embodiment of the present invention is based on the power system information and the collective energy system information, the power system 10 and the collective energy system 20 ) To control the power consumption and power supply.

여기서, 전력소비량은 전력계통(10)에서 집단에너지계통(20)으로 공급되는 전력량이며, 집단에너지계통(20)에 공급되어 소비되는 전력계통(10)의 생산 전력량을 포함한다. 그리고, 전력공급량은 집단에너지계통(20)에서 전력계통(10)으로 공급되는 전력량이며, 전력계통(10)에 공급되는 집단에너지계통(20)의 생산 전력량을 포함한다.Here, the power consumption is an amount of power supplied from the power system 10 to the collective energy system 20, and includes the amount of power produced by the power system 10 supplied and consumed by the collective energy system 20. In addition, the power supply amount is an amount of power supplied from the collective energy system 20 to the power system 10, and includes the amount of power produced by the collective energy system 20 supplied to the power system 10.

본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템은 전력계통 정보와 집단에너지계통 정보를 이용해 전력계통 운전조건 변화 및 집단에너지계통의 운전조건 변화를 분석하고, 전력계통 운전조건 변화와 집단에너지계통의 운전조건 변화에 대응하여 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다.The power transaction system of the power system and the collective energy system according to an embodiment of the present invention analyzes the change in the operating conditions of the power system and the operating conditions of the collective energy system using power system information and collective energy system information, and In response to changes and changes in the operating conditions of the collective energy system, the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 is controlled.

본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템은 전력 거래 서버(100), 전력계통 관리 서버(200), 및 집단에너지계통 관리 서버(300)를 포함한다.A power transaction system for a power system and a collective energy system according to an embodiment of the present invention includes a power transaction server 100, a power system management server 200, and a collective energy system management server 300.

전력 거래 서버(100)는 전력계통 관리 서버(200)와 집단에너지계통 관리 서버(300) 사이에 배치되고, 전력계통 현황 및 집단에너지계통 현황을 감지한다. 전력 거래 서버(100)는 전력계통의 운전조건 변화 또는 집단에너지계통의 운전조건 변화를 분석하고, 전력계통의 운전조건 변화 또는 집단에너지계통의 운전조건 변화에 대응하여 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다.The power transaction server 100 is disposed between the power system management server 200 and the collective energy system management server 300, and detects the power system status and the collective energy system status. The power transaction server 100 analyzes changes in operating conditions of the power system or changes in the operating conditions of the collective energy system, and responds to changes in the operating conditions of the power system or changes in the operating conditions of the collective energy system. Controls the power transaction between the systems 20.

또한, 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)에서 생산된 전력을 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 장치에 공급하고, 전력 소모 장치가 공급받은 전력을 일정하게 소모하도록 전력계통(10)과 집단에너지계통(20)의 전력 거래를 제어한다. 그리고, 전력 거래 서버(100)는 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보 등을 분석하고, 상기 분석 결과를 기초로 전력 소모 장치의 전력소모량을 조절하도록 제어한다.In addition, the power transaction server 100 supplies the power generated by the power system 10 to the power consuming device disposed in the collective energy system 20, and the power system ( 10) and the collective energy system (20) to control electricity transactions. Then, the power transaction server 100 analyzes power system information and collective energy system information, and controls the power consumption of the power consumption device to be adjusted based on the analysis result.

전력계통 관리 서버(200)는 전력계통(10)에 배치되고, 전력계통(10)의 전력계통 정보를 수집하여 저장한다. 전력계통 관리 서버(200)는 전력계통 운전조건 변화를 분석하여 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다. 여기서, 전력계통의 운전조건의 변화는 전력계통의 주파수 정보, 전력계통의 전력수급 정보, 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동 정보, 또는 상기 전력계통의 예비력량 정보 중 적어도 하나를 포함한다.The power system management server 200 is disposed in the power system 10 and collects and stores power system information of the power system 10. The power system management server 200 analyzes changes in the operating conditions of the power system and controls the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20. Here, the change in the operating condition of the power system includes at least one of frequency information of the power system, power supply and demand information of the power system, output fluctuation information of a variable power source linked to the power system, or information on the reserve capacity of the power system.

그리고, 집단에너지계통 관리 서버(300)는 집단에너지계통(20)에 배치되고, 집단에너지계통(20)의 집단에너지계통 정보를 수집하여 저장한다. 집단에너지계통 관리 서버(300)는 집단에너지계통의 운전조건 변화를 분석하여 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다. 여기서, 집단에너지계통의 운전조건 변화는 집단에너지계통의 열수급 정보, 축열조의 가용용량, 열수요 예측정보, 열생산 정보 또는 열소비 정보 중 적어도 하나를 포함한다.Then, the collective energy system management server 300 is disposed in the collective energy system 20, and collects and stores information on the collective energy system of the collective energy system 20. The collective energy system management server 300 analyzes changes in operating conditions of the collective energy system and controls the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20. Here, the change in the operating conditions of the collective energy system includes at least one of heat supply and demand information of the collective energy system, available capacity of the heat storage tank, heat demand prediction information, heat production information, or heat consumption information.

여기서, 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이에 배치되어 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어할 수 있으나, 본 발명의 보호 범위가 이러한 배치 구조에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 한 실시예에 따른 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)에 배치된 전력계통 관리 서버(200)이거나, 집단에너지계통(20)에 배치된 집단에너지계통 관리 서버(300)일 수 있다. Here, the power transaction server 100 according to an embodiment of the present invention is disposed between the power system 10 and the collective energy system 20 to perform power transactions between the power system 10 and the collective energy system 20. It can be controlled, but the scope of protection of the present invention is not limited to this arrangement. For example, the power transaction server 100 according to an embodiment of the present invention is a power system management server 200 disposed in the power system 10, or a collective energy system management server disposed in the collective energy system 20 It may be (300).

그리고, 본 발명의 한 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 서버(100)는 전력계통 정보 수신부(102), 집단에너지계통 정보 수신부(104), 지시신호 수신부(106), 그리고 전력거래 제어부(108)를 포함한다.Further, the power transaction server 100 of the power system and the collective energy system according to an embodiment of the present invention includes a power system information receiving unit 102, a collective energy system information receiving unit 104, an indication signal receiving unit 106, and It includes a transaction control unit 108.

전력계통 정보 수신부(102)는 전력계통 관리 서버(200)로부터 전력계통 정보 또는 전력계통 분석 정보를 수신하거나, 전력계통 정보를 분석해 전력계통 분석 정보를 생성한다. The power system information receiving unit 102 receives power system information or power system analysis information from the power system management server 200, or analyzes power system information to generate power system analysis information.

이때, 전력계통(10)은 기저발전기(12), 주파수 응동 발전기(14), 변동성 전원(16), 및 부하(18)을 포함할 수 있다. 기저발전기(12)는 전력계통(10)에서 주파수 추종운전을 하지 못하거나 또는 주파수 응동 속도가 설정값 미만인 발전기 등을 포함한다. At this time, the power system 10 may include a base generator 12, a frequency responsive generator 14, a variable power supply 16, and a load 18. The base generator 12 includes a generator that cannot perform a frequency following operation in the power system 10 or has a frequency response speed less than a set value.

그리고, 주파수 응동 발전기(14)는 전력계통(10)에서 주파수 추종운전을 하며 주파수 응동 속도가 설정값 이상인 발전기를 포함한다. 또한, 변동성 전원(16)은 외부요인에 의해서 발전가능 여부가 결정되거나 전력 생산량이 증감 변동되는 전원을 포함한다.Further, the frequency responsive generator 14 includes a generator having a frequency responsiveness speed greater than or equal to a set value while performing a frequency following operation in the power system 10. In addition, the variable power supply 16 includes a power source whose power generation is determined by an external factor or whose amount of power is increased or decreased.

그리고, 전력계통 정보 및 전력계통 분석 정보는 전력계통(10)에 연계된 발전기들(12,14)의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 전력계통(10)의 주파수 정보, 전력계통(10)의 전력수급 정보를 포함한다. And, the power system information and the power system analysis information is ramp rate characteristic information of the generators 12 and 14 connected to the power system 10, frequency information of the power system 10, and the power system 10 Includes information on power supply and demand.

또한, 전력계통 정보 및 전력계통 분석 정보는 변동성 전원(16)에 의한 순부하량 정보, 변동성 전원(16)에 의한 응동량 정보, 전력계통(10)에 연계된 신재생 출력 변동 정보, 전력계통(10)의 예비력량 정보, 및 전력계통(10)에 연계된 기저발전기(12)의 출력 정보 등을 포함한다. 여기서, 램프레이트 특성 정보는 1분당 발전기출력의 변동이며, 발전기의 증발속도, 발전기의 감발속도, 또는 발전기의 속도 조정율을 포함한다.In addition, the power system information and power system analysis information include net load information by the variable power source 16, information on the amount of response by the variable power source 16, information on the variation of new and renewable outputs linked to the power system 10, and the power system ( 10), and information on the output of the base generator 12 linked to the power system 10, and the like. Here, the ramp rate characteristic information is a fluctuation of the generator output per minute, and includes the evaporation rate of the generator, the deceleration rate of the generator, or the speed adjustment rate of the generator.

집단에너지계통 정보 수신부(104)는 집단에너지계통 관리 서버(300)로부터 집단에너지계통 정보를 수집하거나 집단에너지계통 정보를 분석해 집단에너지계통 분석 정보를 생성한다. 여기서, 집단에너지계통 정보 및 집단에너지계통 분석 정보는 집단에너지계통(20)에 배치된 열병합발전기(28)의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 집단에너지계통(20)의 열수급 정보, 축열조의 가용용량, 열수요 예측정보, 현재의 열생산 정보, 현재의 열소비 정보, 및 집단에너지계통(20)의 전력 수급 정보를 포함한다. The collective energy system information receiving unit 104 collects collective energy system information from the collective energy system management server 300 or analyzes the collective energy system information to generate collective energy system analysis information. Here, the collective energy system information and the collective energy system analysis information are information on the characteristics of the ramp rate of the cogeneration generator 28 disposed in the collective energy system 20, information on the heat supply and demand of the collective energy system 20, and the availability of the heat storage tank. It includes capacity, heat demand prediction information, current heat production information, current heat consumption information, and power supply and demand information of the collective energy system 20.

이때, 집단에너지계통(20)은 열 생산 장치(22), 열 저장 장치(24), 열 교환 장치(26), 및 열병합발전기(28)을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 집단에너지계통(20)의 전력 소모 장치 또는 에너지 변환 장치는 열 생산 장치(22), 열 저장 장치(24), 및 열 교환 장치(26)을 포함한다. At this time, the collective energy system 20 includes a heat production device 22, a heat storage device 24, a heat exchange device 26, and a cogeneration generator 28. In addition, the power consumption device or energy conversion device of the collective energy system 20 according to an embodiment of the present invention includes a heat production device 22, a heat storage device 24, and a heat exchange device 26.

예를 들어, 열 생산 장치(22)는 보일러 또는 전열기 등을 포함하고, 열 저장 장치(24)는 축열조 등을 포함하며, 열 교환 장치(26)는 히트펌프 등을 포함할 수 있으나, 본 발명의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 집단에너지계통(20)의 전력 생산 장치는 열병합발전기(28)를 포함할 수 있다.For example, the heat production device 22 includes a boiler or an electric heater, the heat storage device 24 includes a heat storage tank, and the like, and the heat exchange device 26 may include a heat pump, etc. The configuration of is not limited thereto. In addition, the power generation device of the collective energy system 20 may include a combined heat and power generator 28.

그리고, 열수급 정보는 열 생산 장치(22)의 열생산 정보, 열 저장 장치(24)의 열저장 정보, 열 교환 장치(26)의 열교환 정보, 및 열병합발전기(28)의 전기 생산 및 열생산 정보 등을 포함한다. 또한, 열수급 정보는 열 생산 장치(22), 열 저장 장치(24), 열 교환 장치(26), 및 열병합발전기(28) 등에서 생산되거나 저장된 열에너지를 주거ㅇ상업 또는 산업단지내의 다수의 사용자에게 공급하는 열수송 정보 등을 포함할 수 있다.In addition, the heat supply and demand information includes heat production information of the heat production device 22, heat storage information of the heat storage device 24, heat exchange information of the heat exchange device 26, and electricity production and heat production information of the cogeneration generator 28. And the like. In addition, the heat supply and demand information is supplied to a number of users in residential, commercial or industrial complexes of heat energy produced or stored in the heat production device 22, the heat storage device 24, the heat exchange device 26, and the cogeneration generator 28. It may include information such as heat transport.

지시신호 수신부(106)는 전력계통의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호를 수신한다. 여기서, 전력계통의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호는 전력계통(10)과 집단에너지계통(20)의 안정성과 경제성을 함께 고려해서 생성되는 신호를 포함한다. The instruction signal receiving unit 106 receives an instruction signal of the power system or an instruction signal of the collective energy system. Here, the indication signal of the power system or the indication signal of the collective energy system includes a signal generated by considering the stability and economics of the power system 10 and the collective energy system 20 together.

또한, 전력계통의 지시신호 또는 집단에너지계통의 지시신호는 전력계통(10)과 집단에너지계통(20)을 포괄하여 안정성을 우선적으로 고려하고, 전력계통(10)의 안정성 및 집단에너지계통(20)의 안정성이 충족되는 경우에 각 계통의 경제성을 고려해서 생성되는 신호를 포함한다. 이때, 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성은 각 계통에 배치된 발전기별 발전 단가 및 열변환 단가 등을 고려해서 산정될 수 있다.In addition, the power system instruction signal or the collective energy system instruction signal includes the power system 10 and the collective energy system 20 to prioritize stability, and the stability of the power system 10 and the collective energy system 20 When the stability of) is satisfied, it includes a signal that is generated taking into account the economics of each system. At this time, the economic feasibility of the power system and the collective energy system may be calculated in consideration of the power generation cost and heat conversion cost of each generator disposed in each system.

전력거래 제어부(108)는 전력계통 정보와 집단에너지계통 정보를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20)의 전력 거래를 관리한다. 또한, 전력거래 제어부(108)는 전력계통(10)과 집단에너지계통(20)의 안정성 및 경제성을 연산해서 전력계통(10)과 집단에너지계통(20)간의 전력 거래를 제어한다.The power transaction control unit 108 manages the power transaction of the power system 10 and the collective energy system 20 based on the power system information and the collective energy system information. In addition, the power transaction control unit 108 controls the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 by calculating the stability and economy of the power system 10 and the collective energy system 20.

예를 들어, 전력거래 제어부(108)는 전력계통(10)의 발전단가가 집단에너지계통(20)의 발전단가 또는 열변환 단가보다 높아 전력계통(10)의 경제성이 집단에너지계통(20)의 경제성보다 작은 경우, 집단에너지계통(20)에 배치된 열병합발전기(10)의 전력생산량을 증가시키고, 열병합발전기(28)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 요청할 수 있다.For example, the power transaction control unit 108 has the power system 10's power generation cost higher than the collective energy system 20's power generation cost or heat conversion cost. If it is less than economic feasibility, it may be requested to increase the amount of power produced by the cogeneration generator 10 disposed in the collective energy system 20 and supply the power produced by the cogeneration generator 28 to the power system 10.

전력거래 제어부(108)는 전력계통(10)의 발전단가가 집단에너지계통(20)의 발전단가 또는 열변환 단가보다 낮아 전력계통(10)의 경제성이 집단에너지계통(20)의 경제성보다 큰 경우, 상기 전력계통(10)에 배치된 발전기의 전력생산량을 증가시키고, 상기 전력계통(10)의 안정성을 고려해서 상기 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력 또는 초과생산전력을 집단에너지계통(20)에 공급하도록 요청한다.The power transaction control unit 108 determines that the power generation cost of the power system 10 is lower than the power generation cost or heat conversion cost of the collective energy system 20 and the economics of the power system 10 are greater than that of the collective energy system 20 , Increasing the amount of power produced by the generator disposed in the power system 10, and taking into account the stability of the power system 10, the surplus power or over-produced power expected to be over-produced in the power system 10 is grouped together Request to supply the energy system (20).

여기서, 잉여전력 또는 초과생산전력은 전력계통(10)에서 생성된 총발전량이 전력계통(10)의 총부하량을 초과할 것으로 예상되는 경우에 상기 총발전량에서 상기 총부하량을 차감한 전력량을 포함한다. 그리고, 잉여전력 또는 초과생산전력은 변동성전원의 출력변동이나 전력계통(10)의 제약조건 등으로 인해 전력계통(10)을 불안정하게 하는 전력을 포함한다. Here, the surplus power or excess production power includes an amount of power obtained by subtracting the total load amount from the total amount of generation when it is expected that the total amount of generation generated by the power system 10 will exceed the total load amount of the power system 10. . Further, the surplus power or excess power generation includes power that makes the power system 10 unstable due to variations in the output of the variable power supply or constraints on the power system 10.

또한, 전력거래 제어부(108)는 전력계통(10)의 계통주파수를 감지하고, 계통주파수 변화를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어할 수 있다. In addition, the power transaction control unit 108 may detect the grid frequency of the power system 10 and control the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 based on a change in the system frequency.

그리고, 전력거래 제어부(108)는 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 상기 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하며, 전력수급 불균형 정보를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어할 수 있다.And, the power transaction control unit 108 analyzes the power supply and demand information of the power system to predict the power supply and demand imbalance of the power system, and between the power system 10 and the collective energy system 20 based on the power supply and demand imbalance information. Power trading can be controlled.

또한, 전력거래 제어부(108)는 발전기의 발전효율 또는 램프레이트 특성을 향상시키도록 열 생산 수단에서 생산된 열에너지 또는 고온수를 발전기에 제공하도록 제어할 수 있다. In addition, the power transaction control unit 108 may control to provide heat energy or high temperature water produced by the heat generating means to the generator to improve the power generation efficiency or ramp rate characteristics of the generator.

그리고, 전력거래 제어부(108)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동을 분석하고, 변동성 전원(16)의 출력 변동을 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어할 있다.And, the power transaction control unit 108 analyzes the fluctuation in the output of the variable power supply 16 linked to the power system 10, and based on the fluctuation in the output of the variable power supply 16, the power system 10 and the collective energy system ( 20) can control the power transaction between.

전력거래 제어부(108)는 전력계통(10)의 예비력량 정보를 분석하고, 전력계통(10)이 필요한 예비력량을 확보하도록 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어할 수 있다.The power transaction control unit 108 analyzes information on the reserve power amount of the power system 10 and controls the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 so that the power system 10 secures the necessary reserve power amount. can do.

그리고, 전력거래 제어부(108)는 본 발명의 한 실시예에 따라 안정성 분석부(110), 경제성 분석부(112), 주파수 제어부(114), 전력수급 제어부(116), 발전효율 제어부(118), 변동성전원 분석부(120), 그리고 예비력 제어부(122)를 포함한다.Further, the power transaction control unit 108 is a stability analysis unit 110, an economic analysis unit 112, a frequency control unit 114, a power supply and demand control unit 116, and a power generation efficiency control unit 118 according to an embodiment of the present invention. , A variable power analysis unit 120, and a reserve power control unit 122.

안정성 분석부(110)는 전력계통 정보와 집단에너지계통 정보를 이용하여 전력계통(10)의 운전조건 변화 또는 집단에너지계통(20)의 운전조건 변화에 따른 전력계통(10)의 안정성 및 집단에너지계통(20)의 안정성을 분석한다. The stability analysis unit 110 uses the power system information and collective energy system information to determine the stability and collective energy of the power system 10 according to changes in the operating conditions of the power system 10 or changes in the operating conditions of the collective energy system 20. Analyze the stability of line 20.

여기서, 전력계통(10)의 안정성은 전력계통(10)의 계통주파수, 전력계통(10)의 전력수급 정보, 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동, 전력계통(10)의 예비력량 정보 중 적어도 하나를 기초로 산정된다. Here, the stability of the power system 10 is the system frequency of the power system 10, the power supply and demand information of the power system 10, the fluctuation of the output of the power supply 16 linked to the power system 10, the power system 10 ) Is calculated based on at least one of the reserve capacity information.

예를 들어, 안정성 분석부(110)는 전력계통(10)의 제약조건이나 전력계통(20)에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 따른 전력계통(10)의 계통주파수, 전력계통(10)의 전력수급 정보, 또는 전력계통(10)의 예비력량 정보의 변화를 기초로 전력계통(10)의 안정성을 산정할 수 있다.For example, the stability analysis unit 110 is the system frequency of the power system 10, the system frequency of the power system 10 according to the constraint condition of the power system 10 or the output fluctuation of the volatile power connected to the power system 20. The stability of the power system 10 may be calculated based on the power supply and demand information or the change in the reserve power amount information of the power system 10.

경제성 분석부(112)는 전력계통(10)의 경제성 및 집단에너지계통(20)의 경제성을 분석한다. 그리고, 경제성 분석부(112)는 전력계통(10)의 경제성 및 집단에너지계통(20)의 경제성을 종합적으로 고려해서전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다.The economics analysis unit 112 analyzes the economics of the power system 10 and the collective energy system 20. And, the economic analysis unit 112 comprehensively considers the economics of the power system 10 and the collective energy system 20 to control the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20.

경제성 분석부(112)는 전력계통(10)에 배치된 발전기별 발전 단가를 고려해서 전력계통(10)의 경제성을 산정한다. The economics analysis unit 112 calculates the economics of the power system 10 in consideration of the power generation cost of each generator disposed in the power system 10.

또한, 경제성 분석부(112)는 집단에너지계통(20)에 배치된 발전기별 발전 단가, 집단에너지계통(20)에서의 열생산 단가 또는 열변환 단가를 고려해서 집단에너지계통(20)의 경제성을 산정할 수 있다.In addition, the economic feasibility analysis unit 112 considers the cost of generating electricity for each generator arranged in the collective energy system 20, the unit cost of heat production in the collective energy system 20, or the unit cost of heat conversion. Can be calculated.

주파수 제어부(114)는 전력계통(10)의 주파수 정보를 이용해서 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다. 여기서, 주파수 정보는 실시간 계통주파수, 계통주파수 예측값, 주파수 변화율, 또는 주파수 민감도 등을 포함한다. 그리고, 주파수 변화율이나 주파수 민감도는 시간의 변화에 따른 계통주파수의 변화율 또는 변화 정도를 포함한다. 그리고, 주파수 변화율은 양의 값(+)을 갖거나, 음의 값(-)을 가질 수 있다. 예를 들어, 주파수 변화율이 양수 인 경우는 계통주파수가 급증하는 경우를 포함한다. 그리고, 주파수 변화율이 음수인 경우에는 계통주파수가 급감하는 경우를 포함한다.The frequency control unit 114 controls the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 using the frequency information of the power system 10. Here, the frequency information includes real-time system frequency, system frequency predicted value, frequency change rate, or frequency sensitivity. In addition, the frequency change rate or frequency sensitivity includes the rate of change or degree of change of the system frequency according to the change of time. In addition, the frequency change rate may have a positive value (+) or a negative value (-). For example, when the frequency change rate is positive, it includes the case where the system frequency increases rapidly. And, when the frequency change rate is negative, it includes a case where the system frequency decreases rapidly.

그리고, 주파수 제어부(114)는 전력계통(10)의 계통주파수 변화를 감지하고, 계통주파수의 변화를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다. Further, the frequency control unit 114 detects a change in the grid frequency of the power system 10 and controls the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 based on the change in the grid frequency.

예를 들어, 주파수 제어부(114)는 전력계통(10)의 계통주파수가 증가하는 경우, 집단에너지계통(20)에서의 전력소비량을 증가시킬 수 있다. 그리고, 주파수 제어부(114)는 전력계통(10)의 계통주파수가 감소하는 경우, 집단에너지계통(20)에서의 전력소비량을 감소시킬 수 있다. For example, when the system frequency of the power system 10 increases, the frequency controller 114 may increase the amount of power consumption in the collective energy system 20. Further, the frequency control unit 114 may reduce the amount of power consumption in the collective energy system 20 when the system frequency of the power system 10 decreases.

또한, 주파수 제어부(114)는 전력계통(10)의 계통주파수를 주파수 설정값과 비교한다. 주파수 제어부(114)는 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키거나 전력계통(10)의 계통주파수를 소정범위 이내로 유지시키도록 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다.In addition, the frequency control unit 114 compares the system frequency of the power system 10 with a frequency set value. The frequency control unit 114 is the power between the power system 10 and the collective energy system 20 to stably maintain the power supply and demand of the power system 10 or to keep the system frequency of the power system 10 within a predetermined range. Control the transaction.

예를 들어, 주파수 제어부(114)는 계통주파수가 증가하여 제1 설정값보다 높은 경우, 전력계통(10)에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 집단에너지계통(20)에서 소모하도록 요청한다. 그리고, 주파수 제어부(114)는 전력계통 운영자가 상기 잉여전력을 소모한 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 상기 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어할 수 있다.For example, when the system frequency increases and is higher than the first set value, the frequency control unit 114 collects the excess power produced in the power system 10 or the surplus power expected to be over-produced in the power system 10. Requests to be consumed in the energy system (20). In addition, the frequency control unit 114 may control to compensate the collective energy system operator for an amount determined by the power system operator as a price for consuming the surplus power.

또한, 주파수 제어부(114)는 계통주파수가 감소하여 상기 제1 설정값보다 작은 제2 설정값보다 낮은 경우, 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 요청할 수 있다. 그리고, 주파수 제어부(114)는 전력계통 운영자가 상기 전력계통에 전력을 공급한 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어할 수 있다.In addition, the frequency controller 114 may request to supply the power generated by the collective energy system 20 to the power system 10 when the system frequency decreases and is lower than the second set value smaller than the first set value. . In addition, the frequency control unit 114 may control to compensate the collective energy system operator for an amount determined by the power system operator as a price for supplying power to the power system.

전력수급 제어부(116)는 전력계통(10)의 전력수급 정보를 이용해서 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다. 이때, 전력수급 제어부(116)는 전력계통(10)의 전력수급 정보를 분석하여 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 예측할 수 있다. The power supply and demand control unit 116 controls the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 using the power supply and demand information of the power system 10. At this time, the power supply and demand control unit 116 may analyze the power supply and demand information of the power system 10 to predict the power supply and demand imbalance of the power system 10.

여기서, 전력계통(10)의 전력수급 불균형은 전력계통(10)에 연계된 발전기의 탈락, 전력계통(10)의 전력수요 급변, 또는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동 급변, 전력계통(10)의 계통주파수 급변 등에 의해서 발생될 수 있다. 그리고, 전력수급 불균형은 전력계통(10)의 전력 공급과 전력 수요 사이의 편차가 전력수급 설정값을 초과하는 경우를 포함한다. Here, the power supply and demand imbalance of the power system 10 is the dropout of the generator connected to the power system 10, the sudden change in power demand of the power system 10, or the output of the volatile power supply 16 connected to the power system 10 It may be caused by a sudden change in fluctuation, a sudden change in the system frequency of the power system 10, or the like. In addition, the power supply and demand imbalance includes a case where the deviation between the power supply of the power system 10 and the power demand exceeds the power supply and demand set value.

그리고, 전력수급 제어부(116)는 집단에너지계통(20)의 열수급 정보, 전력계통(10)의 주파수 정보 또는 전력수급 정보를 복합적으로 고려해서 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어할 수도 있다.In addition, the power supply and demand control unit 116 combines the heat supply and demand information of the collective energy system 20, the frequency information of the power system 10, or the power supply and demand information, and the difference between the power system 10 and the collective energy system 20 You can also control power trading.

예를 들어, 전력수급 제어부(116)는 전력계통(10)의 전력수급 정보를 분석하여 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 예측한다. For example, the power supply and demand control unit 116 predicts the power supply and demand imbalance of the power system 10 by analyzing the power supply and demand information of the power system 10.

그리고, 전력수급 제어부(116)는 전력계통(10)의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 전력계통(10)에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 상기 집단에너지계통에 공급하도록 요청한다. 그리고, 전력수급 제어부(116)는 전력계통 운영자가 상기 잉여전력을 소모한 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 상기 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어한다.And, the power supply and demand control unit 116, when the power supply of the power system 10 is greater than the power demand, the excess power produced by the power system 10 or the surplus power expected to be over-produced by the power system 10. Request to supply to the collective energy system. In addition, the power supply and demand control unit 116 controls the collective energy system operator to compensate for an amount determined by the power system operator as a price for consuming the surplus power.

또한, 전력수급 제어부(116)는 전력계통(10)의 전력 공급이 전력 수요보다 작은 경우, 전력계통(10)의 전력수급을 안정적으로 유지시키도록 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 요청할 수 있다. 그리고, 전력수급 제어부(116)는 전력계통 운영자가 상기 전력계통에서 전력을 받은 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 상기 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어할 수 있다.In addition, when the power supply of the power system 10 is less than the power demand, the power supply and demand control unit 116 uses the power generated by the collective energy system 20 to stably maintain the power supply and demand of the power system 10. It can be requested to supply system 10. In addition, the power supply/demand control unit 116 may control to compensate the collective energy system operator for an amount determined by the power system operator as a price for receiving power from the power system.

발전효율 제어부(118)는 전력계통(10)에 연계된 발전기들의 램프레이트 특성 정보 또는 집단에너지계통(20)에 연계된 열병합발전기(28)의 램프레이트 특성 정보를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다. The power generation efficiency control unit 118 is based on the ramp rate characteristic information of the generators linked to the power system 10 or the ramp rate characteristic information of the cogeneration generator 28 linked to the collective energy system 20, Controls the power transaction between the collective energy system (20).

발전효율 제어부(118)는 발전기들의 램프레이트 특성 정보를 기초로 집단에너지계통(20)에 배치된 전력 소모 장치의 전력소모량을 제어함으로써, 발전기들의 램프레이트를 향상시키거나, 상기 전력계통의 계통주파수를 소정 범위 이내로 유지시킬 수 있다.The power generation efficiency control unit 118 controls the power consumption of the power consuming device disposed in the collective energy system 20 based on the ramp rate characteristic information of the generators, thereby improving the ramp rate of the generators or the system frequency of the power system. Can be maintained within a predetermined range.

예를 들어, 발전효율 제어부(118)는 열병합발전기(28)의 램프레이트 특성 정보를 기초로 열 생산 장치(22), 열 저장 장치(24), 및 열 변환 장치(26)의 동작을 제어함으로써, 열병합발전기(28)의 발전효율 및 램프레이트를 향상시킬 수 있다. For example, the power generation efficiency control unit 118 controls the operation of the heat production device 22, the heat storage device 24, and the heat conversion device 26 based on the ramp rate characteristic information of the combined heat and power generator 28. , It is possible to improve the power generation efficiency and ramp rate of the combined heat and power generator 28.

발전효율 제어부(118)는 열 생산 장치(22), 열 저장 장치(24), 및 열 변환 장치(2)의 열에너지를 열병합발전기(28)에 공급하도록 제어하여 열병합발전기(28)의 램프레이트를 향상시킬 수 있다. 또한, 발전효율 제어부(116)는 전력계통(10)에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 이용해 열병합발전기(28)의 열생산량을 조절함으로써, 열병합발전기(28)의 발전효율 및 램프레이트를 향상시킬 수도 있다.The power generation efficiency control unit 118 controls the heat generation device 22, the heat storage device 24, and the heat energy of the heat conversion device 2 to be supplied to the cogeneration generator 28 to control the ramp rate of the cogeneration generator 28. Can be improved. In addition, the power generation efficiency control unit 116 controls the amount of heat produced by the cogeneration generator 28 by using the excess power produced in the power system 10 or the surplus power expected to be over-produced in the power system 10. It is also possible to improve the power generation efficiency and ramp rate of (28).

예를 들어, 발전효율 제어부(118)는 발전기의 발전효율 또는 램프레이트 특성을 향상시키도록 열 생산 장치(22)에서 생산된 열에너지 또는 고온수를 상기 발전기에 제공하도록 요청한다. 그리고, 발전효율 제어부(118)는 상기 발전기의 운영자가 상기 열에너지 또는 상기 고온수를 공급받은 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 열 생산 장치(22)의 운영자에게 보상하도록 제어할 수 있다.For example, the power generation efficiency control unit 118 requests to provide heat energy or hot water produced by the heat production device 22 to the power generator to improve power generation efficiency or ramp rate characteristics of the generator. In addition, the power generation efficiency control unit 118 may control the operator of the generator to compensate the operator of the heat production device 22 for an amount determined as a price for receiving the heat energy or the hot water.

변동성전원 분석부(120)는 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동 정보를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다.The variable power analysis unit 120 controls the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 based on information on output fluctuations of the variable power connected to the power system.

변동성전원 분석부(120)는 전력계통 정보로부터 변동성 전원(16)의 출력 변화를 분석하고, 분석된 결과를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다. 여기서, 변동성 전원(16)은 기상조건과 같은 외부요인에 의해서 발전가능 여부가 결정되거나 전력 생산량이 증감 변동되는 전원을 포함한다. The volatile power analysis unit 120 analyzes the change in the output of the volatile power supply 16 from the power system information, and controls a power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 based on the analyzed result. Here, the variable power supply 16 includes a power source whose power generation is determined or fluctuates according to an external factor such as a weather condition.

다시 말해서, 변동성전원 분석부(120)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동에 의한 전력계통 정보의 변화를 분석하고, 분석된 결과를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다. 여기서, 상기 전력계통 정보의 변화는 순부하량 정보, 응동량 정보, 또는 신재생 출력 정보 중 적어도 하나의 변화를 포함한다. In other words, the variable power analysis unit 120 analyzes the change in the power system information due to the fluctuation in the output of the variable power supply 16 linked to the power system 10, and based on the analyzed result, the power system 10 and the Controls the power transaction between the collective energy system (20). Here, the change in the power system information includes a change in at least one of net load information, response amount information, and new and renewable output information.

변동성전원 분석부(120)는 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 순부하량 정보, 응동량 정보, 및 신재생 에너지원의 출력 정보 등의 변화를 분석한다. 또한, 제어부(116)는 순부하량 정보, 상기 응동량 정보, 또는 상기 신재생 에너지원의 출력 정보 중 적어도 하나를 설정값과 비교해서 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다.The variable power analysis unit 120 analyzes changes in net load information, response amount information, and output information of a renewable energy source of the power system 10 from the power system information. In addition, the control unit 116 compares at least one of the net load information, the response amount information, or the output information of the new and renewable energy source with a set value to make a power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 Control.

예를 들어, 변동성전원 분석부(120)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동을 분석한다. 그리고, 변동성전원 분석부(120)는 상기 변동성 전원(16)의 출력이 증가하여 전력계통(10)의 전력공급이 전력수요를 초과하는 경우, 전력계통(10)의 초과생산전력을 집단에너지계통(20)에 공급하도록 요청한다. 그리고, 변동성전원 분석부(120)는 전력계통 운영자가 상기 초과생산전력을 소모한 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어한다.For example, the variable power analysis unit 120 analyzes the variation in the output of the variable power supply 16 connected to the power system 10. In addition, when the power supply of the power system 10 exceeds the power demand due to an increase in the output of the variable power supply 16, the variable power analysis unit 120 calculates the excess generated power of the power system 10 into the collective energy system. Request to supply to (20). In addition, the variable power analysis unit 120 controls the collective energy system operator to compensate for the amount determined by the power system operator as a consideration for consuming the excess production power.

또한, 변동성전원 분석부(120)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통(10)에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동량 또는 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하여 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동 속도를 분석한다.In addition, in order to respond to the fluctuation in the output of the variable power supply 16 connected to the power system 10, the variable power analysis unit 120 may additionally generate the amount of response or variable power that the generators connected to the power system 10 can generate. In response to the output fluctuation of (16), the response speed at which the generators can generate additional power is analyzed.

변동성전원 분석부(120)는 변동성 전원(16)의 출력이 감소하여 전력계통(10)의 전력공급이 전력수요 보다 작고, 상기 전력계통(10)에 연계된 발전기들의 응동량 또는 응동속도가 전력계통(10)의 전력수요를 충족시키지 못하는 경우, 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 요청한다. 그리고, 변동성전원 분석부(120)는 전력계통 운영자가 상기 전력계통에서 전력을 받은 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 상기 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어할 수 있다.The variable power analysis unit 120 reduces the output of the variable power 16 so that the power supply of the power system 10 is less than the power demand, and the amount of response or response speed of the generators connected to the power system 10 is If the power demand of the system 10 is not satisfied, a request is made to supply the power produced by the collective energy system 20 to the power system 10. In addition, the variable power analysis unit 120 may control the collective energy system operator to compensate for an amount determined by the power system operator as a price for receiving power from the power system.

예비력 제어부(122)는 전력계통(10)의 예비력량 정보를 분석하고, 전력계통(10)에 필요한 예비력량을 확보하도록 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 요청한다.The reserve power control unit 122 analyzes the reserve power amount information of the power system 10 and requests a power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 to secure the reserve power amount required for the power system 10. .

예비력 제어부(122)는 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 예비력량 정보 및 예비력량의 변화를 분석한다. 그리고, 집단에너지 시스템(100)은 전력계통(10)의 예비력량 정보 및 예비력량의 변화를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다. 여기서, 예비력량 정보는 주파수 추종 예비력, 주파수 조정 예비력, 순동예비력, 또는 운전 상태의 예비력 등을 포함한다. The reserve power control unit 122 analyzes the change of reserve power amount information and reserve power amount of the power system 10 from the power system information. Then, the collective energy system 100 controls the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 based on the information on the reserve power amount of the power system 10 and the change in the reserve power amount. Here, the reserve power amount information includes a frequency following reserve power, a frequency adjustment reserve power, a pure reserve power, or a reserve power in a driving state.

주파수 추종 예비력 또는 주파수 조정 예비력은 전력계통(10)에 배치된 발전기들이 설정 시간(예를 들어, 1초) 동안 발전량을 증감발할 수 있는 예비력을 포함한다. 또한, 주파수 추종 예비력은 전력계통에 연계된 발전기의 자동발전제어 또는 주파수추종운전에 따라 순시에 자동으로 응동할 수 있는 예비력을 포함한다. 그리고, 주파수 조정 예비력은 미소수요변화 대응 및 계통 주파수 조정을 위한 예비력 등을 포함한다.The frequency tracking reserve power or the frequency adjustment reserve power includes a reserve power capable of increasing or decreasing the amount of power generated by the generators disposed in the power system 10 for a set time (eg, 1 second). In addition, the frequency tracking reserve power includes a reserve power capable of automatically responding instantaneously according to the automatic generation control or frequency following operation of a generator linked to the power system. In addition, the frequency adjustment reserve power includes reserve power for response to small demand changes and system frequency adjustment.

그리고, 순동예비력은 순간적인 부하변동이나 발전기 탈락 등의 사고 등에 의한 급격한 주파수 저하에 대비하여 순시(예를 들어, 10초)에 응동하고 출력을 증가시켜 자동발전이 가능한 예비력으로, 자동발전제어(AGC) 또는 조속기의 주파수조정(Governor Free) 운전에 따라 자동으로 응동할 수 있는 발전기의 출력 여유분을 포함한다.In addition, the pure power reserve is a reserve power capable of automatic power generation by increasing the output and responding to an instantaneous (for example, 10 seconds) in preparation for a sudden frequency drop due to an accident such as an instantaneous load change or a generator dropout. AGC) or the output margin of the generator that can be automatically operated according to the governor free operation of the governor.

그리고, 운전 상태의 예비력은 전력계통(10)에서 출력을 내고 있는 모든 발전기가 낼 수 있는 예비력을 포함한다.In addition, the reserve power in the operating state includes the reserve power that can be generated by all generators outputting from the power system 10.

예비력 제어부(122)는 전력계통 정보로부터 전력계통(10)의 예비력량 정보 및 예비력량의 변화를 분석한다. 예비력 제어부(134)는 과거 데이터 및 현재의 변동성 전원의 출력 변화를 기초로 전력계통(10)의 예비력량 변화를 예측할 수 있다. The reserve power control unit 122 analyzes the change of reserve power amount information and reserve power amount of the power system 10 from the power system information. The reserve power control unit 134 may predict a change in the reserve power amount of the power system 10 based on past data and an output change of the current variable power.

그리고, 예비력 제어부(122)는 전력계통(10)의 예비력량을 예비력 설정값과 비교한다. 또한, 예비력 제어부(122)는 집단에너지계통(20)에 배치된 열 생산 장치(22)의 열생산량을 조정하여 전력계통(10)의 예비력량을 확보하도록 제어한다. Then, the reserve power control unit 122 compares the amount of reserve power of the power system 10 with a set reserve power value. In addition, the reserve power control unit 122 controls the heat production amount of the heat production device 22 disposed in the collective energy system 20 to be adjusted to secure the reserve power amount of the power system 10.

예를 들어, 예비력 제어부(122)는 전력계통(10)의 예비력량이 예비력 설정값보다 작으면, 열 생산 장치(22)의 열생산량을 증가시키거나 열 생산 장치(22)의 전력소모량을 증가시키도록 제어한다. 그리고, 예비력 제어부(122)는 상기 예비력량 정보를 기초로 열 생산 장치(22)의 동작을 온/오프하거나 열 생산 장치(22)의 전력소모량을 제어한다.For example, when the reserve power amount of the power system 10 is less than the reserve power set value, the reserve power control unit 122 increases the amount of heat produced by the heat production device 22 or increases the power consumption of the heat production device 22 Control to make it. In addition, the reserve power control unit 122 turns on/off the operation of the heat production device 22 or controls the power consumption of the heat production device 22 based on the reserve power amount information.

따라서, 본 발명의 전력 거래 시스템은 집단에너지계통(20)에 배치된 열 생산 장치(22)의 전력소모량을 증가시킴으로써, 전력계통(10)의 계통주파수에 응동하는 발전기들의 발전량 증가를 야기하고, 이로 인해 전력계통(10)의 예비력량을 증가시키는 효과를 제공한다.Therefore, the power trading system of the present invention increases the power consumption of the heat generating device 22 disposed in the collective energy system 20, thereby causing an increase in the amount of power generation of the generators responsive to the system frequency of the power system 10, This provides the effect of increasing the amount of reserve power of the power system 10.

또한, 본 발명의 전력 거래 시스템은 전력계통(10)에 예비력이 부족할 것으로 예상되면, 열 생산 장치(22)의 전력소모량을 증가시킨다. 그리고 나서, 전력계통(10)의 예비력을 증가시킬 필요가 있는 경우에는 열 생산 장치(22)의 전력 소모량을 감소시키거나, 열 생산 장치(22)의 동작을 중단시킨다. 또한, 본 발명의 전력 거래 시스템은 전력계통(10)에서 집단에너지계통(20)으로의 전력 공급을 감소시킬 수 있다.In addition, the power trading system of the present invention increases the amount of power consumption of the heat generating device 22 when it is expected that the power system 10 will have insufficient reserve power. Then, when it is necessary to increase the reserve power of the power system 10, the amount of power consumption of the heat generating device 22 is reduced or the operation of the heat generating device 22 is stopped. In addition, the power trading system of the present invention can reduce the supply of power from the power system 10 to the collective energy system 20.

이를 통해서, 본 발명은 사ㅓㅇ기 열 생산 장치(22)의 전력소모량을 감소시킨 만큼 전력계통(10)의 예비력을 확보하거나, 전력계통(10)에서 집단에너지계통(20)으로의 전력 공급을 감소시킨 만큼 전력계통(10)의 예비력을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.Through this, the present invention secures the reserve power of the power system 10 as much as the amount of power consumption of the heat generating device 22 is reduced, or the power supply from the power system 10 to the collective energy system 20 is reduced. It provides the effect of securing the reserve power of the power system 10 as much as it is reduced.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따라 전력 거래 서버가 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. . 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.5 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the power transaction of the power system and the collective energy system by the power transaction server according to the first embodiment of the present invention. . In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 4.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)의 에너지 관리 시스템(Energy Management System, EMS)로부터 전력계통 정보를 수신하고, 전력계통의 운전조건 변화를 분석한다(S102, S104).5, the power transaction server 100 of the power system and the collective energy system according to the first embodiment of the present invention receives power system information from an energy management system (EMS) of the power system 10. It receives and analyzes the change in the operating condition of the power system (S102, S104).

이때, 전력계통 정보 및 전력계통 운전조건 분석 정보는 전력계통에 연계된 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 전력계통의 주파수 정보, 전력계통의 전력수급 정보, 변동성 전원(16)에 의한 순부하량 정보, 변동성 전원(16)에 의한 응동량 정보, 전력계통에 연계된 신재생 출력 변동 정보, 전력계통의 예비력량 정보, 또는 전력계통에 연계된 기저발전기의 출력 정보 등을 포함한다.At this time, the power system information and the power system operation condition analysis information are in the order of the characteristic information of the ramp rate of the generator connected to the power system, the frequency information of the power system, the power supply and demand information of the power system, and the variable power supply 16. It includes load amount information, response amount information by the variable power supply 16, new and renewable output fluctuation information connected to the power system, reserve capacity information of the power system, or output information of a base generator connected to the power system.

그리고, 전력 거래 서버(100)는 집단에너지계통(20)의 에너지 관리 시스템(Energy Management System, EMS)로부터 집단에너지계통 정보를 수신하고, 집단에너지계통의 운전조건 변화를 분석한다(S106, S108).Then, the power transaction server 100 receives collective energy system information from the energy management system (EMS) of the collective energy system 20, and analyzes changes in the operating conditions of the collective energy system (S106, S108). .

이때, 집단에너지계통 정보 및 집단에너지계통 운전조건 분석 정보는 집단에너지계통(20)에 연계된 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보, 집단에너지계통(20)의 열수급 정보, 축열조의 가용용량, 열수요 예측정보, 현재의 열생산 정보, 현재의 열소비 정보, 및 집단에너지계통(20)의 전력 수급 정보를 포함한다.At this time, the collective energy system information and the collective energy system operating condition analysis information include information on the characteristics of the ramp rate of the generator connected to the collective energy system 20, information on the heat supply and demand of the collective energy system 20, the available capacity of the heat storage tank, Heat demand prediction information, current heat production information, current heat consumption information, and power supply and demand information of the collective energy system 20 are included.

그리고, 전력 거래 서버(100)는 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 기초로 전력계통(10) 및 집단에너지계통(10)의 안정성을 분석한다(S110). 전력 거래 서버(100)는 전력계통 정보와 집단에너지계통 정보를 이용하여 전력계통(10)의 운전조건 변화 또는 집단에너지계통(20)의 운전조건 변화에 따른 전력계통(10)의 안정성 및 집단에너지계통(20)의 안정성을 분석한다.Then, the power transaction server 100 analyzes the stability of the power system 10 and the collective energy system 10 based on the power system information and the collective energy system information (S110). The power transaction server 100 uses power system information and collective energy system information to determine the stability and collective energy of the power system 10 according to changes in the operating conditions of the power system 10 or changes in the operating conditions of the collective energy system 20. Analyze the stability of line 20.

전력 거래 서버(100)는 전력계통 및 집단에너지계통의 경제성을 분석한다(S112). 예를 들어, 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)에 배치된 발전기별 발전 단가를 고려해서 전력계통(10)의 경제성을 산정하거나, 집단에너지계통(20)에 배치된 발전기별 발전 단가, 집단에너지계통(20)에서의 열생산 단가 또는 열변환 단가를 고려해서 집단에너지계통(20)의 경제성을 산정한다.The power transaction server 100 analyzes the economics of the power system and the collective energy system (S112). For example, the power transaction server 100 calculates the economic feasibility of the power system 10 in consideration of the generation cost of each generator disposed in the power system 10, or the generation cost of each generator disposed in the collective energy system 20 , The economic feasibility of the collective energy system (20) is calculated by considering the unit cost of heat production or heat conversion in the collective energy system (20).

그리고, 전력 거래 서버(100) 전력계통(10)과 집단에너지계통(20)의 안정성 및 경제성을 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다(S114).Then, the power transaction server 100 controls the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 based on the stability and economy of the power system 10 and the collective energy system 20 (S114).

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따라 전력계통과 집단에너지계통의 안정성 및 경제성을 고려해 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.6 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the power transaction between the power system and the collective energy system in consideration of the stability and economics of the power system and the collective energy system according to the second embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 4.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 서버(100)는 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 수신하고, 수신된 신호를 분석한다(S202).6, the power transaction server 100 of the power system and the collective energy system according to the second embodiment of the present invention receives power system information and collective energy system information, and analyzes the received signal (S202). .

그리고, 전력 거래 서버(100)는 전력계통 정보 및 집단에너지계통 정보를 기초로 전력계통의 안정성 및 집단에너지계통의 안정성을 연산한다(S204).Then, the power transaction server 100 calculates the stability of the power system and the stability of the collective energy system based on the power system information and the collective energy system information (S204).

전력 거래 서버(100)는 전력계통의 안정성 또는 집단에너지계통의 안정성이 충족되는 경우에, 전력계통 경제성 및 집단에너지계통 경제성을 연산한다(S206, S208).When the stability of the power system or the stability of the collective energy system is satisfied, the power transaction server 100 calculates the power system economics and the collective energy system economics (S206, S208).

그리고, 전력계통(10)의 경제성이 집단에너지계통(20)의 경제성 보다 큰 경우에는 전력계통(10)에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 집단에너지계통(20)에 공급하고, 전력계통(10)에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 집단에너지계통(20)에서 소비하도록 요청한다(S210 내지 S214). And, if the economics of the power system 10 are greater than the economics of the collective energy system 20, the excess power produced in the power system 10 or the surplus power expected to be over-produced in the power system 10 is calculated as collective energy. It is supplied to the system 20 and requests that the collective energy system 20 consumes the power over-produced in the power system 10 or the surplus power expected to be over-produced in the power system 10 (S210 to S214). .

여기서, 전력계통(10)의 경제성이 집단에너지계통(20)의 경제성보다 큰 경우는 전력계통(10)의 발전단가가 집단에너지계통(20)의 발전단가 보다 낮거나, 전력계통(10)의 발전단가가 집단에너지계통(20)의 열변환 단가보다 낮은 경우를 포함한다.Here, when the economicality of the power system 10 is greater than that of the collective energy system 20, the power generation cost of the power system 10 is lower than the power generation cost of the collective energy system 20, or It includes the case where the power generation cost is lower than the heat conversion unit cost of the collective energy system 20.

그리고, 전력 거래 서버(100)는 전력계통 운영자가 상기 잉여전력을 소모한 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 상기 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어한다(S216).Then, the power transaction server 100 controls the collective energy system operator to compensate for the amount determined by the power system operator as a price for consuming the surplus power (S216).

이와 반대로, 전력계통(10)의 경제성이 집단에너지계통(20)의 경제성 보다 작은 경우에는 전력계통(10)의 전력생산량을 감소시키고, 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 요청한다(S218, S220). On the contrary, if the economy of the power system 10 is less than that of the collective energy system 20, the amount of power produced by the power system 10 is reduced, and the power produced by the collective energy system 20 is converted to the power system 10 ) Request to be supplied (S218, S220).

이때, 전력계통(10)의 경제성이 집단에너지계통(20)의 경제성보다 작은 경우는 전력계통(10)의 발전단가가 집단에너지계통(20)의 발전단가 보다 크거나, 전력계통(10)의 발전단가가 집단에너지계통(20)의 열변환 단가보다 큰 경우를 포함한다.At this time, if the economicality of the power system 10 is less than that of the collective energy system 20, the power generation cost of the power system 10 is greater than the power generation cost of the collective energy system 20, or This includes the case where the power generation cost is greater than the heat conversion unit cost of the collective energy system 20.

그리고, 전력 거래 서버(100)는 전력계통 운영자가 전력계통(10)에서 전력을 받은 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어한다(S222). Then, the power transaction server 100 controls the collective energy system operator to compensate the amount determined by the power system operator as a price for receiving power from the power system 10 (S222).

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따라 전력계통의 계통주파수를 기초로 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.7 is a flowchart briefly showing a process of controlling power transaction between the power system and the collective energy system based on the system frequency of the power system according to the third embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 4.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)의 계통주파수를 감지한다(S302).Referring to FIG. 7, the power transaction server 100 of the power system and the collective energy system according to the third embodiment of the present invention detects the system frequency of the power system 10 (S302).

그리고, 전력계통(10)의 계통주파수가 증가하거나, 계통주파수가 제1 주파수 설정값보다 큰 경우에는 집단에너지계통(20)이 전력계통(10)에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 소모하도록 요청한다(S306).And, when the system frequency of the power system 10 increases or the system frequency is greater than the first frequency set value, the collective energy system 20 is over-produced in the power system 10 or in the power system 10 Requests to consume excess power expected to be over-produced (S306).

그리고, 전력 거래 서버(100)는 전력계통 운영자가 상기 잉여전력을 소모한 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어한다(S308).Then, the power transaction server 100 controls to compensate the collective energy system operator for an amount determined by the power system operator as a price for consuming the surplus power (S308).

또한, 전력계통(10)의 계통주파수가 감소하거나, 계통주파수가 제2주파수설정값 보다 작은 경우에는 집단에너지계통(20)에서 생성된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 요청한다(S312). 여기서, 제2 주파수 설정값은 제1 주파수 설정값 보다 작은 경우를 포함한다.In addition, when the system frequency of the power system 10 decreases or the system frequency is less than the second frequency set value, a request is made to supply the power generated by the collective energy system 20 to the power system 10 (S312). . Here, the second frequency setting value includes a case less than the first frequency setting value.

그리고, 전력 거래 서버(100)는 전력계통 운영자가 전력계통(10)에서 전력을 받은 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어한다(S314). Then, the power transaction server 100 controls to compensate the collective energy system operator for an amount determined by the power system operator as a price for receiving power from the power system 10 (S314).

즉, 본 발명의 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)의 주파수 정보를 기초로 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어한다. 또한, 본 발명의 전력 거래 서버(100)는 주파수 변화율이 설정값보다 커져 계통주파수가 급증하는 경우, 집단에너지계통(20)에서의 전력소비량을 증가시키도록 제어할 수 있다. 그리고, 발전기 탈락 또는 대규모 부하 급증으로 인해 상기 계통주파수가 급감하는 비상시의 경우, 열 생산 장치(22)의 전력소모량을 감소시키도록 제어할 수도 있다.That is, the power transaction server 100 of the present invention controls the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20 based on the frequency information of the power system 10. In addition, the power transaction server 100 of the present invention can control to increase the amount of power consumption in the collective energy system 20 when the frequency change rate is greater than the set value and the system frequency increases rapidly. In the case of an emergency in which the system frequency is rapidly decreased due to a generator dropout or a large-scale load surge, the power consumption of the heat generating device 22 may be reduced.

예를 들어, 전력계통의 주파수 변화율은 음의 값을 갖을 수 있다. 그리고, 음의 값을 갖는 주파수 변화율이 설정값보다 작아져서 계통주파수가 급감하는 경우, 본 발명의 전력 거래 서버(100)는 열 생산 장치(22)의 전력소모량을 감소시키도록 제어할 수 있다.For example, the frequency change rate of the power system may have a negative value. And, when the frequency change rate having a negative value becomes smaller than the set value and the system frequency decreases sharply, the power trading server 100 of the present invention can control to reduce the power consumption of the heat generating device 22.

다시 말해서, 전력계통(10)에서 발전량이 증가해 계통주파수가 증가하는 경우에는 집단에너지계통(20)의 전력 소비를 증가시켜 전력계통(10)의 계통주파수를 낮출 수 있다. 또한, 전력계통(10)의 발전량이 감소해 계통주파수가 감소하는 경우에는 집단에너지계통(20)의 전력 소비를 감소시켜 전력계통(10)의 계통주파수를 높일 수 있는 환경을 제공한다.In other words, when the power generation amount in the power system 10 increases and the system frequency increases, the power consumption of the collective energy system 20 may be increased to lower the system frequency of the power system 10. In addition, when the power generation amount of the power system 10 decreases and the system frequency decreases, power consumption of the collective energy system 20 is reduced to provide an environment in which the system frequency of the power system 10 can be increased.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따라 전력계통의 전력수급 정보를 이용해 전력계통과 집단에너지계통 간의 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.8 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling a power transaction between the power system and the collective energy system using power supply and demand information of the power system according to the fourth embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 4.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 예측한다(S402).Referring to FIG. 8, the power transaction server 100 of the power system and the collective energy system according to the fourth embodiment of the present invention predicts the power supply and demand imbalance of the power system 10 (S402).

그리고, 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)의 운전 조건 변화에 따른 전력계통(10)의 총발전량의 변화를 분석하고, 전력계통(10)의 총부하량의 변화를 분석한다(S404. S406).Then, the power transaction server 100 analyzes the change in the total amount of power generation of the power system 10 according to the change in the operating condition of the power system 10, and analyzes the change in the total load of the power system 10 (S404. S406).

그리고, 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)의 총발전량이 전력계통(10)의 총부하량 보다 커서 전력계통(10)의 계통주파수가 증가하거나, 전력계통(10)의 전력공급이 전력수요를 초과하는 경우, 전력계통(10)에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 집단에너지계통(20)에 공급하도록 제어한다(S408. S410).In addition, the power transaction server 100 increases the system frequency of the power system 10 because the total amount of generation of the power system 10 is greater than the total load of the power system 10, or the power supply of the power system 10 is When the demand is exceeded, the power system 10 is controlled to supply excess power to the collective energy system 20 or the surplus power expected to be over-produced in the power system 10 (S408. S410).

그리고, 전력 거래 서버(100)는 집단에너지계통(20)의 전력 소모 장치가 전력계통(10)에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 소모하도록 요청한다(S412).In addition, the power transaction server 100 requests that the power consumption device of the collective energy system 20 consumes excess power produced by the power system 10 or surplus power expected to be over-produced by the power system 10 (S412).

그리고, 전력 거래 서버(100)는 전력계통 운영자가 상기 잉여전력을 소모한 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어한다(S414).Then, the power transaction server 100 controls the collective energy system operator to compensate for the amount determined by the power system operator as a price for consuming the surplus power (S414).

하지만, 전력계통(10)의 총발전량이 전력계통(10)의 총부하량 보다 작아서 전력계통(10)의 계통주파수가 감소하거나, 전력계통(10)의 전력공급이 전력수요 보다 작아지는 경우에는 집단에너지계통(20)의 전력생산량을 증가시키고, 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 요청한다(S416, S418). However, when the total power generation of the power system 10 is smaller than the total load of the power system 10, the system frequency of the power system 10 decreases, or when the power supply of the power system 10 becomes smaller than the power demand, the group It is requested to increase the amount of power produced by the energy system 20 and supply the power produced by the collective energy system 20 to the power system 10 (S416, S418).

그리고, 전력 거래 서버(100)는 전력계통 운영자가 전력계통(10)에서 전력을 받은 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어한다(S420). Then, the power transaction server 100 controls the collective energy system operator to compensate for the amount determined by the power system operator as a price for receiving power from the power system 10 (S420).

도 9는 본 발명의 제5실시예에 따라 발전기의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시키도록 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.9 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling power transaction to improve power generation efficiency and ramp rate characteristics of a generator according to the fifth embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 4.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 서버(100)는 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보를 수신하고, 수신된 램프레이트 특성 정보를 분석한다(S502, S504). Referring to FIG. 9, the power transaction server 100 of the power system and the collective energy system according to the fifth embodiment of the present invention receives ramp rate characteristic information of a generator, and receives the received ramp rate characteristic information. Analyze (S502, S504).

여기서, 발전기의 램프레이트 특성 정보는 전력계통(10)에 연계된 발전기들(12,14)의 램프레이트 특성 정보 및 집단에너지계통(20)에 배치된 열병합발전기(28)의 램프레이트 특성 정보를 포함한다. 그리고, 램프레이트 특성 정보는 1분당 발전기출력의 변동이며, 발전기의 증발속도, 발전기의 감발속도, 또는 발전기의 속도 조정율을 포함한다.Here, the ramp rate characteristic information of the generator includes ramp rate characteristic information of the generators 12 and 14 linked to the power system 10 and the ramp rate characteristic information of the cogeneration generator 28 disposed in the collective energy system 20. Include. In addition, the ramp rate characteristic information is a variation of the generator output per minute, and includes the evaporation rate of the generator, the deceleration rate of the generator, or the rate adjustment rate of the generator.

그리고, 전력 거래 서버(100)는 발전기의 발전효율 또는 램프레이트 향상시키도록 열 생산 장치(22)에서 생산된 열에너지 또는 고온수를 발전기에 제공하도록 요청한다(S506, S508).Then, the power transaction server 100 requests to provide the heat energy or hot water produced by the heat production device 22 to the generator to improve the power generation efficiency or the ramp rate of the generator (S506, S508).

그리고, 전력 거래 서버(100)는 상기 발전기의 운영자가 상기 열에너지 또는 상기 고온수를 공급받은 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 상기 열 생산 장치(220)의 운영자에게 보상하도록 제어한다(S510).In addition, the power transaction server 100 controls the operator of the generator to compensate the operator of the heat generating device 220 for an amount determined by the operator of the generator as a price for receiving the heat energy or the hot water (S510).

이와 같이, 본 발명은 열 생산 장치(22)에서 생산된 열에너지 또는 고온수를 발전기에 제공하도록 제어함으로써, 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시키고, 변동성 전원의 출력 변동으로 인한 전력계통의 계통주파수 급변을 방지할 수 있는 환경을 제공한다. As described above, the present invention controls the heat energy or high temperature water produced by the heat production device 22 to be provided to the generator, thereby improving the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators, and It provides an environment that can prevent sudden change in frequency.

또한, 본 발명은 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킴으로써, 변동성 전원의 출력이 급감하거나 전력부하가 급증하는 경우에도 발전기들이 전력부하의 수요곡선(예를 들어, 덕커브)을 따라 전력을 생산할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention improves the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators, so that even when the output of the variable power source sharply decreases or the power load increases, the generators generate power according to the demand curve (for example, a duck curve) of the power load. Provide an environment that can be produced.

도 10은 본 발명의 제6실시예에 따라 변동성 전원의 출력 변동에 따른 전력계통의 전력수급 불균형을 예측해서 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.10 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the power transaction between the power system and the collective energy system by predicting the power supply and demand imbalance of the power system according to the fluctuation of the output of the variable power according to the sixth embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 4.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제6실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동을 분석한다(S602).Referring to FIG. 10, the power transaction server 100 of the power system and the collective energy system according to the sixth embodiment of the present invention analyzes the fluctuation of the output of the variable power supply 16 connected to the power system 10 (S602). ).

그리고, 전력 거래 서버(100)는 변동성 전원(16)의 출력 변동에 따른 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 예측한다(S604). Then, the power transaction server 100 predicts the power supply and demand imbalance of the power system 10 according to the fluctuation in the output of the variable power supply 16 (S604).

변동성 전원(16)의 출력이 증가하여 전력계통(10)의 전력공급이 전력수요를 초과하는 경우, 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)의 초과생산전력을 집단에너지계통(20)에서 소모하도록 요청한다(S606, S608).When the power supply of the power system 10 exceeds the power demand due to an increase in the output of the volatile power supply 16, the power transaction server 100 collects the excess generated power of the power system 10 from the collective energy system 20. Request to consume (S606, S608).

또한, 변동성 전원(16)의 출력이 감소하여 전력계통(10)의 전력수요가 전력공급을 초과하는 경우에는 전력계통(10)의 초과생산전력에 대한 집단에너지계통(10)의 전력소모량을 감소시키도록 요청한다(S610).In addition, when the power demand of the power system 10 exceeds the power supply due to the decrease in the output of the variable power supply 16, the power consumption of the collective energy system 10 to the excess power produced by the power system 10 is reduced. Request to be made (S610).

그리고, 전력 거래 서버(100)는 전력계통 운영자가 상기 초과생산전력을 소모한 대가로 정해놓은 만큼의 금액을 집단에너지계통 운영자에게 보상하도록 제어한다(S612).Then, the power transaction server 100 controls the collective energy system operator to compensate for the amount determined by the power system operator as a consideration for the consumption of the excess production power (S612).

도 11은 본 발명의 제7실시예에 따라 변동성 전원의 출력 변동에 따른 순부하량 정보 또는 응동량 정보를 분석해 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래를 제어하는 과정을 간략히 도시한 흐름도이다. 이때, 이하의 흐름도는 도 1 내지 도 4의 구성과 연계하여 동일한 도면부호를 사용하여 설명한다.11 is a flowchart schematically illustrating a process of controlling the power transaction between the power system and the collective energy system by analyzing net load information or response amount information according to output fluctuations of variable power according to the seventh embodiment of the present invention. In this case, the following flowchart will be described using the same reference numerals in connection with the configurations of FIGS. 1 to 4.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제7실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통 전력 거래 서버(100)는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동을 분석한다(S702).Referring to FIG. 11, the power system and collective energy system power transaction server 100 according to the seventh embodiment of the present invention analyzes the fluctuation of the output of the volatile power supply 16 connected to the power system 10 (S702). .

그리고, 전력 거래 서버(100)는 변동성 전원(16)의 출력 변동에 따른 순부하량 정보 및 응동량 정보 등을 분석한다(S704). 여기서, 순부하량 정보는 전력계통(10)의 총부하량에서 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 출력량을 차감한 값을 포함한다.Then, the power transaction server 100 analyzes the net load amount information and the response amount information according to the output fluctuation of the variable power supply 16 (S704). Here, the net load amount information includes a value obtained by subtracting an output amount of a variable power source (eg, a renewable energy source) linked to the power system 10 from the total load amount of the power system 10.

그리고, 응동량 정보는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동량 값 또는 상기 변동성 전원의 출력 변동에 대응하여 발전기가 추가적으로 발전할 수 있는 응동 속도를 포함한다.In addition, the response amount information is the response amount value or the above that the generators connected to the power system can additionally generate power in order to respond to the output fluctuation of the variable power source (for example, a renewable energy source) connected to the power system 10. Includes the response speed at which the generator can generate additional power in response to fluctuations in the output of the variable power supply.

그리고, 응동량은 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통(10)에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 발전량을 포함한다. 그리고, 응동 속도는 전력계통(10)에 연계된 변동성 전원(16)의 출력 변동에 대응하여 전력계통(10)에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 발전 속도를 포함한다. 이때, 이러한 응동량 및 응동 속도는 발전기의 램프레이트(Ramp Rate) 특성 정보를 포함할 수 있다. In addition, the amount of response includes the amount of generation that the generators connected to the power system 10 can generate additionally in order to respond to fluctuations in the output of the variable power source (for example, a renewable energy source) connected to the power system 10. do. In addition, the response speed includes a power generation speed at which the generators connected to the power system 10 can generate additional power in response to fluctuations in the output of the variable power supply 16 linked to the power system 10. In this case, the response amount and response speed may include information on characteristics of a ramp rate of the generator.

그리고, 전력 거래 서버(100)는 변동성 전원(16)의 출력이 증가해 전력계통(10)의 전력공급이 전력수요보다 큰 경우, 전력계통(10)의 초과생산전력을 집단에너지계통(20)에서 소모하도록 요청한다(S706 내지 S710). And, when the power supply of the power system 10 is greater than the demand for power due to an increase in the output of the variable power supply 16, the power transaction server 100 reduces the excess generated power of the power system 10 to the collective energy system 20 Request to be consumed in (S706 to S710).

또한, 전력 거래 서버(100)는 변동성 전원(16)의 출력이 감소해 전력계통(10)의 전력수요가 전력공급 보다 큰 경우, 집단에너지계통(20)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 요청한다(S712 내지 S716). In addition, when the power demand of the power system 10 is greater than the power supply due to a decrease in the output of the variable power supply 16, the power transaction server 100 uses the power generated from the collective energy system 20 to the power system 10. Request to be supplied to (S712 to S716).

도 12는 전력계통에서 일반적인 일일 전력수요곡선을 도시한 그래프이고, 도 13은 변동성 전원의 출력 증가로 인한 순부하량의 변화를 도시한 그래프이다.12 is a graph showing a general daily power demand curve in the power system, and FIG. 13 is a graph showing a change in net load due to an increase in output of a variable power supply.

도 12 및 도 13을 참조하면, 변동성 전원(16)의 출력 변동성 증가시에 순부하량은 덕커브 형태로 형성된다. 특히, 전력계통(10)에 연계되는 변동성 전원(예를 들어, 신재생 에너지원)의 비중이 증가될 경우, 일출 후 전력부하가 급감하고, 일몰 후 전력부하가 급증하는 현상으로 인해서, 전력수요곡선이 기존의 전력수요곡선과는 다른 패턴으로 변화될 것으로 예상된다. 또한, 덕커브 현상이 심화되는 경우에는 전력수요예측 오차가 증가되고, 제약비용이 증가되는 어려움이 예상된다.12 and 13, when the output variability of the variable power supply 16 increases, the net load is formed in a form of a duck curve. In particular, when the proportion of variable power sources (for example, renewable energy sources) connected to the power system 10 increases, the power load sharply decreases after sunrise and the power load increases sharply after sunset. It is expected that the curve will change to a pattern different from the existing power demand curve. In addition, if the duck-curve phenomenon intensifies, it is expected that the error in power demand prediction increases and the constraint cost increases.

예를 들어, 신재생 에너지원인 풍력 발전기는 풍속에 의해서 출력이 크게 좌우되며, 태양광 발전기는 태양광 모듈의 일사량에 의해서 출력이 좌우된다. 그리고, 풍력 및 태양광 같은 신재생 에너지원은 낮 시간대에 출력이 증가되며, 이로 인해서 전력계통(10)의 총부하량에서 신재생 에너지원의 출력량을 차감한 전력계통(10)의 순부하량이 크게 감소된다. For example, the output of a wind power generator, which is a renewable energy source, is largely influenced by wind speed, and the output of a solar power generator is influenced by the amount of insolation of a solar module. In addition, the output of new and renewable energy sources such as wind and solar power is increased during the day, and as a result, the net load of the power system 10 obtained by subtracting the output of the renewable energy source from the total load of the power system 10 is large. Is reduced.

특히, 신재생 에너지원의 출력 변동성이 큰 계절의 낮 시간대에 신재생 에너지원이 전력계통(10)에 연계되어 있는 경우, 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 야기하고, 전력계통(10)의 주파수가 불안정해지는 문제가 발생된다.In particular, when the renewable energy source is connected to the power system 10 during the daytime of the season when the output variability of the renewable energy source is large, it causes an imbalance in the power supply and demand of the power system 10, and the power system 10 The problem of unstable frequency of

따라서, 본 발명의 전력 거래 서버(100)는 순부하량을 설정값과 비교하여 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 변동성 전원(16)의 영향으로 인한 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통(10)의 계통주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.Accordingly, the power transaction server 100 of the present invention compares the net load with a set value and controls the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20, thereby controlling the power due to the influence of the volatile power supply 16. It solves the supply-demand imbalance problem and provides an environment in which the system frequency of the power system 10 can be stably maintained.

도 14는 발전 비용순으로 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.14 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators in the order of generation cost.

전력계통에 연계된 발전기들의 발전 단가는 발전기(a)가 가장 낮고, 발전기(h)로 갈수록 발전 단가가 높다. 기존에는 발전 비용이 제일 낮은 발전기순(a<b<c<d<e<f<g<h)으로 발전기들의 우선순위를 정하고, 각 시간대별로 수요곡선(x)을 충족시킬 수 있도록 발전기들에 출력을 배분한다. The power generation cost of the generators connected to the power system is the lowest at the generator (a), and the higher the power generation cost goes to the generator (h). Previously, the generators were prioritized in the order of generators with the lowest generation cost (a<b<c<d<e<f<g<h), and the generators were placed in order to meet the demand curve (x) for each time period. Distribute the output.

도 14을 참조하면, 발전 비용순으로 발전기들의 우선순위를 정하여 전력계통을 운영하는 경우에는 발전비용이 낮은 발전기들(a,b,c,d)을 하루 종일 최대 출력으로 운영하고, 각 시간대별로 수요곡선(x)과 맞닿는 부분의 발전기들(e,f,g,h)만 수요곡선(x)을 따라 발전기 출력을 증감발하도록 제어할 수 있다. 즉, 도 14는 전력계통(10)을 가장 저렴하게 운영할 있는 이상적인 발전 계획이다.Referring to FIG. 14, in the case of operating the power system by determining the priority of generators in the order of power generation cost, generators (a, b, c, d) with low power generation costs are operated at maximum output throughout the day, and for each time period. Only the generators (e, f, g, h) in contact with the demand curve (x) can be controlled to increase or decrease the generator output along the demand curve (x). That is, FIG. 14 is an ideal power generation plan for operating the power system 10 at the lowest cost.

하지만, 발전기(e)는 도 14에서와 같은 새벽 시간대의 수요곡선(x)를 따라 발전량을 증감발하지 못하는 어려움이 있다. 예를 들어, 이때의 발전기(e)는 석탄 발전기일 수 있다.However, the generator (e) has a difficulty in not increasing or decreasing the amount of power generation along the demand curve (x) in the early morning hours as shown in FIG. 14. For example, the generator e at this time may be a coal generator.

도 15는 발전기의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.15 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators by reflecting the constraints of the generator.

도 15를 참조하면, 발전기(f)는 발전기(e)가 맞추지 못하는 수요곡선(x)를 따라 발전량을 증감할 수 있다. 이때의 발전기(f)는 가스 발전기일 수 있다.Referring to FIG. 15, the generator (f) may increase or decrease the amount of power generation along the demand curve (x) that the generator (e) cannot meet. The generator (f) at this time may be a gas generator.

즉, 기존의 전력계통은 새벽 시간대에 발전기(f)를 켜고, 발전기(e)를 꺼야 하는 제약조건이 존재한다. 또한, 발전기(e)는 발전기의 출력을 신속하게 온오프시킬 수 없는 제약이 있는 경우, 최소 발전량을 적정하게 유지하도록 제어해야 하는 어려움이 있다. That is, in the existing power system, there is a constraint to turn on the generator (f) and turn off the generator (e) at dawn. In addition, when there is a limitation in that the generator e is not able to quickly turn on and off the output of the generator, there is a difficulty in controlling to properly maintain the minimum amount of power generation.

그러므로, 기존의 전력계통은 도 15에서와 같이 발전기의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 조정해야만 한다.Therefore, the existing power system must adjust the priority and output distribution of the generators by reflecting the constraints of the generator as shown in FIG. 15.

도 16은 최소 예비력 확보를 위해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.16 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators to secure a minimum reserve power.

도 16을 참조하면, 기존의 전력계통은 최소 예비력 확보를 위해서 발전 단가가 발전기(h) 보다 비싼 발전기(i)를 가동해야 한다. 또한, 기존에는 전력계통의 예비력 확보를 위해서 발전기들(d,e,f,g)의 발전량을 일정하게 감발(d1,e1,f1,g1)하고, 감발된 발전량만큼 발전기들(f,g,h,i)의 발전량을 증발(f2,g2,h2,i2)시켜 운영해야 하는 어려움이 있다.Referring to FIG. 16, in order to secure a minimum reserve power, the existing power system must operate a generator (i) having a power generation cost higher than that of the generator (h). In addition, conventionally, in order to secure the reserve power of the power system, the power generation amount of the generators (d, e, f, g) is constantly decelerated (d1, e1, f1, g1), and the generators (f, g, There is a difficulty in operating by evaporating the power generation amount of h,i) (f2,g2,h2,i2).

도 17은 전력계통의 제약조건을 반영해 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 결정하는 예를 도시한 그래프이다.17 is a graph showing an example of determining the priority and output distribution of generators by reflecting the constraints of the power system.

도 17을 참조하면, 기존의 전력계통은 선로 과부하, 과도 안정도, 또는 전압 안정도 등과 같은 전력계통의 제약조건을 고려해서 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 수정해야 한다.Referring to FIG. 17, in the existing power system, priority and output distribution of generators should be modified in consideration of the constraints of the power system such as line overload, transient stability, or voltage stability.

따라서, 기존에는 상기와 같은 제약조건을 해소하고 전력계통을 안정적으로 운영하기 위해서 발전 단가가 가장 비싼 발전기(k)를 가동한다. 그리고, 기존의 전력계통은 발전기들(d,e,f,g,h)의 발전량을 일정하게 감발(d1,e1,f1,g1,h1)하고, 감발된 발전량만큼 발전기들(f,g,h,i,k)의 발전량을 증발(f2,g2,h2,i2,k2)시켜 운영해야 한다. 즉, 기존의 전력계통은 전력계통의 안정성 확보를 위해서 전력계통의 제약조건을 고려해서 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 수정하여 운영하는 어려움이 있다.Therefore, conventionally, in order to solve the above constraints and stably operate the power system, the generator (k) having the highest power generation cost is operated. In addition, the existing power system constantly derates (d1,e1,f1,g1,h1) the amount of power generated by the generators (d,e,f,g,h), The generation of h,i,k) must be evaporated (f2,g2,h2,i2,k2). That is, the existing power system is difficult to operate by modifying the priority and output distribution of generators in consideration of the constraints of the power system in order to secure the stability of the power system.

이와 같이, 도 17 내지 도 17을 비교 검토한 결과, 기존의 전력계통은 발전기의 제약조건 및 전력계통의 제약조건을 충족시키고, 전력계통의 최소 예비력 확보를 위해서, 발전 단가가 높은 발전기들로 우선순위를 수정하여 운영해야 하므로, 국가 전체적으로 에너지 비용이 증가하는 어려움이 있다. As a result of comparing and reviewing FIGS. 17 to 17 in this way, the existing power system satisfies the constraints of the generator and the constraints of the power system, and in order to secure the minimum reserve power of the power system, it is preferred to generators with high power generation costs Since the ranking must be revised and operated, there is a difficulty in increasing energy costs across the country.

도 18은 본 발명의 실시예에 따라 집단에너지계통의 열 생산을 제어하는 경우에 발전기들의 우선순위 및 출력배분을 도시한 그래프이다.18 is a graph showing the priority and output distribution of generators when controlling the heat production of the collective energy system according to an embodiment of the present invention.

도 18을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템 및 전력 거래 방법은 전력계통(10)과 집단에너지계통(20) 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 기존의 수요곡선(x)을 본 발명의 수요곡선(y)와 같이 증가시키는 효과를 제공한다. Referring to FIG. 18, the power transaction system and power transaction method of the power system and the collective energy system according to the embodiment of the present invention control the power transaction between the power system 10 and the collective energy system 20, It provides the effect of increasing the demand curve (x) like the demand curve (y) of the present invention.

예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템 및 전력 거래 방법은 집단에너지계통의 열 생산 장치(22) 또는 열 변환 장치(26)가 전력계통(10)에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통(10)에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 일정하게 소모하거나, 열병합발전기(28)에서 생산된 전력을 전력계통(10)에 공급하도록 제어함으로써, 전력계통(10)의 전력수급 불균형을 해소하고, 전력계통(10)의 계통주파수를 안정적으로 유지할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.For example, in the power transaction system and power transaction method of the power system and the collective energy system according to the embodiment of the present invention, the heat production device 22 or the heat conversion device 26 of the collective energy system is in the power system 10 The power system 10 is controlled to supply the power generated by the cogeneration generator 28 to the power system 10 by constantly consuming excess power or surplus power expected to be over-produced in the power system 10. ), it is possible to provide an environment that can stably maintain the system frequency of the power system 10 and solve the power supply and demand imbalance.

다시 말해서, 본 발명은 발전 단가가 낮은 발전기순으로 출력을 배분하도록 하면서도 발전기의 제약조건 및 전력계통의 제약조건을 충족시키고, 전력계통의 최소 예비력을 확보할 수 있는 환경을 제공한다. 그리고, 이를 통해서 본 발명은 국가 전체적으로 에너지 비용을 최소화하여 전력계통 및 집단에너지계통의 경제성을 확보할 수 있는 환경을 제공한다.In other words, the present invention provides an environment in which power is distributed in the order of generators with low power generation costs, while satisfying the constraints of the generator and the constraints of the power system, and securing the minimum reserve power of the power system. And, through this, the present invention provides an environment in which the economy of the power system and the collective energy system can be secured by minimizing energy costs throughout the country.

또한, 전기자동차와 같은 충전부하의 확대로 인해서 전력계통의 전력수요가 증가하여 전력수요의 불확실성이 증가될 수 있다. 하지만, 본 발명은 발전기들의 램프레이트를 향상시키고, 집단에너지계통의 전력 소모 장치 및 열병합발전기를 통해서 전력계통의 부하를 조정하거나 전력계통에 필요한 예비력을 확보함으로써, 전기자동차 확대로 인한 전력수요의 불확실성을 해소하고, 전력계통의 안정성 악화를 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, due to the expansion of the charging load such as an electric vehicle, the power demand of the power system may increase, thereby increasing the uncertainty of the power demand. However, the present invention improves the ramp rate of the generators, adjusts the load of the power system through the power consumption device of the collective energy system and the combined heat and power generator, or secures the reserve power necessary for the power system, thereby increasing the uncertainty of power demand due to the expansion of electric vehicles. It provides an environment that can solve the problem and prevent the deterioration of the stability of the power system.

이와 같이, 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템 및 이를 이용한 전력 거래 방법은 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 장치가 전력계통의 전력을 일정하게 소비하도록 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 발전비용순으로 전력계통에 연계된 발전기들의 출력 분배가 가능하고, 전력계통의 예비력을 확보하며, 전력계통의 계통주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In this way, the power transaction system between the power system and the collective energy system and the power transaction method using the same are used to conduct power transactions between the power system and the collective energy system so that the power consuming devices arranged in the collective energy system consume the power of the power system. By controlling, it is possible to distribute the output of the generators connected to the power system in order of generation cost, secure the reserve power of the power system, and provide an environment in which the system frequency of the power system can be stably maintained.

또한, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 장치를 통해 전력계통의 전력을 일정하게 소모하면서, 전력계통의 주파수 정보 및 전력수급 정보 등을 기초로 전력 소모 장치의 전력소모량을 조절하도록 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 전력계통의 전력수급 불균형을 방지하고, 전력계통의 계통주파수 변화를 최소화할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention is a power system to control the power consumption of the power consumption device based on frequency information and power supply and demand information of the power system while constantly consuming power from the power system through the power consumption device arranged in the collective energy system. By controlling the power transaction between the power system and the collective energy system, it prevents unbalanced power supply and demand in the power system and provides an environment that minimizes the change in the system frequency of the power system.

또한, 본 발명은 전력 소모 장치에서 생산된 열에너지를 발전기에 공급하도록 제어함으로써, 발전기의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시키고, 변동성 전원의 출력 변동으로 인한 전력계통의 계통주파수 급변을 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention is capable of improving the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generator by controlling the heat energy produced by the power consuming device to be supplied to the generator, and preventing a sudden change in the system frequency of the power system due to fluctuations in the output of variable power Provide the environment.

또한, 본 발명은 발전기들의 발전효율 및 램프레이트 특성을 향상시킴으로써, 변동성 전원의 출력이 급감하거나 전력부하가 급증하는 경우에도 발전기들이 전력부하의 수요곡선을 따라 전력을 생산할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention improves the power generation efficiency and ramp rate characteristics of the generators, thereby providing an environment in which the generators can produce power according to the demand curve of the power load even when the output of the variable power source decreases or the power load increases rapidly.

또한, 본 발명은 전력계통의 계통주파수 변화를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 전력계통의 전력수급을 유지하고 전력계통 의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention provides an environment for maintaining the power supply and demand of the power system and stably maintaining the frequency of the power system by controlling the power transaction between the power system and the collective energy system based on the change in the system frequency of the power system. do.

또한, 본 발명은 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하고, 예측 결과를 기초로 전력계통의 전력 공급과 전력 수요를 비교하거나 전력계통에서의 전력 수요 상승률을 설정값과 비교하여 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 이를 통해 전력계통의 안정성 악화를 방지할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention predicts the power supply and demand imbalance of the power system by analyzing the power supply and demand information of the power system, and compares the power supply and power demand of the power system based on the prediction result, or sets the increase rate of power demand in the power system. By controlling the power transaction between the power system and the collective energy system compared to, it solves the problem of unbalanced power supply and demand in the power system, thereby providing an environment that can prevent the deterioration of the stability of the power system.

또한, 본 발명은 전력계통의 정보 및 전력계통 분석 정보와 집단에너지계통 정보 및 집단에너지계통 분석 정보를 복합적으로 고려해서 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 전력계통의 주파수 변화를 최소화시키고 전력수급 불균형 문제를 해소할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power transaction between the power system and the collective energy system by taking into consideration the power system information, power system analysis information, collective energy system information, and collective energy system analysis information in combination, thereby controlling the frequency change of the power system. It provides an environment that can minimize the problem of power supply and demand and resolve the imbalance problem.

또한, 본 발명은 전력계통의 지시신호 및 집단에너지계통의 지시신호를 기초로 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 종합적으로 고려해서 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 조정함으로써, 국가 전체적인 에너지 비용을 절감시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention comprehensively considers the economics of the power system and the collective energy system based on the instruction signal of the power system and the collective energy system, and adjusts the power transaction between the power system and the collective energy system. It provides an environment that can reduce the overall energy cost.

또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변화에 의한 전력계통의 순부하량 정보를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 변동성 전원의 영향으로 인한 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power transaction between the power system and the collective energy system based on the net load information of the power system due to the change in the output of the variable power connected to the power system. It provides an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained.

또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통의 응동량 정보를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 변동성 전원 영향으로 인한 전력계통의 전력수급 불균형 문제를 해소하고, 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power transaction between the power system and the collective energy system based on the amount of response information of the power system in order to respond to fluctuations in the output of the volatile power source linked to the power system. It solves the problem of power supply and demand imbalance and provides an environment to stably maintain the frequency of the power system.

또한, 본 발명은 전력계통에 연계된 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 신재생 에너지원의 순간적인 출력 변동에 의한 전력계통의 주파수 변화를 최소화하고, 전력계통의 주파수 변동을 방지하여 전력계통의 주파수를 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power transaction between the power system and the collective energy system based on the change in the output of the renewable energy source linked to the power system, thereby changing the frequency of the power system due to the instantaneous output fluctuation of the renewable energy source. Minimizes and prevents frequency fluctuations in the power system, providing an environment in which the frequency of the power system can be stably maintained.

또한, 본 발명은 신재생 에너지원의 출력 변동을 기초로 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어함으로써, 결과적으로 신재생 에너지원의 출력이 평탄화되어 전력계통에 제공되는 것과 같은 효과를 제공할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention controls the power transaction between the power system and the collective energy system based on fluctuations in the output of the renewable energy source, and as a result, the output of the renewable energy source is flattened to provide the same effect as provided to the power system. It provides an environment in which to do it.

또한, 본 발명은 전력계통의 예비력량 정보를 기초로 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 조정함으로써, 전력계통의 예비력량을 확보하고, 전력계통의 전력수급을 안정적으로 유지시킬 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention is an environment capable of securing the reserve power of the power system and stably maintaining the power supply and demand of the power system by adjusting the power transaction between the power system and the collective energy system based on the reserve power amount information of the power system. Provides.

또한, 본 발명은 집단에너지계통에 배치된 전력 소모 장치의 전력소모량을 조절하여 전력계통의 부하를 증가시키거나 감소시키는 형태로 전력계통에 기여하므로, 전력계통의 전력수급을 조절하며, 배터리나 양수발전기와 달리 전력계통에 필요한 예비력을 지속적으로 제공할 수 있는 환경을 제공한다.In addition, the present invention contributes to the power system in the form of increasing or decreasing the load of the power system by adjusting the power consumption of the power consuming device disposed in the collective energy system, thus controlling the power supply and demand of the power system, and Unlike a generator, it provides an environment that can continuously provide the reserve power required for the power system.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다. 이러한 기록 매체는 서버뿐만 아니라 사용자 단말에서도 실행될 수 있다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only through an apparatus and a method, but may be implemented through a program that realizes a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. Such a recording medium can be executed not only in the server but also in the user terminal.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (25)

전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어하는 전력거래 서버를 포함하며,
상기 전력거래 서버는,
전력계통의 전력계통 정보를 수집하는 전력계통 정보 수집부,
집단에너지계통의 집단에너지계통 정보를 수집하는 집단에너지계통 정보 수집부, 그리고
상기 전력계통 정보와 상기 집단에너지계통 정보를 이용해 전력계통의 운전조건 변화 또는 집단에너지계통의 운전조건 변화를 분석하고, 상기 전력계통의 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화에 대응하여 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어하는 제어부를 포함하고
상기 전력거래 서버는,
상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동량 또는 변동성 전원의 출력 변동에 대응하여 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동 속도를 분석하고,
상기 변동성 전원의 출력이 감소하여 전력계통의 전력공급이 전력수요 보다 작고, 상기 전력계통에 연계된 발전기들의 응동량 또는 응동속도가 상기 전력수요를 충족시키지 못하는 경우, 상기 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 요청하며, 상기 전력계통에서 전력을 공급받은 대가를 보상하도록 제어하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템.It includes a power transaction server that controls power transactions between the power system and the collective energy system,
The power transaction server,
Power system information collection unit that collects power system information of the power system,
A collective energy system information collection unit that collects collective energy system information of the collective energy system, and
The power system information and the collective energy system information are used to analyze the change in the operating condition of the power system or the change in the operating condition of the collective energy system, and respond to the change in the operating condition of the power system or the change in the operating condition of the collective energy system. It includes a control unit for controlling the power transaction between the power system and the collective energy system,
The power transaction server,
In order to respond to the fluctuations in the output of the variable power connected to the power system, the amount of response that generators linked to the power system can generate additionally or the response speed at which the generators can generate additional power in response to the fluctuations in the output of the variable power supply are analyzed. ,
When the power supply of the power system is smaller than the power demand due to the decrease in the output of the variable power supply, and the response amount or response speed of the generators connected to the power system does not meet the power demand, the power produced by the collective energy system The power transaction system of the power system and the collective energy system requesting to supply the power to the power system, and controlling to compensate for the price of receiving power from the power system. 제1항에서,
상기 전력거래 서버는,
상기 전력계통의 전력계통 관리 서버와 상기 집단에너지계통의 집단에너지계통 관리 서버 사이에 배치되어 상기 전력계통의 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화를 분석하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템.In claim 1,
The power transaction server,
The power of the power system and the collective energy system, which is arranged between the power system management server of the power system and the collective energy system management server of the collective energy system to analyze changes in the operating conditions of the power system or the operating conditions of the collective energy system. Trading system. 제1항에서,
상기 전력거래 서버는,
상기 전력계통 정보와 상기 집단에너지계통 정보를 기초로 상기 전력계통의 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화에 따른 전력계통의 안정성 및 집단에너지계통의 안정성을 분석하고, 상기 전력계통의 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화에 따른 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 분석하며, 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통의 안정성 및 경제성을 기초로 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통의 최적 운전 방안을 도출하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템.In claim 1,
The power transaction server,
Based on the power system information and the collective energy system information, analyze the stability of the power system and the stability of the collective energy system according to the change in operating conditions of the power system or the change in the operating conditions of the collective energy system, and operate the power system. Analyzes the economic feasibility of the power system and the collective energy system according to changes in conditions or operating conditions of the collective energy system, and based on the stability and economics of the power system and the collective energy system, the power system and the collective energy system The power trading system of the power system and the collective energy system to derive the optimal operation plan 제1항에서,
상기 전력거래 서버는,
전력계통의 계통주파수를 감지하고, 상기 계통주파수를 기초로 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템.In claim 1,
The power transaction server,
A power transaction system of a power system and a collective energy system that detects a system frequency of a power system and controls a power transaction between the power system and the collective energy system based on the system frequency. 제4항에서,
상기 전력거래 서버는,
상기 계통주파수가 증가하는 경우, 상기 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 상기 집단에너지계통에서 소모하도록 요청하며, 상기 잉여전력을 소모한 대가를 보상하도록 제어하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템.In claim 4,
The power transaction server,
When the system frequency increases, the collective energy system requests the collective energy system to consume power over-produced in the power system or surplus power expected to be over-produced in the power system, and controls to compensate for the consumption of the surplus power. The power trading system of the power system and the collective energy system. 제5항에서,
상기 전력거래 서버는,
상기 계통주파수가 감소하는 경우, 상기 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 요청하며, 상기 전력계통에 전력을 공급한 대가를 보상하도록 제어하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템.In clause 5,
The power transaction server,
When the system frequency decreases, a power transaction system of a power system and a collective energy system that requests to supply the power produced by the collective energy system to the power system, and controls to compensate for the cost of supplying power to the power system . 제1항에서,
상기 전력거래 서버는,
상기 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 상기 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하며, 상기 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 상기 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 상기 집단에너지계통에 공급하도록 요청하며, 상기 잉여전력을 소모한 대가를 보상하도록 제어하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템.In claim 1,
The power transaction server,
By analyzing the power supply and demand information of the power system, the power supply and demand imbalance of the power system is predicted, and if the power supply of the power system is greater than the power demand, it is expected that the power generated by the power system or excessively produced by the power system. A power transaction system of a power system and a collective energy system for requesting to supply the expected surplus power to the collective energy system, and controlling to compensate for the consumption of the surplus power. 제7항에서,
상기 전력거래 서버는,
상기 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 작은 경우, 상기 전력계통의 전력수급을 안정적으로 유지시키도록 상기 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 요청하며, 상기 전력계통에서 전력을 공급받은 대가를 보상하도록 제어하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템.In clause 7,
The power transaction server,
When the power supply of the power system is less than the power demand, requesting to supply the power produced by the collective energy system to the power system to stably maintain the power supply and demand of the power system, and supplying power from the power system The power trading system of the power system and the collective energy system that controls to compensate for the received price. 제1항에서,
상기 전력거래 서버는,
발전기의 발전효율 또는 램프레이트 특성을 향상시키도록 열 생산 장치에서 생산된 열에너지 또는 고온수를 상기 발전기에 제공하도록 요청하며, 상기 열에너지 또는 상기 고온수를 공급받은 대가를 보상하도록 제어하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템.In claim 1,
The power transaction server,
A power system and group that requests to provide the generator with thermal energy or hot water produced by a heat generating device to improve the power generation efficiency or ramp rate characteristics of the generator, and controls to compensate for the cost of receiving the thermal energy or the hot water Energy system power trading system. 제1항에서,
상기 전력거래 서버는,
상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동을 분석하고, 상기 변동성 전원의 출력이 증가하여 상기 전력계통의 전력공급이 전력수요를 초과하는 경우, 상기 전력계통의 초과생산전력을 상기 집단에너지계통에 공급하도록 요청하며, 상기 초과생산전력을 소모한 대가를 보상하도록 제어하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템.In claim 1,
The power transaction server,
Analyzes the fluctuation of the output of the volatile power source linked to the power system, and when the power supply of the power system exceeds the power demand due to the increase in the output of the volatile power supply, the excess produced power of the power system is transferred to the collective energy system. A power transaction system of a power system and a collective energy system that requests to be supplied, and controls to compensate for the consumption of the excess production power. 삭제delete 제1항에서,
상기 전력거래 서버는,
상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동을 분석하고, 상기 변동성 전원의 출력이 증가하여 상기 전력계통의 전력공급이 전력수요를 초과하는 경우, 상기 전력계통의 초과생산전력을 상기 집단에너지계통에서 소모하도록 제어하며,
상기 변동성 전원의 출력이 감소하여 전력계통의 전력공급이 전력수요 보다 작은 경우, 상기 전력계통으로부터 상기 초과생산전력을 공급받아 소모하는 상기 집단에너지계통의 전력소모량 또는 열생산량을 감소시키도록 제어하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템.In claim 1,
The power transaction server,
Analyzing the fluctuation of the output of the volatile power source linked to the power system, and when the power supply of the power system exceeds the power demand due to the increase in the output of the volatile power supply, the excess produced power of the power system is calculated from the collective energy system. Control to consume,
When the power supply of the power system is less than the power demand due to the decrease in the output of the volatile power supply, the power to control power consumption or heat production of the collective energy system to be consumed by receiving the excess power from the power system is reduced Electricity trading system of system and collective energy system. 제1항에서,
상기 전력거래 서버는,
전력계통의 예비력량 정보를 분석하고, 상기 전력계통에 필요한 예비력량을 확보하도록 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 요청하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 시스템.In claim 1,
The power transaction server,
A power transaction system of a power system and a collective energy system that analyzes information on the reserve power amount of the power system and requests a power transaction between the power system and the collective energy system so as to secure the reserve power amount required for the power system. 전력거래 서버가, 전력계통의 전력계통 정보를 수집하는 단계,
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통 정보를 기초로 전력계통의 운전조건 변화를 분석하는 단계,
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통의 운전조건 변화에 대응하여 상기 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어하는 단계,
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동에 대응하기 위해서 전력계통에 연계된 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동량 또는 변동성 전원의 출력 변동에 대응하여 발전기들이 추가적으로 발전할 수 있는 응동 속도를 분석하는 단계, 그리고
상기 전력거래 서버가, 상기 변동성 전원의 출력이 감소하여 전력계통의 전력공급이 전력수요 보다 작고, 상기 전력계통에 연계된 발전기들의 응동량 또는 응동속도가 상기 전력수요를 충족시키지 못하는 경우, 상기 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 요청하는 단계를 포함하며,
상기 전력계통의 운전조건의 변화는,
전력계통의 주파수 정보, 전력계통의 전력수급 정보, 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동 정보, 또는 상기 전력계통의 예비력량 정보 중 적어도 하나를 포함하는 전력계통의 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 방법.The power transaction server collecting power system information of the power system,
Analyzing, by the power transaction server, changes in operating conditions of the power system based on the power system information,
Controlling, by the power transaction server, a power transaction between the power system and the collective energy system in response to a change in operating conditions of the power system,
In order to respond to the fluctuation in the output of the variable power connected to the power system, the power transaction server can generate additional power in response to the amount of response that generators linked to the power system can additionally generate or the output fluctuation of the variable power supply. Analyzing the response speed at which there is, and
When the power transaction server, the power supply of the power system is smaller than the power demand due to the decrease in the output of the variable power, and the response amount or response speed of the generators connected to the power system does not meet the power demand, the group Including the step of requesting to supply the power produced in the energy system to the power system,
The change in the operating conditions of the power system,
Power of the power system and the collective energy system including at least one of frequency information of the power system, power supply and demand information of the power system, output fluctuation information of a variable power source linked to the power system, or information on the reserve capacity of the power system Trading method. 제14항에서,
상기 전력거래 서버가, 집단에너지계통의 집단에너지계통 정보를 수집하는 단계, 그리고
상기 전력거래 서버가, 상기 집단에너지계통 정보를 기초로 집단에너지계통의 운전조건 변화를 분석하는 단계를 더 포함하며,
상기 집단에너지계통의 운전조건 변화는,
상기 집단에너지계통의 열수급 정보, 축열조의 가용용량, 열수요 예측정보, 열생산 정보 또는 열소비 정보 중 적어도 하나를 포함하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 방법.In clause 14,
Collecting, by the power transaction server, collective energy system information of the collective energy system, and
The power transaction server further comprises analyzing changes in operating conditions of the collective energy system based on the collective energy system information,
The change in the operating conditions of the collective energy system,
A power transaction method between a power system and a collective energy system including at least one of heat supply and demand information of the collective energy system, available capacity of a heat storage tank, heat demand prediction information, heat production information, or heat consumption information. 제15항에서,
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통 정보와 상기 집단에너지계통 정보를 기초로 상기 전력계통 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화에 따른 전력계통의 안정성 및 집단에너지계통의 안정성을 분석하는 단계,
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통 운전조건 변화 또는 상기 집단에너지계통의 운전조건 변화에 따른 전력계통의 경제성 및 집단에너지계통의 경제성을 분석하는 단계, 그리고
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통의 안정성 및 경제성을 기초로 상기 전력계통과 상기 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 제어하는 단계
를 더 포함하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 방법.In paragraph 15,
Analyzing, by the power transaction server, the stability of the power system and the stability of the collective energy system according to the change in operating conditions of the power system or the change in the operating conditions of the collective energy system based on the power system information and the collective energy system information ,
Analyzing, by the power transaction server, the economic feasibility of the power system and the collective energy system according to the change in operating conditions of the power system or the change in the operating conditions of the collective energy system, and
Controlling, by the power transaction server, the power transaction between the power system and the collective energy system based on the stability and economy of the power system and the collective energy system
A power transaction method of the power system and the collective energy system further comprising a. 제14항에서,
상기 전력거래 서버가, 전력계통의 계통주파수를 감지하는 단계, 그리고
상기 전력거래 서버가, 상기 계통주파수를 기초로 상기 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 요청하는 단계
를 더 포함하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 방법.In clause 14,
The power transaction server, detecting the grid frequency of the power system, and
Requesting, by the power transaction server, a power transaction between the power system and the collective energy system based on the system frequency
A power transaction method of the power system and the collective energy system further comprising a. 제14항에서,
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통의 계통주파수가 증가하는 경우, 상기 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 집단에너지계통에서 소모하도록 요청하는 단계, 그리고
상기 전력거래 서버가, 상기 잉여전력을 소모한 대가를 보상하도록 제어하는 단계
를 더 포함하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 방법.In clause 14,
The power transaction server, when the grid frequency of the power system increases, requesting that the collective energy system consumes the power over-produced in the power system or the surplus power expected to be over-produced in the power system, and
Controlling, by the power transaction server, to compensate for the consumption of the surplus power
A power transaction method of the power system and the collective energy system further comprising a. 제14항에서,
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통의 계통주파수가 감소하는 경우, 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 요청하는 단계, 그리고
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통에 전력을 공급한 대가를 보상하도록 제어하는 단계
를 더 포함하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 방법.In clause 14,
The power transaction server, when the grid frequency of the power system decreases, requesting to supply power generated from the collective energy system to the power system, and
Controlling, by the power transaction server, to compensate for the price of supplying power to the power system
A power transaction method of the power system and the collective energy system further comprising a. 제14항에서,
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통의 전력수급 정보를 분석하여 상기 전력계통의 전력수급 불균형을 예측하는 단계,
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 큰 경우, 상기 전력계통에서 초과 생산되는 전력 또는 전력계통에서 초과 생산될 것으로 예상되는 잉여전력을 집단에너지계통에 공급하고, 상기 집단에너지계통이 상기 잉여전력을 소모하도록 요청하는 단계, 그리고
상기 전력거래 서버가, 상기 잉여전력을 소모한 대가를 보상하도록 제어하는 단계
를 더 포함하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 방법.In clause 14,
The power transaction server, analyzing the power supply and demand information of the power system to predict the power supply and demand imbalance of the power system,
When the power supply of the power system is greater than the power demand, the power transaction server supplies the power over-produced in the power system or the surplus power expected to be over-produced in the power system to the collective energy system, and the collective energy Requesting that the system consumes the surplus power, and
Controlling, by the power transaction server, to compensate for the consumption of the surplus power
A power transaction method of the power system and the collective energy system further comprising a. 제20항에서,
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통의 전력 공급이 전력 수요보다 작은 경우, 상기 전력계통의 전력수급을 안정적으로 유지시키도록 집단에너지계통에서 생산된 전력을 상기 전력계통에 공급하도록 요청하는 단계, 그리고
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통에서 전력을 공급받은 대가를 보상하도록 제어하는 단계
를 더 포함하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 방법.In claim 20,
The power transaction server, when the power supply of the power system is less than the power demand, requesting to supply the power generated by the collective energy system to the power system to stably maintain the power supply and demand of the power system, and
Controlling, by the power transaction server, to compensate for the price of receiving power from the power system
A power transaction method of the power system and the collective energy system further comprising a. 제14항에서,
상기 전력거래 서버가, 발전기의 발전효율 또는 램프레이트 특성을 향상시키도록 열 생산 장치에서 생산된 열에너지 또는 고온수를 상기 발전기에 제공하도록 요청하는 단계, 그리고
상기 전력거래 서버가, 상기 열에너지 또는 상기 고온수를 공급받은 대가를 보상하도록 제어하는 단계
를 더 포함하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 방법.In clause 14,
Requesting, by the power transaction server, to provide the generator with thermal energy or hot water produced by a heat generating device to improve power generation efficiency or ramp rate characteristics of the generator, and
Controlling, by the power transaction server, to compensate for the supply of the heat energy or the hot water
A power transaction method of the power system and the collective energy system further comprising a. 제14항에서,
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통에 연계된 변동성 전원의 출력 변동을 분석하는 단계,
상기 전력거래 서버가, 상기 변동성 전원의 출력이 증가하여 상기 전력계통의 전력공급이 전력수요를 초과하는 경우, 상기 전력계통의 초과생산전력을 집단에너지계통에 공급하도록 요청하는 단계, 그리고
상기 전력거래 서버가, 상기 초과생산전력을 소모한 대가를 보상하도록 제어하는 단계
를 더 포함하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 방법.In clause 14,
Analyzing, by the power transaction server, output fluctuations of the volatile power source linked to the power system
The power transaction server, when the power supply of the power system exceeds power demand due to an increase in the output of the variable power supply, requesting to supply the excess generated power of the power system to the collective energy system, and
Controlling, by the power transaction server, to compensate for the consumption of the excess production power
A power transaction method of the power system and the collective energy system further comprising a. 삭제delete 제14항에서,
상기 전력거래 서버가, 전력계통의 예비력량 정보를 분석하는 단계, 그리고
상기 전력거래 서버가, 상기 전력계통이 필요한 예비력량을 확보하도록 상기 전력계통과 집단에너지계통 사이의 전력 거래를 요청하는 단계
를 더 포함하는 전력계통과 집단에너지계통의 전력 거래 방법.In clause 14,
Analyzing, by the power transaction server, information on the reserve capacity of the power system, and
Requesting, by the power transaction server, a power transaction between the power system and the collective energy system so that the power system secures a required amount of reserve power
A power transaction method of the power system and the collective energy system further comprising a.
KR1020180164689A 2018-12-19 2018-12-19 Electric power trading system between electric power system and district heating system, and electric power trading method using the same KR102148579B1 (en)

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