KR102162596B1 - 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치 및 방법 - Google Patents

가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치에 관한 것으로서, 태양광 발전 및 풍력 발전과 같은 분산전원의 이력 정보를 포함하는 기상정보 데이터를 입력받는 데이터 입력부; 상기 데이터 입력부에서 입력된 정보로부터 운영 환경 설정에서 운영 지역 및 기간을 포함하는 운영 분석에 필요한 환경을 설정하는 운영 환경 설정부; 상기 운영 환경 설정부에서 설정된 환경에 따라 분산전원을 계층적으로 그룹화하는 계층적 분산전원 그룹부; 상기 계층적 분산전원 그룹부에서 그룹화된 분산전원에 대해 운영 지표를 계산하는 운영 지표 계산부; 상기 운영 지표 계산부에서 계산된 운영 지표를 척도환산하는 운영 지표 척도환산부; 상기 운영 지표 척도환산부에서 환산된 척도를 급전 유형에 따라 분류 및 시각화하는 분류 및 시각화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치 및 방법{Efficient Operating System and Method of Hierarchical Distributed Generation for Virtual Power Plant Operations}
본 발명은 가상발전소의 분산전원의 운영 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분산전원을 계층적으로 그룹화하여 운영지표에 기반을 두어 효율적으로 운영하는 방법에 관한 것이다.
전력 산업은 태양광발전, 풍력발전을 주축으로 하는 분산전원의 확대에 따라 중앙급전 방식에서 분산급전 방식으로 변해가고 있다. 가상발전소는 분산전원들을 ICT 기술과 융합하여 하나의 발전소처럼 운영하는 것을 말하며, 분산전원들은 지역적으로 산재해 있으며, 일반적으로 규모가 작고, 출력 변동성으로 인해 전력계통의 안정성을 위협할 수 있다. 분산전원이 급속히 확산됨에 따라 분산전원들의 안정성 및 운영 효율성을 확보하기 위한 상호연계 및 통합운영 관리 방안이 필요하다. 특히, 분산전원들은 지역적으로 산재해 있으므로 개별 분산전원들과 이들 분산전원들 간의 통합 운영 관리가 필요하다.
[선행기술문헌]
대한민국특허등록번호 제10-1109187호(2012년01월17일 등록)
본 발명은 상기와 같은 종래의 필요성을 감안하여 제안된 것으로서, 가상발전소의 전력공급자 입장에서 지역적으로 산재하여 개별 특성을 가지는 분산전원들을 효율적으로 운영할 수 있는 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치는
태양광 발전 및 풍력 발전과 같은 분산전원의 이력 정보를 포함하는 기상정보 데이터를 입력받는 데이터 입력부;
상기 데이터 입력부에서 입력된 정보로부터 운영 환경 설정에서 운영 지역 및 기간을 포함하는 운영 분석에 필요한 환경을 설정하는 운영 환경 설정부;
상기 운영 환경 설정부에서 설정된 환경에 따라 분산전원을 계층적으로 그룹화하는 계층적 분산전원 그룹부;
상기 계층적 분산전원 그룹부에서 그룹화된 분산전원에 대해 운영 지표를 계산하는 운영 지표 계산부;
상기 운영 지표 계산부에서 계산된 운영 지표를 척도환산하는 운영 지표 척도환산부;
상기 운영 지표 척도환산부에서 환산된 척도를 급전 유형에 따라 분류 및 시각화하는 분류 및 시각화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 태양광 발전 및 풍력 발전과 같은 분산전원의 이력 정보와 기상정보 등 데이터를 입력받는 제1 단계와,
데이터 입력부에서 입력된 정보로부터 운영 환경 설정에서 운영 지역 및 기간 등 운영 분석에 필요한 환경을 설정하는 제2 단계와,
운영 환경 설정부에서 설정된 환경에 따라 분산전원을 계층적으로 그룹화하는 제3 단계와,
계층적 분산전원 그룹부에서 등급별로 그룹화된 분산전원들(Level 1에서 Level 4)에 대해 운영 지표를 계산하며 계층적 분산전원의 예측 불확실성 지표와 발전가능용량 유연성 지표를 계산하는 제4 단계와,
운영 지표 계산부에서 계산된 운영 지표를 일정구간을 기준으로 척도환산하는 제5 단계와,
운영 지표 척도환산부에서 환산된 척도를 급전 유형에 따라 분류 및 시각화하는 제6 단계를 포함하며,
계층적 분산전원들은 기저 부하용, 중간 부하용, 첨두 부하용, 그리고 보류 및 대기상태로 분류하여 전력계통 상황에 맞게 운용할 수 있는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영장치를 통한 계층적 분산전원의 효율적 운영 방법이 제공된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치 및 방법에 따르면, 계층적 분산전원의 운영 지표를 통해 가상발전소의 운영 효율성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러, 분산전원들의 기동, 탈락 혹은 출력 변동으로 인해 발생하는 계통전압의 급격한 변동이나 분산전원들에 의한 전압변동을 허용할 수 있는 여유도를 관리 및 운영함으로써 계통 안정성 및 효율성 확보를 통해 효과적인 배전망 운영이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치의 개략적인 블럭구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 계층적 분산전원 그룹부에서 계층적 분산전원 구조의 예를 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 운영 지표 척도환산부에서 운영 지표에 대한 척도환산을 예로서 설명한 표이다.
도 4는 도 1에 도시된 급전 유형 분류 및 시각화부에서 계층적 분산전원에 대해 급전 유형으로 분류한 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치를 통한 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치의 개략적인 블럭구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 계층적 분산전원 그룹부에서 계층적 분산전원 구조의 예를 도시한 것이고, 도 3은 도 1에 도시된 운영 지표 척도환산부에서 운영 지표에 대한 척도환산을 예로서 설명한 표이고, 도 4는 도 1에 도시된 급전 유형 분류 및 시각화부에서 계층적 분산전원에 대해 급전 유형으로 분류한 예를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치를 통한 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 태양광 발전 및 풍력 발전과 같은 분산전원의 이력 정보와 기상정보 등 데이터를 입력받는 데이터 입력부(10); 상기 데이터 입력부(10)에서 입력된 정보로부터 운영 환경 설정에서 운영 지역 및 기간 등 운영 분석에 필요한 환경을 설정하는 운영 환경 설정부(20); 상기 운영 환경 설정부(20)에서 설정된 환경에 따라 분산전원을 계층적으로 그룹화하는 계층적 분산전원 그룹부(30); 상기 계층적 분산전원 그룹부(30)에서 그룹화된 분산전원에 대해 운영 지표를 계산하는 운영 지표 계산부(40); 상기 운영 지표 계산부(40)에서 계산된 운영 지표를 척도환산하는 운영 지표 척도환산부(50); 상기 운영 지표 척도환산부(50)에서 환산된 척도를 급전 유형에 따라 분류 및 시각화하는 분류 및 시각화부(60)를 포함한다.
상기 데이터 입력부(10)는 태양광 발전 및 풍력 발전과 같은 분산전원의 이력 정보와 기상정보 등 데이터를 입력받는다.
더욱 상세하게 실시 예를 들어 설명하면, 태양광 발전설비 지역 정보 및 설치 정보, 태양광 모듈 정보를 포함하는 태양광 발전 정보와 풍력 발전설비 지역 정보 및 설치 정보, 풍력 설비 정보를 포함하는 풍력 발전 정보 그리고 기온, 일사량, 운량, 풍향, 풍력 정보를 포함하는 기상 정보 등과 같이 이력 정보를 포함하는 이력 정보 데이터베이스와 장기, 중기, 단기 예측을 통한 분산전원 예측 정보 및 기상의 예측 정보 등을 포함하는 예측 정보 데이터베이스로부터 데이터를 입력받는다.
상기 운영 환경 설정부(20)는 상기 데이터 입력부(10)에서 입력된 정보로부터 운영 환경 설정에서 운영 지역 및 기간 등 운영 분석에 필요한 환경을 설정한다.
더욱 상세하게 실시 예를 들어 설명하면, 분산전원 설치 지역, 분산전원 선택, 운영 기간과 날짜 및 시간, 선택된 분산전원의 이력 정보, 선택된 지역의 기상정보 등을 설정할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 계층적 분산전원 그룹부(30)는 상기 운영 환경 설정부(20)에서 설정된 환경에 따라 분산전원을 계층적으로 그룹화한다.
더욱 상세하게 실시 예를 들어 설명하면, 지역적으로 산재해 있는 분산전원의 설치 지역을 선택하면 해당 지역에 설치된 분산전원 목록이 나오며, 이 목록에서 운영 기간과 날짜 및 시간을 선택하면 운영가능한 분산전원이 선택되고, 선택된 분산전원들에 대해 4가지 등급으로 그룹화 할 수 있다.
첫 번째 등급(Level 1)은 개별 분산전원 그룹으로 지역적으로 설치된 분산전원 개개들이 될 수 있다.
두 번째 등급(Level 2)은 동종 분산전원 그룹으로 태양광 발전, 풍력 발전 등과 같이 같은 종류의 분산전원들을 그룹화할 수 있다. 또한, 동종 분산전원 그룹들은 각각 그룹 내의 분산전원들에 대해 군집화 방법을 통해 분산전원들을 군집화할 수 있다.
세 번째 등급(Level 3)은 통합 분산전원 그룹으로 서로 다른 분산전원들을 그룹화할 수 있다. 또한, 통합 분산전원 그룹은 그룹 내의 분산전원들에 대해 군집화 방법을 통해 분산전원들을 군집화할 수 있다.
네 번째 등급(Level 4)는 전체 분산전원 그룹으로 운영 가능한 선택된 모든 분산전원들이다.
첫 번째 등급(Level 1)인 개별 분산전원 그룹에서는 배전계통운영자로부터 급전지시가 내려오는 경우 급전량이 하나의 분산전원의 발전량보다 같거나 적으면 가상발전소 통합운영자는 하나의 분산전원에서 발전량을 급전할 수 있다. 이러한 경우 가상발전소 통합운영자는 하나의 분산전원을 선택할 수 있다.
두 번째 등급(Level 2)인 동종 분산전원 그룹에서는 배전계통운영자로부터 급전지시가 내려오는 경우 급전량이 동종 분산전원 그룹의 발전량보다 같거나 적으면 가상발전소 통합운영자는 하나 이상의 동종 분산전원 그룹의 발전량을 급전할 수 있다. 이러한 경우 가상발전소 통합운영자는 하나 이상의 동종 분산전원을 선택할 수 있다.
세 번째 등급(Level 3)인 통합 분산전원 그룹에서는 배전계통운영자로부터 급전지시가 내려오는 경우 급전량이 전체 분산전원 그룹의 발전량보다 적으면 가상발전소 통합운영자는 통합 분산전원 그룹의 발전량을 급전할 수 있다. 이러한 경우 가상발전소 통합운영자는 통합 분산전원 그룹에서 군집화된 분산전원을 선택할 수 있다.
네 번째 등급(Level 4)인 전체 분산전원 그룹에서는 배전계통운영자로부터 급전지시가 내려오는 경우 급전량이 전체 분산전원 그룹의 발전량보다 같거나 많으면 가상발전소 통합운영자는 전체 분산전원의 발전량을 급전할 수 있다.
상기 운영 지표 계산부(40)는 상기 계층적 분산전원 그룹부(30)에서 등급별로 그룹화된 분산전원들(Level 1에서 Level 4)에 대해 운영 지표를 계산하며 예측 불확실성 지표계산부(42)를 통해 계층적 분산전원의 예측 불확실성 지표를 계산하고 발전가능용량 유연성 지표 계산부(44)를 통해 발전가능용량 유연성 지표를 계산한다.
더욱 상세하게 실시 예를 들어 설명하면, 계층적 분산전원의 예측 불확실성은 환경 변화 및 예측 기술 등에 의한 분산전원 발전량 예측의 변동성을 측정하는 지표이고, 예측 오차 증감률과 예측 오차 증감변화율을 계산한다.
예측 오차 증감률(
Figure 112019055456290-pat00001
)은 운영 및 거래를 위하여 요구되는 예측 오차의 증감률을 측정하며, 수학식 1과 같이 계산한다.
Figure 112019055456290-pat00002
예측 오차 증감변화율(
Figure 112019055456290-pat00003
)은 운영 및 거래를 위하여 요구되는 예측 오차의 증감률의 변화율을 측정하며, 수학식 2와 같이 계산한다.
Figure 112019055456290-pat00004
계층적 분산전원의 발전가능용량 유연성 지표는 지역적, 기후적, 설비 노후 등 발전량 저해 요인에 의해 발전가능용량의 변동성을 측정하는 지표이고, 발전량 유연성 증감률과 발전량 유연성 증감변화를을 계산한다.
발전량 유연성 증감률(
Figure 112019055456290-pat00005
)은 운영 및 거래를 위하여 요구되는 유연성의 증감률을 측정하며, 수학식 3과 같이 계산한다.
Figure 112019055456290-pat00006
여기서, 유연성은 계층적 분산전원의 발전용량 대비 발전량의 비율을 의미한다.
발전량 유연성 증감변화율(
Figure 112019055456290-pat00007
)은 운영 및 거래를 위하여 요구되는 유연성의 증감률의 변화율을 측정하며, 수학식 4와 같이 계산한다.
Figure 112019055456290-pat00008
도 3을 참조하면,
상기 운영 지표 척도환산부(50)는 상기 운영 지표 계산부(40)에서 계산된 운영 지표를 일정구간을 기준으로 척도환산한다.
더욱 상세하게 실시 예를 들어 설명하면, 상기 계층적 분산전원들(Level 1에서 Leve 4)에 대하여 척도로 환산할 수 있다. 예측 오차 증감률(
Figure 112019055456290-pat00009
)은
Figure 112019055456290-pat00010
와 같이 척도화할 수 있으며, 예측 오차 증감변화율(
Figure 112019055456290-pat00011
)은
Figure 112019055456290-pat00012
와 같이 척도화할 수 있다. 또한, 발전량 유연성 증감률(
Figure 112019055456290-pat00013
)은
Figure 112019055456290-pat00014
와 같이 척도화할 수 있으며, 발전량 유연성 증감변화율(
Figure 112019055456290-pat00015
)은
Figure 112019055456290-pat00016
와 같이 척도화할 수 있다. 여기서,
Figure 112019055456290-pat00017
는 임의의 상수이다.
예측 오차 증감률의 경우로 부등호의 의미를 좀더 설명한다(예측 오차 증감변화율, 발전량 유연성 증감률, 발전량 유연성 증감변화율도 방법은 같다.). 실시예에서는, 예측 오차 증감률(
Figure 112019055456290-pat00018
)은 5점 척도로 변환된다. 척도 구간은 최소(α0)에서 최대(α5)인 전체 구간 [α0,α5]을 5구간으로 나뉘며, 각각의 구간은 1점에서 5점으로 척도화한다.
도 4를 참조하면,
상기 급전 유형 분류 및 시각화부(60)는 상기 운영 지표 척도환산부(50)에서 환산된 척도를 급전 유형에 따라 분류 및 시각화한다.
더욱 상세하게 실시 예를 들어 설명하면, 계층적 분산전원들을 급전 유형에 따라 분류하기 위하여 급전 유형은 기저 부하용, 중간 부하용, 첨두 부하용, 그리고 보류 및 대기로 분류할 수 있다. 계층적 분산자원들은 상기 급전 유형에 따라 불확실성과 유연성의 관계로 표현하여 분류할 수 있다.
불확실성은 예측 불확실성 지표를 이용할 수 있으며, 예측 오차 증감률 및 증감변화율 등 하나 이상을 이용할 수 있다.
유연성은 발전가능용량 유연성 지표를 이용할 수 있으며, 발전량 유연성 증감률 및 증감변화율 등 하나 이상을 이용할 수 있다.
불확실성과 유연성이 낮은 계층적 분산전원들은 기저 부하용으로 분류하여 급전할 수 있으며, 불확실성이 높고 유연성이 낮은 계층적 분산전원들은 중간 부하용으로 분류하여 급전할 수 있다.
불확실성이 낮고 유연성이 높은 계층적 분산전원들은 첨두 부하용으로 분류하여 급전할 수 있으며, 불확실성과 유연성이 높은 계층적 분산전원들은 보류 및 대기상태로 분류하여 전력계통 상황에 맞게 운용할 수 있다. 전체적으로 운영지표 계산부에서 계산된 지표들을 사용하여 분류 및 시각화한다.
도 5를 참조하면, 데이터 입력 단계(S2)는 태양광 발전 및 풍력 발전과 같은 분산전원의 이력 정보와 기상정보 등 데이터를 입력받는다.
운영 환경 설정 단계(S4)는 상기 데이터 입력부에서 입력된 정보로부터 운영 환경 설정에서 운영 지역 및 기간 등 운영 분석에 필요한 환경을 설정한다.
계층적 분산전원 그룹 단계(S6)는 상기 운영 환경 설정부에서 설정된 환경에 따라 분산전원을 계층적으로 그룹화한다.
운영 지표 계산 단계(S8)는 상기 계층적 분산전원 그룹부에서 등급별로 그룹화된 분산전원들(Level 1에서 Level 4)에 대해 운영 지표를 계산하며 계층적 분산전원의 예측 불확실성 지표와 발전가능용량 유연성 지표를 계산한다.
운영 지표 척도환산 단계(S10)는 상기 운영 지표 계산부에서 계산된 운영 지표를 일정구간을 기준으로 척도환산한다.
급전 유형 분류 및 시각화 단계(S12)는 상기 운영 지표 척도환산부에서 환산된 척도를 급전 유형에 따라 분류 및 시각화한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치 및 방법에 따르면, 계층적 분산전원의 운영 지표를 통해 가상발전소의 운영 효율성을 증대시킬 수 있다.
아울러, 분산전원이 확산됨에 따라 가상발전소 운영을 위해 계층적 분산전원들에 대한 급전 유형을 계통운영자에게 제공함으로써 계통운영자는 제공받은 정보로부터 계통 안정성 및 효율성 확보를 통해 효과적인 배전망 운영이 가능하다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 데이터 입력부
20: 운영 환경 설정부
30: 계층적 분산전원 그룹부
40: 운영지표 계산부
42: 예측 불확실성 지표 계산부
44: 발전가능용량 유연성 지표 계산부
50: 운영지표 척도환산부
60: 급전 유형 분류 및 시각화부
100: 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치

Claims (9)

  1. 태양광 발전 및 풍력 발전과 같은 분산전원의 이력 정보를 포함하는 기상정보 데이터를 입력받는 데이터 입력부;
    상기 데이터 입력부에서 입력된 정보로부터 운영 환경 설정에서 운영 지역 및 기간을 포함하는 운영 분석에 필요한 환경을 설정하는 운영 환경 설정부;
    상기 운영 환경 설정부에서 설정된 환경에 따라 분산전원을 계층적으로 그룹화하는 계층적 분산전원 그룹부;
    상기 계층적 분산전원 그룹부에서 그룹화된 분산전원에 대해 운영 지표를 계산하는 운영 지표 계산부;
    상기 운영 지표 계산부에서 계산된 운영 지표를 척도환산하는 운영 지표 척도환산부;
    상기 운영 지표 척도환산부에서 환산된 척도를 급전 유형에 따라 분류 및 시각화하는 분류 및 시각화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 입력부는 태양광 발전설비 지역 정보 및 설치 정보, 태양광 모듈 정보를 포함하는 태양광 발전 정보와 풍력 발전설비 지역 정보 및 설치 정보, 풍력 설비 정보를 포함하는 풍력 발전 정보, 기온, 일사량, 운량, 풍향, 풍력 정보를 포함하는 기상 정보와 같은 이력 정보를 포함하는 이력 정보 데이터베이스와 장기, 중기, 단기 예측을 통한 분산전원 예측 정보 및 기상의 예측 정보를 포함하는 예측 정보 데이터베이스로부터 데이터를 입력받는 것을 특징으로 하는 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 운영 환경 설정부는 분산전원 설치 지역, 분산전원 선택, 운영 기간과 날짜 및 시간, 선택된 분산전원의 이력 정보, 선택된 지역의 기상정보를 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 계층적 분산전원 그룹부는 선택된 분산전원들에 대해 4가지 등급으로 그룹화하되, 첫 번째 등급(Level 1)은 개별 분산전원 그룹으로 지역적으로 설치된 분산전원 개개들이 될 수 있고; 두 번째 등급(Level 2)은 동종 분산전원 그룹으로 태양광 발전, 풍력 발전과 같이 같은 종류의 분산전원들을 그룹화할 수 있고, 동종 분산전원 그룹들은 각각 그룹 내의 분산전원들에 대해 군집화 방법을 통해 분산전원들을 군집화할 수 있고, 세 번째 등급(Level 3)은 통합 분산전원 그룹으로 서로 다른 분산전원들을 그룹화할 수 있고, 통합 분산전원 그룹은 그룹 내의 분산전원들에 대해 군집화 방법을 통해 분산전원들을 군집화할 수 있고, 네 번째 등급(Level 4)은 전체 분산전원 그룹으로 운영 가능한 선택된 모든 분산전원들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 첫 번째 등급(Level 1)인 개별 분산전원 그룹에서는 배전계통운영자로부터 급전지시가 내려오는 경우 급전량이 하나의 분산전원의 발전량보다 같거나 적으면 가상발전소 통합운영자는 하나의 분산전원에서 발전량을 급전할 수 있고,
    상기 두 번째 등급(Level 2)인 동종 분산전원 그룹에서는 배전계통운영자로부터 급전지시가 내려오는 경우 급전량이 동종 분산전원 그룹의 발전량보다 같거나 적으면 가상발전소 통합운영자는 하나 이상의 동종 분산전원 그룹의 발전량을 급전할 수 있고,
    상기 세 번째 등급(Level 3)인 통합 분산전원 그룹에서는 배전계통운영자로부터 급전지시가 내려오는 경우 급전량이 전체 분산전원 그룹의 발전량보다 적으면 가상발전소 통합운영자는 통합 분산전원 그룹의 발전량을 급전할 수 있고,
    상기 네 번째 등급(Level 4)인 전체 분산전원 그룹에서는 배전계통운영자로부터 급전지시가 내려오는 경우 급전량이 전체 분산전원 그룹의 발전량보다 같거나 많으면 가상발전소 통합운영자는 전체 분산전원의 발전량을 급전할 수 있는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 운영 지표 계산부는 상기 계층적 분산전원 그룹부에서 등급별로 그룹화된 분산전원들(Level 1에서 Level 4)에 대해 운영 지표를 계산하고 계층적 분산전원의 예측 불확실성 지표와 발전가능용량 유연성 지표를 계산하며
    예측 오차 증감률(
    Figure 112019055456290-pat00019
    )은 운영 및 거래를 위하여 요구되는 예측 오차의 증감률을 측정하며, 수학식 1과 같이 계산한다.
    [수학식 1]
    Figure 112019055456290-pat00020


    예측 오차 증감변화율(
    Figure 112019055456290-pat00021
    )은 운영 및 거래를 위하여 요구되는 예측 오차의 증감률의 변화율을 측정하며, 수학식 2와 같이 계산한다.
    [수학식 2]
    Figure 112019055456290-pat00022

    계층적 분산전원의 발전가능용량 유연성 지표는 지역적, 기후적, 설비 노후 등 발전량 저해 요인에 의해 발전가능용량의 변동성을 측정하는 지표이고, 발전량 유연성 증감률과 발전량 유연성 증감변화를을 계산하되,
    발전량 유연성 증감률(
    Figure 112019055456290-pat00023
    )은 운영 및 거래를 위하여 요구되는 유연성의 증감률을 측정하며, 수학식 3과 같이 계산한다.
    [수학식 3]
    Figure 112019055456290-pat00024

    여기서, 유연성은 계층적 분산전원의 발전용량 대비 발전량의 비율을 의미한다.
    발전량 유연성 증감변화율(
    Figure 112019055456290-pat00025
    )은 운영 및 거래를 위하여 요구되는 유연성의 증감률의 변화율을 측정하며, 수학식 4와 같이 계산하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치..
    [수학식 4]
    Figure 112019055456290-pat00026
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지표 척도환산부는 상기 계층적 분산전원들(Level 1에서 Leve 4)에 대하여 리커트 척도로 환산할 수 있다. 예측 오차 증감률(
    Figure 112019055456290-pat00027
    )은
    Figure 112019055456290-pat00028
    와 같이 척도화할 수 있으며, 예측 오차 증감변화율(
    Figure 112019055456290-pat00029
    )은
    Figure 112019055456290-pat00030
    와 같이 척도화할 수 있다. 또한, 발전량 유연성 증감률(
    Figure 112019055456290-pat00031
    )은
    Figure 112019055456290-pat00032
    와 같이 척도화할 수 있으며, 발전량 유연성 증감변화율(
    Figure 112019055456290-pat00033
    )은
    Figure 112019055456290-pat00034
    와 같이 척도화할 수 있는 것을 특징으로 하는 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치.
    여기서,
    Figure 112019055456290-pat00035
    는 임의의 상수이다.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전 유형 분류 및 시각화부는
    계층적 분산전원들을 급전 유형에 따라 분류하기 위하여 급전 유형은 기저 부하용, 중간 부하용, 첨두 부하용, 그리고 보류 및 대기로 분류하며,
    계층적 분산자원들은 상기 급전 유형에 따라 불확실성과 유연성의 관계로 표현하여 분류하며,
    불확실성은 예측 불확실성 지표를 이용하며,
    예측 오차 증감률 및 증감변화율 중 하나 이상을 이용하며,
    유연성은 발전가능용량 유연성 지표를 이용하며,
    발전량 유연성 증감률 및 증감변화율 중 하나 이상을 이용하며,
    불확실성과 유연성이 낮은 계층적 분산전원들은 기저 부하용으로 분류하여 급전하며,
    불확실성이 높고 유연성이 낮은 계층적 분산전원들은 중간 부하용으로 분류하여 급전하며,
    불확실성이 낮고 유연성이 높은 계층적 분산전원들은 첨두 부하용으로 분류하여 급전하며,
    불확실성과 유연성이 높은 계층적 분산전원들은 보류 및 대기상태로 분류하여 전력계통 상황에 맞게 운용할 수 있는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영 장치.
  9. 태양광 발전 및 풍력 발전과 같은 분산전원의 이력 정보와 기상정보 등 데이터를 입력받는 제1 단계와,
    데이터 입력부에서 입력된 정보로부터 운영 환경 설정에서 운영 지역 및 기간 등 운영 분석에 필요한 환경을 설정하는 제2 단계와,
    운영 환경 설정부에서 설정된 환경에 따라 분산전원을 계층적으로 그룹화하는 제3 단계와,
    계층적 분산전원 그룹부에서 등급별로 그룹화된 분산전원들(Level 1에서 Level 4)에 대해 운영 지표를 계산하며 계층적 분산전원의 예측 불확실성 지표와 발전가능용량 유연성 지표를 계산하는 제4 단계와,
    운영 지표 계산부에서 계산된 운영 지표를 일정구간을 기준으로 척도환산하는 제5 단계와,
    운영 지표 척도환산부에서 환산된 척도를 급전 유형에 따라 분류 및 시각화하는 제6 단계를 포함하며,
    계층적 분산전원들은 기저 부하용, 중간 부하용, 첨두 부하용, 그리고 보류 및 대기상태로 분류하여 전력계통 상황에 맞게 운용할 수 있는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상발전소 운영을 위한 계층적 분산전원의 효율적 운영장치를 통한 계층적 분산전원의 효율적 운영 방법.
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