KR102338524B1 - System and method for determining the optimum bid of power generation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 최적 발전 입찰값 결정시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 과거 발전량 기록으로부터 예측값과 실제값의 관계를 파악하여, 주어진 예측값에 대한 실제값의 확률분포를 추정하고, 추정된 실제값의 확률분포와 수익정산기준을 이용하여 기대수익이 최대인 입찰값을 최적 입찰값으로 결정할 수 있는 최적 발전 입찰값 결정시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for determining the optimal power generation bid value, and more particularly, by identifying the relationship between the predicted value and the actual value from the past generation record, estimating the probability distribution of the actual value for a given predicted value, and the estimated actual value probability It relates to an optimal power generation bid value determination system that can determine the bid value with the maximum expected revenue as the optimal bid value using distribution and revenue settlement criteria.
전 세계적으로 전기에너지 소비량은 지속적으로 증가하고 있다. 그러나, 화석연료를 기반으로 한 에너지자원의 양은 한정되어 있어, 태양광발전, 풍력발전과 같은 신재생에너지 발전원의 전력생산 비중을 증가시키려는 추세를 보이고 있다.Electric energy consumption is continuously increasing worldwide. However, since the amount of energy resources based on fossil fuels is limited, there is a trend to increase the proportion of power generation from renewable energy sources such as solar power generation and wind power generation.
이러한 신재생에너지 발전을 활용하여 전기에너지를 생산할 경우 온실가스와 미세먼지 등의 환경오염 물질을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 지속가능한 미래에너지의 관점에서 에너지 공급 안정성을 증대시킬 수 있어 그 중요성이 날로 커지고 있다. In the case of producing electric energy by utilizing such new and renewable energy generation, it is possible to reduce environmental pollutants such as greenhouse gases and fine dust, as well as increase the stability of energy supply from the perspective of sustainable future energy. have.
하지만, 신재생 발전 시스템의 출력전력(이하, 발전량)은 먼지, 구름, 눈과 같은 외부적 요인의 영향으로 하루 종일 변화하고, 계절적 요인에 의해서도 많은 영향을 받는다.However, the output power (hereinafter, generation amount) of the renewable power generation system varies throughout the day due to the influence of external factors such as dust, clouds, and snow, and is also greatly affected by seasonal factors.
변동성이 큰 신재생 발전 시스템으로 인한 불확실성을 개선하고, 전력 계통의 신뢰성을 향상시키며, 전력품질을 향상하기 위하여 전력거래소는 재생에너지 발전량 예측제도의 도입을 예고하였다. In order to improve the uncertainty caused by the highly volatile new and renewable power generation system, to improve the reliability of the power system, and to improve the power quality, the Korea Power Exchange has foretold the introduction of a renewable energy generation forecasting system.
재생에너지 발전량 예측제도는 전일 입찰 방식으로 진행된다. 신재생에너지 발전사업자는 다음날(거래일)의 시간대별 발전량 예측값을 그 전일인 오늘(입찰일) 정해진 시간까지 전력거래소에 제출(입찰)한다.Renewable energy generation forecasting system is conducted in the previous day's bidding method. Renewable energy generators submit (bid) the predicted value of generation for each time period of the next day (the trading day) to the Power Exchange by the specified time on the previous day (bidding date).
거래 당일 실제 발전량(실제값)과 전일 제출한 발전량 예측값(입찰값)이 비슷하면 발전사업자는 수익을 받게 된다. 구체적으로는, 용량 대비 실제 발전량이 수익정산을 위한 최저 기준을 넘어서는 시간대에 한하여, 실제 발전량에 단가를 곱하여 수익이 발생한다. 이때, 실제값과 입찰값으로부터 계산되는 오차율의 범위에 따라 단가(원/kWh)가 결정된다. 즉, 오차율이 낮을 수록 높은 수익을 받게 되는 구조이다.If the actual power generation (actual value) on the day of the transaction and the predicted power generation amount submitted the previous day (bid value) are similar, the power generation company will receive a profit. Specifically, revenue is generated by multiplying the actual power generation by the unit price only for the time period when the actual power generation versus capacity exceeds the minimum standard for revenue settlement. At this time, the unit price (KRW/kWh) is determined according to the range of the error rate calculated from the actual value and the bid value. In other words, the lower the error rate, the higher the profit.
이때, 발전량 예측 알고리즘의 결과가 항상 가장 낮은 오차율을 기대하는 입찰값을 주는 것은 아니다. 예를 들어, 과소 예측하는 방향으로 편향된 예측결과를 주는 예측 알고리즘을 사용한다면, 그 편향성을 감안하여 보정한 값을 입찰하는 것이 오차율을 낮추는데에 도움을 준다. 나아가 오차율이 낮으면 수익이 높아지는 일반적인 관계가 있기는 하지만, 수익을 결정하는 다른 요소들의 영향도 있기 때문에 가장 낮은 오차율을 기대하는 입찰값이 항상 가장 높은 기대 수익을 의미하는 것은 아니다. 즉, 최적의 수익을 위해서는, 발전량 예측알고리즘의 결과에 기반하되, 주어진 수익 정산 규칙내에서 최적의 입찰값을 결정하는 과정이 필요하다.At this time, the result of the power generation prediction algorithm does not always give the bid value that expects the lowest error rate. For example, if a prediction algorithm that gives a biased prediction result in the direction of underprediction is used, bidding the corrected value in consideration of the bias helps to lower the error rate. Furthermore, although there is a general relationship that a lower error rate leads to higher profits, there are other factors that determine profits, so the bid price with the lowest error rate does not always mean the highest expected profit. That is, for optimal profit, a process of determining the optimal bid value within a given revenue settlement rule is required based on the result of the power generation forecasting algorithm.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 과거 발전량 기록으로부터 예측값과 실제값의 관계를 파악하여, 주어진 예측값에 대한 실제값의 확률분포를 추정하고, 추정된 실제값의 확률분포와 수익함수(수익정산기준)를 이용하여 기대수익이 최대인 입찰값을 최적 입찰값으로 결정할 수 있는 최적 발전 입찰값 결정시스템을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to figure out the relationship between the predicted value and the actual value from the past power generation record, to estimate the probability distribution of the actual value for a given predicted value, and to estimate the probability distribution and the profit function of the actual value (revenue settlement standard) It is to provide an optimal power generation bid value determination system that can determine the bid value with the maximum expected profit as the optimal bid value using
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 최적 발전 입찰값 결정시스템은, 신재생 발전에 대한 예측값이 수신되면 기수집된 신재생 발전에 대한 예측값 및 실제값을 포함하는 과거 발전량 데이터로부터, 상기 수신한 예측값에 대한 실제값 확률분포를 추정하는 조건부 분포 추정부 및 전력거래소의 전력시장운영규칙에 기반하여 기설정된 수익정산기준과 상기 추정된 실제값 확률분포를 이용하여 기대수익을 최대화시키는 입찰값을 산출하고, 산출된 입찰값을 최종 입찰값으로 결정하는 입찰값 결정부를 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problem, the optimal power generation bid value determination system according to an embodiment of the present invention includes the predicted value and the actual value for the new and renewable power that have been collected when the predicted value for the renewable power is received. Based on the conditional distribution estimator for estimating the actual value probability distribution for the received predicted value from the power generation data and the electricity market operation rule of the Korea Power Exchange, the expected return using the preset revenue settlement standard and the estimated actual value probability distribution It may include a bid value determiner that calculates a bid value that maximizes the bid value, and determines the calculated bid value as a final bid value.
또한, 상기 조건부 분포 추정부는, 특정기간의 과거 발전량 데이터에 대해, 예측값을 이산화하여 동일값을 가지는 이산화된 예측값을 그룹으로 설정하는 예측값 이산화부, 기설정된 분포의 종류 및 최대우도추정법을 기반으로 각 그룹에 대한 실제값들의 최적 분포 파라미터를 산출하는 분포 파라미터 추정부 및 상기 산출된 최적 분포 파라미터를 이용하여 상기 기설정된 분포에 따른 각 그룹별 실제값 분포를 추정하는 실제값 분포 추정부를 포함할 수 있다.In addition, the conditional distribution estimating unit includes a prediction value discretization unit that discretizes the prediction value and sets the discretized prediction value having the same value as a group for the past power generation data of a specific period, each based on the type of the distribution and the maximum likelihood estimation method. and a distribution parameter estimator for calculating an optimal distribution parameter of actual values for a group, and an actual value distribution estimator for estimating an actual value distribution for each group according to the preset distribution using the calculated optimal distribution parameter. .
또한, 상기 조건부 분포 추정부는, 상기 수신한 예측값이 포함되는 해당 그룹의 실제값 확률분포를 상기 수신한 예측값에 대한 실제값 확률분포로 추정할 수 있다.In addition, the conditional distribution estimator may estimate an actual value probability distribution of the corresponding group including the received predicted value as an actual value probability distribution with respect to the received predicted value.
이때, 상기 기대수익은 상기 수익정산기준과 상기 실제값 확률분포의 곱을 적분하여 산출된, 입찰값에 대한 계단함수가 될 수 있다.In this case, the expected revenue may be a step function for a bid value calculated by integrating the product of the revenue settlement standard and the actual value probability distribution.
또한, 상기 수익정산기준은, 수익계산적용여부, 실제 발전량인 실제값 및 적용단가의 곱으로 산출될 수 있다.In addition, the revenue settlement standard may be calculated as a product of whether or not the revenue calculation is applied, an actual value that is an actual power generation amount, and an applied unit price.
이때, 상기 수익계산적용여부는, 상기 신재생 발전 용량 대비 실제값이 최저이용률을 넘는 경우 조건이 성립되며, 조건성립시 1을 조건미성립시 0을 적용하고, 상기 적용단가는 상기 전력거래소의 전력시장운영규칙에 기반한 실제값과 입찰값의 오차율에 따라 결정될 수 있다.At this time, whether the revenue calculation is applied or not, the condition is established when the actual value for the renewable power generation capacity exceeds the minimum utilization rate, 1 is applied when the condition is established, 0 is applied when the condition is not established, and the applied unit price is the price of the power exchange. It may be determined according to the error rate between the actual value and the bid value based on the electricity market operation rules.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 최적 발전 입찰값 결정시스템은 신재생 발전에 대한 예측값을 수신하는 수신단계, 기수집된 신재생 발전에 대한 예측값 및 실제값을 포함하는 과거 발전량 데이터로부터, 상기 수신한 예측값에 대한 실제값 확률분포를 추정하는 조건부 분포 추정단계, 전력거래소의 전력시장운영규칙에 기반하여 기설정된 수익정산기준과 상기 추정된 실제값 확률분포를 이용하여 기대수익을 최대화시키는 입찰값을 산출하고, 산출된 입찰값을 최종 입찰값으로 결정하는 입찰값 결정단계를 포함할 수 있다.In addition, the optimal power generation bid value determination system according to an embodiment of the present invention includes a receiving step of receiving a predicted value for renewable power generation, from the past power generation data including pre-collected predicted values and actual values for renewable power generation, the above A conditional distribution estimation step of estimating the actual value probability distribution for the received prediction value, a bid value that maximizes the expected profit using a preset revenue settlement standard based on the electricity market operation rules of the Korea Power Exchange and the estimated actual value probability distribution , and may include a bid value determination step of determining the calculated bid value as a final bid value.
또한, 특정기간의 과거 발전량 데이터에 대해, 예측값을 이산화하여 동일값을 가지는 이산화된 예측값을 그룹으로 설정하는 단계, 기설정된 분포의 종류 및 최대우도추정법을 기반으로 각 그룹에 대한 실제값들의 최적 분포 파라미터를 산출하는 단계, 상기 산출된 최적 분포 파라미터를 이용하여 상기 기설정된 분포에 따른 각 그룹별 실제값 분포를 추정하는 실제값 분포 추정하는 단계를 더 포함하며, 예측값 수신 전단계에 수행될 수 있다.In addition, with respect to the past power generation data of a specific period, discretizing the predicted value and setting the discretized predicted value having the same value as a group, the optimal distribution of the actual values for each group based on the preset type of distribution and the maximum likelihood estimation method The method further includes calculating a parameter and estimating an actual value distribution of estimating an actual value distribution for each group according to the preset distribution by using the calculated optimal distribution parameter, and may be performed before receiving the predicted value.
또한, 상기 조건부 분포 추정단계는, 상기 수신한 예측값이 포함되는 해당 그룹의 실제값 확률분포를 상기 수신한 예측값에 대한 실제값 확률분포로 추정할 수 있다.In addition, the conditional distribution estimating step may estimate an actual value probability distribution of the group including the received predicted value as an actual value probability distribution with respect to the received predicted value.
이때, 상기 기대수익은, 상기 수익정산기준과 상기 실제값 확률분포의 곱을 적분하여 산출된, 입찰값에 대한 계단함수가 될 수 있다.In this case, the expected revenue may be a step function for a bid value calculated by integrating the product of the revenue settlement criterion and the actual value probability distribution.
또한, 상기 수익정산기준은, 수익계산적용여부, 실제 발전량인 실제값 및 적용단가의 곱으로 산출되고, 상기 수익계산적용여부는, 상기 신재생 발전 용량 대비 실제값이 최저이용률을 넘는 경우 조건이 성립되며, 조건성립시 1을 조건미성립시 0을 적용하고, 상기 적용단가는 상기 전력거래소의 전력시장운영규칙에 기반한 실제값과 입찰값의 오차율에 따라 결정될 수 있다.In addition, the revenue calculation criterion is calculated by the product of whether the revenue calculation is applied or not, the actual value that is the actual amount of power generation and the applied unit price, and whether the revenue calculation is applied is, It is established, and 1 is applied when the condition is established and 0 is applied when the condition is not established, and the applied unit price may be determined according to the error rate between the actual value and the bid value based on the electricity market operation rules of the Korea Power Exchange.
본 발명의 일 실시 예에 따른 최적 발전 입찰값 결정시스템은 과거 발전량 기록으로부터 예측값과 실제값의 관계를 파악하여, 주어진 예측값에 대한 실제값의 확률분포를 산출하고, 산출된 실제값의 확률분포와 수익정산기준을 이용하여 최적 입찰값을 결정함으로써 최대 수익을 기대할 수 있다. The optimal generation bid value determination system according to an embodiment of the present invention grasps the relationship between the predicted value and the actual value from the past generation record, calculates the probability distribution of the actual value for the given predicted value, and the probability distribution of the calculated actual value The maximum profit can be expected by determining the optimal bid value using the revenue settlement criteria.
또한, 예측값에 매칭되는 실제값들의 분포를 결정하는 최적 분포 파라미터를 산출하여 최적의 실제값 확률분포를 추정할 수 있으며, 최적의 실제값 확률분포함수를 이용하여 기대수익을 산출함으로써 보다 정확하고 최적인 입찰값을 결정할 수 있다.In addition, it is possible to estimate the optimal actual value probability distribution by calculating the optimal distribution parameter that determines the distribution of actual values matching the predicted value. You can determine the bid price.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effect according to the present invention is not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the present specification.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 최적 발전 입찰값 결정시스템을 설명하기 위한 신재생 발전시스템의 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 최적 발전 입찰값 결정시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단가함수를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 최적 발전 입찰값 결정방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 도 4의 실제값 분포 추정을 위한 그룹화과정을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a schematic diagram of a renewable power generation system for explaining an optimal power generation bid value determination system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the optimal generation bid value determination system of FIG. 1 .
3 is a graph for explaining a unit price function according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method for determining an optimal power generation bid value according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart for explaining a grouping process for estimating the distribution of actual values of FIG. 4 .
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
도면에서 표시된 구성요소의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.Sizes and relative sizes of components indicated in the drawings may be exaggerated for clarity of description. Like reference numerals refer to like elements throughout, and "and/or" includes each and every combination of one or more of the recited items.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the stated components.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements or elements, these elements or elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one element or component from another. Therefore, it goes without saying that the first element or component mentioned below may be the second element or component within the spirit of the present invention.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.
후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로써 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.The following detailed description is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scope equivalents to those claimed. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions throughout the various aspects.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 최적 발전 입찰값 결정시스템을 설명하기 위한 신재생 발전시스템의 개략적인 도면이다. 이하, 설명의 이해를 위해 하나의 실시 예로, 태양광 발전에 대해 도시하였으나 이로 한정되지 않으며, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 연료 등의 신재생 발전시스템에서 입찰값 결정시 적용할 수 있다. 또한, 본 발명에서 예측 알고리즘을 이용하여 예측된 발전량을 이하, 예측값이라하고, 실제 측정된 발전량은 실제값이라하며, 입찰 참여를 위한 예측값을 입찰값으로 정의할 수 있다.1 is a schematic diagram of a renewable power generation system for explaining an optimal power generation bid value determination system according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, solar power generation is illustrated as an example for understanding of description, but is not limited thereto, and may be applied when determining a bid value in a renewable power generation system such as solar heat, bio, wind power, hydro power, and fuel. In addition, in the present invention, the amount of generation predicted by using the prediction algorithm is hereinafter referred to as a predicted value, the amount of power actually measured is referred to as an actual value, and a predicted value for bidding participation may be defined as a bid value.
본 발명의 일 실시 예에 따른 신재생 발전 시스템(1000; 이하, 발전시스템)은 예컨대, 가정용 태양광과 같이 분산되어 있는 소규모 에너지 발전, 축전지, 연료전지 등 발전 설비와 전력 수요를 클라우드 기반으로 소프트웨어적으로 통합 관리하는 가상의 발전소(VPP)가 될 수 있다. VPP는 관련한 발전 설비에서의 발전량을 예측하여 전력 수요를 만족시키는 전력량을 공급해야 하기 때문에 정확한 발전량을 예측하는 것이 필수적이다.The renewable power generation system (1000; hereinafter, power generation system) according to an embodiment of the present invention is a cloud-based software based on power generation facilities such as small-scale energy generation, storage batteries, fuel cells, etc. distributed such as home solar power, and power demand. It can be a virtual power plant (VPP) that is integrated and managed in a systematic way. It is essential to accurately predict the amount of electricity generated by VPP because it is necessary to supply the amount of electricity that satisfies the electricity demand by predicting the amount of electricity generated by the related power generation facilities.
예측시스템(200)은 예컨대, 외부 서버 또는 데이터베이스(300)로부터 기온, 일사량 등의 신재생에너지 발전량 예측에 필요한 데이터를 입력 받아. 예측모델을 통해 실시간 지역의 신재생에너지 발전량을 추정할 수 있다. 예측시스템(200)은 사이트별 실시간 발전량 예측값 및 실시간 전체 발전량 예측값을 본 발명의 일 실시 예에 따른 최적 발전 입찰값 결정시스템(250; 이하, 입찰값 결정시스템)으로 제공할 수 있다.The
구체적으로 도 1에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 신재생 발전시스템(1000)은 연결된 태양광 발전 설비(10)로부터 태양광 모듈 어레이(11)의 실제 발전량을 입력받는다. Specifically, according to FIG. 1 , the renewable
본 발명의 일 실시예에 따른 발전시스템(1000)은 실제 태양광 발전량에 대한 데이터를 수신할 수 있는 RTU(100-1), 예측시스템(200), 입찰값 결정시스템(250), 데이터베이스(300) 및 태양광 모듈 어레이(11) 근방에 설치된 각종 센서류(350)를 포함할 수 있다. 이 경우, 발전시스템(1000)은 태양광 발전 설비(10) 및 전력 판매 및 구매 시스템 즉, 전력거래소(400)와 연결될 수 있다.The
태양광 발전 설비(10)는 태양광 모듈 어레이(11), 접속반(12) 및 인버터(13)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 일 실시 예에서는 도 1과 같이 도시하였으나 각 구성의 결합방식은 설계자에 의해 용이하게 변경될 수 있다. The photovoltaic
태양광 모듈 어레이(11)는 표면으로 입사되는 태양광을 전기에너지로 변환하는 복수 개의 태양전지 모듈이 직렬 또는 병렬로 연결되어 있다. 태양광 모듈 어레이(11)는 직류전류를 출력하여 접속반(12)에 제공할 수 있으며, 하나의 접속반(12)에 복수 개의 태양광 모듈 어레이(11)가 연결될 수 있다. In the
접속반(12)은 태양광 모듈별, 시간대별 전압 정보 및 전류 정보를 측정할 수 있다. 접속반(12)에는 복수 개의 태양광 모듈 어레이(11)가 병렬로 연결될 수 있다. 접속반(12)은 태양광 모듈 어레이(11)와 인버터(13-1)를 연결하여 태양광 모듈 어레이(11)에서 발생되는 직류 전력을 직/병렬로 연결하여 수집할 수 있다. 하나의 인버터(13-1)에는 적어도 하나 이상의 접속반(12)이 연결될 수 있다.The
인버터(13)는 복수 개의 접속반(12)과 케이블 등으로 연결되어 직류 전력을 공급받을 수 있다. 또한, 인버터(13-1)는 접속반(12)에서 직류 형태로 제공되는 발전 전력을 교류로 변환시켜 계통전원을 통하여 송전할 수 있도록 한다. 이 때 인버터에서 생성한 교류 전력에 관한 정보는 사이트별로 RTU(Remote Terminal Unit, 100-1 내지 100-n)을 통하여 추정 시스템에서 실시간 모니터링할 수 있다. RTU(100-1)는 예측시스템(200)에서 예측에 필요한 태양광 모듈 어레이(11)들의 실제 발전량을 데이터베이스(300)에 저장할 수 있다. RTU(100-1)와 인버터(13-1)는 유/무선 통신 수단을 통해 연결될 수 있다.The
또한, 예측시스템(200)은 태양광 모듈 셀의 표면 온도, 태양광 모듈 어레이(11)의 사이트 온도, 습도 풍향 등의 정보를 태양광 모듈 어레이 주변에 설치된 센서(350)로부터 획득하여 각 사이트의 실시간 발전량 예측값을 산출할 때 이용할 수 있다.In addition, the
본 발명의 일 실시 예에 따른 예측시스템(200)은, 복수 개의 신재생에너지 발전 사이트의 지리적 위치를 기반으로 벤치마킹그룹을 설정하고, 벤치마킹그룹별 벤치마킹 사이트를 설정할 수 있다. 또한, 예측시스템(200)은 벤치마킹 사이트에 대한 실시간 발전량 실측값을 기반으로 기설정된 예측모델을 이용하여 해당 벤치마킹그룹에 포함된 사이트 중 벤치마킹 사이트를 제외한 사이트 각각에 대한 실시간 발전량 예측값을 산출하고, 산출된 사이트 각각에 대한 실시간 발전량 예측값 및 상기 벤치마킹 사이트에 대한 실시간 발전량 실측값을 합산하여 전체 사이트에 대한 실시간 전체 발전량을 추정한 예측값을 입찰값 결정시스템(250)으로 전송할 수 있다.The
본 발명의 일 실시 예에 따른 입찰값 결정시스템(250)은 실시간 수신되는 예측값을 기반으로 최대 수익을 도출할 수 있는 입찰값을 결정할 수 있다. The bid
도 2는 도 1의 최적 발전 입찰값 결정시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 2를 참고하면, 입찰값 결정시스템(250)은 설정부(251), 조건부 분포 추정부(252), 입찰값 결정부(253)를 포함할 수 있으며, 조건부 분포 추정부(252)는 예측값 이산화부(2521), 분포 파라미터 추정부(2522) 및 실제값 분포 추정부(2523)를 포함할 수 있다.FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the optimal generation bid value determination system of FIG. 1 . Referring to FIG. 2 , the bid
설정부(251)는 최적 입찰값 산출을 위해 DB(300)로부터 예측시스템(200)에서 생성한 예측값과 실제값에 대한 과거 발전량 데이터를 수집할 수 있으며, 이때 수집을 위한 특정기간은 사용자(관리자 등)로부터 설정받을 수 있다.The
또한, 설정부(251)는 사용자로부터 분포 추정을 위한 분포의 종류, 예측값 이산화를 위한 구간설정, 그룹 개수 등을 입력받을 수 있다. 이때, 분포의 종류는 정규분포, 감마분포, 베이불분포 등이 될 수 있다.In addition, the
조건부 분포 추정부(252)는 예측시스템(200)으로부터 신재생 발전에 대한 예측값이 수신되면 기수집된 신재생 발전에 대한 예측값 및 실제값을 포함하는 과거 발전량 데이터로부터, 입찰을 위해 수신된 예측값에 대한 실제값 확률분포를 추정할 수 있다. 이때, 실제값 확률분포는 예측값이 조건으로 주어졌을 때, 실제값이 따르는 조건부 확률분포가 될 수 있다. The
본 발명의 실시 예에서는, 예측알고리즘이 과소 예측하는 경향이 있는지 예측 경향성을 파악하기 위해, 조건부 확률분포 추정을 수행할 수 있다. 즉, 예측알고리즘에 의해 예측된 예측값(수신된 예측값)과 실제값간의 관계로부터 예측알고리즘의 경향성을 판단하여, 알고리즘이 과소 예측하는 경우, 수신된 예측값보다 더 큰 수익을 얻을 수 있는 최적 입찰을 위한 예측값을 입찰값으로 찾을 수 있다. In an embodiment of the present invention, conditional probability distribution estimation may be performed to determine whether the prediction algorithm tends to underestimate the prediction tendency. That is, by judging the tendency of the prediction algorithm from the relationship between the prediction value (received prediction value) predicted by the prediction algorithm and the actual value, if the algorithm under-predicts, it is possible to obtain a greater profit than the received prediction value. Predictions can be found as bid values.
이를 위해, 조건부 분포 추정부(252)는 예측값 이산화 및 이산화된 예측값 그룹별 실제값 확률분포를 추정할 수 있다.To this end, the
구체적으로, 예측값 이산화부(2521)는 특정기간의 과거 발전량 데이터에 대해, 예측값을 이산화하여 동일값을 가지는 이산화된 예측값을 그룹으로 설정할 수 있다. 이때, 설정부(251)에서 입력받은 예측값 이산화를 위한 구간설정, 그룹 개수 등에 따라 그룹이 결정될 수 있다. Specifically, the predicted
일 예로, 0~설비용량 범위를 10등분하는 구간으로 설정한 경우, 각 예측값에 대해 10분위 구간 중 해당 예측값들이 포함되는 구간으로 변환하여 이산화시킬 수 있다. 이에, 동일한 구간에 포함되는 이산화된 예측값들은 하나의 그룹으로 구성되어, n개의 그룹으로 예측값들이 이산화될 수 있다.As an example, when the range of 0 to facility capacity is set as a section divided into 10 equal parts, each predicted value may be discretized by converting it into a section including the corresponding predicted values among the decile sections. Accordingly, the discretized prediction values included in the same section are composed of one group, so that the prediction values can be discretized into n groups.
분포 파라미터 추정부(2522)는 설정부(2521)에서 선택받은 분포 종류 및 최대우도추정법을 기반으로 각 그룹에 대한 실제값들의 최적 분포 파라미터를 산출할 수 있다. 이때, 최적 분포 파라미터는 실제값 데이터들을 가장 잘 설명하는 분포 파라미터로 확률분포의 모양을 결정하는 중요한 값이 될 수 있다.The
최대우도추정법은 모수적인 데이터 밀도 추정방법으로, 파라미터로 구성되어 있는 어떤 확률 밀도 함수에서 관측된 표본 데이터 집합이 있을 때, 이 표본들이 가장 등장할 확률이 높은 파라미터를 추정하는 방법이다.Maximum likelihood estimation is a parametric data density estimation method. When there is a sample data set observed in a certain probability density function composed of parameters, it is a method of estimating the parameter with the highest probability that these samples will appear.
구체적으로, 어떤 모수()로 표현되는 확률변수 X의 확률밀도함수가 이고, 이 확률변수로부터 독립시행을 반복하여 값 을 얻었다고 하면, 이때의 우도(likelihood: 어떤 모수가 주어졌을때 해당 관측값들이 나올 가능성)는 로 정의된다. 여기서 우도를 최대로 만드는 를 찾을 수 있다면, 이 값이 바로 최대우도추정법을 통해 추정된 분포 파라미터가 된다.Specifically, what parameters ( ), the probability density function of the random variable X expressed as , and repeating independent trials from this random variable , the likelihood at this time is is defined as Here, the likelihood is maximized If can be found, this value becomes the distribution parameter estimated through the maximum likelihood estimation method.
이때, 분포 종류에 따라 해당 분포 파라미터가 결정되며, 태양광 및 풍력 발전 등의 경우, 하한(0) 및 상한(설비용량)이 있어 감마분포나 베이불 분포 등이 적합할 수 있다. 또한, 사용자의 설정에 따라 정규분포가 설정될 수도 있다.At this time, the corresponding distribution parameter is determined according to the type of distribution, and in the case of solar and wind power generation, there are a lower limit (0) and an upper limit (installation capacity), so a gamma distribution or a Beibull distribution may be suitable. Also, a normal distribution may be set according to a user's setting.
실제값 분포 추정부(2523)는 산출된 최적 분포 파라미터를 이용하여 기설정된 분포 종류에 따른 각 그룹별 실제값 분포를 추정하여, 이산화된 예측값에 대한 n개 그룹 및 n개의 실제값 확률분포를 설정해 놓을 수 있다. 이때, 각 그룹별로 분포 종류가 다르게 설정될 수도 있다.The actual
또한, 실제값 분포 추정부(2523)는 예측시스템(200)으로부터 입찰을 위한 예측값을 수신시, 수신된 예측값이 포함되는 해당 그룹의 실제값 확률분포를 추출하여 수신된 예측값에 대한 실제값 확률분포로 추정할 수 있다.In addition, when the prediction value for bidding is received from the
입찰값 결정부(253)는 실제값 분포 추정부(2523)에서 추정된 주어진 예측값을 따르는 실제값 확률분포와 수익정산기준이 되는 수익함수를 이용하여 기대수익을 최대화시키는 입찰값을 산출하고, 산출된 입찰값을 최종 입찰값으로 결정할 수 있다.The bid
이때, 수익정산기준은 전력거래소의 전력시장운영규칙에 기반한 수익함수로 생성될 수 있으며, 본 발명에서는 수익계산적용여부, 실제 발전량인 실제값 및 적용단가의 곱이 될 수 있다.In this case, the revenue settlement criterion may be generated as a revenue function based on the power market operation rules of the Power Exchange, and in the present invention, it may be a product of whether the revenue calculation is applied, the actual value that is the actual amount of power generation, and the applied unit price.
여기서, 수익계산적용여부는 신재생 발전 용량 대비 실제값이 최저이용률을 넘는 경우 조건이 성립되며, 조건성립시 1을 조건미성립시 0을 적용할 수 있다. 또한, 적용단가는 전력거래소의 전력시장운영규칙에 기반한 실제값과 입찰값의 오차율에 따라 결정될 수 있다.Here, as to whether or not to apply the revenue calculation, the condition is established when the actual value compared to the renewable power generation capacity exceeds the minimum utilization rate, and 1 when the condition is established and 0 when the condition is not established. In addition, the applied unit price may be determined according to the error rate between the actual value and the bid value based on the electricity market operation rules of the Korea Power Exchange.
한국전력거래소의 전력시장운영규칙을 따르는 수익함수의 일 예로, 하기 수학식1과 같은 수익함수를 수익정산기준으로 이용할 수 있다.As an example of a revenue function that follows the electricity market operation rules of the Korea Power Exchange, a revenue function as shown in Equation 1 below may be used as a revenue settlement criterion.
여기서, C는 설비용량(고정값), 1은 indicator function(조건을 만족하면 1, 아니면 0), g는 오차율에 따른 적용단가함수. g(x) := 4원/kWh if 0<= x <= 0.06, 3원/kWh if 0.06 < x <= 0.08, 0원/kWh 나머지 경우가 될 수 있다. 또한, 는 실제값, 는 입찰값이 된다.Here, C is the installed capacity (fixed value), 1 is the indicator function (1 if the condition is satisfied, otherwise 0), and g is the applied unit cost function according to the error rate. g(x) := 4 Won/kWh if 0<= x <= 0.06, 3 Won/kWh if 0.06 < x <= 0.08, 0 Won/kWh The rest of the cases can be. Also, is the actual value, is the bid value.
또는, 하기의 수학식와 2와 같은 수익함수를 적용할 수도 있다. Alternatively, a profit function such as the following Equation and 2 may be applied.
여기서, h(x; x_0, C)는 적용단가함수로 g(|x - x_0| / C)와 동일하며, 4원/kWh if x_0 - 0.06 * C <= x <= x_0 + 0.06 *C, 3원/kWh if x_0 - 0.08 * C <= x < x_0 - 0.06 * C or x_0 + 0.06 * C < x <= x_0 + 0.08 * C, 이외에는 0이 될 수 있다.Here, h(x; x_0, C) is the applied unit cost function and is the same as g(|x - x_0| / C), and 4 won/kWh if x_0 - 0.06 * C <= x <= x_0 + 0.06 *C, 3 won/kWh if x_0 - 0.08 * C <= x < x_0 - 0.06 * C or x_0 + 0.06 * C < x <= x_0 + 0.08 * C, otherwise it can be 0.
이때, 수학식2에 따른 단가함수는 도 3과 같이 그래프로 표현될 수 있다. 이와 같이 실제값과 입찰시 제시된 입찰값과의 오차가 적을수록 수익(P)이 커지는 경향이 있다. In this case, the unit price function according to
한편, 수학식1 및 수학식2의 일 실시 예에서는 적용단가 함수가 1차함수인 경우를 예시하였으나, 전력거래소의 전력시장운영규칙(발전량 예측제도)에 기반한 다양한 함수로 변경될 수도 있다.On the other hand, in the embodiment of
입찰값 결정부(253)는 수익정산기준과 수신된 예측값이 주어질때 추정된 실제값 확률분포의 곱을 적분하여 산출될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기대수익은 하기의 수학식3과 같이 정의할 수 있다.The bid
여기서, 는 상기 수학식2의 수익정산기준인 수익함수, 는 조건부 실제값 추정부(252)에서 예측값이 주어졌을때 추정된 실제값 확률분포함수가 될 수 있다.here, is a revenue function that is the revenue settlement standard of
일 예로, 예측값(예측시스템(200)에서 수신된 예측값)이 주어졌을때 추정된 실제값 확률분포함수가 정규분포를 따른다고 가정하면, 추정된 실제값 확률분포함수는 하기의 수학식4가 될 수 있다.As an example, if it is assumed that the estimated actual value probability distribution function follows a normal distribution when the prediction value (the prediction value received from the prediction system 200) is given, the estimated actual value probability distribution function becomes the
여기서, 는 평균, 는 표준편차가 된다.here, is the average, is the standard deviation.
상기 수학식3의 기대수익에, 수학식2의 수익함수와 수학식4의 확률분포함수를 적용하면 기대수익은 하기의 수학식 5와 같이 산출될 수 있다.When the profit function of
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기대수익은 적분계산을 이산화하여 합으로 근사시킬 수 있다. 이때, 기대수익은 입찰값에 대한 계단함수(step function)가 될 수 있다. In this way, the expected return according to an embodiment of the present invention can be approximated by the sum by discretizing the integral calculation. In this case, the expected revenue may be a step function for the bid value.
입찰값 결정부(253)는 기대수익을 입찰값()에 대한 함수로 바라보고, 기대수익을 최대화시키는 입찰값을 최종 입찰을 위한 최적 입찰값으로 결정할 수 있다.The bid
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 최적 발전 입찰값 결정방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 또한, 도 5는 도 4의 실제값 분포 추정을 위한 그룹화과정을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for determining an optimal power generation bid value according to an embodiment of the present invention. Also, FIG. 5 is a flowchart for explaining a grouping process for estimating the distribution of actual values of FIG. 4 .
본 발명의 최적 발전 입찰값 결정방법은 도 2 및 도 3의 최적 발전 입찰값 결정시스템에 의해 수행될 수 있으며, 구체적인 동작 및 수학식들은 시스템 설명에서 설명하였으므로, 이하에서는 간략히 설명하며 방법중심으로 설명하도록 한다.The optimal generation bid value determination method of the present invention can be performed by the optimum generation bid value determination system of FIGS. 2 and 3, and since specific operations and equations have been described in the system description, the following briefly describes the method and focuses on the method to do it
도 4에 따르면, 예측시스템(200)으로부터 입찰을 위한 신재생 발전에 대한 예측값을 수신하면(S410), 기수집된 신재생 발전에 대한 예측값 및 실제값을 포함하는 과거 발전량 데이터로부터, S410단계에서 수신한 예측값에 대한 실제값 확률분포를 추정할 수 있다(S420).According to FIG. 4, upon receiving the predicted value for the renewable power generation for bidding from the prediction system 200 (S410), from the previous generation data including the predicted value and the actual value for the previously collected renewable power generation, in step S410 It is possible to estimate the actual value probability distribution for the received predicted value (S420).
이를 위해, 예측값이 수신되기 이전 단계에서 도 5의 S400 내지 S402단계를 수행하여, 과거기록의 예측값들을 구간으로 구분하여 이산화하고, 이산화된 예측값들의 그룹화를 통해 각 그룹별 실제값 분포를 추정하여 마련해둘 수 있다. For this, steps S400 to S402 of FIG. 5 are performed before the prediction value is received, the prediction values of the past record are divided into sections and discretized, and the actual value distribution for each group is estimated and prepared through grouping of the discretized prediction values. can be put
구체적으로, 최적 입찰값 산출을 위해 DB(300)로부터 예측시스템(200)에서 생성한 예측값과 실제값에 대한 과거 발전량 데이터를 수집할 수 있으며, 이때 수집을 위한 특정기간을 사용자(관리자 등)로부터 설정받을 수 있다. 또한, 사용자로부터 분포 추정을 위한 분포의 종류, 예측값 이산화를 위한 구간설정, 그룹 개수 등을 입력받을 수 있다. Specifically, in order to calculate the optimal bid value, it is possible to collect historical power generation data for the predicted value and the actual value generated by the
다음으로, 예측값 이산화 및 그룹화를 수행할 수 있다(S400). 구체적으로, 사용자에 의해 설정된 특정기간의 과거 발전량 데이터에 대해, 예측값을 이산화하여 동일값(동일 구간)을 가지는 이산화된 예측값을 그룹으로 설정할 수 있다.Next, the prediction values may be discretized and grouped (S400). Specifically, with respect to the past generation amount data of a specific period set by the user, the predicted values may be discretized and the discretized predicted values having the same value (same section) may be set as a group.
이에, 동일한 구간에 포함되는 이산화된 예측값들은 하나의 그룹으로 구성되어, n개의 그룹으로 예측값들이 이산화될 수 있다.Accordingly, the discretized prediction values included in the same section are composed of one group, so that the prediction values can be discretized into n groups.
다음으로, 각 그룹에 대한 실제값들의 최적 분포 파라미터를 산출할 수 있다(S401). 구체적으로, 사용자로부터 선택받은 분포 종류 및 최대우도추정법을 기반으로 각 그룹에 대한 실제값들의 최적 분포 파라미터를 산출할 수 있다. Next, an optimal distribution parameter of actual values for each group may be calculated ( S401 ). Specifically, it is possible to calculate the optimal distribution parameter of actual values for each group based on the distribution type selected by the user and the maximum likelihood estimation method.
다음으로, 산출된 해당 그룹의 최적 분포 파라미터를 이용하여 기설정된 분포 종류에 따른 각 그룹별 실제값 분포를 추정할 수 있다(S402). 이에, 이산화된 예측값에 대한 n개 그룹 및 n개의 실제값 확률분포를 설정해 놓을 수 있다. 이때, 각 그룹별로 분포 종류가 다르게 설정될 수도 있다.Next, an actual value distribution for each group according to a preset distribution type may be estimated using the calculated optimal distribution parameter of the corresponding group ( S402 ). Accordingly, n groups and n actual value probability distributions for the discretized predicted values can be set. In this case, the distribution type may be set differently for each group.
다음으로, S410단계와 같이 예측시스템(200)으로부터 입찰을 위한 예측값이 수신되면, 수신된 예측값이 포함되는 해당 그룹의 실제값 확률분포를 추출하여 수신된 예측값에 대한 실제값 확률분포로 추정할 수 있다(S420).Next, when the prediction value for bidding is received from the
다음으로, S420단계에서 추정된 주어진 예측값을 따르는 실제값 확률분포와 수익정산기준이 되는 수익함수를 이용하여 기대수익을 최대화시키는 입찰값을 산출하고(S430), 산출된 입찰값을 최종 입찰값으로 결정할 수 있다(S440).Next, a bid value that maximizes the expected revenue is calculated using the probability distribution of the actual value according to the given prediction value estimated in step S420 and the revenue function serving as the revenue settlement criterion (S430), and the calculated bid value is used as the final bid value. It can be determined (S440).
이때, 기대수익은 수익정산기준과 수신된 예측값이 주어질때 추정된 실제값 확률분포의 곱을 적분하여 산출될 수 있으며, 입찰값에 대한 계단함수가 될 수 있다. 이에, 기대수익을 입찰값에 대한 함수로 바라보고, 기대수익을 최대화시키는 입찰값을 최종 입찰을 위한 최적 입찰값으로 결정할 수 있다.At this time, the expected revenue may be calculated by integrating the product of the probability distribution of the actual value estimated when the revenue settlement standard and the received prediction value are given, and may be a step function for the bid value. Accordingly, the expected revenue may be viewed as a function of the bid value, and a bid value maximizing the expected revenue may be determined as the optimal bid value for the final bid.
앞서 설명한 본 발명의 실시예들 중 적어도 일부는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, 도 2 내지 도 5에 도시된 최적 발전 입찰값 결정시스템(250)의 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능할 수 있다.At least some of the embodiments of the present invention described above may be implemented as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. For example, the operation of the optimal power generation bid
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀 질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함할 수 있다. The computer-readable recording medium may include any type of recording device in which data readable by a computer system is stored.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함할 수 있다. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. may include
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 구현됨으로써, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.In addition, the computer-readable recording medium is distributed and implemented in network-connected computer systems, so that the computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner.
이상 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in a variety of different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
1000 : 신재생 발전 시스템
100, 100a 내지 100n : RTU 200 : 예측시스템
250 : 입찰값 결정시스템
251 : 설정부 252 : 조건부 분포 추정부
253 : 입찰값 결정부 2521 : 예측값 이산화부
2522 : 분포 파라미터 추정부 2523 : 실제값 분포 추정부1000: Renewable power generation system
100, 100a to 100n: RTU 200: prediction system
250: bid price determination system
251: setting unit 252: conditional distribution estimator
253: bid value determination unit 2521: predicted value discretization unit
2522: distribution parameter estimator 2523: actual value distribution estimator
Claims (10)
전력거래소의 전력시장운영규칙에 기반하여 기설정된 수익정산기준과 상기 추정된 실제값 확률분포를 이용하여 기대수익을 최대화시키는 입찰값을 산출하고, 산출된 입찰값을 최종 입찰값으로 결정하는 입찰값 결정부를 포함하고,
상기 조건부 분포 추정부는,
특정기간의 과거 발전량 데이터에 대해, 예측값을 이산화하여 동일값을 가지는 이산화된 예측값을 그룹으로 설정하는 예측값 이산화부;
기설정된 분포의 종류 및 최대우도추정법을 기반으로 각 그룹에 대한 실제값들의 최적 분포 파라미터를 산출하는 분포 파라미터 추정부; 및
상기 산출된 최적 분포 파라미터를 이용하여 상기 기설정된 분포에 따른 각 그룹별 실제값 분포를 추정하는 실제값 분포 추정부를 포함하는, 최적 발전 입찰값 결정시스템.a conditional distribution estimator for estimating an actual value probability distribution with respect to the received predicted value from past power generation data including previously collected predicted values and actual values for renewable power generation when a predicted value for renewable power is received; and
A bid value for calculating a bid value that maximizes the expected profit using a predetermined revenue settlement standard and the estimated actual value probability distribution based on the electricity market operation rules of the Korea Power Exchange, and determining the calculated bid value as the final bid value comprising a determinant;
The conditional distribution estimating unit,
a predicted value discretization unit for discretizing the predicted values with respect to the past generation amount data of a specific period and setting the discretized predicted values having the same value as a group;
a distribution parameter estimator that calculates an optimal distribution parameter of actual values for each group based on a preset type of distribution and a maximum likelihood estimation method; and
and an actual value distribution estimator for estimating an actual value distribution for each group according to the preset distribution by using the calculated optimal distribution parameter.
상기 조건부 분포 추정부는,
상기 수신한 예측값이 포함되는 해당 그룹의 실제값 확률분포를 상기 수신한 예측값에 대한 실제값 확률분포로 추정하는, 최적 발전 입찰값 결정시스템.According to claim 1,
The conditional distribution estimator,
The optimal generation bid value determination system for estimating the actual value probability distribution of the group including the received prediction value as the actual value probability distribution for the received prediction value.
상기 기대수익은
상기 수익정산기준과 상기 실제값 확률분포의 곱을 적분하여 산출된, 입찰값에 대한 구분적 단계함수가 되는, 최적 발전 입찰값 결정시스템.According to claim 1,
The expected return is
The optimal power generation bid value determination system, which is a step-by-step function for a bid value, calculated by integrating the product of the revenue settlement criterion and the actual value probability distribution.
상기 수익정산기준은,
수익계산적용여부, 실제 발전량인 실제값 및 적용단가의 곱으로 산출되고,
상기 수익계산적용여부는, 신재생 발전 용량 대비 실제값이 최저이용률을 넘는 경우 조건이 성립되며, 조건성립시 1을 조건미성립시 0을 적용하고,
상기 적용단가는 상기 전력거래소의 전력시장운영규칙에 기반한 실제값과 입찰값의 오차율에 따라 결정되는, 최적 발전 입찰값 결정시스템.According to claim 1,
The income calculation criteria are:
It is calculated as the product of the application of the revenue calculation and the actual value, which is the actual power generation, and the applied unit price,
Whether the above revenue calculation is applied or not, the condition is established when the actual value compared to the renewable power generation capacity exceeds the minimum utilization rate, and 1 is applied when the condition is established and 0 is applied when the condition is not established,
The applied unit price is determined according to an error rate between the actual value and the bid value based on the electricity market operation rules of the power exchange, the optimal power generation bid value determination system.
입찰값 결정부가, 전력거래소의 전력시장운영규칙에 기반하여 기설정된 수익정산기준과 상기 추정된 실제값 확률분포를 이용하여 기대수익을 최대화시키는 입찰값을 산출하는 입찰값 산출하고, 산출된 입찰값을 최종 입찰값으로 결정하는 입찰값 결정단계를 포함하며,
상기 조건부 분포 추정단계는,
특정기간의 과거 발전량 데이터에 대해, 예측값을 이산화하여 동일값을 가지는 이산화된 예측값을 그룹으로 설정하는 단계;
기설정된 분포의 종류 및 최대우도추정법을 기반으로 각 그룹에 대한 실제값들의 최적 분포 파라미터를 산출하는 단계;
상기 산출된 최적 분포 파라미터를 이용하여 상기 기설정된 분포에 따른 각 그룹별 실제값 분포를 추정하는 실제값 분포 추정하는 단계;
신재생 발전에 대한 예측값이 수신되는 단계; 및
상기 각 그룹별 실제값 분포로부터, 수신된 예측값에 대한 실제값 확률분포를 추정하는 단계를 포함하는, 최적 발전 입찰값 결정방법.Conditional distribution for estimating an actual value probability distribution for the received predicted value from the previously collected historical power generation data including the predicted value and the actual value for the previously collected new and renewable power generation when the conditional distribution estimating unit receives the predicted value for the renewable power generation estimation step; and
The bid value determination unit calculates a bid value for calculating a bid value that maximizes the expected profit by using a predetermined revenue settlement criterion and the estimated actual value probability distribution based on the electricity market operation rule of the Korea Power Exchange, and the calculated bid value including a bid value determination step of determining as the final bid value,
The conditional distribution estimation step is,
setting the discretized predicted values having the same value as a group by discretizing the predicted values with respect to the past generation amount data of a specific period;
calculating an optimal distribution parameter of actual values for each group based on a preset distribution type and a maximum likelihood estimation method;
estimating an actual value distribution of estimating an actual value distribution for each group according to the preset distribution using the calculated optimal distribution parameter;
receiving a predicted value for renewable power generation; and
Including the step of estimating an actual value probability distribution for the received prediction value from the actual value distribution for each group, the optimal generation bid value determination method.
상기 조건부 분포 추정단계는,
상기 수신한 예측값이 포함되는 해당 그룹의 실제값 확률분포를 상기 수신한 예측값에 대한 실제값 확률분포로 추정하는, 최적 발전 입찰값 결정방법.7. The method of claim 6,
The conditional distribution estimation step is
The optimal generation bid value determination method for estimating the actual value probability distribution for the received prediction value as the actual value probability distribution of the group including the received prediction value.
상기 기대수익은,
상기 수익정산기준과 상기 실제값 확률분포의 곱을 적분하여 산출된, 입찰값에 대한 구분적 단계함수가 되는, 최적 발전 입찰값 결정방법.7. The method of claim 6,
The expected return is
The optimal power generation bid value determination method, which is a step-by-step function for the bid value, calculated by integrating the product of the revenue settlement criterion and the actual value probability distribution.
상기 수익정산기준은,
수익계산적용여부, 실제 발전량인 실제값 및 적용단가의 곱으로 산출되고,
상기 수익계산적용여부는, 신재생 발전 용량 대비 실제값이 최저이용률을 넘는 경우 조건이 성립되며, 조건성립시 1을 조건미성립시 0을 적용하고,
상기 적용단가는 상기 전력거래소의 전력시장운영규칙에 기반한 실제값과 입찰값의 오차율에 따라 결정되는, 최적 발전 입찰값 결정방법.7. The method of claim 6,
The income calculation criteria are:
It is calculated as the product of the application of the revenue calculation and the actual value, which is the actual power generation, and the applied unit price,
Whether the above revenue calculation is applied or not, the condition is established when the actual value compared to the renewable power generation capacity exceeds the minimum utilization rate, and 1 is applied when the condition is established and 0 is applied when the condition is not established,
The applied unit price is determined according to an error rate between the actual value and the bid value based on the electricity market operation rules of the power exchange, the optimal power generation bid value determination method.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210099694A KR102338524B1 (en) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | System and method for determining the optimum bid of power generation |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JP2006260087A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Toshiba Corp | Power transaction evaluation support system, method and program |
JP2016062191A (en) * | 2014-09-16 | 2016-04-25 | 株式会社東芝 | Power transaction support device, power transaction support system, control method, and program |
KR20210043387A (en) | 2019-10-11 | 2021-04-21 | 한국전력정보(주) | Electric power market bidding system for distributed photovoltaic devices and bidding method using the same |
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