KR102604907B1 - 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력 수요처의 전력 사용량과 전기차 충전량을 측정하여 전력 사용량 데이터와 전기차 충전량 데이터를 생성하는 실시간 검침기; 및 상기 전력 사용량, 및 상기 전기차 충전량 데이터를 이용해 기 설정된 산정기준에 따라 전력 감축이 예정된 감축일의 고객기준부하(Customer Baseline Load)를 산정하며, 상기 감축일 직전의 미리 설정된 기간 동안에 측정된 전력 사용량의 평균값을 더하여 상기 감축일의 예측 전력 사용량을 산정하고, 상기 전력 수요처의 전기차 사용 패턴을 분석해 상기 감축일의 전기차 예측 충전량을 산정하며, 상기 예측 전력 사용량과 상기 전기차 예측 충전량의 연산을 통해 도출된 예측 계량값, 및 상기 고객기준부하를 이용하여 상기 감축일에 상기 전력 수요처에서 감축 가능한 예상 감축량을 산정하고, 상기 예상 감축량과 기 설정된 기준량과 비교하여 전력 공급처에서 운영하는 전력 수요감축 경매의 자발적 수요반응(DR)에 입찰할지 여부를 판단하는 부하 관리 장치를 포함하는 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 본 발명은 전력수요 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기차 충전을 통해 최적의 전력 수요감축 경매 시스템에 입찰을 수행하고, 낙찰된 감축량이 이행되도록 전력 수요처를 관리할 수 있는 전력수요 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 우리나라의 전력수요는 매년 최고치를 갱신하고 있으며, 부족한전력수요를 충족하기 위해서는 더 많은 수의 발전소가 필요한 상황이다. 그러나, 안전상의 이유나 지역 주민들의 민원 제기로 인해 신규 발전소를 건설하는 것은 매우 어렵다. 더구나 탄소중립이 세계적인 화두로 등장하고, 우리 정부도 그린 뉴딜 정책을 적극적으로 실시하고 있는 상황이어서 신규 발전소 건설은 더욱 요원한 상황이다.
이러한 상황에서 전력수요 예측 및 관리를 통해 전력 수급 문제를 해결하려는 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들면, 전력 수요의 주체가 전기 요금이나 그 외의 금전적 유인에 반응하여 정상적인 전력 소비 패턴을 조정하는 수요반응(Demand Respond, DR) 제도가 있다. 수요반응은 전력 공급을 증가시키지 않더라도 전력 수요를 조절함으로써 전력 수급 문제를 해결할 수 있으며, 수요반응에 참여한 주체도 경제적인 이익을 창출할 수 있다는 점 때문에 각광을 받고 있다.
수요반응은 신뢰성 수요반응과 자발적 수요반응으로 구분될 수 있다. 신뢰성 수요반응은 전력 수급 상황에 따라 전력 거래소가 사전에 등록한 전력 수요 주체에게 전력 수요를 조정하도록 요청하는 방식이다. 이후, 전력 수요를 조정한 전력 수요 주체는 그에 따른 경제적 보상을 받을 수 있다. 사전 등록이라는 신뢰를 통한 수요반응이기 때문에 이를 신뢰성 수요반응이라고 지칭한다. 다만, 신뢰성 수요반응은 발령 기준이 까다로워 많이 활용되지 못하고 있는 상황이다.
자발적 수요반응은 전력 수요 주체가 자발적으로 수요반응에 참여하는 방식이다. 전력 수요 주체는 감축 가능한 전력량을 전력 거래소의 전력 수요감축 경매 시스템에 입찰하고, 낙찰된 전력량만큼 감축함으로써 수익을 창출할 수 있다. 이에 따라, 낙찰된 감축량이 잘 이행될 수 있도록 전력 사용량을 관리하는 전력수요 관리 방법들이 다수 제안된 바 있다.
그러나, 자발적 수요반응을 관리하는 종래의 전력수요 관리 방법들은 전력 수요 주체가 임의로 전력 사용량을 줄이는 것에만 초점이 맞추어져 있어서 입찰된 목표 감축량을 이행하지 못하는 문제가 있었다.
또한, 자발적 수요반응을 관리하는 종래의 전력수요 관리 방법들은 하나의 전력 수요 주체를 대상으로 감축량 이행 여부를 관리할 뿐, 다수의 전력 수요 주체들을 대상으로 하고 있지 않다. 따라서, 감축 가능한 전력 사용량이 적은 전력 수요 주체는 자발적 수요반응에 참여할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명의 과제는, 전력 수요 주체가 전기차와 전기차 충전장치를 보유한 경우, 전력 수요 주체의 전략 사용량을 기반으로 감축일의 예측 전력 사용량을 예측하고 전기차 사용 패턴을 분석하여 감축일의 전기차 예측 충전량을 예측하여 전력 수요 감축 경매 시스템에 입찰할지 여부를 결정하는 전력수요 관리 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 과제는, 전력 수요 주체가 전기차와 전기차 충전장치를 보유한 경우, 전력 수요 감축 경매 시스템에서 낙찰된 이후에 목표 감축량이 이행될 수 있도록 전기차 충전을 제어하여 관리하는 전력수요 관리 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 과제는 다수의 전력 수요 주체들을 하나의 그룹으로 묶어 자발적 수요반응에 참여할 수 있도록 함으로써, 감축 가능한 전력 사용량이 적은 경우에도 자발적 수요반응에 참여하고 이익을 창출할 수 있도록 하는 전력수요 관리 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 시스템은 전력 수요처의 전력 사용량과 전기차 충전량을 측정하여 전력 사용량 데이터와 전기차 충전량 데이터를 생성하는 실시간 검침기; 및 상기 전력 사용량, 및 상기 전기차 충전량 데이터를 이용해 기 설정된 산정기준에 따라 전력 감축이 예정된 감축일의 고객기준부하(Customer Baseline Load)를 산정하며, 상기 감축일 직전의 미리 설정된 기간 동안에 측정된 전력 사용량의 평균값을 더하여 상기 감축일의 예측 전력 사용량을 산정하고, 상기 전력 수요처의 전기차 사용 패턴을 분석해 상기 감축일의 전기차 예측 충전량을 산정하며, 상기 예측 전력 사용량과 상기 전기차 예측 충전량의 연산을 통해 도출된 예측 계량값, 및 상기 고객기준부하를 이용하여 상기 감축일에 상기 전력 수요처에서 감축 가능한 예상 감축량을 산정하고, 상기 예상 감축량과 기 설정된 기준량과 비교하여 전력 공급처에서 운영하는 전력 수요감축 경매의 자발적 수요반응(DR)에 입찰할지 여부를 판단하는 부하 관리 장치를 포함한다.
상기 부하 관리 장치는, 상기 실시간 검침기에서 생성된 전략 사용량 데이터를 이용해 상기 전력 수요처의 전력 사용량을 산정하는 사용 전력량 수집부; 상기 실시간 검침기에서 생성된 전기차 충전량 데이터를 이용해 상기 전력 수요처의 전기차 예측 충전량을 산정하는 전기차 충전량 수집부; 상기 전력 수요처의 전기차 사용 패턴 정보가 저장된 메모리부; 상기 전기차 사용 패턴 정보로부터 상기 전기차 사용 패턴을 분석하는 전기차 사용 패턴 분석부; 및 상기 사용 전력량 수집부에서 산정된 전력 사용량, 상기 전기차 충전량 수집부에서 산정된 전기차 예측 충전량, 및 상기 메모리부에 저장된 전기차 사용 패턴 정보를 이용해 상기 전력 수요처에서 감축 가능한 예상 감축량을 산정하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 전기차 사용 패턴 정보는 상기 전력 수요처의 전기차 정보, 전기차 충전장치 정보, 전기차 충전 시간 정보, 전기차 충전 속도 정보, 전기차 충전 주기 정보를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 실시간 검침기에서 생성된 데이터들에 근거하여 상기 전력 수요처에서 실제로 감축한 실제 전력 감축량을 산정하고, 상기 산정된 실제 전력 감축량이 상기 전력 공급처에서 수신한 목표 감축량보다 더 작은 경우 상기 전기차 충전량을 감소시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전을 이용할 수 있다.
상기 전력 수요처는 전기차와 전기차 충전장치를 보유하고 있고, 상기 제어부는 상기 전기차 충전장치의 충전 속도를 제어하여 상기 전기차 충전량을 감소시킬 수 있다.
상기 전력 수요처는 전력을 소비하거나 또는 전기차 충전을 할 수 있는 복수 개의 수요자원들을 포함하고, 상기 사용 전력량 수집부와 상기 전기차 충전량 수집부는 상기 복수 개의 수요자원들 각각에 대한 전력 사용량과 전기차 충전량을 산정하고, 상기 제어부는 상기 복수 개의 수요자원들 전체의 전력 사용량과 전기차 충전량에 근거하여 감축 가능한 예상 감축량을 산정하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전을 이용할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 방법은 전기차와 전기차 충전장치를 가진 전력 수요처의 전력 사용량과 전기차 충전량을 모니터링하는 단계; 상기 전력 사용량과 전기차 충전량을 이용해 기 설정된 산정기준에 따라 전력 감축이 예정된 감축일의 고객기준부하(Customer Baseline Load)를 산정하는 단계; 상기 감축일에 상기 전력 수요처의 전력 사용량과 전기차 충전량을 예측하는 단계; 및 상기 예측된 감축일의 고객기준부하, 전력 사용량, 및 전기차 충전량을 이용해 상기 감축일에 상기 전력 수요처에서 감축 가능한 예상 감축량을 산정하는 단계를 포함한다.
상기 전력 수요처의 전력 사용량과 전기차 충전량을 예측하는 단계는, 상기 전력 수요처가 보유한 전기차와 전기차 충전장치로부터 전기차 사용 패턴 정보를 수득하는 단계; 및 상기 전기차 사용 패턴 정보를 분석하여 전기차 사용 패턴을 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전기차 사용 패턴 정보는 상기 전력 수요처의 전기차 충전 시간 정보, 전기차 충전 속도 정보, 전기차 충전 주기 정보, 전기차 충전기 정보를 포함할 수 있다.
상기 산정된 예상 감축량을 기 설정된 기준량과 비교하여 전력 수요감축 경매에 입찰할지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 입찰 여부에 대한 판단 결과 및 상기 예상 감축량에 관한 정보를 상기 전력 수요처로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 입찰 여부에 대한 판단 결과에 따라 전력 수요감축 경매 시스템에 입찰을 수행하는 단계; 상기 전력 수요감축 경매 시스템으로부터 목표 감축량 정보를 수신하는 단계; 상기 전력 사용량과 상기 전기차 충전량을 이용해 상기 감축일에 실제로 감축한 실제 전력 감축량을 산정하는 단계; 및 상기 실제 전력 감축량이 상기 목표 감축량보다 더 작은 경우, 상기 전기차 충전량을 감소시키도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전을 이용할 수 있다.
상기 전력 수요처는 전력을 소비하거나 또는 전기차 충전을 할 수 있는 복수 개의 수요자원들을 포함하고, 상기 전력 수요처의 전력 사용량과 전기차 충전량을 모니터링하는 단계는 상기 복수 개의 수요자원들 각각에 대한 전력 사용량과 전기차 충전량을 측정하는 단계를 포함하고, 상기 고객기준부하를 산정하는 단계는 상기 복수 개의 수요자원들에 대한 전력 사용량의 합계, 및 전기차 충전량의 합계를 이용하여 상기 복수 개의 수요자원들을 포함하는 하나의 그룹에 대한 고객기준부하를 산정하는 단계를 포함하고, 상기 전력 수요처에서 감축 가능한 예상 감축량을 산정하는 단계는 상기 그룹에 대한 예상 감축량을 산정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전을 이용할 수 있다.
상기 전기차 충전량을 감소시키도록 제어하는 단계는, 상기 복수 개의 수요자원들을 대상으로 선택적으로 제어할 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 전력수요 관리 시스템 및 이를 이용한 전력수요 관리 방법은 전력 수요처의 전기차 사용 패턴을 분석하여 전력 수요감축 경매에 입찰하고, 낙찰된 이후에도 목표 감축량을 달성하지 못하면 전력 수요처의 전기차 충전량을 제어함으로써 감축 목표를 달성하도록 쉽게 관리할 수 있다.
또한, 복수 개의 수요자원들을 하나의 그룹으로 묶어 전력 수요감축 경매 시스템에 참여하기 때문에, 감축 가능한 전력 사용량이 적은 수요자원도 자발적 수요반응(DR)에 참여할 수 있다.
또한, 전력 수요처가 복수 개의 수요자원들로 구성된 경우, 일부 수요자원이 목표 감축량을 달성하지 못한 경우에도 다른 수요자원의 전기차 충전량을 제어함으로써 감축 목표를 달성할 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1의 전력 수요처를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 부하 관리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 방법의 단계들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 도 4의 예상 감축량 산정 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 감축 가능한 전력 사용량을 산정하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 도 4의 전력 발전량 제어 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 도 1의 전력 수요처를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 부하 관리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 방법의 단계들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 도 4의 예상 감축량 산정 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 감축 가능한 전력 사용량을 산정하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 도 4의 전력 발전량 제어 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
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 설시 된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 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. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 시스템을 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 도 1의 전력 수요처를 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 도 1의 부하 관리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 전력수요 관리 시스템(100)은 실시간 검침기(110) 및 부하 관리 장치(120)를 포함할 수 있다.
실시간 검침기(110)는 계량기(300)로부터 전력 수요처(200)의 전력 사용량 정보를 전달받아 부하 관리 장치(120)로 제공할 수 있다.
이 때, 전력 수요처(200)는 자발적 수요반응(Demand Response, DR) 또는 수요관리(Demand Side Management, DSM)에 참여하거나 참여할 수 있는 전기 소비자를 의미한다. 전력 수요처(200)는 전력수요 또는 사용 전력량을 감축할 수 있는 주체이며, 수요자원(Demand Resources)으로 지칭될 수 있다.
전력 수요처(200)는 전력을 소비할 수 있는 다양한 전기적 부하들을 가질 수 있으며, 경우에 따라서는 전기차와 전기차 충전장치를 더 가질 수도 있다. 이러한 예가 도 2에 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전력 수요처(200)는 제1 수요자원(210), 제2 수요자원(220), 제3 수요자원(230), 및 제4 수요자원(240)을 포함할 수 있다. 다만 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 전력 수요처(200)는 더 많은 수의 수요자원들을 포함하거나 또는 더 적은 수의 수요자원들을 포함할 수 있다.
이 경우, 제1 수요자원(210)은 전력을 소비하는 제1 부하(211), 및 제1 전기차(213)를 가질 수 있다. 제2 수요자원(220)는 전력을 소비하는 제2 부하(221), 및 제2 전기차(223)와 제2 전기차 충전장치(225)를 가질 수 있다. 제3 수요자원(230)은 전력을 소비하는 제3 부하(231), 및 제3 전기차(233)와 제3 전기차 충전장치(235)를 가질 수 있다. 제4 수요자원(240)은 전력을 소비하는 제4 부하(241), 및 제4 전기차(243)를 가질 수 있다.
계량기(300)는 전력 공급처(400)에서 관리하는 전자식 전력량계일 수 있다. 구체적으로, 계량기(300)는 제1 내지 제4 수요자원들(210, 220, 230, 240)에서 소비되는 전력 사용량을 각각 측정하고, 측정된 전력 사용량에 대응하는 펄스 신호 및 주기적인 수요시한 종료 신호(End of Interval, EOI)를 생성하며, 생성된 신호들을 전력 공급처(400) 및 실시간 검침기(110)로 전달할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 수요시한 종료 신호는 15분 주기로 발생하는 신호일 수 있으나, 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다.
한편, 계량기(300)에서 측정되는 전력 사용량은 부하가 소비한 전력량에서 전기차 충전량을 더한 값일 수 있다. 예를 들어 제2 수요자원(210)의 경우, 계량기(300)는 제2 부하(221)가 소비한 전력 사용량에서 제2 전기차(223)가 제2 전기차 충전장치(225)를 통해 충전한 전기가 충전량을 더한 값을 제2 수요자원의 전력 사용량으로 측정할 수 있다. 물론, 제2 전기차 충전장치(225)에서 전기차 충전이 전혀 이루어지지 않은 경우에는, 제2 부하(221)가 소비한 전력 사용량이 제2 수요자원(220)의 전력 사용량으로 측정될 것이다.
전력 수요처(200)의 전기차 충전장치에서 충전되는 전기차 충전량은 전기차 충전량 측정기(310)에서 계측될 수 있다. 예를 들어, 전기차 충전량 측정기(310)는 제2 및 제3 수요자원(220, 230)에서 충전되는 전기차 충전량을 각각 측정하고, 측정된 전기차 충전량 정보를 실시간 검침기(110)로 전달할 수 있다. 실시예에 따라, 전기차 충전량 측정기(310)는 전기차 충전장치에 포함되어 설치될 수 있다.
실시간 검침기(110)는 계량기(300)로부터 전력 수요처(200)의 전력 사용량 정보를 전달받고, 전기차 충전량 측정기(310)로부터 전력 수요처(200)의 전기차 충전량 정보를 전달받을 수 있다. 실시간 검침기(110)는 전달받은 정보들에 근거하여 전력 사용량 데이터 및 전기차 충전량 데이터를 생성하고, 생성된 데이터들을 부하 관리 장치(120)로 제공할 수 있다.
부하 관리 장치(120)는 사용 전력량 수집부(121), 전기차 충전량 수집부(122), 메모리부(123), 제어부(124), 전기차 사용 패턴 분석부(125), 표시부(125), 및 알림부(126)를 포함할 수 있다.
사용 전력량 수집부(121)는 실시간 검침기(110)로부터 전력 사용량 데이터를 제공받아 전력 수요처(200)의 전력 사용량을 산정할 수 있다.
전기차 충전량 수집부(122)는 실시간 검침기(110)로부터 전기차 충전량 데이터를 제공받아 전력 수요처(200)의 전기차 충전량을 산정할 수 있다.
메모리부(123)는 전력 수요처(200)의 전기차 사용 패턴 정보들을 저장할 수 있다. 예를 들면, 상기 메모리부(123)는 각 수요자원들(210, 220, 230, 240)이 보유한 전기차 정보, 전기차 충전장치 정보, 전기차 충전 시간때에 관한 정보, 전기차 충전시작과 충전종료 시점에 관한 정보, 전기차 충전 속도에 관한 정보, 전기차 충전 주기에 관한 정보와 함께 후술하는 전기차 사용 패턴 정보 등을 포함할 수 있다.
전기차 사용 패턴 분석부(150)는 메모리부(123)에 저장된 각 수요자원들(210, 220, 230, 240)이 보유한 전기차 정보, 전기차 충전장치 정보, 전기차 충전 시간때에 관한 정보, 전기차 충전시작과 충전종료 시점에 관한 정보, 전기차 충전 속도에 관한 정보, 전기차 충전 주기에 관한 정보를 바탕으로 각 수요자원들의 전기차 사용 패턴을 분석할 수 있다.
제어부(124)는 사용 전력량 수집부(121), 전기차 충전량 수집부(122), 전기차 사용 패턴 분석부(125) 및 메모리부(123)로부터 정보들을 전달받아 전력 수요감축 경매 시스템에 입찰 가능한 예상 감축량을 산정할 수 있다. 여기서, 전력 수요감축 경매 시스템이란 전력 공급처(400)에서 운영하는 것으로, 전력 수요처(200)가 자발적 전력수요(DR) 방식으로 참여할 수 있는 전력 경매 시스템일 수 있다.
또한, 제어부(124)는 산정된 예상 감축량에 따라 전력 수요감축 경매 시스템에 입찰할 것인지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 전력 수요감축 경매 시스템에 입찰하여 낙찰된 이후에는, 제어부(124)는 목표한 전력 감축량이 충족될 수 있도록 전력 수요처(200)의 전력 사용량 및 전기차 충전량을 통합 제어할 수 있다. 이에 대해서는 도 4 내지 도 8을 참조로 상세하게 후술하기로 한다.
표시부(125)는 사용 전력량 수집부(121)에서 전달받은 전력 사용량, 전기차 충전량 수집부(122)에서 전달받은 전기차 충전량, 및 전력 공급처(400)에서 전달받은 전력 감축량 중 적어도 하나 이상을 표시할 수 있다. 예를 들면, 상기 표시부(125)는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기 발광 장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 전기 영동 표시 장치(Electro Phoretic Display, EPL), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel, PDP) 등의 디스플레이 장치 또는 디스플레이 장치를 포함하는 컴퓨터일 수 있다. 또한, 상기 표시부(125)는 물리적 버튼, 터치 스크린 등을 통해 사용자로부터 데이터를 입력 받는 입력부(도시되지 않음)와 일체형으로 구현될 수 있다.
알림부(126)는 낙찰된 목표 전력 감축량이 이행될 수 있도록 전력 수요처(200)로 알림 신호를 전송할 수 있다. 이 때 상기 알림 신호는 목표 전력 감축량 정보, 전력 수요처(200)의 현재 전력 사용량 정보와 전기차 충전량 정보, 전력 사용 감축 요청 신호 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 알림 신호는 문자 메시지, 모바일 메신저, 웹 프로그램 푸시 알림, 모바일 어플리케이션 푸시 알림 등의 방식으로 전력 수요처(200)에 전송될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나 전력수요 관리 시스템(100)은 유/무선 통신을 위한 통신부를 더 포함할 수 있다. 실시간 검침기(110)와 부하 관리 장치(120)는 상기 통신부를 이용하여 펄스 신호, 수요시한 종료 신호(EOI), 전력 사용량 데이터, 전기차 충전량 데이터, 전력 사용 감축 요청 신호, 전기차 충전량 감소 제어 신호 등을 송신하거나 수신할 수 있다.
상기 통신부는 무선 인터넷 접속을 위한 무선 통신 모듈을 포함할 수 있으며, 실시간 검침기(110) 및 부하 관리 장치(120) 각각에 내장되거나 외장될 수 있다. 상기 무선 통신 모듈은, 예를 들면, 4G(LTE, LTE/M) 무선통신 기술이 이용되는 것이 바람직하지만 이에 국한되는 것은 아니며, 최근 개발된 5G(IMT-2020) 무선통신 기술, 국제전기전자기술자협회(IEEE)의 무선통신 표준기술인 IEEE802.11n, IEEE802.11ac, IEEE802.11ad, IEEE802.11af, IEEE802.11ah, IEEE802.11ai 등을 이용할 수 있으며, IEEE802.11ad를 기반으로 하는 WiGig(Wireless Gigabit Alliance), Wibro(Wireless Broadband), WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수도 있다.
또한, 상기 통신부는 무선 통신모듈과 함께 근거리 통신(Short Range Communication)을 위한 근거리 통신 모듈 등을 더 포함할 수 있다. 상기 근거리 통신 기술로는, 예를 들면, 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association, IrDA), UWB(Ultra-Wide Band), ZigBee, LoRA, M2M 등이 이용될 수 있다.
전력 공급처(400)는 수요관리(DSM)를 통해 전력수요를 합리적으로 조절함으로써 전력 공급 원가를 절감하고 전력 수급 안정을 도모하는 주체일 수 있다. 전력 공급처(400)는 발전 회사에서 공급받은 전기를 판매하는 주체이며, 예를 들면, 한국전력거래소, 한국전력공사, 민자발전소 중 어느 하나일 수 있다.
이 때, 수요관리(DSM)는 최소한의 비용으로 소비자의 전기에너지 서비스 욕구를 충족시키기 위하여 소비자의 전기사용 패턴을 합리적인 방향으로 유도하기 위한 제반활동을 의미할 수 있으며, 수요반응(DR)과 효율향상(Energy Efficiency, EE)으로 구분될 수 있다. 수요관리(DSM)는 전력공급설비 확충에 중점을 둔 종래의 공급측관리(Supply Side Management, SSM)에 대응되는 개념으로 부하관리를 포함하는 상위 개념일 수 있다.
전력 공급처(400)는 각각의 수요자원(210, 220, 230, 240)별로 고객기준부하(Customer Baseline Load, CBL)를 산정할 수 있다. 상기 고객기준부하(CBL)는 수요반응(DR)에 참여한 전력 수요처(200)가 전력 부하와 전기차 충전량을 감축하지 않았다면 사용했을 평상 시 전력 사용량을 예측한 값으로 정의될 수 있다. 상기 고객기준부하(CBL)는 최근 수일 동안의 전력 사용량과 전기차 충전량을 이용하여 산정되며, 전력수요 관리의 기준값이 될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 전력 공급처(400)는 최근 5일 중 전력 사용량과 전기차 충전량이 높은 4일 동안의 평균 전력 사용량을 전력 수요처(200)의 고객기준부하(CBL)로 산정할 수 있다.
이와 다르게, 전력 공급처(400)는 최근 10일 중 전력 사용량과 전기차 충전량이 최대인 2일과 최소인 2일을 제외하고, 나머지 6일의 평균 전력 사용량을 전력 수요처(200)의 고객기준부하(CBL)로 산정할 수도 있다.
한편, 전력 감축량을 판단할 때 기준이 되는 고객기준부하(CBL)는 전력 공급처(400)에서 산정되지만, 자발적 수요반응(DR)에 참여할지 여부를 판단하기 위하여 본 발명의 제어부(124)도 고객기준부하(CBL)를 산정하게 된다. 즉, 제어부(124)는 전력 공급처(400)에서 기 설정한 산정기준에 따라 전력 수요처(200)의 고객기준부하(CBL)를 산정할 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3을 참조로 설명한 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 시스템(100)을 이용하여 전력수요를 관리하는 방법에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 방법의 단계들을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 5는 도 4의 예상 감축량 산정 단계를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6은 감축 가능한 전력 사용량을 산정하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다. 도 7은 도 4의 전력 발전량 제어 단계를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 시스템(100)을 이용한 전력수요 관리 방법은 전력 사용량 및 전기차 충전량을 모니터링하는 단계(S100), 예상 감축량을 산정하는 단계(S200), 산정된 예상 감축량을 기 설정된 기준량과 비교하여 자발적 수요반응(DR)에 입찰할지 여부를 판단하는 단계(S300), 자발적 수요반응(DR) 입찰을 수행하는 단계(S400), 자발적 수요반응(DR)에 낙찰되어 목표 감축량 정보를 수신하는 단계(S500), 실제 전력 사용량 및 실제 전기차 충전량을 모니터링하는 단계(S600), 실제 전력 감축량을 산정하는 단계(S700), 실제 전력 감축량과 목표 감축량을 비교하는 단계(S800), 및 실제 전력 발전량이 목표 감축량보다 더 작은 경우 전기차 충전량 감소 제어를 수행하는 단계(S900)를 포함할 수 있다.
먼저, 전력 수요처(200)의 전력 사용량과 전기차 충전량을 지속적으로 모니터링 한다(S100). 전력 사용량은 계량기(300)를 통해 측정되며, 전기차 충전량은 전기차 충전량 측정기(310)를 통해 측정될 수 있다. 측정된 정보들은 실시간 검침기(110)를 통해 부하 관리 장치(120)로 전달될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 전력수요 관리 방법은 복수 개의 전력 수요자원들을 하나의 그룹으로 묶어 통합적으로 관리할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 전력 수요처(200)가 제1 내지 제4 수요자원들(210, 220, 230, 240)을 포함하는 경우, 수요자원들(210, 220, 230, 240) 각각에 대한 전력 사용량과 전기차 충전량을 측정하고, 측정된 값들을 모두 합하여 전력 수요처(200)의 전력 사용량 및 전력 발전량으로 산정할 수 있다.
감축 가능한 전력 사용량이 적은 수요자원의 경우, 자발적 수요반응(DR)에 필요한 최소 입찰 조건을 만족하기 어려워 단독으로는 입찰에 참여하지 못할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 전력수요 관리 방법은 복수 개의 수요자원들을 하나의 그룹으로 묶어 관리함으로써 최소 입찰 조건을 충족시킬 수 있다. 이에 따라, 감축 가능한 전력 사용량이 적은 수요자원도 자발적 수요반응(DR)에 참여할 수 있고, 전력 사용량 감축에 따른 경제적 이익을 창출할 수 있다.
다음으로, 부하 관리 장치(120)는 획득한 전력 사용량 정보 및 전기차 충전량 정보를 이용하여 예상 감축량을 산정한다(S200).
구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 예상 감축량을 산정하는 단계(S200)는 고객기준부하(CBL)를 산정하는 단계(S210), 계량기(300)에서 측정될 계량값을 예측하는 단계(S220), 및 감축 가능한 예상 감축량을 산정하는 단계(S230)를 포함할 수 있다.
고객기준부하(CBL)는 전력 감축이 예정된 날(이하 '감축일'이라 함) 직전 수일 동안 계량된 전력 사용량을 이용하여 기 설정된 산정기준에 따라 산정될 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 상기 기 설정된 산정기준은 감축일 이전 5일 동안 계량된 전력 사용량과 전기차 충전량 중에서 전력 사용량과 전기차 충전량이 높은 4일 동안의 평균 전력 사용량을 전력 수요처(200)의 고객기준부하(CBL)로 산정하는 것이라고 가정하자.
일 실시예에 있어서, 상기 고객기준부하(CBL)를 산정하는 단계(S210)는 전기차 충전량을 고려하여 고객기준부하(CBL)를 산정하는 것일 수 있다.
전력 수요처(200)가 전기차와 전기차 충전장치를 보유하지 않는 경우라면 전력 사용량의 평균이 곧바로 고객기준부하(CBL)가 될 것이다. 그러나, 전력 수요처(200)가 전기차와 전기차 충전장치를 보유한 경우에는 부하에 의한 전력 사용량에 전기차 충전장치를 통항 충전한 전기차 충전량을 더한 값이 전력 수요처(200)의 전력 사용량으로 계량될 것이며, 계량된 전력 사용량의 평균이 고객기준부하(CBL)로 산정될 수 있다. 따라서, 전기차와 전기차 충전장치를 가진 전력 수요처(200)의 전력 사용량은 전기차 충전량에 따라 달라질 수 있다.
한편, 전력 수요처(200)가 복수 개의 전력 수요자원들을 포함하는 경우라도 고객기준부하(CBL)는 하나의 값만 산정될 수 있다. 각각의 수요자원별로 입찰을 진행하는 것이 아니라, 복수개의 전력 수요자원들을 하나의 그룹으로 지정하여 하나의 입찰을 진행하는 것이기 때문이다.
다만, 하나의 입찰로 진행된 경우라도 내부적으로 복수 개의 전력 수요자원들 간에 할당된 감축량이 서로 다를 수 있고, 이러한 경우에는 복수 개의 전력 수요자원들은 할당된 감축량을 이행해야 할 수 있다.
다음으로, 부하 관리 장치(120)는 감축일에 계량기(300)에서 측정될 계량값을 예측한다(S220).
계량기(300)에서 측정될 계량값은 부하에서 소비한 예측 전력 전력량에서 전기차 충전장치를 통해 충전된 전기차 예측 충전량을 더한 값이다. 따라서, 감축일에 계량기(300)에서 측정되는 계량값을 예측하기 위해서는 먼저 감축일의 부하에 의한 예측 전력 사용량과 전기차 예측 충전량을 예측할 필요가 있다.
부하 관리 장치(120)는 감축일 직전의 미리 설정된 기간 동안에 측정된 전력 사용량의 평균값을 더하여 상기 감축일의 예측 전력 사용량을 예측하고, 상기 전력 수요처의 전기차 사용 패턴을 분석해 상기 감축일의 전기차 예측 충전량을 산정할 수 있다. 일 예로, 감축일의 예측 전력 사용량은 감축일 직전 5일간 계량기(300)에서 측정된 전력 사용량의 평균값으로 산정될 수 있다.
부하 관리 장치(120)는 메모리부(123)에 저장된 전기차 사용 패턴 정보를 이용해 상기 전력 수요처에서 감축 가능한 예상 감축량을 산정할 수 있다. 예를 들면, 부하 관리 장치(120)는 메모리부(123)에 저장된 전력 수요처의 전기차 정보, 전기차 충전장치 정보, 전기차 충전 시간 정보, 전기차 충전 속도 정보, 전기차 충전 주기 정보를 이용하여 감축일에 충전되는 전기차 예측 충전량을 산정할 수 있다.
부하 관리 장치(120)는 상기 예측된 감축일의 예측 전력 사용량 값에서 상기 감축일의 전기차 예측 충전량을 더한 값을 감축일에 계량기(300)에서 측정될 예측 계량값으로 산정할 수 있다.
다음으로, 부하 관리 장치(120)는 감축일에 감축 가능한 예상 감축량을 산정한다(S230).
감축일의 예상 감축량은 산정된 고객기준부하(CBL) 값(S210)과 산정된 예측 계량값(S220)의 차이로 정의될 수 있다. 이것이 아래 [관계식 1]과 도 7에 나타나 있다.
[관계식 1]
여기서, '예상 감축량'은 감축일에 입찰 가능한 전력량을 의미하고, '예측 계량값'은 감축일에 계량기(300)에서 측정될 것으로 예상되는 전력 사용량을 의미한다. 또한, '예측 전력 사용량'은 감축일에 전력 수요처(200)에서 부하에 의해 실제로 소비할 것으로 예상되는 전력 사용량을 의미하며, '전기차 예측 충전량'은 감축일에 전력 수요처(200)에서 충전될 것으로 예상되는 전기차 충전량을 의미한다.
한편, 전력 수요처(200)가 복수 개의 전력 수요자원들을 포함하는 경우라도 예상 감축량은 하나의 값만 산정될 수 있다. 각각의 수요자원별로 입찰을 진행하는 것이 아니라, 복수 개의 전력 수요자원들을 하나의 그룹으로 지정하여 하나의 입찰을 진행하는 것이기 때문이다.
다음으로, 산정된 예상 감축량을 기 설정된 기준량과 비교하여 자발적 수요반응(DR)에 입찰할지 여부를 판단한다(S300).
일 실시예에 있어서, 상기 기 설정된 기준량은 전력 공급처(400)가 지정한 최소 감축량일 수 있다. 즉, 전력 공급처(400)는 무분별한 입찰을 방지하고 실질적인 전력 소비 감축 효과를 얻기 위하여, 자발적 수요반응(DR)의 입찰에 참여할 수 있는 최소한의 전력 감축량을 자격 요건으로 지정할 수 있다. 이 경우, 부하 관리 장치(120)는 상기 산정된 예상 감축량(S200)이 상기 전력 공급처(400)에서 지정한 최소 감축량 이상인 경우에만 입찰을 수행하는 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 기 설정된 기준량은 전력 수요처(200) 또는 전력 수요 관리 시스템(100) 중 어느 하나가 지정한 최소 감축량일 수 있다. 예를 들면, 산정된 예상 감축량(S200)이 전력 공급처(400)에서 제시한 최소한의 입찰 참여 조건을 만족한다고 하더라도, 그 차이가 크지 않은 경우에는 낙찰률이 떨어질 수 있다. 또한, 전력 수요처(200)가 복수 개의 전력 수요자원들을 포함하는 경우에는, 예상 감축량(S200)이 크지 않으면 각각의 수요자원들에게 배분되는 수익이 미미할 수도 있다. 따라서, 전력 수요 관리 시스템(100) 또는 전력 수요처(200)는 입찰 여부를 판단하는 최소 감축량을 전력 공급처(400)에서 제시한 최소한의 입찰 참여 조건보다 더 크게, 예를 들면 최소 입찰 참여 조건의 120%, 설정할 수 있다.
한편, 실제 전력 사용량은 일정하다고 가정할 때, [관계식 1]에 나타난 바와 같이 예상 감축량을 증가시키기 위해서는 고객기준부하(CBL)와 예측 발전량을 증가시켜야 한다.
다음으로, 산정된 예상 감축량이 기 설정된 기준량 이상인 경우 자발적 수요반응(DR)에 입찰을 수행한다(S400). 전력 공급처(400)는 자체적인 기준에 따라 입찰에 참여한 주체들 중 적어도 하나를 선정하며, 선정 결과와 목표 감축량 정보를 제공한다.
만약 자발적 수요반응(DR)에 낙찰되어 목표 감축량 정보를 수신하면(S500), 부하 관리 장치(120)는 목표 감축량이 이행될 수 있도록 전력 수요처(200)의 전력 사용량 및 전기차 충전량을 제어하게 된다.
먼저, 실제 전력 사용량 및 실제 전기차 충전량을 모니터링한다(S600). 여기서 전력 사용량은 계량기(300)에서 측정되는 값으로, 전력 수요처(200)에서 실제로 소비한 전력량에서 전기차 충전장치에 의해 충전된 전기차 충전량을 더한 값일 수 있다. 측정된 값들은 실시간 검침기(110)를 통해 부하 관리 장치(120)로 전달될 수 있다.
다음으로, 측정된 전력 사용량 및 전기차 충전량을 이용하여 실제 전력 감축량을 산정한다(S700). 실제 전력 감축량은 아래 [관계식 2]에 따라 산정될 수 있다.
[관계식 2]
여기서, '실제 전력 감축량'은 감축일에 실제로 감축한 전력 사용량을 의미하고, '계량값'은 감축일에 계량기(300)에서 측정된 전력 사용량을 의미한다. 또한, '실제 전력 사용량'은 감축일에 전력 수요처(200)에서 실제로 소비한 전력 사용량을 의미하며, '실제 전기차 충전량'은 감축일에 전력 수요처(200)에서 실제로 충전한 전기차 충전량을 의미한다.
다음으로, 산정된 실제 전력 감축량과 목표 감축량을 비교한다(S800). 만약 실제 전력 감축량이 목표 감축량 이상인 경우에는 전력수요 관리가 잘 진행되고 있다는 의미이다. 이와 다르게, 목표 감축량이 실제 전력 감축량보다 더 큰 경우에는 전기차 충전량을 감소시키도록 제어하여(S900) 감축이 이행될 수 있도록 한다.
구체적으로, 전력 수요처(200)에서 추가로 감축해야 할 전력량을 산정한다(S910). 전력 수요처(200)가 복수 개의 수요자원들(210, 220, 230, 240)을 가지는 경우, 각각의 수요자원별로 각각 감축해야 할 전력량을 산정할 수 있다.
부하 관리 장치(120)는 추가로 감축해야 할 전력량이 이행되도록 전기차 충전량을 감소시키도록 제어할 수 있다. 일 실시예로, 전기차 충전장치의 충전 속도를 제어하여 전기차 충전량을 감소시킴으로써 추가로 감축해야 할 전력량을 수행할 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 전력 수요처(200)가 복수 개의 전력 수요자원들(210, 220, 230, 240)을 포함하는 경우, 부하 관리 장치(120)는 복수 개의 전력 수요자원들 중 감축해야 할 수요자원을 선택할 수 있다.
이후, 전력 수요처(200)의 발전 전력량이 증가되는지, 그에 따라 실제 전력 감축량이 목표 감축량에 도달하는지 여부를 모니터링한다(S930).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전력수요 관리 시스템 및 이를 이용한 전력수요 관리 방법은 전력 수요처의 전기차 사용 패턴을 분석하여 전력 수요감축 경매에 입찰하고, 낙찰된 이후에도 목표 감축량을 달성하지 못하면 전력 수요처의 전기차 충전량을 제어함으로써 감축 목표를 달성하도록 쉽게 관리할 수 있다.
또한, 복수 개의 수요자원들을 하나의 그룹으로 묶어 전력 수요감축 경매 시스템에 참여하기 때문에, 감축 가능한 전력 사용량이 적은 수요자원도 자발적 수요반응(DR)에 참여할 수 있다.
또한, 전력 수요처가 복수 개의 수요자원들로 구성된 경우, 일부 수요자원이 목표 감축량을 달성하지 못한 경우에도 다른 수요자원의 전기차 충전량을 제어함으로써 감축 목표를 달성할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 전력수요 관리 시스템 110: 실시간 검침기
120: 부하 관리 장치 121: 사용 전력량 수집부
122: 전기차 충전량 수집부 123: 메모리부
124: 제어부 125: 전기차 사용 패턴 분석부
126: 표시부 127: 알림부
200: 전력 수요처 300: 계량기
310: 발전량 측정기 400: 전력 공급처
120: 부하 관리 장치 121: 사용 전력량 수집부
122: 전기차 충전량 수집부 123: 메모리부
124: 제어부 125: 전기차 사용 패턴 분석부
126: 표시부 127: 알림부
200: 전력 수요처 300: 계량기
310: 발전량 측정기 400: 전력 공급처
Claims (14)
- 전력 수요처의 전력 사용량과 전기차 충전량을 측정하여 전력 사용량 데이터와 전기차 충전량 데이터를 생성하는 실시간 검침기; 및
상기 전력 사용량, 및 상기 전기차 충전량 데이터를 이용해 기 설정된 산정기준에 따라 전력 감축이 예정된 감축일의 고객기준부하(Customer Baseline Load)를 산정하며, 상기 감축일 직전의 미리 설정된 기간 동안에 측정된 전력 사용량의 평균값을 더하여 상기 감축일의 예측 전력 사용량을 산정하고, 상기 전력 수요처의 전기차 사용 패턴을 분석해 상기 감축일의 전기차 예측 충전량을 산정하며, 상기 예측 전력 사용량과 상기 전기차 예측 충전량의 연산을 통해 도출된 예측 계량값, 및 상기 고객기준부하를 이용하여 상기 감축일에 상기 전력 수요처에서 감축 가능한 예상 감축량을 산정하고, 상기 예상 감축량과 기 설정된 기준량과 비교하여 전력 공급처에서 운영하는 전력 수요감축 경매의 자발적 수요반응(DR)에 입찰할지 여부를 판단하는 부하 관리 장치를 포함하고,
상기 부하 관리 장치는,
상기 실시간 검침기에서 생성된 전략 사용량 데이터를 이용해 상기 전력 수요처의 전력 사용량을 산정하는 사용 전력량 수집부;
상기 실시간 검침기에서 생성된 전기차 충전량 데이터를 이용해 상기 전력 수요처의 전기차 예측 충전량을 산정하는 전기차 충전량 수집부;
상기 전력 수요처의 전기차 사용 패턴 정보가 저장된 메모리부;
상기 전기차 사용 패턴 정보로부터 상기 전기차 사용 패턴을 분석하는 전기차 사용 패턴 분석부; 및
상기 사용 전력량 수집부에서 산정된 전력 사용량, 상기 전기차 충전량 수집부에서 산정된 전기차 예측 충전량, 및 상기 메모리부에 저장된 전기차 사용 패턴 정보를 이용해 상기 전력 수요처에서 감축 가능한 예상 감축량을 산정하는 제어부를 포함하고,
상기 전력수요처는 전력을 소비하거나 또는 전기차 충전을 할 수 있는 복수 개의 수요자원들을 포함하고, 상기 복수 개의 수요자원들을 하나의 그룹으로 지정하여 하나의 전력 수요감축 경매 입찰을 진행하고,
상기 제어부는 상기 실시간 검침기에서 생성된 데이터들에 근거하여 상기 전력 수요처에서 실제로 감축한 실제 전력 감축량을 산정하고, 상기 산정된 실제 전력 감축량이 상기 전력 공급처에서 수신한 목표 감축량보다 더 작은 경우 상기 전기차 충전량을 감소시키도록 제어하고, 상기 복수 개의 수요자원 중에서 일부 수요자원이 할당된 목표 감축량을 달성하지 못한 경우에, 다른 수요자원의 전기차 충전장치의 충전 속도를 제어함으로써 전기차 충전량을 감소시켜서 감축 목표를 달성하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 전기차 사용 패턴 정보는 상기 전력 수요처의 전기차 정보, 전기차 충전장치 정보, 전기차 충전 시간 정보, 전기차 충전 속도 정보, 전기차 충전 주기 정보를 포함하는 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 사용 전력량 수집부와 상기 전기차 충전량 수집부는 상기 복수 개의 수요자원들 각각에 대한 전력 사용량과 전기차 충전량을 산정하고,
상기 제어부는 상기 복수 개의 수요자원들 전체의 전력 사용량과 전기차 충전량에 근거하여 감축 가능한 예상 감축량을 산정하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 시스템. - 전기차와 전기차 충전장치를 가진 전력 수요처의 전력 사용량과 전기차 충전량을 모니터링하는 단계;
상기 전력 사용량과 전기차 충전량을 이용해 기 설정된 산정기준에 따라 전력 감축이 예정된 감축일의 고객기준부하(Customer Baseline Load)를 산정하는 단계;
상기 감축일에 상기 전력 수요처의 전력 사용량과 전기차 충전량을 예측하는 단계;
상기 예측된 감축일의 고객기준부하, 전력 사용량, 및 전기차 충전량을 이용해 상기 감축일에 상기 전력 수요처에서 감축 가능한 예상 감축량을 산정하는 단계;
상기 산정된 예상 감축량을 기 설정된 기준량과 비교하여 전력 수요감축 경매에 입찰할지 여부를 판단하는 단계;
상기 입찰 여부에 대한 판단 결과에 따라 전력 수요감축 경매 시스템에 입찰을 수행하는 단계;
상기 전력 수요감축 경매 시스템으로부터 목표 감축량 정보를 수신하는 단계;
상기 전력 사용량과 상기 전기차 충전량을 이용해 상기 감축일에 실제로 감축한 실제 전력 감축량을 산정하는 단계; 및
상기 실제 전력 감축량이 상기 목표 감축량보다 더 작은 경우, 상기 전기차 충전량을 감소시키도록 제어하는 단계를 포함하고,
상기 전력 수요처는 전력을 소비하거나 또는 전기차 충전을 할 수 있는 복수 개의 수요자원들을 포함하고, 상기 복수 개의 수요자원들을 하나의 그룹으로 지정하여 하나의 전력 수요감축 경매 입찰을 진행하고,
상기 전력 수요처의 전력 사용량과 전기차 충전량을 모니터링하는 단계는 상기 복수 개의 수요자원들 각각에 대한 전력 사용량과 전기차 충전량을 측정하는 단계를 포함하고,
상기 고객기준부하를 산정하는 단계는 상기 복수 개의 수요자원들에 대한 전력 사용량의 합계, 및 전기차 충전량의 합계를 이용하여 상기 복수 개의 수요자원들을 포함하는 하나의 그룹에 대한 고객기준부하를 산정하는 단계를 포함하고,
상기 전력 수요처에서 감축 가능한 예상 감축량을 산정하는 단계는 상기 그룹에 대한 예상 감축량을 산정하는 단계를 포함하고,
상기 전기차 충전량을 감소시키도록 제어하는 단계는, 상기 복수 개의 수요자원들을 대상으로 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 방법. - 제7항에 있어서,
상기 전력 수요처의 전력 사용량과 전기차 충전량을 예측하는 단계는,
상기 전력 수요처가 보유한 전기차와 전기차 충전장치로부터 전기차 사용 패턴 정보를 수득하는 단계; 및
상기 전기차 사용 패턴 정보를 분석하여 전기차 사용 패턴을 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 방법. - 제8항에 있어서,
상기 전기차 사용 패턴 정보는 상기 전력 수요처의 전기차 충전 시간 정보, 전기차 충전 속도 정보, 전기차 충전 주기 정보, 전기차 충전기 정보를 포함하는 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 방법. - 삭제
- 제7항에 있어서,
상기 입찰 여부에 대한 판단 결과 및 상기 예상 감축량에 관한 정보를 상기 전력 수요처로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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|---|---|---|---|
| KR1020230072242A KR102604907B1 (ko) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 시스템 및 방법 |
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| KR1020230072242A KR102604907B1 (ko) | 2023-06-05 | 2023-06-05 | 전기차 충전을 이용한 전력수요 관리 시스템 및 방법 |
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| KR20120000116A (ko) * | 2010-06-25 | 2012-01-02 | 한국전기연구원 | 전기자동차를 이용한 전력수요감축시장의 입찰참여시스템 및 그 방법 |
| US20140184170A1 (en) * | 2013-01-02 | 2014-07-03 | Kt Corporation | Management of electric power demand in electric vehicle charging stations |
| KR20150037281A (ko) * | 2013-09-30 | 2015-04-08 | 한국전력공사 | 에너지 저장 시스템을 이용한 전력 판매 수익 개선 장치 및 그 방법 |
| KR102253734B1 (ko) * | 2019-11-26 | 2021-05-20 | 주식회사 비엠티 | 건물의 전력 수요 관리 시스템 |
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2023
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