KR102624667B1 - 전력 사용량 예측 및 누진 단계 예측을 이용한 이웃간 전력 거래 방법 - Google Patents

전력 사용량 예측 및 누진 단계 예측을 이용한 이웃간 전력 거래 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 이웃간 전력 거래 방법은, 전력계통로부터 분기되는 전력을 소비하거나, 전력을 생산하여 전력계통 또는 부하로 전력을 역전송가능한 부하 간의 이웃간 전력 거래를 관리하는 전력 거래 방법에 있어서, 부하의 예측 전력 사용량을 산출하거나 누진 단계를 산출하는 예측 단계(S100), 자동추천 매칭부에 의해 판매 또는 구매할 매물이 자동 추천되는 단계인 거래 추천 단계(S300); 및 상기 예측 단계 또는 추천 단계에 의한 정보를 제공받은 단말기가 전력 판매 또는 전력 구매를 결정하는 전력 거래 단계(S400); 를 포함할 수 있다.

Description

전력 사용량 예측 및 누진 단계 예측을 이용한 이웃간 전력 거래 방법{Neighbor-to-neighbor power trading method of power trading between neighbors using usage prediction and progressive stage prediction}
본 발명은 전력 사용량 예측 및 누진 단계 예측을 이용하여 태양광 등의 신재생에너지를 생산 또는 소비 가능한 이웃간 전력 거래 방법에 대한 것이다.
기존에는 전력계통의 상위 노드에 위치한 소수의 대규모 전력 생산자가, 하위 노드에 위치한 다수의 전력 소비자에게 일방적으로 전력을 분배하여 공급하는 것이 일반적이였다.
그러나, 최근의 태양광, 전기차 충전소 등의 전력계통으로 전력을 역전송가능한 에너지원이 등장하고, 이러한 역전송 에너지원은 기존과 대비해 소규모의 전력을 생산하며, 다양한 주체에 의해 공급 및 소비가 이루어지는 특징을 가진다.
전력 요금의 상승으로 부하의 전력 사용량, 또는 이로부터 누적 단계를 예측할 수 있다면, 더 낮은 누적 단계로 진입할 수 있는 이웃 간 사적 부하 간 거래할 전력 거래량을 예측할 수 있으므로, 이웃간 전력 거래로 인한 가격 이득 및 한전에서 책정하는 공적 전력 요금 간을 상호 조화시킬 수 있다.
본 발명은 부하에서 수집된 과거 전력 데이터로부터 분별되는 분포를 이루는 복수의 집단 산출을 이용해 전력 사용량을 예측하는 구체적인 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 전력계통 하위단에 위치하여 전력 생산 및 전력 소비가 모두 가능한 프로슈머들이 단순히 전력계통 상위단의 전력 회사에 전력을 판매만 하는 것에 머물지 않고, 지역상 또는 전력 위상상 이웃한 프로슈머들 간에 전력 거래를 가능토록하는 전력 거래 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 이웃간 전력 거래 방법은, 전력계통로부터 분기되는 전력을 소비하거나, 전력을 생산하여 전력계통 또는 부하로 전력을 역전송가능한 부하 간의 이웃간 전력 거래를 관리하는 전력 거래 방법에 있어서, 부하의 예측 전력 사용량을 산출하거나 누진 단계를 산출하는 예측 단계(S100), 자동추천 매칭부에 의해 판매 또는 구매할 매물이 자동 추천되는 단계인 거래 추천 단계(S300); 및 상기 예측 단계 또는 추천 단계에 의한 정보를 제공받은 단말기가 전력 판매 또는 전력 구매를 결정하는 전력 거래 단계(S400); 를 포함하고, 상기 예측 단계(S100)는, 사용량 예측부가 전력 사용량을 예측하는 단계(S110), 누진단계 예측부가 누진 단계를 예측하는 단계(S130), 및 전기요금 예측부가 전기요금을 예측하는 단계(S150) 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 S110 단계는, S112 단계에서 복수의 집단을 분별하고, 분별된 복수의 집단의 각 분포를 산출하도록, 부하의 과거 전력 데이터를 처리하는 단계인 과거 전력 데이터 처리 단계(S111), 상기 S111 단계의 과거 전력 데이터를 이용해 복수의 집단, 또는 상기 복수의 집단에 대한 복수의 분포를 산출하는 단계(S112), 상기 S112 단계의 복수의 분포의 평균, 분산, 및 각 집단이 선택될 확률 중 적어도 하나를 포함하는 분포 정보를 도출하는 단계(S113), 상기 S113 단계의 분포 정보로부터 예측 사용량을 산출하는 단계(S114), 상기 S114 단계를 기설정된 횟수만큼 반복하는 단계(S115), 상기 S115 단계에서 반복적으로 산출된 예측 사용량의 대표값을 산출하는 단계(S116), 상기 S116 단계의 예측 사용량의 대표값, 및 소정의 계측 기간 중 남은 기간을 곱하여 남은 기간의 예측 사용량을 산출하는 단계(S117), 및 계측 기간 중 도과된 도과 기간의 전력 사용량 및 상기 S117 단계의 남은 기간의 예측 사용량을 더해 계측 기간 동안의 총 예측 누적 전력 사용량을 산출하는 단계(S118) 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 누진 단계를 예측하는 단계(S130)에서, 누진단계 예측부는 상기 S118 단계의 총 예측 누적 전력 사용량에 대응하는 누진 단계를 산출할 수 있다.
본 발명은 부하에서 수집된 과거 전력 데이터로부터 분별되는 분포를 이루는 복수의 집단 산출을 이용해 전력 사용량을 예측할 수 있고, 특히 예측된 전력 사용량에 기반해 전력 누적 단계를 예측가능하다.
본 발명은 예측된 전력 사용량으로부터 예상치 못한 높은 누적 단계로 인한 요금 손실을 방지할 수 있도록 예상 전력차를 산출할 수 있다.
본 발명은 예상 전력 사용량과 목표로하는 누적 단계 간의 차이인 예상 전력차를 이용해, 부하의 전력 품질을 관리하는 업체들 간의 사적 측면에서의 이웃간 전력 거래로 인한 요금 절감과, 한전에서 부여하는 요금을 상호 조화시킬 전력 거래 지점을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 전력계통 그리드의 에너지 수급 안정화를 위해, 전력계통의 하위 노드의 프로슈머인 이웃 간에 직접 전력 거래를 수행할 수 있고, 전력계통의 상위단으로 역전송후 재분배되는 전력분배의 복잡성을 저감시킬 수 있으며, 장거리 전력 수송으로 인한 에너지 손실도 방지할 수 있다.
특히, 본 발명은 이웃간 전력 거래시 수익성에 대한 막연한 선택의 어려움을 해결하고자, 전력 사용량 또는 누진 단계 등을 예상하여 각 프로슈머에게 자신에게 최적화된 대상자를 자동으로 찾아 매칭 및 추천하는 과정을 구체적으로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 전력 거래 장치 및 방법에 의한 이웃간 프로슈머들 간의 전력 거래에 대한 설명도이다.
도 2는 본 발명의 전력 거래 장치에 대한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 전력 거래 방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 거래 추천 단계에 대한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 거래 추천 단계의 일 실시 예이다.
도 6은 본 발명의 전력 현황부가 앱에 의해 구현된 화면이다.
도 7은 본 발명의 거래 등록부 및 자동추천 매칭부가 앱에 의해 구현된 화면이다.
도 8은 사용자가 본 발명의 자동추천 매칭부에 의해 매물을 추천받는 것이 앱에 의해 구현된 화면이다.
도 9는 본 발명의 거래 시장부가 앱에 의해 구현된 화면이다.
도 10은 본 발명의 거래 이력부가 앱에 의해 구현된 화면이다.
도 11은 본 발명의 예측 단계의 구성도이다.
도 12는 본 발명의 전력 사용량 예측 단계의 구성도이다.
도 13은 본 발명의 부하의 과거 전력 데이터 처리 단계의 일 실시 예이다.
도 14는 도 13의 다른 실시 예이다.
도 15는 본 발명의 과거 전력 데이터를 이용해 복수의 집단 분포를 산출하는 단계의 설명도이다.
도 16은 본 발명의 사용량 예측부가 전력 사용량을 예측하는 단계, 및 누진 단계 예측부가 누진 단계를 예측하는 단계의 설명도이다.
도 17은 본 발명의 예상 전력차를 산출하는 단계의 예상 전력차를 이용한 전력 거래의 실시 예이다.
도 18 내지 도 20은 예상 전력차를 이용한 전력 거래가 앱에서 구현된 것의 일 실시 예이다.
도 1 내지 도 20을 참조하여, 이웃 간에 전력 거래가 가능한 본 발명의 전력 거래 장치 및 전력 거래 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 예측부(200)가 부하의 전력 사용량을 예측하는 예측 단계(S100)에 대해 먼저 설명한다.
도 2를 참조하면, 예측부(200)는 사용량 예측부(210), 누진단계 예측부(230), 전력차 산출부(240), 전기요금 예측부(250) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
사용량 예측부(210)는, 각 부하(L)의 과거 전력 소비량 또는 과거 전력 생산량을 포함하는 과거 전력 데이터 및 기준일로부터 현재 경과일까지의 전력 사용 패턴을 분석하여, 전력 사용량을 예측할 수 있다.
이하 부하(L)의 의미는 단순히 전력을 소비만 하는 주체가 아니라, 소비 또는 생산이 가능한 주체를 포함하며, 전력계통을 통해 상호 전력 거래를 할 수 있는 주체를 의미할 수 있다.
누진단계 예측부(230)는, 사용량 예측부(210)에 의해 예측된 전력 사용량을 이용해 누진 단계를 예측할 수 있다. 누진 단계는 국가별로 운영되는 요금 누진제에 기초할 수 있다. 일 예로, 전력 사용량이 200kWh 이하인 1구간에 1kWh당 93.3원, 2구간(201∼400kWh)에 187.9원을, 3구간(400kWh 초과)에는 280.6원이 부과될 수 있다. 누진 단계는 국가 정책별, 계절별 또는 날씨별로 다르게 설정될 수 있다.
전력차 산출부(240)는, 사용량 예측부(210)에 의해 산출된 전력 사용량으로부터 목표로하는 누진 단계와의 차이인 예상 전력차(△)를 산출할 수 있다.
예를 들어, 도 17을 참조하면, S110 단계에서 예측된 전력 사용량이 누진 3단계 구간에 포함된 경우, 예상 전력차(△)는 적어도 예측된 전력 사용량, 및 누진 3단계의 하한치 또는 그 이전 단계인 누진 2단계의 상한치 간의 차이보다는 크게 설정 또는 산출될 수 있다.
전기요금 예측부(250)는 사용량 예측부(210) 또는 누진단계 예측부(230)에 따른 예측 전력 사용량 또는 예측 누진 단계에 기초해 전력요금을 예측할 수 있다. 이러한 예측 전력 요금에 기반해, 부하의 관리자/운영자는 이웃간 전력 거래에 참여 여부를 판단할 수 있다.
도 11을 참조하면, 예측 단계(S100)는, 사용량 예측부(210)가 전력 사용량을 예측하는 단계(S110), 누진단계 예측부(230)가 누진 단계를 예측하는 단계(S130), 전력차 산출부(240)가 예상 전력차를 산출하는 단계(S140), 및 전기요금 예측부(250)가 전기요금을 예측하는 단계(S150) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 12를 참조하면, 사용량 예측부(210)가 전력 사용량을 예측하는 단계(S110)는, 과거 전력 데이터 처리 단계(S111), 과거 전력 데이터를 이용해 복수의 집단, 또는 복수의 집단의 분포를 산출하는 단계(S112), 복수 집단 분포의 평균, 분산, 및 각 집단이 선택될 확률 등을 포함하는 분포 정보 도출 단계(S113), 분포로부터 각 집단이 선택될 확률을 반영한 예측 사용량 산출 단계(S114), 상기 S114 단계를 기설정된 횟수만큼 반복하는 단계(S115), 상기 S115 단계에서 반복된 값들의 평균 등을 포함하는 대표값을 산출하는 단계(S116), 상기 S116 단계의 예측 사용량 대표값을 이용해 소정의 계측 기간 중 남은 일수, 및 상기 대표값을 곱하여, 남은 기간의 예측 사용량을 산출하는 단계(S117), 실제 도과된 기간의 전력 사용량, 및 상기 S117 단계의 예측 사용량을 더하여, 소정의 계측 기간 동안의 총 예측 누적 전력 사용량을 산출하는 단계(S118) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예측 단계(S100)의 S111 단계 내지 S118 중 적어도 하나는 예측부(200) 또는 사용량 예측부(210)에 의해 수행될 수 있다.
도 13 및 도 14는 과거 전력 데이터 처리 단계(S111)의 일 실시 예를 나타낸다.
도 13은 아파트 거주 세대의 한달 동안의 일별 전력 사용량 데이터를 나타난 것일 수 있고, 도 14는 도 13의 전력 데이터를 전력량 및 빈도를 축으로 하는 히스토그램으로 나타낸 것일 수 있다.
편의상 한달 전체의 전력 사용량으로 설명하나, 부하의 과거 전력 데이터의 크기인 기간 길이는 수개월에서 연단위이상으로도 확장될 수 있다.
또한, 전력 사용량을 예측하고자 하는 시기의 계측 기간은 실제 도과된 도과 기간, 및 앞으로 예측할 예측 기간을 포함할 수 있고, 본 발명의 목적은 도과 기간을 포함하는 과거 전력 데이터로부터 예측 기간의 전력 사용량을 예측하는 것일 수 있다. 예를 들어, 도면에서는 편의상 계측 기간을 월단위로 하였으나, 계측 기간은 시, 일, 분 등을 포함하여 자유롭게 설정될 수 있고, 계측 기간의 말일은 한전에서 전력 요금을 부과하는 날에 따라 결정될 수 있다. 이는 본 발명은 사용량 예측부(210)에 의한 예상 전력 사용량, 또는 누진단계 예측부(230)에 의한 누진 단계, 전력차 산출부(240)에 의한 예상 전력차 중 적어도 하나로부터, 이웃간 전력 거래를 할 전력 거래량, 및 한전에 지급할 전력 요금 간의 조화를 이루기 위함일 수 있다.
과거 전력 데이터 처리 단계(S111)는 S112 단계의 복수의 집단을 분별하고, 분별된 복수 집단의 분포를 산출하도록, 부하의 전력 데이터(과거 전력 데이터)를 처리하는 단계일 수 있다.
도 15를 참조하면, 과거 전력 데이터를 이용해 복수의 집단, 또는 복수의 집단의 분포를 산출하는 단계(S112)는, 과거 전력 데이터 처리 단계(S111)에 의해 처리된 데이터를 복수의 집단(제1 집단, 제2 집단)으로 분별하거나, 복수의 분포(제1 분포, 제2 분포)로 분별하는 것일 수 있다. 하늘색으로 표시된 데이터는 제1 집단 또는 제1 분포에 속하는 데이터일 수 있고, 붉은색으로 표시된 데이터는 제2 집단 또는 제2 분포에 속하는 데이터일 수 있다.
복수 집단 분포의 평균, 분산, 및 각 집단이 선택될 확률 등을 포함하는 분포 정보 도출 단계(S113)는, 상기 S112 단계에서 산출된 각 분포의 분포 정보를 도출하는 단계일 수 있다. S113 단계는 S112 단계에 포함되어, S112 단계와 동시에 수행될 수 있다.
분포 정보는 분포의 평균, 분포의 분산, 각 집단 또는 각 분포가 선택될 확률(이하 분포 확률과 혼용) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
각 집단의 분포는 정규 분포를 포함할 수 있다.
도 15로부터, 각 집단 또는 각 분포가 선택될 확률은 과거 전력 데이터가 복수개의 분포로 분별되는 경우, 각 분포에 속하는 과거 전력 데이터의 개수(또는 빈도)로부터 얻어질 수 있다. S114 단계에서, 부하(L)의 예측 전력 사용량을 산출하는 경우, 먼저 1차로 집단 또는 분포가 각 분포 확률에 따라 확률적으로 추정되고, 선택된 집단 또는 분포에서 그 분포 내에서 다시 2차로 확률적으로 추정되는 방식에 이용될 수 있다.
즉, S114 단계에서, 부하의 예측 전력 사용량은, 먼저 1차로 각 분포가 선택될 확률에 따라 확률적으로 추정되고, 선택된 분포 내에서 다시 2차로 확률적으로 추정될 수 있다.
도 16은 S114 단계 내지 누진 단계 예측 단계(S130)의 흐름도이다.
분포로부터 각 집단이 선택될 확률을 반영한 예측 사용량 산출 단계(S114)에서, 사용량 예측부(210)는 계측 기간 중 남은 기간에 대한 예측 전력 사용량을 산출할 수 있다.
S114 단계에서, 사용량 예측부(210)는, 각 집단 또는 각 분포가 선택될 확률(분포 확률)에 따라 각 분포를 확률적으로 추정할 수 있고, 추정된 각 분포에서 확률적으로 다시 예측 전력 사용량을 추정될 수 있다.
S114 단계는 부하의 과거 전력 데이터의 추이 또는 특성을 반영한 분포로부터 확률적으로 예상 사용 전력량을 추출하는 과정일 수 있으므로, 과정이 반복될수록 실제 부하의 특성을 더 정확하게 반영할 수 있다. 따라서, S115 단계는 상기 S114 단계를 기설정된 횟수만큼 반복하는 것일 수 있고, 예를 들어 10,000 번 이상의 반복 과정을 거칠 수 있다. 본 발명의 이웃간 거래는 앱으로 구현되어 사용자에게 제공될 수 있으므로, 기설정 반복 횟수는 앱 상에서 사용자의 조작에 따라 제공되는 서비스 지연 속도 등에 따라 결정될 수 있다.
S114 단계를 수회 반복하는 S115 단계를 거치면, 원하는 기간에 대한 예측 전력 사용량을 산출하는 단계(S116 단계 이후 단계들)로 넘어갈 수 있다.
S116의 예측 전력 사용량 데이터의 대표값을 산출하기 이전에, 부하의 전력 데이터 자체뿐 아니라 전력 데이터의 변동을 야기하는 다른 외부 요인들에 대한 영향이 반영될 수 있다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 이웃한 전력 거래 방법은 상관 관계 도출 단계(S102) 또는 상관 관계 반영 단계(S104)를 포함할 수 있다. 부하의 전력 데이터에 영향을 주는 요인들에는 온도, 날씨 등이 포함될 수 있다. 도 16에서는, 본 발명의 상관 관계부(245)가, 시간에 따른 전력 데이터 및 온도의 변화 추이로부터 온도 및 전력 데이터 간의 상관 관계를 도출하는 것을 나타낸다(S102).
본 발명의 상관 관계부(245)는, 상관 관계 반영 단계(S104)에서, 임계치 또는 임계 범위를 설정할 수 있고, 임계치 또는 임계 범위를 기준으로 임계 범위 이내이거나, 임계치 이상이거나, 임계치 이하인 경우 등의 조건을 만족하는 경우, 외부 요인에 대한 상관 관계를, 분포로부터 각 집단이 선택될 확률을 반영한 예측 사용량 산출 단계(S114), 또는 상기 S114 단계를 기설정된 횟수만큼 반복하는 단계(S115)의 결과에 결합할 수 있다.
즉, 본 발명은 상관 관계부(245)에 의해, 부하의 전력 데이터, 및 온도를 포함하는 외부 요인 간의 상관 관계를 도출하는 상관 관계 도출 단계(S102), 및 상관 관계 반영 단계(S104)를 포함할 수 있다. 상관 관계 반영 단계(S104)에서, 상관 관계부(245)는 임계치 또는 임계 범위를 기준으로 임계 범위 이내이거나, 임계치 이상이거나, 임계치 이하를 포함하는 조건이 만족되면, 외부 요인에 대한 상관 관계를, 상기 S114 단계 또는 S115 단계의 결과에 반영할 수 있다.
대표값을 산출하는 단계(S116)는 S115 단계에서 산출된 예상 전력 사용량, 또는 S102, S104 단계의 상관 관계를 이용해, S117의 남은 기간의 전력 사용량을 예측하는데 이용되는 대표값을 산출하는 단계일 수 있다. 대표값은 S115의 예상 전력 사용량(또는 S102, 또는 S104 단계의 상관 관계 반영한)의 평균 등을 포함하는 수치군을 대표하는 값을 찾는 방식을 포함할 수 있다.
남은 기간 전력 사용량 예측 단계(S117)는, S116 단계의 대표값을 이용해 남은 기간 동안의 전력 사용량을 예측하는 것으로, 소정의 계측 기간 중 도과하고 남은 기간(일수), 및 S116 단계의 대표값(대표되는 예측 전력 사용량)을 곱하여 산출될 수 있다.
예측 누적 전력 사용량을 산출하는 단계(S118)는, S117 단계에서 산출한 계측 기간 중 남은 기간에 대한 예측 전력 사용량, 및 계측 기간 중 실제 도과된 도과 기간의 전력 사용량을 더하여, 계측 기간 전체에 대한 총 예측 누적 전력 사용량을 산출하는 것일 수 있다.
누진 단계 예측부(230)는, 누진 단계 예측 단계(S130)에서, 예측 누적 전력 사용량을 산출하는 단계(S118)의 총 예측 누적 전력 사용량으로부터 해당되는 누진 단계를 산출 또는 예측할 수 있다. 일예로, 도 17은 총 예측 누적 전력 사용량이 누진 3단계에 해당하는 경우를 나타낸다.
따라서, 본 발명의 이웃간 전력 거래 장치 및 방법은, 부하(L)에서 수집된 과거 전력 데이터로부터 분별되는 분포를 이루는 복수의 집단 산출을 이용해 전력 사용량을 예측할 수 있고, 예측된 전력 사용량에 기반해 전력 누적 단계를 예측할 수 있다.
도 17을 참조하면, 예상 전력차 산출 단계(S140)에서, 전력차 산출부(240)는, 사용량 예측부(210)에 의해 산출된 예측 전력 사용량으로부터 목표로하는 누진 단계와의 차이인 예상 전력차(△)를 산출할 수 있다.
예를 들어, 도 17을 참조하면, S110 단계에서 예측된 전력 사용량이 누진 3단계 구간에 포함된 경우, 예상 전력차(△)는 적어도 예측된 전력 사용량, 및 누진 3단계의 하한치 또는 그 이전 단계인 누진 2단계의 상한치 간의 차이보다는 크게 설정 또는 산출될 수 있다. 이 경우, 본 발명이 구현된 앱을 이용하는 사용자 또는 관리자는 예상 전력차(△)에 해당하는 전력은 이웃간 전력 거래를 하고, 나머지 누진 2단계에 해당하는 전력량은 한전에 요금으로 지출할 수 있다.
즉, 전력차 산출부가 상기 S118 단계의 총 예측 누적 전령 사용량, 및 목표로하는 누진 단계와의 차이인 예상 전력차(△)를 산출하는 예상 전력차 산출 단계(S140)를 포함할 수 있고, 예상 전력차는 총 예측 누적 전령 사용량 및 현 단계의 누진 단계의 하한치, 또는 현 단계보다 더 아래의 누진 단계의 상한치 간의 차이 이상으로 설정될 수 있으며, 예상 전력차에 해당하는 전력은 이웃한 부하 간의 전력 거래에 이용되고, 총 예측 누적 전령 사용량에서 예상 전력차를 뺀 나머지는 그 대응하는 누진 단계의 전력 요금으로 지출될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은, 예측된 전력 사용량으로부터 한전에서 부여하는 예상치 못한 높은 누적 단계로 인한 요금 손실을 방지할 수 있도록 예상 전력차를 산출할 수 있고, 예상 전력차를 이용하여, 부하의 전력 품질을 관리하는 소유자 또는 운영자 간의 사적 측면에서의 이웃간 전력 거래로 인한 요금 절감, 및 한전에서 부여하는 요금을 상호 조화시킬 전력 거래 지점을 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명은 소정의 기간에 대한 전력 사용량 또는 그에 상응하는 누진 단계를 예측할 수 있고, 그로부터 목표하는 누진 단계 및 예측된 전력 사용량 간의 차이인 예상 전력차(△)를 산출할 수 있으며, 예상 전력차(△)를 이용해 부하의 관리자 또는 소유자 등의 부하 관리 주체는 사측 영역인 이웃간 전력 거래량, 또는 한전에서 부여하는 누진 단계에 의한 전력 요금의 정도나 량을 계획적 또는 주도적으로 결정할 수 있다.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 예상 전력차(△)에 해당하는 전력은 이웃간 전력 거래를 하고, 나머지 누진 2단계에 해당하는 전력량은 한전에 요금으로 지출의 과정이 앱을 통해 구현되는 것을 나타낸다.
도 18에서는, 좌로부터 순서대로, 전력 사용량 예측 단계(S110)에서 예상 전력 사용량이 450 kWh 로 산출된 예를 나타낸다. 예로, 누진 2단계의 상한치 또는 누진 3단계의 하한치가 400 kWh 인 경우, 예상 전력차(△)는 최소 적어도 50 kWh 일 수 있다. 따라서, 거래 등록 단계(S210)에서, 이웃간 전력 거래로 50 kWh 를 거래 등록 완료하고, 나머지 400 kWh 에 대해서는 누진 2단계에 대한 한전에 전력 요금 납부가 계획될 수 있다.
도 19는 전력 거래 단계(S400)을 포함하는 본 발명의 이웃간 전력 거래 절차의 일련의 과정을 거쳐 50 kWh 에 대한 거래가 체결되는 것을 나타낸다.
도 20의 좌측 화면은 200 kWh 의 잉여 전력을 생산한 부하의 사용자 또는 관리자 등은 50 kWh 을 판매하고 150 kWh 가 남은 단계가 앱을 통해 구현된 것일 수 있고, 도 20의 우측 화면은 부하의 관리자 등이 50 kWH 를 구매하고 총 계측 기간동안 예측되는 총 누적 예측 전력 사용량 450 kWh 중 400 kWh 만 거래후 남은 단계가 앱을 통해 구현된 것일 수 있다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 전력 거래 장치에 대해 먼저 설명한다.
한전 등의 전력계통(1)의 상위단에 위치한 전력 회사로부터 공급된 전력은 전력선(3)을 통해 전력계통(1)의 하위계층으로 전송될 수 있다. 상위단에서 공급된 전력은, 변압기(5)를 통해 전력 강하되거나 수배전반(2)을 통해 복수의 하위 부하(L1~Ln)로 분기될 수 있다.
본 발명의 프로슈머는, 전력을 생산 또는 소비 가능한 주체를 포함할 수 있고, 전력을 생산하여 공급만 하거나 전력을 구매하여 소비만 하거나 상황에 따라 전력 공급과 소비를 동시에 하는 주체를 모두 포함할 수 있다.
본 발명의 전력 거래 장치는 부하(L) 또는 수배전반(2)으로부터 각 부하(L)에서 소비되거나 생산된 전력에 대한 데이터를 전송받을 수 있는 관리 서버(50)를 포함할 수 있다.
제1 부하(L1) 내지 제n 부하(Ln)은 각각 전력계통(1)의 하위단에서 개별 소유자 또는 운영자에 의해 운영되는 사업장을 나타낼 수 있다. 각 부하(L)의 운영 주체는 전력을 생산 또는 소비하는 프로슈머를 뜻할 수 있다. 각 부하(L)는 통신선(4)을 통해 본 발명의 관리 서버(50)로 자신의 전력 생산량 또는 전력 소비량을 포함하는 전력 데이터를 전송할 수 있다. 각 부하는 태양광, 풍력 에너지 등의 신재생에너지 사업장 또는 전기차 충전소를 포함할 수 있다.
변압기(5) 또는 수배전반(2)은 복수의 단계로 구성될 수 있다. 도 1은 편의상 하나의 변압기(5)와 수배전반(2)을 표시한 것이고, 이를 기본 단위로하여 트리 구조로 복수의 복잡한 분기된 부하에 확장적용될 수 있다. 수배전반(2)이 복수의 단계로 구성되고, 수배전반(2) 및 부하의 상황에 따라 각 부하의 전력 데이터가 수배전반(2)에 의해 수집되는 경우, 분기된 부하(L)들에 대한 전력 데이터는 수배전반(2)으로부터 관리 서버(50)로 전송될 수 있다.
기존에는, 전력계통(1)으로부터 전력을 분배받는 다수의 부하로 그리드가 구성되고, 여기서 부하는 단순히 전력을 소비하는 주체이며, 전력 회사에서 효율적으로 전력 수요를 만족하는 전력 공급 방법에 대한 것이 대부분이고, 이에 따라 프로슈머들이 전력계통의 상위단으로 전력을 공급하여 정산받는 방식이 대부분이였다.
그러나, 최근 태양광, 풍력 등의 신재생에너지 및 전기차 충전소와 같이 전력계통의 하위단에서 전력을 생산하여 전력계통으로 전력을 역전송 가능한 부하가 등장하고, 이들의 역전송 전력과 상위단의 전력 공급 간의 균형과 조화가 중요해졌다.
따라서, 본 발명은, 전력계통에 전력 역전송이 가능한 프로슈머들이 전력계통의 상위단으로 전력을 공급하여 정산받는 것에 더해, 이웃한 프로슈머들 간의 전력 거래를 연결하는 효율적인 기술을 제공할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 전력 거래 장치는 관리 서버(50)를 포함할 수 있다.
관리 서버(50)는 전력 현황부(100), 기간 표시부(120), 데이터 베이스(140), 예측부(200), 거래 등록부(310), 자동추천 매칭부(330), 거래 시장부(350), 거래 이력부(370), 및 자동 추천 관리부(400) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 출원인과 같이 본 발명의 전력 거래 장치를 이용해 전력을 생산 또는 소비하는 프로슈머들을 관리하는 주체를 수요관리사업자라 할 수 있다. 수요관리사업자에 의해 앱(app.)이 배포될 수 있고, 각 부하의 프로슈머들은 단말기를 통해 배포된 앱을 통해 관리 서버(50)에 접속할 수 있다. 이하 프로슈머가 주체되어 수행하는 단계는, 각 프로슈머의 단말기를 통해 앱에 입력하는 등의 상호 작용을 통해 수행되는 것을 의미할 수 있다.
전력 현황부(100), 기간 표시부(120), 데이터 베이스(140), 예측부(200), 거래 등록부(310), 자동추천 매칭부(330), 거래 시장부(350), 거래 이력부(370), 및 자동 추천 관리부(400) 중 일부는 관리 서버(50)에 포함되고, 나머지는 각 앱에 포함될 수 있다. 어디에 포함될지는 수요관리사업자의 선택일 수 있고, 기준은 앱을 운영함에 있어 최적화된 데이터 처리 속도를 제공하는 것에 따라 달라질 수 있다.
이하, 전력 거래 장치의 일 실시 예로, 관리 서버(50)에 전력 거래 장치의 구성 요소들이 모두 포함되고, 앱은 각 사용자(프로슈머)가 관리 서버(50)와 정보를 주고 받는 상호 작용을 위한 단순 매개체로 설명될 수 있다.
도 6은 프로슈머들이 자신의 단말기를 통해 앱에 접속하면 볼 수 있는 화면 중에 일 실시 예이다.
도 6을 참조하면, 전력 현황부(100)는 기간 표시부(120), 사용량 예측부(210), 누진단계 예측부(230), 및 전기요금 예측부(250) 중 적어도 하나를 표시하여 고객 단말기에 제공할 수 있다.
기간 표시부(120)는 전기 검침 기간 단위에 대한 도과한 현재까지 기간을 표시할 수 있다. 기간 표시부(120)는 검침 기간의 시작 시점인 기준일, 기준일로부터 현재까지의 경과일, 및 현재로부터 검침 기간의 종료 시점까지의 잔여일을 포함할 수 있다. 일 예로, 기간 표시부(120)는 검침일을 기준으로 잔여일을 제공할 수 있다.
전력 현황부(100)는, 기간 표시부(120)의 경과일에 따른 현재 전력 사용량을 제공할 수 있고, 현재 전력 사용량에 기반해 기설정된 누진단계에 따른 현재 누진단계를 제공할 수 있다.
도 7을 참조하면, 예측 단계(S100)에 의해 산출된 예측 전력 사용량, 예측 누진단계, 또는 예측 전력요금로부터, 각 부하의 프로슈머는 다른 부하들로부터 남는 전기를 판매할 것인지 구매할 것인지를 결정할 수 있다. 전력 판매 또는 구매가 결정되면, 프로슈머는 판매 또는 구매할 전력에 대한 정보를 단말기의 거래 등록부(310)를 통해 입력할 수 있다.
거래 등록부(310)에는 태양광 등을 통한 남는 전력의 판매 등록 또는 구매가 등록될 수 있다. 거래 등록부(310)에는 판매/구매 희망 전력량(kWh), 및 판매/구매 희망 단가(원/kWh)가 입력될 수 있고, 이에 기초해 판매/구매 최종 가격(원)이 확정될 수 있다.
사용자(프로슈머)의 관련 지식 또는 거래 숙련도에 따라, 사용자는 거래 등록부(310)에 곧바로 희망 수량 및 희망 단가를 입력할 수 있으나, 일반적인 사용자에게는 정확한 판단이 어려울 수 있다.
도 9를 참조하면, 거래 시장부(350)는, 판매 그룹의 매물 및 구매 그룹의 매물을 리스트로 고객에게 제공하여, 거래 시장에 올려져있는 매물을 확인할 수 있도록 한다. 거래 시장부(350)에는, 구매 또는 판매할 매물의 총 거래 전력량 및 전력 단가가 제시될 수 있다. 거래 빈도가 높은 숙련 사용자는, 거래 시장부(350)에 의해 제공된 매물 리스트를 참고하여, 거래 시장부(350)의 매물을 선택하거나 거래 등록부(310)에 직접 전력량 및 전력 단가를 입력할 수 있다.
특히, 본 발명은, 사용자의 편의성 개선을 위해, 거래 등록부(310)의 입력 또는 거래 시장부(350)의 선택을 하지 않고도 손쉽게 최적의 매물을 선택하도록 하는 자동추천 매칭부(330)를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 사용자의 단말기는, 전력 판매 또는 전력 구매를 위해, 앱 상의 거래 추천 등을 선택함으로써, 자동추천 매칭부(330)에 의해 제공된 매물을 자동 추천 받을 수 있다.
고객(사용자)은 단말기를 통해 앱의 자동추천기능을 선택할 수 있고, 자동추천은 월 1회 등으로 주기적으로 수행되거나 고객이 거래추천을 선택하면 수행될 수 있다.
각 부하에는, 소규모로 전력 계통의 하위단에 위치하며 전력을 생산 또는 소비할 수 있는 시설이면 충분할 수 있고, 태양광 등의 전력 생산 시설을 갖춘 아파트 단지 또는 전기차 충전소가 포함될 수 있다.
자동추천 매칭부(330)는 고객 추출부(332), 거래그룹 정렬부(334), 및 수익 산정부(336) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
고객 추출부(332)는, 자동추천기능을 요청한 고객을 조회할 수 있고, 자동추천기능을 요청한 고객 대상으로만 자동추천 매칭을 시도할 수 있다(S310).
고객 추출부(332)는, 자동추천기능을 요청한 고객을 대상으로 검침 기간의 기준일(검침일)을 고려하여 검칠월 전력 사용량 데이터를 조회할 수 있다(S320). 조회된 전력 데이터는 현재 전력 사용량, 및 예측부(200)에 의한 예측 전력 사용량을 포함할 수 있다.
고객 추출부(332)는, 수집된 사용량 데이터 중 정상검침이 확인된 고객을 추출할 수 있고, 시작일 적산전력량과 종료일 적산전력량이 정상적으로 검침된 전력 데이터만 자동 매칭 가능하여 비정상 데이터는 제외시킬 수 있다(S330).
거래그룹 정렬부(334)는, 누진단계 예측부(230)에 의한 예측 누진 단계에 기초해, 판매 혹은 구매가 가능한 고객을 추출하여 판매 그룹 또는 구매 그룹을 구성할 수 있다.
누진 단계의 일 예로, 전력 사용량에 따라 제1 누진 단계 내지 제3 누진 단계로 분변될 수 있다. 제1 기준 사용량에 따라 제1 누진 단계 및 제2 누진 단계가 분별될 수 있고, 제2 기준 사용량에 따라 제2 누진 단계 및 제3 누진 단계가 분별될 수 있다. 이러한 방식으로 기준 사용량과 누진 단계는 확장될 수 있다.
판매 그룹의 조건은 제1 누진 단계의 고객일 수 있다. 구매 그룹의 조건은 제3 누진 단계의 고객일 수 있고, 누진 2단계이면서 월 사용량이 (제1 기준 사용량+제2 기준 사용량)/2 보다 적은 고객으로 설정될 수 있다.
거래그룹 정렬부(334)는, 자동매칭 시도 전에, 전력 사용량을 기준으로 판매 그룹 또는 구매 그룹을 정렬할 수 있다. 판매 그룹은 전력 사용량이 적은 고객 순으로 정렬될 수 있다. 구매 그룹은 전력 사용량이 많은 고객 순으로 정렬될 수 있다. 즉, 판매 그룹은 전력 판매를 하려는 그룹이고, 구매 그룹은 전력 구매를 하려는 그룹일 수 있다.
거래그룹 정렬부(334)는, 구매 그룹의 고객수가 판매 그룹의 고객수보다 적거나 같은 경우 구매자 우선으로 해당 구매자에게 적합한 판매자를 찾는 매칭을 시도할 수 있고, 판매 그룹의 고객수가 구매 그룹의 고객수보다 적은 경우 판매자 우선으로 해당 판매자에게 적합한 구매자를 찾는 매칭을 시도할 수 있다. 거래그룹 정렬부(334)는 실시간 또는 소정의 주기로 변동되는 판매 그룹 또는 구매 그룹의 파악을 위해 이러한 매칭 시도를 반복적으로 수행할 수 있다.
수익 산정부(336)는, 매칭 가능 여부 확인을 위해 선택된 판매자와 구매자를 대상으로 매칭 함수 또는 요금계산함수를 실행할 수 있다.
수익 산정부(336)는 선택된 판매자의 판매가능 전력량을 계산하여 거래량 또는 거래 단가를 산정할 수 있다. 일 예로, 수익 산정부(336)에 의해 산정되는 거래량은, 제1 기준 사용량에서 판매자 사용량을 뺀 것일 수 있다. 거래 단가는, (제1 누진 단계의 요금 요율 + 제3 누진 단계의 요금 요율)/2 로부터 산출될 수 있다.
수익 산정부(336)에 의한 매칭 함수 실행은, 산정된 거래량이 판매자와 구매자 모두에게 플러스 수익이 되는 경우에만 매칭 완료를 시키는 것일 수 있다. 이때, 수익 산정부(336)는 플러스 수익 기준(예들어 100원)을 설정하고, 플러스 수익 기준 이상인 고객만 매칭되도록 제한할 수 있다.
수익 산정부(336)의 요금계산함수 실행은, 매칭 함수 실행에 의한 매칭 완료를 위한 수익 계산을 의미할 수 있다. 수익 계산은 10%의 거래 수수료를 포함하여 계산될 수 있다.
구체적으로, 구매자 수익은 거래 전 전기 요금 - 거래 후 전기 요금 - 구매 금액 - 거래 수수료 일 수 있고, 판매자 수익은 거래 전 전기 요금 - 거래 후 전기 요금 + 판매 금액 - 거래 수수료 일 수 있다.
구매 금액과 판매 금액을 포함하는 거래 금액은 거래량(kWh) 및 거래단가(원/kWh) 의 곱으로 산출될 수 있고, 거래 수수료는 거래 금액의 10%로 설정될 수 있다. 전기 요금은 기본 요금, 전력량 요금, 기후 환경 요금, 및 연료비조정요금 중 적어도 둘 이상의 합으로 구해질 수 있다. 전기 요금의 부가 가치세와 전력산업기반 기금은 계산에 포함되지 않을 수 있다.
매칭 관리부(400)는 자동추천 매칭부(330)에 의한 자동추천 매칭된 고객을 데이터베이스(140)에 저장할 수 있다. 자동추천 알고리즘으로 매칭되어 거래가 체결된 고객은 이력조회가 가능하도록, 매칭 관리부(400)에 의해 데이터베이스(140)에 저장될 수 있다. 매칭 관리부(400)에 의해 데이터베이스(140)에 저장되는 정보에는, 거래월, 거래량, 거래 단가, 거래 고객, 거래 수익(포인트) 정보가 포함될 수 있다.
매칭 관리부(400)는 자동추천 매칭된 고객의 거래 수익(포인트) 정보를 익월에 전송할 수 있다. 매칭 관리부(400)는, 데이터베이스(140)에 저장된 자동추천 매칭 고객을 조회하여 거래 수익(포인트)이 고객 단말기의 앱과 연동되어 제공할 수 있다. 거래 수익(포인트)는 설정된 익월의 시간에 고객 단말기의 앱에 전송되도록 스케쥴 등록될 수 있다.
매칭관리부(400)는, 본 발명의 전력 거래 장치 및 방법이 '그린요금제'와 같은 국책 사업과 연계되는 경우, 그 사업 관련 앱에 연동되어 자동추천 매칭 정보를 제공할 수 있다.
도 5는 자동추천 매칭부(330) 및 수익 산정부(336)의 일 실시 예를 나타낸 것일 수 있다.
예측 단계(S100)에서, 사용량 예측부(210)에 의해 산출된 예측 전력 사용량, 및 누진단계 예측부(230)에 의해 산출된 예측 누진 단계가 산출되면, 수익 산정부(336)는 산출된 예측 전령 사용량 또는 예측 누진 단계에 따라 권장 전력 판매량과 권장 판매 단가, 또는 권장 전력 구매량과 권장 구매 단가를 산출할 수 있다.
자동추천 매칭부(330)는, 상기 수익 산정부(336)에 의해 산출된 권장 전력 판매량과 권장 판매 단가, 또는 권장 전력 구매량과 권장 구매 단가를, 고객에게 판매 권장 또는 구매 권장할 수 있다.
누진 단계는, 200kWh 이하의 제1 누진 단계, 200 kWh 초과 내지 400 kWh 이하의 범위를 가지는 제2 누진 단계, 및 400 kWh 초과의 제3 누진 단계를 포함할 수 있다. 제1 기준 사용량은 200 kWh 일 수 있고, 제2 기준 사용량은 400 kWh 일 수 있다.
사용량 예측부(210)에 의한 예상 전력 사용량이 제1 누진 단계에 포함되면, 전력 판매가 권장될 수 있다. 사용량 예측부(210)에 의한 예상 전력 사용량이 제3 누진 단계에 포함되면, 전력 구매가 권장될 수 있다. 제1 기준 사용량 및 제2 기준 사용량에서는 거래 권장이 없을 수 있다.
각 누진 단계는 전력 상황에 따라 판매 또는 구매를 결정하는 제3 기준 사용량이 도입될 수 있다. 제3 기준 사용량은, 누진 단계가 3 단계를 넘는 다단계로 분별되는 경우 제3 누진 단계 및 제4 누진 단계를 나누는 것이 아니고, 분별된 누진 단계에 대해 전력 상황에 따라 판매 또는 구매를 나눌 필요가 있는 경우 활용될 수 있다.
예를 들어, 제3 기준 사용량은 300 kWh 일 수 있고, 제2 누진 단계는, 제3 기준 사용량을 기준으로 제3 기준 사용량 이하에서는 구매가 권장될 수 있고, 제3 기준 사용량을 기준으로 제3 기준 사용량 초과에서는 판매가 권장될 수 있다.
이러한 제1 누진 단계 내지 제3 누진 단계, 및 제1 기준 사용량 내지 제3 기준 사용량에 기초해 구체적인 권장 판매량/구매량과, 권장 판매 단가/권장 구매 단가의 산출 실시 예를 개시한다.
권장 판매량/구매량 및 권장 판매단가/구매단가는 1kWh 당 단위로 할 수 있다.
예상 사용량이 0kWh 이상 200kWh 미만인 부하는 판매가 권장될 수 있다. 권장 판매량은 제1 기준 사용량(200)에서 예상 사용량을 뺀 값일 수 있다. 권장 판매단가는 제1 누진 단계의 요금요율(78.3원)과 제3 누진 단계의 요금요율(215.6)의 합을 2로 나눈 값(약 147원)으로 설정될 수 있다.
예상 사용량이 300kWh 초과 400kWh 미만인 부하는 판매가 권장될 수 있다. 권장 판매량은 제2 기준 사용량(400kWh)에서 예상 사용량을 뺀 값일 수 있다. 권장 판매단가는 제2 누진 단계의 요금요율(147.3원)과 제3 누진 단계의 요금요율(215.6)의 합을 2로 나눈 값(약 182원)으로 설정될 수 있다.
예상 사용량이 400kWh 초과인 부하는 구매가 권장될 수 있다. 권장 구매량은 예상 사용량에서 제2 기준 사용량(400kWh)을 뺀 값일 수 있다. 권장 구매단가는 제1 누진 단계의 요금요율(78.3원)과 제3 누진 단계의 요금요율(215.6)의 합을 2로 나눈 값(약 147원)으로 설정될 수 있다.
예상 사용량이 200 kWh 초과 300kWh 이하인 부하는 구매가 권장될 수 있다. 권장 구매량은 예상 사용량에서 제1 기준 사용량(200kWh)을 뺀 값일 수 있다. 권장 구매단가는 제1 누진 단계의 요금요율(78.3원)과 제2 누진 단계의 요금요율(147.3원)의 합을 2로 나눈 값(약 112원)으로 설정될 수 있다.
전력 판매 또는 전력 구매를 원하는 고객은 자동추천 매칭부(330)에 의해 매물을 추천받을 수 있다.
자동추천 매칭부(330)는, 예상 전력 사용량이 0kWh 이상 200kWh 미만인 범위의 고객에 대해, 전력량이 (200-예상 사용량)*0.9 이상이고 (200-예상 사용량) 이하인 판매 그룹의 매물 중에서 판매 수익이 가장 높은 매물을 추천할 수 있고, 판매 수익은 구매 금액에서 (거래 후 예상 요금에서 거래 전 예상 요금을 뺀 것)을 뺀 것일 수 있다. 0.9는 거래 수수료 10%를 고려한 것일 수 있다.
자동추천 매칭부(330)는, 예상 전력 사용량이 300kWh 초과 400kWh 미만인 범위의 고객에 대해, 전력량이 (400-예상 사용량)*0.9 이상이고 400-예상 사용량 이하인 판매 그룹의 매물 중에서 판매 수익이 가장 높은 매물을 추천할 수 있고, 판매 수익은 판매 금액에서 (거래 후 예상 요금에서 거래 전 예상 요금을 뺀 것)을 뺀 것일 수 있다. 0.9는 거래 수수료 10%를 고려한 것일 수 있다.
자동추천 매칭부(330)는, 예상 전력 사용량이 400kWh 초과 범위인 고객에 대해, 전력량이 (예상 사용량-400) 이상이고 (예상 사용량-400)*1.1 이하인 구매 그룹의 매물 중에서 구매 수익이 가장 높은 매물을 추천할 수 있고, 구매 수익은 (거래 전 예상 요금에서 거래 후 예상 요금을 뺀 것)에서 구매 금액을 뺀 것일 수 있다. 0.9는 거래 수수료 10%를 고려한 것일 수 있다.
자동추천 매칭부(330)는, 예상 전력 사용량이 200kWh 초과 300kWh 이하 범위인 고객에 대해, 전력량이 (예상 사용량-200) 이상이고 (예상 사용량-200)*1.1 이하인 구매 그룹의 매물 중에서 구매 수익이 가장 높은 매물을 추천할 수 있고, 구매 수익은 (거래 전 예상 요금에서 거래 후 예상 요금을 뺀 것)에서 구매 금액을 뺀 것일 수 있다. 0.9는 거래 수수료 10%를 고려한 것일 수 있다.
판매 금액 및 구매 금액을 포함하는 거래 금액은 거래량(kWh) 및 거래 단가(원/kWh)으로부터 구해질 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 거래 이력부(370)는, 각 프로슈머의 거래 이력을 기간별로 제공할 수 있다. 거래 이력에는 판매 또는 구매를 위해 거래 등록부(310)에 등록한 매물, 판매 체결 또는 구매 체결된 매물, 및 판매 또는 구매 취소된 매물이 제공될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 전력 거래 방법에 대해 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 전력 거래 방법은, 예측 단계(S100), 거래 등록 단계(S210), 거래 시장 단계(S230), 거래이력조회 단계(S250), 거래 추천 단계(S300), 및 전력 거래 단계(S400) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예측 단계(S100)의 예측 전력 사용량, 예측 누진단계, 또는 예측 전력요금에 기초해, 거래 등록 단계(S210), 거래 추천 단계(S300), 및 전력 거래 단계(S400) 중 적어도 하나가 수행될 수 있다.
거래 등록 단계(S210)는, 예측 단계(S100)에 의해 산출된 예측 전력 사용량, 예측 누진단계, 또는 예측 전력요금로부터 전력 판매 또는 전력 구매가 결정되면, 고객 단말기에 의해 판매 또는 구매할 전력에 대한 정보가 거래 등록부(310)를 통해 입력되는 단계일 수 있다.
거래 추천 단계(S300)는, 자동추천 매칭부(330)에 의해 판매 또는 구매할 매물을 자동 추천되는 단계일 수 있다.
거래 추천 단계(S300)는, 고객 추출부(332)가 자동추천기능을 요청한 고객을 조회하고, 자동추천기능을 요청한 고객 대상으로만 자동추천 매칭을 시도하는 단계(S310), 고객 추출부(332)가 자동추천기능을 요청한 고객을 대상으로 검침 기간의 기준일(검침일)을 고려하여 검칠월 전력 사용량 데이터를 조회하는 단계(S320), 및 고객 추출부(332)가 수집된 사용량 데이터 중 정상검침이 확인된 고객을 추출하고, 시작일 적산전력량과 종료일 적산전력량이 정상적으로 검침된 전력 데이터만 자동 매칭 가능하여 비정상 데이터는 제외시키는 단계(S330) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
거래 추천 단계(S300)는, 거래그룹 정렬부(334)가 누진단계 예측부(230)에 의한 예측 누진 단계에 기초해, 판매 혹은 구매가 가능한 고객을 추출하여 판매 그룹 또는 구매 그룹을 구성하는 단계(S340), 또는 거래그룹 정렬부(334)가 자동매칭 시도 전에 전력 사용량을 기준으로 판매 그룹 또는 구매 그룹을 정렬하는 단계(S350)를 포함할 수 있다.
그룹을 정렬하는 단계(S350)는, 거래그룹 정렬부(334)가 구매 그룹의 고객수가 판매 그룹의 고객수보다 적거나 같은 경우 구매자 우선으로 해당 구매자에게 적합한 판매자를 찾는 매칭을 시도하고, 판매 그룹의 고객수가 구매 그룹의 고객수보다 적은 경우 판매자 우선으로 해당 판매자에게 적합한 구매자를 찾는 매칭을 시도하는 단계, 또는 거래그룹 정렬부(334)가 실시간 또는 소정의 주기로 변동되는 판매 그룹 또는 구매 그룹의 파악을 위해 이러한 매칭 시도를 반복적으로 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
거래 추천 단계(S300)는, 수익 산정부(336)가 매칭 가능 여부 확인을 위해 선택된 판매자와 구매자를 대상으로 매칭 함수 또는 요금계산함수를 실행하는 단계(S360)를 포함할 수 있다.
거래 시장 단계(S230)는, 거래 시장부(350)가 판매 그룹의 매물 및 구매 그룹의 매물을 리스트로 고객에게 제공하여, 거래 시장에 올려져있는 매물을 확인하는 단계일 수 있다.
거래이력조회 단계(S250)는, 거래 이력부(370)가 각 프로슈머의 거래 이력을 기간별로 제공하는 단계일 수 있다. 거래 이력에는 판매 또는 구매를 위해 거래 등록부(310)에 등록한 매물, 판매 체결 또는 구매 체결된 매물, 및 판매 또는 구매 취소된 매물이 제공될 수 있다.
전력 거래 단계(S400)는, 상기 거래 등록 단계(S210), 거래 시장 단계(S230), 거래이력조회 단계(S250), 및 거래 추천 단계(S300) 중 적어도 하나에 의한 단계에 의해 정보를 제공받은 고객 단말기가 전력 판매 또는 전력 구매를 결정하는 단계일 수 있다. 거래 등록 단계(S210) 및 거래 추천 단계(S300)는 동시에 진행될 수 있으나, 바람직하게는 택일적으로 수행될 수 있다.
1... 전력계통 2... 수배전반
3... 전력선 4... 통신선
5... 변압기 50... 관리 서버
100... 전력 현황부 120... 기간 표시부
140... 데이터베이스 200... 예측부
210... 사용량 예측부 230... 누진단계 예측부
240... 전력차 산출부 245... 상관 관계부
250... 전기요금 예측부 310... 거래 등록부
330... 자동추천 매칭부 332... 고객 추출부
334... 거래그룹 정렬부 336... 수익 산정부
350... 거래 시장부 370... 거래 이력부
400... 매칭 관리부
S100... 예측 단계
S102... 상관 관계 도출 단계
S104... 상관 관계 반영 단계
S110... 전력 사용량 예측 단계
S111... 과거 전력 데이터 처리 단계
S112... 복수 분포 산출 단계
S113... 분포 정보 도출 단계
S114... 예측 사용량 산출 단계
S115... 반복 단계
S116... 대표값 산출 단계
S117... 남은 기간의 예측 사용량 산출 단계
S118... 계측 기간의 예측 누적 사용량 산출 단계
S130... 누진 단계 예측 단계
S140... 예상 전력차 산출 단계
S150... 전기 요금 예측 단계
S210... 거래 등록 단계 S230... 거래 시장 단계
S250... 거래이력 조회 단계 S300... 거래 추천 단계
S400... 전력 거래 단계

Claims (9)

  1. 전력계통로부터 분기되는 전력을 소비하거나, 전력을 생산하여 전력계통 또는 부하로 전력을 역전송가능한 부하 간의 이웃간 전력 거래를 관리하는 전력 거래 방법에 있어서,
    사용량 예측부가 전력 사용량을 예측하는 단계(S110), 누진단계 예측부가 국가에서 운영하는 전력 요금 누진제에 기초한 누진 단계를 예측하는 단계(S130), 및 전기요금 예측부가 전기요금을 예측하는 단계(S150)를 포함하는 예측 단계(S100);
    자동추천 매칭부에 의해 판매 또는 구매할 매물이 자동 추천되는 단계인 거래 추천 단계(S300); 및
    상기 예측 단계 또는 추천 단계에 의한 정보를 제공받은 단말기가 전력 판매 또는 전력 구매를 결정하는 전력 거래 단계(S400); 를 포함하고,
    전력차 산출부가 소정의 계측 기간 동안의 총 예측 누적 전력 사용량, 및 목표로하는 누진 단계와의 차이인 예상 전력차(△)를 산출하는 예상 전력차 산출 단계(S140)를 포함하고,
    상기 예상 전력차는 총 예측 누적 전력 사용량 및 현 단계의 누진 단계의 하한치, 또는 현 단계보다 더 아래의 누진 단계의 상한치 간의 차이 이상으로 설정되며,
    상기 예상 전력차에 해당하는 전력은 이웃한 부하 간의 전력 거래에 이용되고, 총 예측 누적 전력 사용량에서 예상 전력차를 뺀 나머지는 그 대응하는 누진 단계의 전력 요금으로 지출되는 이웃간 전력 거래 방법.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 S110는,
    S112 단계에서 복수의 집단을 분별하고, 분별된 복수의 집단의 각 분포를 산출하도록, 부하의 과거 전력 데이터를 처리하는 단계인 과거 전력 데이터 처리 단계(S111),
    상기 S111 단계의 과거 전력 데이터를 이용해 복수의 집단, 또는 상기 복수의 집단에 대한 복수의 분포를 산출하는 단계(S112),
    상기 S112 단계의 복수의 분포의 평균, 분산, 및 각 집단이 선택될 확률 중 적어도 하나를 포함하는 분포 정보를 도출하는 단계(S113),
    상기 S113 단계의 분포 정보로부터 예측 사용량을 산출하는 단계(S114), 및
    상기 S114 단계를 기설정된 횟수만큼 반복하는 단계(S115) 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 S111 단계 내지 S115 단계는 상기 사용량 예측부에 의해 수행되는 이웃간 전력 거래 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 S110는,
    상기 S115 단계에서 반복적으로 산출된 예측 사용량의 대표값을 산출하는 단계(S116),
    상기 S116 단계의 예측 사용량의 대표값, 및 소정의 계측 기간 중 남은 기간을 곱하여 남은 기간의 예측 사용량을 산출하는 단계(S117), 및
    계측 기간 중 도과된 도과 기간의 전력 사용량 및 상기 S117 단계의 남은 기간의 예측 사용량을 더해 계측 기간 동안의 총 예측 누적 전력 사용량을 산출하는 단계(S118), 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 S116 단계 내지 S118 단계는 상기 사용량 예측부에 의해 수행되는 이웃간 전력 거래 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 누진 단계를 예측하는 단계(S130)에서, 누진단계 예측부는 소정의 계측 기간 동안의 총 예측 누적 전력 사용량에 대응하는 누진 단계를 산출하고,
    상기 계측 기간은 도과 기간 및 나머지 남은 기간을 포함하며,
    상기 총 예측 누적 전력 사용량은 실제 도과한 도과 기간 동안의 전력 사용량, 및 남은 기간 동안의 전력 사용량을 예측하는 단계(S110)에 의한 예측 전력 사용량을 더한 것인 이웃간 전력 거래 방법.
  6. 삭제
  7. 전력계통로부터 분기되는 전력을 소비하거나, 전력을 생산하여 전력계통 또는 부하로 전력을 역전송가능한 부하 간의 이웃간 전력 거래를 관리하는 전력 거래 방법에 있어서,
    사용량 예측부가 전력 사용량을 예측하는 단계(S110), 누진단계 예측부가 국가에서 운영하는 전력 요금 누진제에 기초한 누진 단계를 예측하는 단계(S130), 및 전기요금 예측부가 전기요금을 예측하는 단계(S150)를 포함하는 예측 단계(S100);
    자동추천 매칭부에 의해 판매 또는 구매할 매물이 자동 추천되는 단계인 거래 추천 단계(S300); 및
    상기 예측 단계 또는 추천 단계에 의한 정보를 제공받은 단말기가 전력 판매 또는 전력 구매를 결정하는 전력 거래 단계(S400); 를 포함하고,
    상기 S110는,
    부하의 과거 전력 데이터를 이용해 복수의 집단, 또는 상기 복수의 집단에 대한 복수의 분포를 산출하는 단계(S112),
    상기 S112 단계의 복수의 분포의 평균, 분산, 및 각 집단이 선택될 확률 중 적어도 하나를 포함하는 분포 정보를 도출하는 단계(S113), 및
    상기 S113 단계의 분포 정보로부터 예측 사용량을 산출하는 단계(S114) 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 S114 단계에서, 부하의 예측 전력 사용량은,
    먼저 1차로 각 분포가 선택될 확률에 따라 확률적으로 추정되고, 선택된 분포 내에서 다시 2차로 확률적으로 추정되고,
    상기 S112 단계 내지 S114 단계는 상기 사용량 예측부에 의해 수행되는 이웃간 전력 거래 방법.
  8. 전력계통로부터 분기되는 전력을 소비하거나, 전력을 생산하여 전력계통 또는 부하로 전력을 역전송가능한 부하 간의 이웃간 전력 거래를 관리하는 전력 거래 방법에 있어서,
    사용량 예측부가 전력 사용량을 예측하는 단계(S110), 누진단계 예측부가 국가에서 운영하는 전력 요금 누진제에 기초한 누진 단계를 예측하는 단계(S130), 및 전기요금 예측부가 전기요금을 예측하는 단계(S150)를 포함하는 예측 단계(S100);
    자동추천 매칭부에 의해 판매 또는 구매할 매물이 자동 추천되는 단계인 거래 추천 단계(S300); 및
    상기 예측 단계 또는 추천 단계에 의한 정보를 제공받은 단말기가 전력 판매 또는 전력 구매를 결정하는 전력 거래 단계(S400); 를 포함하고,
    상기 S110는 상기 사용량 예측부가 과거 전력 데이터로부터 부하의 예측 사용량을 산출하는 단계(S114)를 포함하며,
    상관 관계부에 의해, 부하의 전력 데이터, 및 온도를 포함하는 외부 요인 간의 상관 관계를 도출하는 상관 관계 도출 단계(S102), 및 상관 관계 반영 단계(S104)를 포함하고,
    상기 상관 관계 반영 단계(S104)에서, 상관 관계부는 임계치 또는 임계 범위를 기준으로 임계 범위 이내이거나, 임계치 이상이거나, 임계치 이하를 포함하는 조건이 만족되면, 외부 요인에 대한 상관 관계를, 상기 S114 단계의 결과에 반영하는 이웃간 전력 거래 방법.
  9. 삭제
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