KR20150022732A - 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법 및 시스템 - Google Patents

전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법은 적어도 하나 이상의 충전개소로부터 전기자동차 충전 서비스의 이용 정보를 수집하는 단계; 상기 수집한 정보를 기초로 충전개소별 충전패턴을 분류하고, 상기 분류된 충전패턴을 바탕으로 충전개소별 참여 가중치를 결정하는 단계; 상기 수집한 정보를 기초로 충전시각별 충전유지시간의 확률분포를 생성하여, 시각별 충전가능용량을 산출하는 단계; 및 상기 결정된 참여 가중치와 상기 산출된 충전가능용량에 따라 상기 충전개소별 보조서비스 참여용량을 결정하는 단계를 포함한다.

Description

전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법 및 시스템 {SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING PARTICPATION-CAPACITY OF ELECTRIC CHARGING STATION FOR ASSOCIATING WITH RENEWABLE ENERGY SOURCE}
본 발명은 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법 및 시스템에 관한 것이다.
스마트 그리드(Smart Grid)는 기존의 전력시스템에 정보통신기술을 접목하여 전력망을 실시간으로 관찰, 통제하면서 수요자와 공급자 간의 양방향 통신을 통해 전력망의 운영 효율을 최적화하는 미래형 전력 시스템이다. 이 시스템은 신재생에너지발전과 전기자동차용 충전시스템 등의 새로운 전력기기들과 연계가 가능하다. 전력 공급자는 이 시스템을 통해 소비자들의 실시간 전력사용정보를 제공받을 수 있기 때문에 전력 수요 변동에 따라 발전량을 조절함으로써 고품질의 전력을 공급할 수 있다. 또한, 스마트 그리드 체제에서는 수요자도 실시간 가격정보에 따라 전력 사용량을 조정할 수 있으며, 전기를 저장하거나 판매할 수 있다.
한편, 전력계통 운영보조서비스는 계통의 안정적 운영 및 전기품질 유지를 위하여 필요한 부가서비스를 말한다. 스마트 그리드 체제에서 수요자도 전기를 저장하거나 팔 수 있기 때문에, 부가서비스에 참여할 수 있게 되었다. 이런 부가서비스에는 규정 주파수 및 전압유지, 송변전설비의 과부하 해소, 전력계통의 안정도 증진 등이 포함될 수 있다. 전력의 수요와 공급에 불균형이 발생할 때 주파수가 변동된다. 주파수가 변동이 되면 전동기 등에 많은 영향을 미쳐 공장의 생산품의 품질 불균질 등의 문제가 발생된다. 이 주파수 변동은 국부적으로 발생하지 않고 계통 전체적으로 나타난다. 주파수 보조서비스에는 수시로 변화하는 전력수요 및 발전기 탈락으로 인한 전력계통 주파수 변화를 방지하기 위해 계통주파수 변동에 자동적으로 응동하여 발전기 출력을 가변시키는 주파수추종(Governor Free)운전과 중앙급전소에 설치된 EMS(Energy Management System)에서 주파수 편차를 검출하여 발전소 출력조정량을 산출, 원격으로 발전기 출력을 조정하는 자동발전제어(Automatic Generation Control)운전이 있다. 이러한 전력계통 운영 보조서비스 중 주파수조정 보조서비스에 전기자동차 충전기술이 이용될 수 있을것으로 예상된다.
한편, V2G(Vehicle to Grid)란 전기요금이 저렴한 시간대에 전기자동차를 충전하고 남는 여유전력을 비싼 시간대에 계통으로 역송/재판매하는 개념이다. 즉, 소비자들은 저렴한 시간대에 전기를 공급받아 전기자동차에 충전을 하고, 남는 여유전력을 비싼 시간대에 되팔아서 수익을 창출할 수 있다. V2G를 활용한 수익 모델에는 에너지 차액 거래, 실시간으로 변하는 주파수에 따라 즉각적인 충방전으로 전력 균형을 유지하도록 하는 주파수 보조서비스 등이 있다. 이와 관련하여, 한국공개특허공보 제 10-2013-0063816호에는 전기자동차 충전소를 연계한 V2G서비스 방법이 개시되어 있다. 하지만 이러한 V2G 기술을 이용하여 전기자동차의 에너지저장장치인 배터리의 충방전을 수행하게 되면 배터리의 수명을 단축시키기 때문에, 부가적으로 발생하는 수익에 비하여 배터리의 수명저하로 인한 손실이 더 커질 수 있으므로, 사업성이 있기까지 많은 시간이 걸릴것으로 예상된다. 따라서, 최근에는 단방향 스마트 충전(V1G)이 개념이 대두되고 있다.
한편, V2G 및 V1G의 개념이 등장하면서 어그리게이터(Aggregator)라는 전기자동차 집단 사업자가 등장하였다. 전기자동차의 한 대의 배터리 용량은 10~20kWh 이고 이는 전력계통 입장에서 보았을 때 매우 적은 용량이다. 따라서 전기자동차 어그리게이터의 역할이 필수적일 것으로 판단된다. 전기자동차 집단 사업자는 개개인의 전기자동차 배터리를 통합하여 계통에 MW 용량 단위로 전력 시장에 참여한다. 전기자동차 집단 사업자는 계통 운영자의 전력 시장 정보를 실시간으로 제공받게 되며, 계약된 전기자동차의 모집단에게 이러한 정보를 실시간으로 제공함으로써 충전과 방전을 제어한다. 향후 풍력, 태양광 등의 신재생에너지의 간헐적인 출력으로 인해 계통의 불확실성이 고조됨에 따라 대용량의 에너지 장치와 레귤레이션 보상 장치가 계통에 투입될 것이라고 예상된다. 이로 인해 반응속도가 빠른 전기자동차 배터리를 V1G사업에 참여시킴으로써 안정적인 전력 수급에 기여할 수 있다.
하지만, 전기자동차는 다양한 이용자에 의해 운영되기 때문에 운영이 가변적일 수 있다. 이러한 전기자동차 소유자의 가변적인 운영으로 인하여 계통의 주파수 조정을 위해, 모든 전기자동차를 보조서비스에 참여시키기 어렵다.
본 발명의 일부 실시예는 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법 및 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법은, 적어도 하나 이상의 충전개소로부터 전기자동차 충전 서비스의 이용 정보를 수집하는 단계, 수집한 정보를 기초로 충전개소별 충전패턴을 분류하고, 분류된 충전패턴을 바탕으로 충전개소별 참여 가중치를 결정하는 단계, 수집한 정보를 기초로 충전시각별 충전유지시간의 확률분포를 생성하여, 시각별 충전가능용량을 산출하는 단계, 및 결정된 참여 가중치와 산출된 충전가능용량에 따라 충전개소별 보조서비스 참여용량을 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차의 참여용량 제어시스템은 충전용량을 제어하는 제어소프트웨어가 저장된 저장장치, 통신모듈, 및 제어소프트웨어를 실행하는 프로세서를 포함한다. 이때, 프로세서는, 제어 소프트웨어의 실행에 따라 적어도 하나 이상의 충전개소로부터 전기자동차 충전 서비스의 이용 정보를 수집하고, 수집한 정보를 기초로 충전개소별 충전패턴을 분류하고, 분류된 충전패턴을 바탕으로 충전개소별 참여 가중치를 결정하며, 수집한 정보를 기초로 충전시각별 충전유지시간의 확률분포를 생성하여, 시각별 충전가능용량을 산출하고, 결정된 참여 가중치와 산출된 충전가능용량에 따라 충전개소별 보조서비스 참여용량을 결정하는 것이다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어 시스템은 전기자동차 충전개소별 충전 서비스 이용 정보를 수집하여, 수집된 정보로 충전패턴을 분류하여 결정된 가중치와, 각 충전개소의 이용 시각별 충전가능용량을 산출한 것으로부터 충전개소별 보조서비스 참여용량을 결정할 수 있다. 이로 인해, 전기자동차 어그리게이터 사업자는 안정적인 보조서비스 운영을 실시할 수 있고 충전개소를 이용하는 전기자동차에게 전력을 공급할 수 있다. 또한, 전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 전기자동차의 충전용량 제어 시스템은 전력계통 운영자에게 주파수 조정 보조서비스를 제공하여 안정적인 계통운영을 할 수 있게 한다.
또한, 전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 전기자동차의 충전용량 제어시스템은 전기자동차 배터리의 소비 없이 적은 비용으로 전기자동차를 충전할 수 있게 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전개소의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전개소별 가중치를 결정하는 예시이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템이 적용되는 전기자동차의 상태를 도시한 도면이다.
도 5및 도 6은 배터리 충전량(Pcharge)에 따라 레귤레이션 용량인 Rdown, Rup이 산정되는 일 실시예를 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전력계통 운영 보조서비스를 위한 충전개소별 참여용량 제어방법 및 시스템에 대하여 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 전력계통 운영시스템(100)은 전력계통의 전력 운영 상태를 감시하는 역할을 할 수 있다. 또한, 전력계통 운영시스템(100)은 네트워크를 통해 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)에 접속되며, 전기자동차 충전개소(300)의 참여용량 제어시스템(200)으로 실시간 레귤레이션 정보를 제공 할 수 있다. 또한, 전력계통 운영시스템(100)은 전기자동차 충전개소(300)의 참여용량 제어시스템(200)로부터 필요한 정보를 제공 받을 수 있다.
전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 전력계통 운영시스템(100)으로부터 실시간 전력계통의 주파수 정보를 제공받을 수 있다. 또한, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 충전개소(300)로부터 전기자동차 충전 서비스의 이용정보를 제공받을 수 있다. 이때, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 수집한 정보를 기초로 충전개소(300)별 보조서비스 참여용량을 결정할 수 있다.
충전개소(300)는 네트워크로 전기자동차 충전개소 참여용량 제어시스템(200)에 연결되어, 이용 정보를 수집하여 전송할 수 있다. 또한, 전기자동차 충전개소 참여용량 제어시스템(200)에서 결정된 보조서비스 참여용량에 따라 전기자동차(400)에게 서비스를 제공할 수 있다.
전기자동차(400)는 전기자동차 어그리게이터 사업자가 제공하는 V1G기반의 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)에 가입될 수 있다. 이를 통해, 전기자동차가 충전개소(300)에 연계되어 있을 시, 전력계통에도 연계될 수 있다. 이때, 전기자동차(400)는 전력계통의 주파수를 유지시키는 주파수 보조서비스에 참여되어 주파수 보조서비스를 만족시킴과 동시에 배터리 목표 충전량에 도달될 수 있다. 즉, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)에 참여한 전력계통 운영시스템(100) 및 전기자동차(400)는 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)으로부터 각각에 해당하는 정보를 제공받음으로써 전력계통의 안정적 전력수급을 이룰 수 있다. 예를 들면, 전력계통 운영시스템(100)은 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)으로부터 보조서비스에 참여하는 전기자동차(400)의 이용정보를 제공받을 수 있다. 이를 통해, 전력계통 운영시스템(100)은 보조서비스 참여용량을 결정할 수 있다. 또한, 전기자동차(400)는 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)으로부터 전력계통의 실시간 주파수정보를 제공받아 주파수 보조서비스에 참여여부를 결정할 수 있다.
또한, 전기자동차(400)는 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)에 가입됨으로써, 전기자동차 어그리게이터 사업자로로부터 충전 인센티브를 제공받아 이익을 얻을 수도 있다. 또한, 전기자동차 어그리게이터 사업자는 유동적인 전력계통 가격 정보를 통해 잉여전력을 전기자동차(400)에 공급할 수 있고, 전력계통의 주파수를 안정시킬 수 있으며, 이에 따른 이익을 취득할 수 있다.
이때, 충전개소(300)에 연계되어 보조서비스에 참여하게 된 전기자동차(400)는 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)로부터 결정된 참여용량만큼 보조서비스를 제공할 수 있다.
이하에서, 먼저 전기자동차 어그리게이터(aggregator) 사업자는, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)을 운영한다. 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 전력계통 운영시스템(100)과, 충전개소(300)와 연계되어 있다. 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 각 충전개소(300)로부터 작은 단위(kW)의 전기자동차(400) 잉여전력을 수집하여 큰 단위(MW)의 전력을 공급할 수 있다. 이를 통해, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 확보된 전력을 이용하여 각 전기자동차(400)가 요청하는 배터리 충전용량을 제공할 수 있다. 이때, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 충전용량을 제어하거나, 충전지속시간을 제어할 수 있다. 즉, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 충전개소(300)의 충전을 제어함으로써 전력계통의 주파수를 안정시키는 것에 기여할 수 있다. 이를 통해, 전기자동차 어그리게이터 사업자는 잉여이익을 얻을 수 있다. 여기서 잉여이익이라 함은, 전력계통의 주파수를 유지하는 보조서비스를 제공하여 전력계통 운영 시스템(100)으로부터 얻게 되는 레귤레이션 비용에서, 전기자동차(400)를 보조서비스에 참여시키며 전기자동차(400) 소유주에게 제공하는 충전 인센티브를 차감한 금액을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전개소의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)의 제어방법은 적어도 하나 이상의 충전개소(300)로부터 전기자동차(400) 충전 서비스의 이용 정보를 수집하는 단계(S100), 수집한 정보를 기초로 충전개소(300)별 충전패턴을 분류하는 단계(S110), 분류된 충전패턴을 바탕으로 충전개소(300)별 참여 가중치를 결정하는 단계(S120), 수집한 정보를 기초로 충전시각별 충전유지시간의 확률분포를 생성하는 단계(S130), 시각별 충전가능용량을 산출하는 단계(S140), 결정된 참여 가중치와 산출된 충전가능용량에 따라 충전개소(300)별 보조서비스 참여용량을 결정하는 단계(S150)를 포함한다.
먼저, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 적어도 하나 이상의 충전개소(300)로부터 전기자동차(400) 충전 서비스의 이용 정보를 수집한다(S100).
이때, 과거 각 충전개소(300)에서 수집된 충전 서비스의 이용 정보는 각 충전개소(300)에서 충전하는 전기자동차(400)의 충전시작시간, 배터리의 잔량, 충전량, 및 충전지속시간 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
전기자동차 충전 서비스의 이용 정보는 충전개소(300)를 사용하는 전기자동차(400)의 사용패턴에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 출퇴근에 전기자동차(400)를 이용하는 전기자동차(400) 소유주는 회사 근처 혹은 회사 내에 위치한 충전개소(300)를 이용할 확률이 높을 것이다. 회사 근처 혹은 회사 내에 위치한 충전개소(300)를 이용하는 전기자동차(400) 소유주는 출퇴근 시간 외 장시간 동안 충전을 지속할 수도 있다. 또한, 정기운행버스 차고지 부근의 충전개소(300)는 규칙적이고 정해진 운행을 하는 버스 운전자가 이용할 확률이 높을 것이다.
전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 앞선 단계(S100)에서 수집한 정보를 기초로 상기 충전개소(300)별 충전패턴을 분류한다(S110). 충전패턴은 전기자동차(400)의 사용패턴으로 분류될 수 있다. 또는 충전패턴은 충전개소(300)별 충전패턴으로 분류될 수 있다. 하지만 전기자동차(400) 1대의 입장에서 보면, 다수의 충전개소(300)를 이용하고 있고, 개인의 성향에 따라서 충전하는 용량, 시간, 장소가 다르기 때문에 전기자동차(400)의 충전패턴을 특성화하기 어려울 수 있다. 따라서 충전개소(300)별 충전 서비스를 이용하는 충전패턴을 분류하는 것이 전기자동차(400)별로 충전패턴을 분류하는 것 보다 효율적일 수 있다. 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 충전개소(300)별 충전패턴을 규칙적인 운행을 하고 정해진 용량을 충전하는 패턴, 규칙적인 운행을 하고 장시간 주차하여 충전하는 패턴, 불규칙한 운행과 불규칙한 충전 패턴 등으로 분류할 수 있다.
예를 들어, 정기운행버스는 규칙적인 운행을 하고 정해진 용량을 충전하는 패턴을 가지며, 이러한 정기운행버스가 주로 사용하는 충전개소(300) 역시 이러한 충전패턴을 가질 가능성이 높다. 정기운행버스의 경우를 보면, 정해진 노선을 지정된 시간에 출발하여 운행을 하고, 운행이 완료된 뒤 출발전까지 충전을 수행하는 충전 패턴을 가지고 있다. 이러한 충전 패턴은 충전시작시간 및 충전량, 충전지속시간 등에 규칙적인 패턴을 가지게 되고 이로 인하여 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 안정적으로 수요와 공급의 양을 산정할 수 있다.
출퇴근용 자가용은 규칙적인 운행을 하고 장시간 주차하여 충전하는 패턴을 가지며, 이러한 출퇴근용 자가용이 주로 사용하는 충전개소(300) 역시 이러한 충전패턴을 가질 가능성이 높다. 즉, 이러한 패턴을 가지는 이용자로는, 전기자동차(400)를 이용하여 회사를 통근하는 이용자를 예로 들 수 있다. 이 경우는 회사의 통근에만 전기자동차(400)를 이용하며, 근무시간에는 장시간 동안 충전을 지속하고 있기 때문에 완충이 된 후에도 계통에 연계되어 있는 경우가 대부분일 수 있다.
개인 용무용 자가용은 불규칙한 운행과 불규칙한 패턴을 가지며, 이러한 개인 용무용 자가용이 주로 사용하는 충전개소(300) 역시 이러한 충전패턴을 가질 가능성이 높다. 즉, 이러한 패턴을 가지는 이용자로, 백화점, 쇼핑몰, 대형마트 등을 이용하는 이용자를 예로 들 수 있다. 이 곳에 설치된 충전개소(300)에는 다수의 전기자동차(400)가 짧은 시간 동안 연결과 해제를 반복하게 될 것이다. 이때, 충전 지속시간 및 충전시작시간 등이 불규칙한 충전 패턴양상을 보일 것이다.
전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 앞선 단계(S110)에서 분류된 충전패턴을 바탕으로 충전개소(300)별 참여 가중치를 결정한다(S120).
즉, 분류된 충전개소(300)별 충전패턴의 평균충전지속시간, 1회평균충전용량, 1일충전시간, 및 참여실적의 기하평균값을 백분율로 환산하여 가중치를 결정한다. 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 충전개소(300)를 이용하는 전기자동차(400)의 충전시작시간, 배터리의 잔량, 충전량 및 충전 지속시간 등의 정보를 통해, 충전개소(300)의 평균 충전지속시간, 1회평균 충전용량, 1일충전시간, 참여실적 등을 산출할 수 있다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전개소(300)별 가중치를 결정하는 예시이다.
도 3을 참고하면, 가중치는 계층적 분석과정(Analytic Hierarchy Process)을 통해 계산될 수 있다. 즉, 산출된 항목들의 기하평균값을 백분율로 환산하여 충전개소(300)의 충전패턴별 참여 가중치를 결정할 수 있다. 가중치의 합은 100%가 된다.
또한, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 전력계통의 기설정된 기준 용량과 비교 및 각 시간대별 전력수요를 예측하여 충전개소(300)별 가중치를 부여할 수 있다. 특히, 매시간 별로 전력계통 시스템(100)으로부터 레귤레이션 신호를 받기 때문에 각 시각별로 만족해야하는 용량이 있다. 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 제어신호의 용량을 만족하기 위해 현재 가지고 있는 자원을 바탕으로 개별 충전개소(300)에 용량을 할당해야 한다. 따라서 개별 충전개소(300)마다 할당된 용량만큼 보조서비스 시장에 참여하게 되는데, 전기자동차(400)의 이탈로 인하여 부득이하게 할당된 용량을 만족시키지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 또한, 정상적으로 할당된 용량을 만족하는 충전개소(300)와 만족을 하지 못하는 충전개소(300)간의 할당 우선순위 및 비율을 두기 위해서 과거 보조서비스 참여 실적을 바탕으로 가중치를 갱신할 필요가 있다.
또한, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 앞선 단계(S100)에서 수집한 정보를 기초로 충전시각별 충전유지시간의 확률분포를 생성한다(S130).
충전시각별 충전유지시간의 확률분포는 과거 충전개소(300)의 데이터를 바탕으로 생성될 수 있다. 일 예로, 1일 24시간을 15분단위로 쪼개면, 96개의 확률분포를 생성할 수 있다. 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 시각별 충전유지시간의 확률분포를 생성하기 위하여, 보편적으로 커널추정법에 의한 확률밀도함수를 사용할 수 있다. 커널추정법은 다음식으로 정의할 수 있다.
Figure pat00001
여기에서,
Figure pat00002
는 통계 x에 대한 확률밀도 함수를 뜻하고, h는 대역값(window width), n은 표본의 크기, X i 는 확률변수를 의미한다. 특히, X 1 , X 2 , X 3 … X n 은 독립적으로 동일하게 분포된 실제 충전지속시간을 나타내며, K는 커널함수이다.
Figure pat00003
가 확률밀도 함수의 조건
Figure pat00004
의 조건을 만족시키기 위해서는
Figure pat00005
의 조건이 충족되어야 하며, 대역값 h는 표본의 크기 n의 함수로 n이 무한대로 갈 때 h는 0으로 접근하는 양의 값을 갖는다. 특히, 이 확률분포도는 충전개소(300)별로 산출할 수 있으며, 이를 통해 충전시작 시각별로 충전을 유지할 수 있는 확률값을 생성할 수 있다.
이를 통해, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 단계 S140에서 시각별 충전가능용량을 산출한다.
즉, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 충전개소별 충전유지시간 확률분포값과, 상기 충전개소(300)에 연결된 전기자동차(400) 충전잔량의 곱의 합으로부터 시각별 충전가능용량을 산출한다. 즉, 생성된 확률분포도를 바탕으로 시각별 충전 가능 용량을 산출할 수 있다. 시각별 충전가능용량 도출은 각 충전시작 시각별 충전유지 시간의 확률분포를 생성함으로 수행될 수 있다. 각 시각별 충전 가능 용량은 다음식으로 정의할 수 있다.
Figure pat00006
여기에서, L t 는 각 시각별 충전 가능용량을 뜻하고, i는 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)에 가입되어 있는 개별 충전개소(300)를 의미한다.
Figure pat00007
는 t시간의 i번째 충전개소(300)의 충전지속시간 확률분포 값을 의미하고
Figure pat00008
는 t시간의 i번째 충전개소(300)에 연결된 전기자동차(400) 충전잔량을 의미한다. 또한 수식을 바탕으로 생성된 시각별 충전가능용량은 각 충전개소(300)로 제공될 수 있다.
또한, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 단계 S150에서 결정된 참여 가중치와 산출된 충전가능용량에 따라 충전개소(300)별 보조서비스 참여용량을 결정한다. 하기의 수학식에서
Figure pat00009
(결정된 참여용량만큼의 보조서비스 참여에 따른 수익)값이 최대가 되도록 하는
Figure pat00010
(보조서비스 참여용량)값을 산출할 수 있다.
Figure pat00011
Figure pat00012
여기에서,
Figure pat00013
는 충전부하 참여용량을 뜻하고,
Figure pat00014
는 보조서비스 참여용량을 의미한다.
Figure pat00015
는 충전개소의 보조서비스 참여 유무를 뜻하고,
Figure pat00016
는 충전개소의 가중치를 말한다.
Figure pat00017
는 전기자동차 어그리게이터 사업자가 보조서비스 참여로 받는 가격을 뜻하고,
Figure pat00018
는 어그리게이터 사업자가 참여한 충전개소(혹은 전기자동차 주인)에게 주는 인센티브를 의미한다.
이때, 개별 충전개소(300)의 보조서비스 참여용량의 합은 전력계통에 전기자동차 어그리게이터 사업자가 입찰한 용량보다 적어야 한다. 또한, 개별 충전개소(300)의 보조서비스 참여용량은 현재 전기자동차(400)의 충전중인 용량보다 적을 수 없으며, 최대치는 충전장치의 정격 충전용량을 넘지 못한다.
다시 말해, 보조서비스 참여용량 결정은 과거 어그리게이터 사업자가 소유하고 있는 충전개소(300)들의 충전 패턴에 따라서 다른 용량으로 산정될 수 있다. 전기자동차(400)의 충전패턴이 매우 일정하고 예측하기 쉬운 형태로 이루어지는 충전개소(300)가 많은 어그리게이터 사업자는 어느 시간에 얼마만큼의 보조서비스 참여용량으로 설정해야 할지가 명확하고, 보조서비스를 충족시키지 못하는 불확실한 사태를 대비해야 하는 용량이 적다. 하지만 불확실한 충전을 하는 충전개소(300)가 많은 어그리게이터 사업자는 실제 충전중인 전기자동차(400)의 용량보다 적은 용량을 보조서비스 참여용량으로 설정 가능할 것이고, 불확실한 상황에 대한 대비를 해야 할 것이다.
이와 같은 방법으로 충전개소(300)별 보조서비스 참여용량이 결정되면, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 각 충전개소(300)에서 전기자동차(400) 이용자를 대상으로 충전을 제어하며 전력계통 보조서비스 제공에 참여를 제공하도록 하게 된다.
이하에서는, 충전개소(300)별 보조서비스 참여용량이 결정되고 난 후, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력계통 보조서비스 제공에 참여된 전기자동차(400)의 충전 방법을 도 4내지 도 6을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템이 적용되는 전기자동차 상태를 도시한 도면이다.
먼저, 레귤레이션 신호에 대한 이해가 필요하다. 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 전력계통 운영시스템(100)으로부터 레귤레이션 신호에 대한 지령을 전달받을 수 있다. 전력 발전량의 갑작스런 출력 과부족이나 주파수 변동이 일어날수 있다. 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 전력계통을 안정적으로 유지시키기 위하여 전력계통의 상태를 실시간으로 파악하고 있어야 한다. 즉, 레귤레이션 신호는 전력계통 운영시스템(100)으로부터 제공받을 수 있는 전력계통의 상태 정보이다. 또한, 레귤레이션 신호는 전력의 과부족 상태의 정보를 포함할 수 있다. 여기에서 레귤레이션 신호는 “레귤레이션 다운(Rdown)” 신호와 “레귤레이션 업(Rup)” 신호로 나누어 질 수 있다. “레귤레이션 다운”신호는 전력계통의 전력이 과한 상태를 알려주는 신호로, 전력계통의 주파수를 낮추기 위하여 전력을 사용하는 것이 좋다. “레귤레이션 업”신호는 전력계통의 전력이 부족한 상태를 알려주는 신호로, 전력계통의 주파수를 높이기 위하여 전력사용을 자제 하는 것이 좋다.
여기에서, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 전기자동차(400) 개별 차량들의 계통연계시간 및 배터리 잔량 상태, 및 전력계통의 전력량에 따라 각각의 레귤레이션 신호를 전달받아 전력계통에 연계되어 있는 보조서비스 참여 전기자동차(400)의 충전과 대기 상태를 결정할 수 있다. 즉, 전력계통 보조서비스에 참여하고 있는 전기자동차(400)는 전기자동차(400) 소유자의 필요 상태에 따라 운행중인 상태나 전력계통의 연계중인 상태가 될 수 있고, 전력계통에 연계가 되어 있는 상태에서는 전력계통의 레귤레이션 신호에 따라 “충전중”과 “대기중”의 상태로 나누어질 수 있다.
다시 말해, 전기자동차(400)은 “운행중”, “충전중”, 및 “대기중” 인 세가지 상태로 있을 수 있다. 전기자동차(400)의 "운행중"상태는 계통에 연결되지 않은 상태이며, 운행하면서 배터리를 소모할 수 있다. 배터리의 상태는 SOC(State Of Charge)로 나타낼 수 있다. "충전중"과 "대기중" 상태는 전기자동차(400)가 운행되지 않는 상태를 의미한다. 특히, “충전중” 상태는 계통에 연결되어 있는 상태를 의미한다.
“충전중” 상태는 충전하는 만큼 전기자동차(400)의 SOC 상태가 증가하며, 충전중인 상태에서는 전력계통으로부터 전력을 제공받아 전기자동차(400)를 충전시킬 수 있다. 앞서서 설명한 레귤레이션 신호에 따라, 전력계통 운영자로부터 “레귤레이션 다운”인 신호를 전송 받으면, 전기자동차(400)에 충전을 실시할 수 있다. 이때, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 전력계통의 보조서비스인 레귤레이션 서비스 참여하게 되므로, 전력계통으로부터 레귤레이션 요금을 받을 수 있다. 또한, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 전력계통의 보조서비스에 참여하게 된 전기자동차(400)에게 충전의 인센티브를 제공할 수 있다. 한편, 전력계통 운영시스템으로부터 “레귤레이션 업”인 신호를 전송 받으면, 전기자동차(400)에 충전을 실시하지 않거나, 충전을 실시하게 되더라도 충전소요시간이 길어질 수 있다. 이때, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 전력계통의 주파수를 조정하기 때문에, 전력계통의 보조서비스인 레귤레이션 서비스에 동일하게 참여하게 되므로 전력계통으로부터 레귤레이션 요금을 받을 수 있다. 그리고 전력계통의 보조서비스에 참여하게 된 전기자동차(400)에 충전을 제어한 비용을 충전의 인센티브로 제공할 수 있다. 즉, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은, 전력계통의 주파수를 보조함으로써, “레귤레이션 다운” 혹은 “레귤레이션 업”신호일때도 동일하게 전력계통으로부터 레귤레이션 요금을 받을 수 있다.
다시, 대기 중 상태는 두 가지의 상태로 나누어 생각할 수 있으며, 전기자동차(400)의 SOC가 100%로 가득 찬 상태일 때 “레귤레이션 업”, “레귤레이션 다운” 신호에 대한 서비스를 제공할 수 없게 된다. 또한, 전기자동차(400)의 SOC가 계통의 “레귤레이션 업” 신호를 만족시켜주지 못할 때도 대기 중의 상태가 될 수 있다. 이때의 상태는 충전을 실시하지 않은 상태이다. 이처럼 전기자동차(400)의 전력계통 연계 상태와 각 차량들의 SOC와 전력계통 연계 시간에 따라 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 최적 제어를 수행할 수 있다. 다음은 최적제어를 위한 수식이다. 즉, 최적제어는 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)이 주파수조정 보조서비스에 참여로 얻을 수 있는 수입과, 전기자동차(400)를 충전시킨 비용의 차가 최대가 되는 상태이다.
Figure pat00019
Figure pat00020
여기서 RPt는 레귤레이션 요금, R up ,t 는 레귤레이션 업(MW), R down ,t 은 레귤레이션 다운(MW), EP t 는 에너지 가격 그리고 P charge ,t 는 배터리 충전량(kW)을 의미한다. 여기서 레귤레이션 서비스를 제공함으로 인해 받는 수익 중 R up ,t 와 R down ,t 는 동일한 가격을 받는다고 설정할 수 있다. 이 식에 의해, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)은 전력계통에 주파수 조정 보조서비스를 제공함으로써 전력계통 운영시스템으로부터 받은 수입과, 전기자동차(400)의 충전 비용의 차액으로 수익을 계산할 수 있다.
또한, 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템(200)에서 각 전기자동차(400)의 배터리 SOC 상태를 파악하는 것이 중요할 수 있다. 초기 배터리 SOC 상태 대비 충전 종료의 배터리 SOC 상태를 파악하기 위해서는 수학식 5를 통해 나타날 수 있다.
Figure pat00021
위의 식을 바탕으로 초기 SOC 상태를 가정하고 특정 시간 t 가 지났을 때의 SOC 상태를 수학식 6으로 나타낼 수 있다.
Figure pat00022
수학식 6의 구성을 바탕으로 초기 SOC 상태에 대비하여 특정 시간 t 가 지났을 때의 SOC 상태를 수학식 7로 나타낼 수 있다.
Figure pat00023
수학식 4내지 수학식 7를 이용하여 전기자동차 어그리게이터 사업자의 수익 극대화를 위한 정식화를 수행하면 목적함수는 수학식 8와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00024
전기자동차 어그리게이터 사업자의 수익 극대화를 위한 정식화를 수행하였을 때 제약함수는 수학식 9 내지 수학식 11과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00025
수학식 9은 배터리의 SOC상태가 항상 0보다는 크고 100보다는 작아야 한다는 표현을 나타낸 식이다.
Figure pat00026
수학식 10은 충전기의 성능에 따라 충전기의 50~100% 사이의 성능을 사용할 수 있다.
Figure pat00027
수학식 11은 레귤레이션 용량 산정 모델링에 관한 식이다.
도 5및 도 6은 배터리 충전량(Pcharge)에 따라 레귤레이션 용량인 Rdown, Rup이 산정되는 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 6에 따르면 충전상태 1의 경우 Rdown ,t가 충전기의 성능의 1/2에서 최대 성능까지 범위로 서비스를 제공할 수 있으며 충전기 최대성능(CP)에서 현재 배터리 충전량(Pcharge ,t)을 뺀 나머지의 용량(kW)을 계통의 주파수 조정 보조서비스로 활용할 수 있다. 충전상태 2,3 그리고 4는 현재 충전기 성능(Pcharge ,t)에서 주파수 조정 보조서비스(레귤레이션 업)을 제공하기 위해 충전기 성능을 줄이는 것에 대한 그래프이다. 즉 충전상태 1과 같은 경우 가장 빠르게 충전하게 되며 충전상태 4와 같은 경우 충전이 되지 않아 SOC 상태가 시간대별로 동일한 것을 볼 수 있다.
Figure pat00028
수학식 12는 전기자동차 어그리게이터와 전기자동차 소유자 간의 SOC 상태에 관한 규정으로서, 플러그인 지속시간(T) 이후 최종 SOC 상태는 항상 80%를 만족해야 한다.
Figure pat00029
수학식 13은 매 t 시간마다 전기자동차(400) 배터리 SOC 상태를 나타내고 있으며, Pcharge ,t, Rdown ,t, Rup ,t에 의한 SOC 의 변화와 같아야 한다는 것을 표현한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차의 참여용량 제어시스템(200)은 충전용량을 제어하는 제어소프트웨어가 저장된 저장장치, 통신모듈, 및 제어소프트웨어를 실행하는 프로세서를 포함한다.
또한, 프로세서는 제어 소프트웨어의 실행에 따라 적어도 하나 이상의 충전개소(300)로부터 전기자동차(400) 충전 서비스의 이용 정보를 수집하고, 수집한 정보를 기초로 충전개소(300)별 충전패턴을 분류하고, 분류된 충전패턴을 바탕으로 충전개소(300)별 참여 가중치를 결정하며, 수집한 정보를 기초로 충전시각별 충전유지시간의 확률분포를 생성하여, 시각별 충전가능용량을 산출하고, 결정된 참여 가중치와 산출된 충전가능용량에 따라 충전개소(300)별 보조서비스 참여용량을 결정하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소(300)의 참여용량 제어시스템은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 전력계통 운영시스템
200: 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템
300: 충전개소
400: 전기자동차

Claims (11)

  1. 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법에 있어서,
    적어도 하나 이상의 충전개소로부터 전기자동차 충전 서비스의 이용 정보를 수집하는 단계;
    상기 수집한 정보를 기초로 충전개소별 충전패턴을 분류하고, 상기 분류된 충전패턴을 바탕으로 충전개소별 참여 가중치를 결정하는 단계;
    상기 수집한 정보를 기초로 충전시각별 충전유지시간의 확률분포를 생성하여, 시각별 충전가능용량을 산출하는 단계; 및
    상기 결정된 참여 가중치와 상기 산출된 충전가능용량에 따라 상기 충전개소별 보조서비스 참여용량을 결정하는 단계를 포함하는 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충전 서비스의 이용 정보는,
    상기 충전개소에서 충전하는 전기자동차의 충전시작시간, 배터리의 잔량, 충전량, 및 충전지속시간 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수집한 정보를 기초로 충전개소별 충전패턴을 분류하고, 상기 분류된 충전패턴을 바탕으로 충전개소별 참여 가중치를 결정하는 단계는,
    상기 분류된 충전개소별 충전패턴의 평균충전지속시간, 1회평균충전용량, 1일충전시간, 및 참여실적의 기하평균값을 백분율로 환산하여 가중치를 결정하는 것인 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수집한 정보를 기초로 충전시각별 충전유지시간의 확률분포를 생성하여, 시각별 충전가능용량을 산출하는 단계는,
    상기 충전개소별 충전유지시간 확률분포값과, 상기 충전개소에 연결된 전기자동차 충전잔량의 곱의 합으로부터 산출하는 것인 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 충전개소별 보조서비스 참여용량을 결정하는 단계는,
    하기의 수학식에서
    Figure pat00030
    (결정된 참여용량만큼의 보조서비스 참여에 따른 수익)값이 최대가 되도록 하는
    Figure pat00031
    (보조서비스 참여용량)값을 산출하는 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법.
    [수학식]
    Figure pat00032

    Figure pat00033

    Figure pat00034
    는 충전부하 참여용량,
    Figure pat00035
    는 충전개소 보조서비스 감축 자원 참여 배분량,
    Figure pat00036
    는 충전개소의 보조서비스 참여 유무,
    Figure pat00037
    는 충전개소의 가중치,
    Figure pat00038
    는 전기자동차 어그리게이터가 보조서비스 참여로 받는 가격,
    Figure pat00039
    는 어그리게이터 사업자가 참여한 충전개소(혹은 전기자동차 소유주)에게 주는 인센티브를 나타냄.
  6. 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차의 참여용량 제어시스템에 있어서,
    상기 참여용량을 제어하는 제어소프트웨어가 저장된 저장장치;
    통신모듈; 및
    상기 제어소프트웨어를 실행하는 프로세서를 포함하되,
    상기 프로세서는,
    상기 제어 소프트웨어의 실행에 따라 적어도 하나 이상의 충전개소로부터 전기자동차 충전 서비스의 이용 정보를 수집하고,
    상기 수집한 정보를 기초로 상기 충전개소별 충전패턴을 분류하고, 상기 분류된 충전패턴을 바탕으로 충전개소별 참여 가중치를 결정하며,
    상기 수집한 정보를 기초로 충전시각별 충전유지시간의 확률분포를 생성하여, 시각별 충전가능용량을 산출하고,
    상기 결정된 참여 가중치와 상기 산출된 충전가능용량에 따라 상기 충전개소별 보조서비스 참여용량을 결정하는 것인 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 충전 서비스의 이용 정보는,
    상기 충전개소에서 충전하는 전기자동차의 충전시작시간, 배터리의 잔량, 충전량, 및 충전지속시간 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 참여 가중치는,
    상기 분류된 충전개소별 충전패턴의 평균충전지속시간, 1회평균충전용량, 1일충전시간, 및 참여실적의 기하평균값을 백분율로 환산하여 결정하는 것인 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 시각별 충전가능용량은,
    상기 충전개소별 충전유지시간 확률분포값과, 상기 충전개소에 연결된 전기자동차 충전잔량의 곱의 합으로부터 산출하는 것인 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어시스템.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 충전개소별 보조서비스 참여용량은,
    하기의 수학식에서
    Figure pat00040
    (결정된 참여용량만큼의 보조서비스 참여에 따른 수익)값이 최대가 되도록 하는
    Figure pat00041
    (보조서비스 참여용량)값을 산출하는 전력계통 운영 보조서비스를 위한 전기자동차 충전개소의 참여용량 제어방법.
    [수학식]
    Figure pat00042

    Figure pat00043

    Figure pat00044
    는 충전부하 참여용량,
    Figure pat00045
    는 충전개소 보조서비스 감축 자원 참여 배분량,
    Figure pat00046
    는 충전개소의 보조서비스 참여 유무,
    Figure pat00047
    는 충전개소의 가중치,
    Figure pat00048
    는 전기자동차 어그리게이터가 보조서비스 참여로 받는 가격,
    Figure pat00049
    는 어그리게이터 사업자가 참여한 충전개소(혹은 전기자동차 소유주)에게 주는 인센티브를 나타냄.
  11. 청구항 1내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 방법을 컴퓨터 상에서 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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