KR20150118699A - Method of visualizing estimating generation amount of wind power using gis base realtime weather information - Google Patents

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KR20150118699A
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양용민
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이시훈
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(주)진우소프트이노베이션
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Abstract

Disclosed is a method for visualizing a predicted wind power generation amount using GIS-based real-time weather information. The method for visualizing a predicted wind power generation amount using GIS-based real-time weather information according to the present invention comprises: (a) a step where a prediction information server which stores a plurality of data about a predicted power generation amount of each wind power generator or each wind power generation plant according to wind direction and wind speed information requests real-time wind direction and wind speed information of a location of a prescribed wind power generator or wind power generation plant; (b) a step where a weather information providing server connected to the prediction information server via a network provides the real-time wind direction and wind speed information of the location of the wind power generator or the wind power generation plant; (c) a step where the prediction information server derives a predicted power generation amount of the wind power generator or the wind power generation plant corresponding to the provided real-time wind direction and wind speed information to transmit the predicted power generation amount to a visualization server connected via the network; and (d) a step where the visualization server visualizes the predicted power generation amount of the wind power generator or the wind power generation plant.

Description

GIS 기반 실시간 기상정보를 활용한 풍력 예측 발전량 시각화 방법 {METHOD OF VISUALIZING ESTIMATING GENERATION AMOUNT OF WIND POWER USING GIS BASE REALTIME WEATHER INFORMATION}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method of visualizing wind power generation using a GIS-based real-time weather information,

본 발명은 풍력 예측 발전량 시각화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 GIS(geographic information system) 기반 실시간 기상정보를 활용한 풍력 예측 발전량 시각화 방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a method for visualizing the amount of wind power generation based on geographic information system (GIS) -based real-time weather information.

풍력 발전은 자연 에너지인 바람의 힘을 전기 에너지로 변환하는 것을 의미한다. 또한, 풍력 발전 단지는 풍력 발전기가 집단으로 설치되어 있는 장소를 의미한다. 이러한 풍력 발전은 태양광 발전과 함께 화석 자원 고갈화, 환경 문제 등을 대체할 수 있는 중요한 에너지 변환 기술에 해당한다. Wind power refers to the conversion of natural energy, wind, into electrical energy. Also, the wind power generation complex means a place where wind power generators are collectively installed. Such wind power generation is an important energy conversion technology that can replace solar power generation, depletion of fossil resources, and environmental problems.

한편, 풍력 발전 단지 전체적으로, 나아가 풍력 발전 단지의 개별 풍력 발전기 각각에서 얼마의 전기가 생산되고 있는지를 예측하는 기술이 필요하다. 이를 통해서 전력거래소 등의 사용자가 전력 수급 계획 등을 수립할 수 있기 때문이다.On the other hand, there is a need for a technology that predicts how much electricity is produced from each individual wind turbine generator in the wind turbine as a whole. This allows users such as the power exchange to establish electricity supply and demand plans.

종래에는 풍력 발전 단지 혹은 개별 풍력 발전기의 현재 발전량을 이용하여 일정기간 발전량을 예측하는 방법을 이용하였다. 그러나, 풍력발전에 영향을 미치는 풍향 및 풍속의 경우 기상 상황에 따라 실시간으로 변동하는 것으로서, 종래의 발전량 예측 방법의 경우 이러한 풍향 및 풍속 변화를 고려하지 않는 점에서 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다.
Conventionally, a method of predicting the generation amount for a certain period of time using the current generation amount of the wind turbine or the individual wind turbine generator was used. However, the wind direction and the wind speed affecting the wind power fluctuate in real time according to the weather conditions. In the case of the conventional method of predicting the power generation amount, there is a problem in that accuracy is lowered in consideration of such wind direction and wind speed change.

본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0007783호(2012.01.25. 공개)에 개시된 풍력발전장치의 발전량 예측 방법이 있다.
As a background technique related to the present invention, there is a method of predicting the generation amount of a wind power generator disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0007783 (published on Jan. 25, 2012).

본 발명의 목적은 GIS(geographic information system) 기반 실시간 기상정보를 활용한 풍력 예측 발전량 시각화 방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for visualizing the amount of wind power generation using real-time weather information based on geographic information system (GIS).

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 풍력 예측 발전량 시각화 방법은 (a) 풍향 및 풍속 정보에 따른 각각의 풍력 발전기 또는 각각의 풍력 발전 단지의 예측 발전량에 대한 복수의 데이터를 저장하고 있는 예측 정보 서버에서 정해진 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지 위치의 실시간 풍향 및 풍속 정보를 요청하는 단계; (b) 상기 예측 정보 서버와 네트워크로 연결된 기상정보 제공 서버에서 상기 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지 위치의 실시간 풍향 및 풍속 정보를 제공하는 단계; (c) 상기 예측 정보 서버에서, 제공받은 실시간 풍향 및 풍속 정보에 대응하는 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지의 예측 발전량을 도출하여 네트워크로 연결된 시각화 서버로 전송하는 단계; 및 (d) 상기 시각화 서버에서 상기 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지의 예측 발전량을 시각화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for visualizing the amount of wind power generation, comprising the steps of: (a) storing a plurality of data on the predicted generation amount of each wind power generator or each wind power generation plant according to wind direction and wind speed information Requesting a real time wind direction and wind velocity information of a wind power generator or a wind farm site determined by a prediction information server; (b) providing real-time wind direction and wind velocity information of the position of the wind power generator or the wind farm at a weather information providing server connected to the prediction information server via a network; (c) deriving the predicted power generation amount of the wind turbine or wind farm corresponding to the provided real-time wind direction and wind speed information in the prediction information server, and transmitting the predicted power generation amount to the visualization server connected to the network; And (d) visualizing the predicted power generation amount of the wind power generator or the wind power generator at the visualization server.

이때, 상기 시각화 서버는 GIS(geographic information system) 기반의 지도 상에 상기 예측 발전량을 시각화할 수 있다. At this time, the visualization server can visualize the predicted generation amount on a map based on a geographic information system (GIS).

또한, 상기 (c) 단계에서, 상기 예측 정보 서버는 상기 예측 발전량과 함께 풍향 및 풍속 정보를 함께 제공할 수 있다.In addition, in the step (c), the prediction information server may provide wind direction and wind speed information together with the predicted generation amount.

또한, 상기 예측 정보 서버는 일정 기간의 풍향 및 풍속 정보에 대응하는 예측 풍향 및 풍속 데이터를 더 포함하여, 상기 (c) 단계에서, 정해진 시간 경과 후의 예측 발전량을 추가로 전송할 수 있다. In addition, the prediction information server may further include predicted wind direction and wind speed data corresponding to the wind direction and wind speed information for a predetermined period, and may further transmit the predicted generation amount after the predetermined time elapses in the step (c).

또한, 상기 예측 정보 서버는 상기 풍력 발전기 또는 풍력 발전단지의 실제 발전량을 추가로 전송할 수 있다.
In addition, the prediction information server may further transmit the actual power generation amount of the wind power generator or the wind power generator complex.

본 발명에 따른 풍력 예측 발전량 시각화 방법은 특정 풍력발전기 또는 풍력발전 단지의 풍향 및 풍속 정보를 이용하여 실시간 예측 발전량을 쉽게 GIS 기반의 지도 상에 시각화하여 나타낼 수 있다. The visualization method of the predicted wind power generation amount according to the present invention can easily visualize the real time predicted wind power generation amount on the map based on the GIS by using the wind direction and the wind speed information of the specific wind power generator or the wind power generation complex.

또한, 본 발명에 따른 풍력 예측 발전량 시각화 방법은 풍향 및 풍속 변화 패턴을 이용하여 특정 시간 경과 후의 예측 발전량을 시각화하여 나타낼 수 있다.
In addition, the visualization method of wind power generation amount according to the present invention can visualize the predicted generation amount after a specific time elapsed by using the wind direction and wind speed change pattern.

도 1은 본 발명에 따른 풍력 예측 발전량 시각화 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 풍향 및 풍속 정보에 따른 풍력 발전 단지와 특정 풍력발전기의 예측 발전량을 GIS 기반 지도 상에 시각화한 예를 나타낸 것이다.
도 3은 특정 기간 동안의 예측 발전량과 실제 발전량의 예를 나타낸 것이다.
도 4는 특정 기간 동안의 풍향/풍속 데이터 및 예측 풍향/풍속 데이터를 나타낸 것이다.
FIG. 1 schematically shows a method for visualizing wind power generation amount according to the present invention.
FIG. 2 shows an example of visualization of a predicted generation amount of a wind turbine and a specific wind turbine based on wind direction and wind speed information on a GIS-based map.
3 shows an example of a predicted power generation amount and an actual power generation amount during a specific period.
4 shows wind direction / wind speed data and predicted wind direction / wind speed data for a specific period.

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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 GIS 기반 실시간 기상정보를 활용한 풍력 예측 발전량 시각화 방법에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a method for visualizing the wind power generation amount using GIS-based real-time weather information according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 GIS 기반 실시간 기상정보를 활용한 풍력 예측 발전량 시각화 방법은 예측 정보 서버(110), 기상정보 제공 서버(120) 및 시각화 서버(130)를 통하여 수행된다. The visualization method of wind power generation using the GIS-based real-time weather information according to the present invention is performed through the prediction information server 110, the weather information providing server 120 and the visualization server 130.

예측 정보 서버(110)는 풍향 및 풍속 정보에 따른 각각의 풍력 발전기 또는 각각의 풍력 발전 단지의 예측 발전량에 대한 복수의 데이터를 저장하고 있다. 풍력 발전 단지의 예측 발전량은 풍향 및 풍속 정보에 따라 상이하며, 복수의 데이터는 실제의 풍력 및 풍속이 적용되었을 때의 발전량을 측정하여 저장된 값이다.The prediction information server 110 stores a plurality of pieces of data on the predicted generation amount of each wind turbine or each wind turbine according to the wind direction and wind velocity information. The predicted power generation amount of the wind power generation plant differs depending on the wind direction and the wind speed information, and the plurality of data is the measured value of the power generation amount when the actual wind speed and wind speed are applied.

그리고, 예측 정보 서버(110)는 실시간 풍향 및 풍속 정보를 요청하고, 전송받기 위하여 기상정보 제공 서버(120)와 네트워크로 연결된다. 기상정보 제공 서버(120)는 기상청 서버와 같이 기상에 관련된 정보를 제공하는 서버를 의미한다.The prediction information server 110 requests the real-time direction and wind speed information, and is connected to the weather information providing server 120 via the network in order to receive the real-time direction information and the wind speed information. The weather information providing server 120 refers to a server that provides weather related information such as a weather station server.

또한, 예측 정보 서버(110)는 예측 발전량 등을 시각화하기 위하여, 시각화 서버(130)와 네트워크로 연결된다.
In addition, the prediction information server 110 is connected to the visualization server 130 via a network in order to visualize the predicted generation amount and the like.

구체적인 풍력 예측 발전량 시각화 방법은 다음과 같다. The method of visualizing the amount of wind power forecast is as follows.

우선, 풍향 및 풍속 정보에 따른 각각의 풍력 발전기 또는 각각의 풍력 발전 단지의 예측 발전량에 대한 복수의 데이터를 저장하고 있는 예측 정보 서버(110)에서 정해진 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지 위치의 실시간 풍향 및 풍속 정보를 요청한다.(①) First, the real-time wind direction and wind speed of the wind turbine or the wind turbine site determined by the prediction information server 110 storing a plurality of data on the predicted generation amount of each wind turbine or each wind turbine according to wind direction and wind velocity information Request information (①)

본 발명에서는 기상 정보로서 풍향 및 풍속 정보를 제시하였으나, 보다 세부적으로는 온도, 습도 등의 인자도 고려될 수 있다.
In the present invention, wind direction and wind speed information are provided as weather information, but factors such as temperature and humidity can be considered in more detail.

다음으로, 예측 정보 서버(110)와 네트워크로 연결된 기상정보 제공 서버(120)에서, 상기의 예측 정보 서버(110)에서 요청한 실시간 풍향 및 풍속 정보 요청에 응답하여, 해당 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지 위치의 실시간 풍향 및 풍속 정보를 제공한다.(②)
Next, in response to the real-time wind direction and wind speed information request requested by the prediction information server 110, the weather information providing server 120 connected to the prediction information server 110 via the network, And real-time wind direction and wind speed information of (2)

다음으로, 예측 정보 서버(110)에서, 제공받은 실시간 풍향 및 풍속 정보에 대응하는 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지의 예측 발전량을 도출하여 네트워크로 연결된 시각화 서버로 전송한다.(③)Next, the predictive power generation amount of the wind turbine or wind turbine corresponding to the provided real-time wind direction and wind velocity information is derived from the predictive information server 110 and transmitted to the visualization server connected to the network.

이때, 도 2에 도시된 예와 같이, 예측 정보 서버(110)는 예측 발전량과 함께 기상정보 제공 서버(120)로부터 수신한 풍향 및 풍속 정보를 함께 제공할 수 있다.(④)2, the prediction information server 110 may provide wind direction and wind speed information received from the weather information providing server 120 together with the predicted power generation amount. (4) As shown in FIG. 2,

또한, 예측 정보 서버(110)는 풍력 발전기 또는 풍력 발전단지의 실제 발전량을 추가로 전송할 수 있다. 이를 통하여 예측 발전량의 정확도를 알 수 있으며, 풍력 발전기가 정상적으로 동작하고 있는지 여부도 확인 가능하다. 도 3에 특정 기간 동안의 예측 발전량과 실제 발전량의 예를 나타내었다. In addition, the prediction information server 110 may further transmit the actual power generation amount of the wind power generator or the wind power generator complex. Through this, it is possible to know the accuracy of the predicted power generation amount and to check whether the wind power generator is operating normally. FIG. 3 shows an example of the predicted power generation amount and the actual power generation power for a specific period.

또한, 예측 정보 서버(110)는 일정 기간의 풍향 및 풍속 정보에 대응하는 예측 풍향 및 풍속 데이터를 더 포함하여, 정해진 시간 경과 후의 예측 발전량을 추가로 전송할 수 있다. 시간별 혹은 계절별 풍향 및 풍속 변화 패턴을 통하여, 1시간 후, 4시간 후, 24시간 후 등과 같은 미래의 풍향 및 풍속 패턴을 예측할 수 있다.In addition, the prediction information server 110 may further include predicted wind direction and wind speed data corresponding to the wind direction and wind speed information for a predetermined period, and may further transmit the predicted generation amount after a predetermined time elapse. Future wind direction and wind speed patterns such as 1 hour, 4 hours, 24 hours, etc. can be predicted through time or seasonal wind direction and wind speed change patterns.

도 4는 특정 기간 동안의 풍향/풍속 데이터 및 예측 풍향/풍속 데이터 예를 나타낸 것으로, 2014년 4월 1일부터 2014년 4월 6일까지는 실제의 풍향/풍속 데이터를 나타내고, 2014년 4월 8일의 경우 예측 풍향/풍속 데이터를 나타낸 것이다. 이를 통하여, 현재의 풍향 및 풍속에 의거한 예측 발전량뿐만 아니라 일정시간 경과 후 예측 발전량도 도출 가능하다.
FIG. 4 shows an example of the wind direction / wind speed data and the predicted wind direction / wind speed data for a specific period. Actual wind direction / wind speed data is shown from April 1, 2014 to April 6, 2014, The predicted wind direction / wind speed data is shown. In this way, not only the predicted power generation amount based on the current wind direction and wind speed but also the predicted power generation amount after a certain time can be derived.

다음으로, 시각화 서버(130)에서 상기 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지의 예측 발전량을 시각화하여 사용자가 식별할 수 있도록 한다. Next, the visualization server 130 visualizes the predicted power generation amount of the wind power generator or the wind power generator to identify the user.

이를 통하여, 전력거래소 등의 사용자가 전력 수급 계획 등을 쉽게 수립할 수 있다. Through this, it is possible for a user such as a power exchange to easily establish a power supply plan and the like.

이때, 시각화 서버(130)는 도 2에 도시된 예와 같이, GIS(geographic information system) 기반의 지도 상에 예측 발전량을 시각화할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 예와 같이, 실제 풍력 발전 단지 및 풍력 발전기가 GIS 기반의 지도 상에 표시되고, 풍향/풍속 정보를 바탕으로 풍력 발전 단지 및 특정 풍력 발전기의 예측 발전량이 가시화되어 제공될 수 있다.
At this time, the visualization server 130 can visualize the predicted generation amount on a map based on a geographic information system (GIS), as shown in the example shown in FIG. For example, as in the example shown in Fig. 2, the actual wind farm and the wind turbine are displayed on a map based on the GIS, and the predicted power generation amount of the wind turbine and the wind turbine is visualized based on the wind direction / Can be provided.

본 발명에 따르면, 풍향 및 풍속에 따른 풍력발전기 또는 풍력 발전 단지의 실제 측정 발전량 정보를 취득하여 데이터베이스 구축하고, 이를 통하여 풍향 및 풍속에 따른 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지 예측 발전량을 산출할 수 있어, 전력거래소의 전력 수급 계획 등과 같은 용도로 활용될 수 있다. .
According to the present invention, the actual measured power generation amount information of the wind power generator or the wind power generation complex according to the wind direction and the wind speed can be acquired and a database can be constructed, and the predicted power generation amount of the wind power generator or wind power generation complex can be calculated according to the wind direction and wind speed, And the electricity supply and demand plan of the exchange. .

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
While the invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Such changes and modifications are intended to fall within the scope of the present invention unless they depart from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

110 : 예측 정보 서버
120 : 기상정보 제공 서버
130 : 시각화 서버110: prediction information server
120: weather information providing server
130: Visualization server

Claims (5)

(a) 풍향 및 풍속 정보에 따른 각각의 풍력 발전기 또는 각각의 풍력 발전 단지의 예측 발전량에 대한 복수의 데이터를 저장하고 있는 예측 정보 서버에서 정해진 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지 위치의 실시간 풍향 및 풍속 정보를 요청하는 단계;
(b) 상기 예측 정보 서버와 네트워크로 연결된 기상정보 제공 서버에서 상기 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지 위치의 실시간 풍향 및 풍속 정보를 제공하는 단계;
(c) 상기 예측 정보 서버에서, 제공받은 실시간 풍향 및 풍속 정보에 대응하는 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지의 예측 발전량을 도출하여 네트워크로 연결된 시각화 서버로 전송하는 단계; 및
(d) 상기 시각화 서버에서 상기 풍력 발전기 또는 풍력 발전 단지의 예측 발전량을 시각화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 예측 발전량 시각화 방법.
(a) real-time wind direction and wind velocity information of a wind turbine or a wind turbine site determined by a prediction information server storing a plurality of data on the predicted generation amount of each wind turbine or each wind turbine according to wind direction and wind speed information Requesting;
(b) providing real-time wind direction and wind velocity information of the position of the wind power generator or the wind farm at a weather information providing server connected to the prediction information server via a network;
(c) deriving a predicted power generation amount of the wind turbine or the wind turbine corresponding to the provided real-time wind direction and wind speed information in the prediction information server, and transmitting the predicted power generation amount to a visualization server connected to the network; And
(d) visualizing the predicted power generation amount of the wind power generator or the wind power generation complex in the visualization server.
제1항에 있어서,
상기 시각화 서버는 GIS(geographic information system) 기반의 지도 상에 상기 예측 발전량을 시각화하는 것을 특징으로 하는 풍력 예측 발전량 시각화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the visualization server visualizes the predicted power generation amount on a map based on a geographic information system (GIS).
제1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 예측 정보 서버는 상기 예측 발전량과 함께 풍향 및 풍속 정보를 함께 제공하는 것을 특징으로 하는 풍력 예측 발전량 시각화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein, in the step (c), the prediction information server provides wind direction and wind speed information together with the predicted generation amount.
제1항에 있어서,
상기 예측 정보 서버는 일정 기간의 풍향 및 풍속 정보에 대응하는 예측 풍향 및 풍속 데이터를 더 포함하여, 상기 (c) 단계에서, 정해진 시간 경과 후의 예측 발전량을 추가로 전송하는 것을 특징으로 하는 풍력 예측 발전량 시각화 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the prediction information server further includes predicted wind direction and wind speed data corresponding to the wind direction and wind speed information for a predetermined period and further transmits the predicted generation amount after the predetermined time elapses in the step (c) Visualization method.
제1항에 있어서,
상기 예측 정보 서버는 상기 풍력 발전기 또는 풍력 발전단지의 실제 발전량을 추가로 전송하는 것을 특징으로 하는 풍력 예측 발전량 시각화 방법. The method according to claim 1,
Wherein the prediction information server further transmits the actual power generation amount of the wind power generator or the wind power generation complex.
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