KR20160127918A - 풍력발전량 급상승 예측 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력발전량의 급상승을 실시간으로 예측하기 위한 시스템 및 방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 향후 일정 시간까지의 단위 시간별 램프레이트를 예측하는 램프레이트예측부와 기압정보와 풍력단지의 출력값을 이용하여 램프레이트 보정값을 산정하는 보정값산정부와 상기 보정값산정부에서 산정된 보정값을 상기 램프레이트예측부에 예측된 램프레이트에 반영하여 램프정보를 생성하는 램프정보생성부를 포함하여, 풍력 발전량 급상승을 정확하게 예측할 수 있고, 예측 선행시간을 연장할 수 있으며, 사용자는 용이하게 발전량 급상승을 파악하여 대처할 수 있는 풍력발전량 급상승 예측 시스템 및 방법에 대한 것이다.

Description

풍력발전량 급상승 예측 시스템 및 방법{System and method for predicting wind power ramp}
본 발명은 풍력발전량의 급상승을 실시간으로 예측하기 위한 시스템 및 방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 향후 일정 시간까지의 단위 시간별 램프레이트를 예측하는 램프레이트예측부와 기압정보와 풍력단지의 출력값을 이용하여 램프레이트 보정값을 산정하는 보정값산정부와 상기 보정값산정부에서 산정된 보정값을 상기 램프레이트예측부에 예측된 램프레이트에 반영하여 램프정보를 생성하는 램프정보생성부를 포함하여, 풍력 발전량 급상승을 정확하게 예측할 수 있고, 예측 선행시간을 연장할 수 있으며, 사용자는 용이하게 발전량 급상승을 파악하여 대처할 수 있는 풍력발전량 급상승 예측 시스템 및 방법에 대한 것이다.
최근에는 자원의 고갈 문제 및 화석 연료 사용으로 인해 발생하는 환경오염, 온실효과 등의 문제로 인해 풍력, 조력, 태양열 등을 이용한 친환경 재생에너지에 대한 연구와 개발이 널리 이루어지고 있다. 재생에너지의 한 종류인 풍력은 무공해 에너지원으로써 태양열, 조력 등의 다른 재생에너지에 비해 경제성을 뛰어난 장점을 가지고 있다. 풍력은 위와 같은 장점을 가지나 자연적 조건에 따라 일정하게 유지되지 않는 단점을 가지는데, 전력계통을 운영할 때 풍력이 급격히 변할 경우 전력망이 불안정해지기 때문에 풍력 발전량을 미리 예측하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 일 예로 하기의 특허문헌처럼 출력자료 또는/및 풍속 자료를 이용하여 풍력발전 장치의 발전량을 미리 예측하고 있다.
<특허문헌>
특허공개공보 제10-2012-0007783호(2012. 01. 25. 공개) "풍력발전장치의 발전량 예측방법"
하지만, 종래의 발전량 예측방법은 일반적인 환경에서는 풍력 발전량의 예측 정확도가 높으나, 시간에 따라 풍속이 매우 급격히 변할 때 풍력 발전기의 출력이 급격히 증가 또는 감소하는 것을 의미하는 Wind power ramp 현상을 정확하게 예측할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 풍력 발전량 급상승(Ramp)을 야기하는 기상 현상을 고려하여 예측된 풍력 발전량을 보정하므로, 풍력 발전량 급상승을 정확하게 예측할 수 있는 풍력발전량 급상승 예측 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 풍속이 급변할 가능성이 있는 기압 차이를 이용하여 풍력 발전량 급상승을 예측하므로, 예측 선행시간을 연장할 수 있는 풍력발전량 급상승 예측 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 발전량 급상승의 발생 여부 및 종류를 제공하므로, 사용자는 용이하게 발전량 급상승을 파악하여 대처할 수 있는 풍력발전량 급상승 예측 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측 시스템은 예측범위시간까지의 단위 시간별 램프레이트를 예측하는 램프레이트예측부와, 실측 기압정보와 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 램프레이트 보정값을 산정하는 보정값산정부와, 상기 보정값산정부에서 산정된 보정값을 상기 램프레이트예측부에서 예측된 램프레이트에 반영하여 램프정보를 생성하는 램프정보생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측 시스템에 있어서 상기 보정값산정부는 실측 기압정보를 이용하여 현재를 기준으로 과거의 일정 시점까지 단위 시간별 기압경도를 생성하는 기압경도생성모듈과, 상기 기압경도생성모듈에서 생성된 기압경도와 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 예측범위시간까지 단위시간별 램프의 발생 유무를 산정하는 램프발생판별모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측 시스템에 있어서 상기 보정값산정부는 상기 램프발생판별모듈에서 판정된 램프발생 유무, 상기 램프레이트예측부에서 예측된 램프레이트, 예측된 풍속 및 풍향을 이용하여 램프레이트 보정값을 산정하는 보정값생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측 시스템에 있어서 상기 램프발생판별모듈은 풍력단지의 실측 출력값과 기압경도를 변수로 하는 판별 함수를 이용하여 램프의 발생 유무를 산정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측 시스템에 있어서 상기 램프정보생성부는 상기 보정값산정부에서 산정된 램프레이트 보정값을 상기 램프레이트예측부에 예측된 램프레이트에 반영하여 예측범위시간까지 시간간격별 최종 램프레이트를 산정하는 램프레이트수정모듈과, 상기 램프레이트수정모듈에서 산정된 최종 램프레이트를 이용하여 예측범위시간까지 단위시간별 램프정보를 생성하는 램프정보산정모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측 시스템에 있어서 상기 램프정보는 램프발생여부, 램프발생시의 램프 종류를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측 시스템에 있어서 상기 램프발생여부는 │최종 ramp rate│/풍력단지 설비용량×100의 값이 20보다 크면 램프가 발생한 것으로 판별하고 이 조건에 만족하지 않으며 램프가 발생하지 않은 것으로 보며, 램프가 발생한 것으로 판별한 경우 최종 램프레이트가 0보다 크면 상향 램프가 발생한 것으로 0보다 적으면 하향 램프가 발생한 것으로 판별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측 시스템에 있어서 상기 램프레이트예측부는 수집된 환경정보를 이용하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지에 유입되는 바람의 풍속 및 풍향을 예측하는 풍속풍향예측모듈과, 상기 풍속풍향예측모듈에서 예측된 풍속 및 풍향을 이용하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지의 출력값을 예측하는 풍력출력예측모듈과, 상기 풍력출력예측모듈에서 예측된 풍력단지의 출력값을 이용하여 예측범위시간까지의 단위 시간별 램프레이트를 예측하는 램프레이트산정모듈을 포함하며, 상기 풍속풍향예측모듈은 가상수치 예보모듈인 WRF에 대해 시간지연 양상블 기법을 이용하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지에 유입되는 바람의 풍속 및 풍향을 예측하게 되며, 상기 풍력출력예측모듈은 상기 풍속풍향예측모듈에서 예측된 풍속 및 풍향을 이용하여 풍력단지의 각 터빈별 허브 높이의 풍속을 추정하는 풍속추정모듈과, 상기 풍속추정모듈에서 추정된 풍속을 이용하여 각 터빈별 출력값을 산정하는 개별출력산정모듈과, 상기 개별출력산정모듈에서 산정된 각 터빈별 출력값을 합산하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지의 출력값을 생성하는 출력값생성모듈을 포함하고, 상기 개별출력산정모듈에서 각 터빈별 출력값을 산정하는 방법은 터빈의 풍속별 출력값을 곡선으로 나타내는 파워커브를 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측 방법에 있어서 수집된 환경정보를 이용하여 예측범위시간까지의 단위 시간별 램프레이트를 예측하는 램프레이트예측단계와, 수집된 실측 기압정보와 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 램프레이트 보정값을 산정하는 보정값산정단계)와, 상기 보정값산정단계에서 산정된 보정값을 상기 램프레이트예측단계에 예측된 램프레이트에 반영하여 램프정보를 생성하고 단말기에 디스플레이하는 램프정보생성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측 방법에 있어서 상기 보정값산정단계는 수집된 실측 기압정보를 이용하여 현재를 기준으로 과거의 일정 시점까지 단위 시간별 기압경도를 생성하는 기압경도생성단계와, 상기 기압경도생성단계에서 생성된 기압경도와 수집한 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 예측범위시간까지 단위시간별 램프의 발생 유무를 산정하는 램프발생판별단계와, 상기 램프발생판별단계에서 판정된 램프발생 유무, 상기 램프레이트예측단계에서 예측된 램프레이트, (예측시간(T)-단위시간)시간의 풍속 및 풍향을 고려하여 램프레이트 보정값을 산정하는 보정값생성단계를 포함하며, 상기 램프정보생성단계는 상기 보정값산정단계에서 산정된 램프레이트 보정값을 상기 램프레이트예측단계에 예측된 램프레이트에 반영하여 예측범위시간까지 시간간격별 최종 램프레이트를 산정하는 램프레이트수정단계와, 상기 램프레이트수정단계에서 산정된 최종 램프레이트를 이용하여 예측범위시간까지 단위시간별 램프정보를 생성하는 램프정보산정단계와, 예측범위시간까지 단위시간별 상기 램프레이트수정단계에서 산정된 최종 램프레이트 및 상기 램프정보산정단계에 생성된 램프발생여부, 램프 종류를 단말기에 디스플레이하는 램프정보제공단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 풍력 발전량 급상승(Ramp)을 야기하는 기상 현상을 고려하여 예측된 풍력 발전량을 보정하므로, 풍력 발전량 급상승을 정확하게 예측할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 풍속이 급변할 가능성이 있는 기압 차이를 이용하여 풍력 발전량 급상승을 예측하므로, 예측 선행시간을 연장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 발전량 급상승의 발생 여부 및 종류를 제공하므로, 사용자는 용이하게 발전량 급상승을 파악하여 대처할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측 시스템의 구성도.
도 2는 도 1의 램프레이트예측부의 세부구성을 나타내는 블럭도.
도 3은 도 1의 보정값산정부의 세부구성을 나타내는 블럭도.
도 4는 도 1의 램프정보생성부의 세부구성을 나타내는 블럭도.
도 5는 도 1의 저장부의 세부구성을 나타내는 블럭도.
도 6은 도 3의 보정값생성모듈의 램프레이트 보정값을 산정하는 방법을 설명하기 위한 참고도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 시스템을 이용하여 풍력발전량 급상승을 예측하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 8은 도 3의 보정값생성모듈의 램프레이트 보정값을 산정시 이용되는 1시간 선행 예측의 보정값 데이터 테이블을 나타내는 도표.
이하에서는 본 발명에 따른 풍력발전량 급상승 예측 시스템 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 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 의미하며, 또한 명세서에 기재된 "...부, ...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측 시스템의 구성도이며, 도 2는 도 1의 램프레이트예측부의 세부구성을 나타내는 블럭도이고, 도 3은 도 1의 보정값산정부의 세부구성을 나타내는 블럭도이며, 도 4는 도 1의 램프정보생성부의 세부구성을 나타내는 블럭도이고, 도 5는 도 1의 저장부의 세부구성을 나타내는 블럭도이며, 도 6은 도 3의 보정값생성모듈의 램프레이트 보정값을 산정하는 방법을 설명하기 위한 참고도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 예측 시스템을 이용하여 풍력발전량 급상승을 예측하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 8은 도 3의 보정값생성모듈의 램프레이트 보정값을 산정시 이용되는 1시간 선행 예측의 보정값 데이터 테이블을 나타내는 도표이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전량 급상승 예측시스템을 도 1 내지 6을 참조하여 설명하면, 상기 풍력발전량 급상승 예측시스템(100)은 정보제공시스템(200) 및 출력값제공시스템(300)으로부터 정보를 수집하고 상기 예측시스템(100)에서 산정된 램프정보를 단말기(400)에 제공하는 송수신부(11)와, 상기 송수신부(11)에서 수집된 환경정보를 이용하여 향후 일정 시간(이하, '예측범위시간'이라 함)까지의 단위 시간별 풍력 발전량 변화량(이하, '램프레이트(ramp rate)'라 함)을 예측하는 램프레이트예측부(12)와, 상기 송수신부(11)에서 수집된 실측 기압정보와 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 램프레이트 보정값을 산정하는 보정값산정부(13)와, 상기 보정값산정부(13)에서 산정된 보정값을 상기 램프레이트예측부(12)에 예측된 램프레이트에 반영하여 램프정보를 생성하는 램프정보생성부(14)와, 상기 예측시스템(100)에서 사용, 생성, 교환되는 정보를 저장하는 저장부(15)와, 상기 예측시스템(100)의 전체적인 제어를 수행하는 제어부(16) 등을 포함하여, 풍력 발전량 급상승(Wind power ramp)을 정확하게 예측할 수 있는 특징이 있다.
상기 송수신부(11)는 정보제공시스템(200) 및 출력값제공시스템(300)으로부터 정보를 수집하고 상기 예측시스템(100)에서 산정된 램프정보를 단말기(400)에 제공한다. 상기 정보제공시스템(200)은 기압, 풍속, 풍향, 온도, 습도 등의 기상정보, 지형정보 등으로 이루어진 환경정보를 실측하여 제공하는 구성으로, 예컨대 각종 기상정보 및 지형정보를 센싱할 수 있는 센싱장치, 공적으로 기상정보 등을 제공하는 기상청 서버 등이 사용될 수 있다. 상기 송수신부(11)는 상기 정보제공시스템(200)으로부터 기압정보를 수집시, 풍력단지의 기압 및 풍력단지와 일정 거리(예컨대, 100km) 내의 지역에 위치하는 수집 가능한 단위 지점의 기압을 수집하고, 현재를 기준으로 과거의 일정 시점(예컨대, 과거 5시간)까지 단위 시간(예컨대, 1시간)별 기압을 수집하게 된다. 상기 출력값제공시스템(300)은 램프정보를 제공하고자 하는 해당 풍력단지의 발전량(출력값)을 실시간으로 실측하여 제공하는 구성이며, 상기 단말기(400)는 상기 예측시스템에서 제공하는 램프정보를 수신하여 디스플레이하는 구성으로, PC, 스마트폰, 태블릿PC 등의 정보를 디스플레이할 수 있는 다양한 전자기기가 사용될 수 있다.
상기 램프레이트예측부(12)는 상기 송수신부(11)에서 수집된 환경정보를 이용하여 향후 일정 시간(이하, '예측범위시간(예컨대, 향후 6시간)'이라 함)까지의 단위 시간(예컨대, 1시간)별 풍력 발전량 변화량(이하, '램프레이트(ramp rate)'라 함)을 예측하는 구성으로, 풍속풍향예측모듈(121), 풍력출력예측모듈(122), 램프레이트산정모듈(123) 등을 포함한다.
상기 풍속풍향예측모듈(121)은 상기 송수신부(11)에서 수집된 환경정보를 이용하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지에 유입되는 바람의 풍속 및 풍향을 예측하는 구성으로, 수집된 환경정보를 이용하여 풍속 및 풍향을 예측하는 기존의 기상수치 예보모듈이 사용될 수 있으며, 일 예로 3차원 수치모듈인 WRF(Weather Research Forecasting)의 가상수치 예보모듈을 시간 차이를 두고 수행하여 어떤 특정한 시간대에 2개 이상의 기상수치 예보모듈의 풍속 및 풍향에 대한 예측값이 생성되도록 하고 이 값들에 가중치를 두어 최종 예측값을 생성하는 시간지연 앙상블 기법이 사용되게 된다. 즉, 상기 풍속풍향예측모듈(121)은 가상수치 예보모듈인 WRF에 대해 시간지연 양상블 기법을 이용하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지에 유입되는 바람의 풍속 및 풍향을 예측하게 된다.
상기 풍력출력예측모듈(122)은 상기 풍속풍향예측모듈(121)에서 예측된 풍속 및 풍향을 이용하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지의 발전량(출력값)을 예측하는 구성으로, 상기 풍속풍향예측모듈(121)에서 예측된 풍속 및 풍향을 이용하여 풍력단지의 각 터빈별 허브 높이의 풍속을 추정하는 풍속추정모듈(122a)과, 상기 풍속추정모듈(122a)에서 추정된 풍속을 이용하여 각 터빈별 발전량(출력값)을 산정하는 개별출력산정모듈(122b)과, 상기 개별출력산정모듈(122b)에 산정된 각 터빈별 출력값을 합산하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지의 출력값을 생성하는 출력값생성모듈(122c) 등을 포함한다. 상기 개별출력산정모듈(122b)에서 각 터빈별 출력값을 산정하는 방법은 이론식을 적용하거나 파워커브를 이용하는 등의 다양한 방법이 사용될 수 있으며, 일 예로 터빈의 풍속별 출력값을 곡선으로 나타내며 터빈 제조사에서 제공하는 기본적인 성능 자료인 파워커브를 이용하여 각 터빈별 출력값을 산정할 수 있다.
상기 램프레이트산정모듈(123)은 상기 풍력출력예측모듈(122)에서 예측된 풍력단지의 출력값을 이용하여 예측범위시간까지의 단위 시간별 램프레이트를 예측하는 구성으로, 예컨대 상기 램프레이트는 하기의 수학식 1에 의해서 산정되게 되며, 렘프레이트가 0보다 크면 출력이 증감함을 나타내고, 0보다 작으면 출력이 감소하는 것을 의미한다.
[수학식 1]
Ramp rate=(예측시간)의 출력값(kW)-(예측시간-단위시간)의 출력값(kW)
상기 보정값산정부(13)는 상기 송수신부(11)에서 수집된 실시간 실측 기압정보와 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 램프레이트 보정값을 산정하는 구성으로, 기압경도생성모듈(131), 램프발생판별모듈(132), 보정값생성모듈(133) 등을 포함한다.
상기 기압경도생성모듈(131)은 상기 송수신부(11)에서 수집된 실측 기압정보를 이용하여 현재를 기준으로 과거의 일정 시점(예컨대, 과거 5시간)까지 단위 시간(예컨대, 1시간)별 기압경도를 생성하는 구성으로, 하기의 수학식 2에 의해서 산정되게 된다.
[수학식 2]
기압 경도=│기압 경도 A│+│기압 경도 B│+│기압 경도 C│···
(여기서, 기압 경도 A= 인근 A 지점의 기압-풍력단지기압(풍력단지의 실측자료가 없는 경우 가장 인접한 지역의 실측자료), 기압 경도 B= 인근 B 지점의 기압-풍력단지기압(풍력단지의 실측자료가 없는 경우 가장 인접한 지역의 실측자료)···)
상기 램프발생판별모듈(132)은 상기 기압경도생성모듈(131)에서 생성된 기압경도와 상기 송수신부(11)에서 수집한 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 예측범위시간까지 단위시간별 램프(Ramp)의 발생 유무를 산정하는 구성으로, 예컨대 상기 램프발생판별모듈(132)은 풍력단지의 실측 출력값과 기압경도를 변수로 하는 판별 함수를 이용하여 램프의 발생 유무를 산정하게 된다. 상기 판별함수를 이용하여 램프의 발생 유무를 산정하는 방법은 하기에서 자세히 설명하기로 한다.
상기 보정값생성모듈(133)은 상기 램프발생판별모듈(132)에서 판정된 램프발생 유무, 상기 램프레이트예측부(12)에서 예측된 램프레이트, (예측시간(T)-단위시간)시간의 풍속 및 풍향을 고려하여 램프레이트 보정값을 산정한다. 상기 램프레이트 보정값은 도 6에 도시된 바와 같은 카테고리로 과거 특정 기간을 대상으로 예측값과 실측값을 비교하여 기설정된 데이터를 이용하여 결정되게 되는데, 상기 데이터를 이용하여 보정값을 산정하는 방법은 하기에서 자세히 설명하기로 한다. 상기 예측시스템은 풍속의 급변을 야기하는 기압 차이를 이용하여 풍력 발전량 급상승을 예측하므로, 예측 선행시간을 연장할 수 있는 특징이 있다.
상기 램프정보생성성부(14)는 상기 보정값산정부(13)에서 산정된 램프레이트 보정값을 상기 램프레이트예측부(12)에서 예측된 램프레이트에 반영하여 램프정보를 생성하는 구성으로, 램프레이트수정모듈(141), 램프정보산정모듈(142), 램프정보제공모듈(143) 등을 포함한다.
상기 램프레이트수정모듈(141)은 상기 보정값산정부(13)에서 산정된 램프레이트 보정값을 상기 램프레이트예측부(12)에 예측된 램프레이트에 반영하여 예측범위시간까지 시간간격별 최종 램프레이트를 산정하는 구성으로, 예컨대 최종 램프레이트의 산정을 하기의 수학식 3에 의해 행하여지게 된다.
[수학식 3]
최종 ramp rate=램프레이트예측부에서 예측된 ramp rate+보정값산정부에 산정된 램프레이트 보정값
상기 램프정보산정모듈(142)은 상기 램프레이트수정모듈(141)에서 산정된 최종 램프레이트를 이용하여 예측범위시간까지 단위시간별 램프정보를 생성하는 구성으로, 상기 램프정보는 램프발생여부, 램프발생시의 램프 종류 등을 포함한다. 예컨대 램프의 발생 여부는 │최종 ramp rate│/풍력단지 설비용량×100의 값이 20보다 크면 램프가 발생한 것으로 판별하고 이 조건에 만족하지 않으며 램프가 발생하지 않은 것으로 보며, 램프가 발생한 것으로 판별한 경우 최종 램프레이트가 0보다 크면 상향 램프(upward ramp)가 발생한 것으로 0보다 적으면 하향 램프(downward ramp)가 발생함을 의미한다.
상기 램프정보제공모듈(143)은 예측범위시간까지 단위시간별 상기 램프레이트수정모듈(141)에서 산정된 최종 램프레이트 및 상기 램프정보산정모듈(142)에 생성된 램프발생여부, 램프 종류를 상기 송수신부(11)를 통해 상기 단말기(400)에 디스플레이하게 된다. 상기단말기(400)를 통해 최종 램프레이트, 램프발생여부, 램프 종류를 실시간으로 확인하는 것이 가능하여, 사용자는 용이하게 발전량 급상승을 파악하여 대처할 수 있는 특징이 있다.
상기 저장부(15)는 상기 예측시스템(100)에서 사용, 생성, 교환되는 정보를 저장하는 구성으로, 램프레이트예측부(12), 보정값산정부(13), 램프정보생성부(14)의 작동에 필요한 정보를 저장하는 작동정보모듈(151)과, 상기 송수신부(11)에서 수집한 정보를 저장하는 수집정보모듈(152)와, 상기 램프레이트예측부(12), 보정값산정부(13), 램프정보생성부(14)에 생성된 정보를 저장하는 생성정보모듈(153) 등을 포함한다. 상기 제어부(16)는 상기 예측시스템(100)의 전체적인 제어를 수행한다.
상기와 같은 구성을 포함하는 풍력발전량 급상승 예측 시스템을 이용하여 풍력발전량 급상승 예측하는 방법을 도 1 내지 7을 참조하여 살펴보면, 풍력발전량 급상승 예측 방법은 송수신부(11)가 정보제공시스템(200) 및 출력값제공시스템(300)으로부터 정보를 수집하는 정보수집단계(S1)와, 램프레이트예측부(12)가 상기 정보수집단계(S1)에서 수집된 환경정보를 이용하여 예측범위시간까지의 단위 시간별 램프레이트를 예측하는 램프레이트예측단계(S2)와, 보정값산정부(13)가 상기 정보수집단계(S1)에서 수집된 실측 기압정보와 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 램프레이트 보정값을 산정하는 보정값산정단계(S3)와, 램프정보생성부(14)가 상기 보정값산정단계(S3)에서 산정된 보정값을 상기 램프레이트예측단계(S2)에 예측된 램프레이트에 반영하여 램프정보를 생성하고 단말기(400)에 디스플레이하는 램프정보생성단계(S4) 등을 포함한다. 하기에서 풍력발전량 급상승 예측 방법은 일 예를 통해 구체적으로 설명되는데, 현재시점에서 향후 6시간까지 예측범위시간으로 하고, 단위시간은 1시간으로 하고, 상기 정보수집단계(S1)에서 기압의 수집은 현재시점에서 과거 5시간까지 1시간 단위로 수집하게 된다.
상기 정보수집단계(S1)는 송수신부(11)가 정보제공시스템(200) 및 출력값제공시스템(300)으로부터 정보를 수집하는 단계로, 상기 정보제공시스템(200)으로부터 기압, 풍속, 풍향, 온도, 습도 등의 기상정보, 지형정보 등으로 이루어진 실측 환경정보를 수집하고, 상기 출력값제공시스템(300)으로부터 램프정보를 제공하고자 하는 해당 풍력단지의 실측 출력값을 수집한다. 예컨대 상기 정보수집단계(S1)에서 상기 송수신부(11)는 상기 정보제공시스템(200)으로부터 기압정보를 수집시, 풍력단지의 기압 및 풍력단지와 100km 내의 지역에 위치하는 수집 가능한 단위 지점의 기압을 수집하고, 현재를 기준으로 과거 5시간까지 1시간별 기압을 수집하게 된다.
상기 램프레이트예측단계(S2)는 램프레이트예측부(12)가 상기 정보수집단계(S1)에서 수집된 환경정보를 이용하여 예측범위시간까지의 단위 시간별 램프레이트를 예측하는 단계로, 풍속풍향예측단계(S21), 풍력출력예측단계(S22), 램프레이트산정단계(S23) 등을 포함한다.
상기 풍속풍향예측단계(S21)는 풍속풍향예측모듈(121)이 상기 정보수집단계(S1)에서 수집된 환경정보를 이용하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지에 유입되는 바람의 풍속 및 풍향을 예측하는 단계로, 수집된 환경정보를 이용하여 풍속 및 풍향을 예측하는 기존의 기상수치 예보모듈이 사용될 수 있으며, 일 예로 가상수치 예보모듈인 WRF에 대해 시간지연 양상블 기법을 이용하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지에 유입되는 바람의 풍속 및 풍향을 예측하게 된다.
상기 풍력출력예측단계(S22)는 풍력출력예측모듈(122)이 상기 풍속풍향예측단계(S21)에서 예측된 풍속 및 풍향을 이용하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지의 출력값을 예측하는 단계로, 상기 풍속추정모듈(112a)이 상기 풍속풍향예측단계(S21)에서 예측된 풍속 및 풍향을 이용하여 풍력단지의 각 터빈별 허브 높이의 풍속을 추정하는 풍속추정단계와, 개별출력산정모듈(122b)이 상기 풍속추정단계에서 추정된 풍속을 이용하여 각 터빈별 출력값을 산정하는 개별출력산정단계와, 출력값생성모듈(122c)이 상기 개별출력산정단계에 산정된 각 터빈별 출력값을 합산하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지의 출력값을 생성하는 출력값생성단계 등을 포함한다. 상기 개별출력산정단계에서 각 터빈별 출력값을 산정하는 방법은 이론식을 적용하거나 파워커브를 이용하는 등의 다양한 방법이 사용될 수 있으며, 일 예로 파워커브를 이용하여 각 터빈별 출력값을 산정할 수 있다.
상기 램프레이트산정단계(S23)은 상기 램프레이트산정모듈(123)이 상기 풍력출력예측단계(S22)에서 예측된 풍력단지의 출력값을 이용하여 예측범위시간까지의 단위 시간별 램프레이트를 예측하는 구성으로, 예컨대 상기 램프레이트는 상기의 수학식 1에 의해서 산정되게 되며, 렘프레이트가 0보다 크면 출력이 증감함을 나타내고, 0보다 작으면 출력이 감소하는 것을 의미한다. 표 1은 상기 램프레이트예측단계(S2)를 수행하여 얻은 데이터의 구체적인 예를 나타내는데, 표 1에는 풍속풍향예측단계(S21)에서 예측된 풍속 및 풍향, 풍력출력예측단계(S22)에서 예측된 풍력단지의 출력값, 램프레이트산정단계(S23)에서 예측된 램프레이트 등이 기재되어 있다.
구분 시간 비고 풍속 풍향 풍력단지의 출력값 램프레이트
현재시간
(실측값)
9 현재시간 5.5 231 355.7



예측값

10 1시간 선행 7.2 227 925.2 570
11 2시간 선행 7.8 231 796 -129
12 3시간 선행 9.9 228 1624.8 829
13 4시간 선행 9.2 231 1161.6 -463
14 5시간 선행 6.2 226 594.9 -567
15 6시간 선행 6.9 222 858.9 264
상기 보정값산정단계(S3)는 보정값산정부(13)가 상기 정보수집단계(S1)에서 수집된 실측 기압정보와 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 램프레이트 보정값을 산정하는 단계로, 기압경도생성단계(S31), 램프발생판별단계(S32), 보정값생성단계(S33) 등을 포함한다.
상기 기압경도생성단계(S31)는 상기 기압경도생성모듈(131)이 상기 정보수집단계(S1)에서 수집된 실측 기압정보를 이용하여 현재를 기준으로 과거의 일정 시점(예컨대, 과거 5시간)까지 단위 시간(예컨대, 1시간)별 기압경도를 생성하는 단계로, 예컨대 상기의 수학식 2에 의해서 산정되게 된다.
상기 램프발생판별단계(S32)는 상기 램프발생판별모듈(132)이 상기 기압경도생성단계(S31)에서 생성된 기압경도와 상기 정보수집단계(S1)에서 수집한 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 예측범위시간까지 단위시간별 램프(Ramp)의 발생 유무를 산정하는 단계로, 예컨대 상기 램프발생판별단계(S32)는 풍력단지의 실측 출력값과 기압경도를 변수로 하는 판별 함수를 이용하여 램프의 발생 유무를 산정하게 된다. 일 예의 상기 판별함수는 하기의 수학식 4와 같으며, 하기의 수학식 4에서 계수(A1, A2,···,B1, B2,···, C1, C2,···)는 해당 발전단지의 과거 출력값과 실측값을 토대로 통계분석(SPSS, SAS 등을 이용)을 통해 도출할 수 있고, 계수(A1, A2,···,B1, B2,···, C1, C2,···)는 램프발생과 램프미발생에 대해 각각의 값을 가지게 된다. 상기 램프발생판별단계(S32)에서는 램프발생과 램프미발생의 두 판별함수를 통해 계산된 값 중 더 큰 값을 가지는 분류에 해당한다고 판정하게 된다. 일 예의 램프판별 함수의 계수는 표 2와 같게 된다.
[수학식 4]
1) 1 시간 선행 예측 Ramp 판별 함수=A1×현재 출력값+B1×(│현재 기압 경도│+│1시간 전 기압 경도│+│2시간 전 기압 경도│+│3시간 전 기압 경도│+│4시간 전 기압 경도│+│5시간 전 기압 경도│)+C1
2) 2 시간 선행 예측 Ramp 판별 함수=A2×현재 출력값+B2×(│현재 기압 경도│+│1시간 전 기압 경도│+│2시간 전 기압 경도│+│3시간 전 기압 경도│+│4시간 전 기압 경도│)+C2
3) 3 시간 선행 예측 Ramp 판별 함수=A3×현재 출력값+B3×(│현재 기압 경도│+│1시간 전 기압 경도│+│2시간 전 기압 경도│+│3시간 전 기압 경도│)+C3
4) 4 시간 선행 예측 Ramp 판별 함수=A4×현재 출력값+B4×(│현재 기압 경도│+│1시간 전 기압 경도│+│2시간 전 기압 경도│)+C4
5) 5 시간 선행 예측 Ramp 판별 함수=A5×현재 출력값+B5×(│현재 기압 경도│+│1시간 전 기압 경도│)+C5
6) 6 시간 선행 예측 Ramp 판별 함수=A6×현재 출력값+B6×(│현재 기압 경도│)+C6
Ramp 판별함수 계수 현재출력
(A)
기압경도
(B)
상수
(C)
1시간 선행 예측
Ramp ○ 0.001 0.221 -4.812
Ramp X 0.001 0.179 -2.01
2시간 선행 예측
Ramp ○ 0.001 0.204 -3.047
Ramp X 0.001 0.192 -1.94
3시간 선행 예측
Ramp ○ 0.001 0.27 -2.842
Ramp X 0.001 0.221 -1.884
4시간 선행 예측
Ramp ○ 0.001 0.288 -3.241
Ramp X 0.001 0.265 -1.809
5시간 선행 예측
Ramp ○ 0.001 0.401 -3.891
Ramp X 0.001 0.341 -1.715
6시간 선행 예측 Ramp ○ 0.001 0.552 -3.639
Ramp X 0.001 0.495 -1.554
상기 보정값생성단계(S33)는 상기 보정값생성모듈(133)이 상기 램프발생판별단계(S32)에서 판정된 램프발생 유무, 상기 램프레이트예측단계(S2)에서 예측된 램프레이트(1차 예측값), (예측시간(T)-단위시간)시간의 풍속 및 풍향을 고려하여 램프레이트 보정값을 산정한다. 상기 램프레이트 보정값은 도 6에 도시된 바와 같은 카테고리로 과거 특정 기간을 대상으로 예측값과 실측값을 비교하여 기설정된 데이터를 이용하여 결정되게 되는데, 도 8은 예측값과 실측값을 비교하여 기설정된 1시간 선행 예측의 보정값 데이터 테이블의 일 예를 나타낸다. 도시하지 않았지만, 2 내지 6시간 각각의 선행 예측 보정값 역시 예측값과 실측값을 비교하여 기설정된 데이터 테이블을 이용하여 구해지게 된다. 표 3은 상기 보정값산정단계(S3)를 수행하여 얻은 데이터의 구체적인 예를 나타내는데, 표 3에는 기압경도생성단계(S31)에서 생성된 기압경도, 램프발생판별단계(S32)에서 판별된 램프발생여부, 보정값생성단계(S33)에서 생성된 램프레이트 보정값이 기재되어 있다.
기압경도(hPa) 램프판별함수
출력단지 지점A 지점B 지점C 지점D 기압경도A 기압경도B 기압경도C 기압경도D 기압경도 램프발생 램프미발생 램프발생가능성 ramp rate 보정값
5시간전 실측 1025 1027 1027 1022 1024 1.7 1.9 2.6 1.1 7.3
4시간전 실측 1025 1028 1029 1021 1023 2.6 3.2 3.9 2.0 11.7
3시간전 실측 1026 1029 1030 1022 1024 3.1 3.5 4.6 2.1 13.4
2시간전 실측 1026 1030 1030 1021 1024 3.7 3.9 5.6 2.2 15.4
1시간전 실측 1027 1032 1031 1022 1023 5.4 4.4 4.6 3.6 18.0
현재실측 1026 1033 1031 1021 1022 7.1 5.1 4.9 3.9 21.0
1시간 선행 예측 14.717 13.875 램프발생 35.20
2시간 선행예측 13.521 13.674 램프미발생 4.06
3시간선행예측 15.804 13.442 램프발생 12.53
4시간선행예측 12.778 12.959 램프미발생 9057
5시간선행예측 12.104 11.940 램프발생 40.79
6시간선행예측 8.309 9.197 램프미발생 3.98
상기 램프정보생성단계(S4)는 램프정보생성부(14)가 상기 보정값산정단계(S3)에서 산정된 보정값을 상기 램프레이트예측단계(S2)에 예측된 램프레이트에 반영하여 램프정보를 생성하고 단말기(400)에 디스플레이하는 단계로, 램프레이트수정단계(S41), 램프정보산정단계(S42), 램프정보제공단계(S43) 등을 포함한다.
상기 램프레이트수정단계(S41)는 램프레이트수정모듈(141)이 상기 보정값산정단계(S3)에서 산정된 램프레이트 보정값을 상기 램프레이트예측단계(S2)에 예측된 램프레이트에 반영하여 예측범위시간까지 시간간격별 최종 램프레이트를 산정하는 단계로, 예컨대 최종 램프레이트의 산정을 상기의 수학식 3에 의해 행하여지게 된다.
상기 램프정보산정단계(S42)는 램프정보산정모듈(142)이 상기 램프레이트수정단계(S41)에서 산정된 최종 램프레이트를 이용하여 예측범위시간까지 단위시간별 램프정보를 생성하는 단계로, 상기 램프정보는 램프발생여부, 램프발생시의 램프 종류 등을 포함한다. 예컨대 램프의 발생 여부는 │최종 ramp rate│/풍력단지 설비용량×100의 값이 20보다 크면 램프가 발생한 것으로 판별하고 이 조건에 만족하지 않으며 램프가 발생하지 않은 것으로 보며, 램프가 발생한 것으로 판별한 경우 최종 램프레이트가 0보다 크면 상향 램프(upward ramp)가 발생한 것으로 0보다 적으면 하향 램프(downward ramp)가 발생함을 의미한다.
상기 램프정보제공단계(S43)은 램프정보제공모듈(143)이 예측범위시간까지 단위시간별 상기 램프레이트수정단계(S41)에서 산정된 최종 램프레이트 및 상기 램프정보산정단계(S42)에 생성된 램프발생여부, 램프 종류를 송수신부(11)를 통해 상기 단말기(400)에 디스플레이한다. 표 4는 상기 램프정보생성단계(S4)를 수행하여 얻은 데이터의 구체적인 예를 나타내는데, 표 4에는 램프레이트수정단계(S41)에서 산정된 최종 램프레이트 및 램프정보산정단계(S42)에 생성된 램프발생여부, 램프 종류가 기재되게 된다.
최종ramp rate 변동비율(%) ramp 발생여부 ramp 종류
1시간 선행 예측 604.7 20.2 발생 upward ramp
2시간 선행 예측 133.3 4.4 미발생
3시간 선행 예측 841.3 28.0 발생 upward ramp
4시간 선행 예측 472.8 15.8 미발생
5시간 선행 예측 607.5 20.2 발생 downward ramp
6시간 선행 예측 260.0 8.7 미발생
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
11: 송수신부 12: 램프레이트예측부 13: 보정값산정부
14: 램프정보생성부 15: 저장부 16: 제어부
121: 풍속풍향예측모듈 122: 풍력출력예측모듈 123: 렘프레이트산정모듈
131: 기압경도생성모듈 132: 램프발생판별모듈 133: 보정값생성모듈
141: 램프레이트수정모듈 142: 램프정보산정모듈 143: 램프정보제공모듈
151: 작동정보모듈 152: 수집정보모듈 153: 생성정보모듈
122a: 풍속추정모듈 122b: 개별출력산정모듈 122c: 출력값생성모듈
100: 예측시스템 200: 정보제공시스템 300: 출력값제공시스템
400: 단말기

Claims (10)

  1. 예측범위시간까지의 단위 시간별 램프레이트를 예측하는 램프레이트예측부와, 실측 기압정보와 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 램프레이트 보정값을 산정하는 보정값산정부와, 상기 보정값산정부에서 산정된 보정값을 상기 램프레이트예측부에서 예측된 램프레이트에 반영하여 램프정보를 생성하는 램프정보생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전량 급상승 예측 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보정값산정부는
    실측 기압정보를 이용하여 현재를 기준으로 과거의 일정 시점까지 단위 시간별 기압경도를 생성하는 기압경도생성모듈과, 상기 기압경도생성모듈에서 생성된 기압경도와 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 예측범위시간까지 단위시간별 램프의 발생 유무를 산정하는 램프발생판별모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전량 급상승 예측 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 보정값산정부는
    상기 램프발생판별모듈에서 판정된 램프발생 유무, 상기 램프레이트예측부에서 예측된 램프레이트, 예측된 풍속 및 풍향을 이용하여 램프레이트 보정값을 산정하는 보정값생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전량 급상승 예측 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 램프발생판별모듈은
    풍력단지의 실측 출력값과 기압경도를 변수로 하는 판별 함수를 이용하여 램프의 발생 유무를 산정하는 것을 특징으로 하는 풍력발전량 급상승 예측 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 램프정보생성부는
    상기 보정값산정부에서 산정된 램프레이트 보정값을 상기 램프레이트예측부에 예측된 램프레이트에 반영하여 예측범위시간까지 시간간격별 최종 램프레이트를 산정하는 램프레이트수정모듈과, 상기 램프레이트수정모듈에서 산정된 최종 램프레이트를 이용하여 예측범위시간까지 단위시간별 램프정보를 생성하는 램프정보산정모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전량 급상승 예측 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 램프정보는
    램프발생여부, 램프발생시의 램프 종류를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전량 급상승 예측 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 램프발생여부는 │최종 ramp rate│/풍력단지 설비용량×100의 값이 20보다 크면 램프가 발생한 것으로 판별하고 이 조건에 만족하지 않으며 램프가 발생하지 않은 것으로 보며, 램프가 발생한 것으로 판별한 경우 최종 램프레이트가 0보다 크면 상향 램프가 발생한 것으로 0보다 적으면 하향 램프가 발생한 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 풍력발전량 급상승 예측 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 램프레이트예측부는 수집된 환경정보를 이용하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지에 유입되는 바람의 풍속 및 풍향을 예측하는 풍속풍향예측모듈과, 상기 풍속풍향예측모듈에서 예측된 풍속 및 풍향을 이용하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지의 출력값을 예측하는 풍력출력예측모듈과, 상기 풍력출력예측모듈에서 예측된 풍력단지의 출력값을 이용하여 예측범위시간까지의 단위 시간별 램프레이트를 예측하는 램프레이트산정모듈을 포함하며,
    상기 풍속풍향예측모듈은 가상수치 예보모듈인 WRF에 대해 시간지연 양상블 기법을 이용하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지에 유입되는 바람의 풍속 및 풍향을 예측하게 되며,
    상기 풍력출력예측모듈은 상기 풍속풍향예측모듈에서 예측된 풍속 및 풍향을 이용하여 풍력단지의 각 터빈별 허브 높이의 풍속을 추정하는 풍속추정모듈과, 상기 풍속추정모듈에서 추정된 풍속을 이용하여 각 터빈별 출력값을 산정하는 개별출력산정모듈과, 상기 개별출력산정모듈에서 산정된 각 터빈별 출력값을 합산하여 예측범위시간까지 단위 시간별 해당 풍력단지의 출력값을 생성하는 출력값생성모듈을 포함하고, 상기 개별출력산정모듈에서 각 터빈별 출력값을 산정하는 방법은 터빈의 풍속별 출력값을 곡선으로 나타내는 파워커브를 이용하는 것을 특징으로 하는 풍력발전량 급상승 예측 시스템.
  9. 수집된 환경정보를 이용하여 예측범위시간까지의 단위 시간별 램프레이트를 예측하는 램프레이트예측단계와, 수집된 실측 기압정보와 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 램프레이트 보정값을 산정하는 보정값산정단계)와, 상기 보정값산정단계에서 산정된 보정값을 상기 램프레이트예측단계에 예측된 램프레이트에 반영하여 램프정보를 생성하고 단말기에 디스플레이하는 램프정보생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전량 급상승 예측 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보정값산정단계는 수집된 실측 기압정보를 이용하여 현재를 기준으로 과거의 일정 시점까지 단위 시간별 기압경도를 생성하는 기압경도생성단계와, 상기 기압경도생성단계에서 생성된 기압경도와 수집한 풍력단지의 실측 출력값을 이용하여 예측범위시간까지 단위시간별 램프의 발생 유무를 산정하는 램프발생판별단계와, 상기 램프발생판별단계에서 판정된 램프발생 유무, 상기 램프레이트예측단계에서 예측된 램프레이트, (예측시간(T)-단위시간)시간의 풍속 및 풍향을 고려하여 램프레이트 보정값을 산정하는 보정값생성단계를 포함하며,
    상기 램프정보생성단계는 상기 보정값산정단계에서 산정된 램프레이트 보정값을 상기 램프레이트예측단계에 예측된 램프레이트에 반영하여 예측범위시간까지 시간간격별 최종 램프레이트를 산정하는 램프레이트수정단계와, 상기 램프레이트수정단계에서 산정된 최종 램프레이트를 이용하여 예측범위시간까지 단위시간별 램프정보를 생성하는 램프정보산정단계와, 예측범위시간까지 단위시간별 상기 램프레이트수정단계에서 산정된 최종 램프레이트 및 상기 램프정보산정단계에 생성된 램프발생여부, 램프 종류를 단말기에 디스플레이하는 램프정보제공단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전량 급상승 예측 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107482657A (zh) * 2017-08-10 2017-12-15 广州供电局有限公司 风电爬坡率实时平抑方法和系统
KR102704617B1 (ko) 2022-10-18 2024-09-11 울산광역시 인공지능 풍력 발전량 예측 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011038498A (ja) * 2009-08-18 2011-02-24 Hitachi Ltd ウィンドファーム制御システム、ウィンドファーム制御装置および制御方法
JP2013050417A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Seiko Epson Corp 風向風速情報提供システム及び風向風速情報提供方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011038498A (ja) * 2009-08-18 2011-02-24 Hitachi Ltd ウィンドファーム制御システム、ウィンドファーム制御装置および制御方法
JP2013050417A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Seiko Epson Corp 風向風速情報提供システム及び風向風速情報提供方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117196122A (zh) * 2023-11-02 2023-12-08 湖南赛能环测科技有限公司 一种基于风电功率爬坡时长的风电场调整方法及装置
CN117196122B (zh) * 2023-11-02 2024-02-06 湖南赛能环测科技有限公司 一种基于风电功率爬坡时长的风电场调整方法及装置

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