KR20180045369A - 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법, 그 방법을 수행하는 장치 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스(resilience) 향상 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전력시스템에 대한 위협 및 해당 위협에 대한 영향을 예측하고 전력시스템의 계획 단계에서 이를 고려하여 레질리언스를 향상 시키기 위한 방법에 관한 것으로,
외부로부터 수신한 이슈 데이터를 수치화하여 위협 요소 정보를 산출하는 위협 예견 단계; 상기 위협 요소 정보를 기존의 전원 계획에 반영하여, 상기 위협 요소 정보에 의하여 발생할 수 있는 하나 이상의 전원 구성 시나리오를 산출하는 영향 예측 단계; 기 설정된 취약성 요소 계수를 이용하여 상기 하나 이상의 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 산출하는 취약성 검토 단계; 및 상기 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 상기 기존의 전원 계획에 반영하여 수정된 전원 계획을 산출하는 취약성 반영 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법을 개시한다.

Description

전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법, 그 방법을 수행하는 장치 및 컴퓨터 프로그램{METHOD, APPARATUS AND COMPUTER PROGRAM FOR IMPROVING RESILIENCE IN POWER SYSTEM PLANNING}
본 발명은 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스(resilience) 향상 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전력시스템에 대한 위협 및 해당 위협에 대한 영향을 예측하고 전력시스템의 계획 단계에서 이를 고려함으로써 레질리언스를 향상 시키는 방법에 관한 것이다.
전력시스템은 발전기, 선로, 부하 등 복수의 전력기기들이 유기적으로 연결되어 전력을 공급하는 시스템이다. 이러한 전력시스템에 대한 설비 계획은 먼저, 목표 수요를 도출하고, 현 발전설비와 확정 건설 설비를 파악한 후에 신규 설비 증설 규모를 산출한다. 그리고, 신규 증설 시 대상으로 하는 후보 전원의 종류를 결정하고, 연도별 발전 설비 건설계획 시나리오들을 작성하여 복수의 시나리오들을 도출한 후, 계통 신뢰도 및 비용 등을 고려하여 최적의 방안을 결정하게 된다.
그러나, 이러한 기존의 전력시스템 설비 계획은 전통적인 화석연료 기반의 발전 설비를 이용하여 완만하게 변하는 수요와 수급 균형을 맞추는 것을 목표로 한 것일 뿐, 대규모 자연 재해나 정책 변화로 인한 영향에는 대처할 수가 없었다. 그러므로, 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 전력시스템에 위협으로 작용할 수 있는 이슈를 찾아내고, 이러한 이슈에 의한 영향을 최소화할 수 있도록 전력시스템 계획 단계에서 레질리언스(resilience) 개념을 적용하여야 한다. 하지만, 종래의 레질리언스를 확보하기 위한 방안들은 마이크로그리드의 운영이나 안정도 제어 등 전력시스템 운영 단계의 적용에 국한되어 있어 장기적 차원에서의 치명적인 대규모 자연재해 및 환경정책 등에는 대처하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전력시스템 계획 단계에서 레질리언스(resilience) 개념을 적용하여 대규모 자연 재해 및 정책 변화가 전력시스템의 수급에 미치는 영향을 최소화하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법은,
외부로부터 수신한 이슈 데이터를 수치화하여 위협 요소 정보를 산출하는 위협 예견 단계; 상기 위협 요소 정보를 기존의 전원 계획에 반영하여, 상기 위협 요소 정보에 의하여 발생할 수 있는 하나 이상의 전원 구성 시나리오를 산출하는 영향 예측 단계; 기 설정된 취약성 요소 계수를 이용하여 상기 하나 이상의 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 산출하는 취약성 검토 단계; 및 상기 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 상기 기존의 전원 계획에 반영하여 수정된 전원 계획을 산출하는 취약성 반영 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 영향 예측 단계는, 상기 전원 구성 시나리오를 특정 시간 범위로 구분하고, 상기 특정 시간 범위 별로 나타나는 전원별 설비용량 및 전원 믹스 정보를 산출하며, 상기 취약성 검토 단계는, 상기 특정 시간 범위 별로 상기 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 산출할 수 있다.
또한, 상기 취약성 검토 단계는, 각 전원 구성 시나리오 별로 취약성 지수를 산출할 수 있다.
또한, 상기 취약성 반영 단계는, 산출된 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 상기 기존의 전원 계획에 반영하여 기 설정된 조건을 만족하는 수정된 전원 계획을 산출할 수 있다.
본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법을 수행하는 장치는,
외부로부터 수신한 이슈 데이터를 수치화하여 위협 요소 정보를 산출하는 위협 예견부; 상기 위협 요소 정보를 기존의 전원 계획에 반영하여, 상기 위협 요소 정보에 의하여 발생할 수 있는 하나 이상의 전원 구성 시나리오를 산출하는 영향 예측부; 기 설정된 취약성 요소 계수를 이용하여 상기 하나 이상의 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 산출하는 취약성 검토부; 및 상기 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 상기 기존의 전원 계획에 반영하여 수정된 전원 계획을 산출하는 취약성 반영부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전력시스템 계획 단계에서 레질리언스(resilience) 개념을 적용하여 대규모 자연 재해 및 정책 변화 등이 전력 수급 및 시스템에 미치는 비효율적인 전원 구성에 대한 영향을 최소화할 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법의 순서를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법 중 위협 예견 단계의 순서를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법 중 영향 예측 단계의 순서를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법 중 취약성 검토 단계의 순서를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법 중 취약성 반영 단계의 순서를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법을 수행하는 장치의 구성을 도시한 것이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.
이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는, 본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스(resilience) 향상 방법, 그 방법을 수행하는 장치 및 컴퓨터 프로그램을 예시적인 실시 형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법의 순서를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법은 위협 예견 단계(S110), 영향 예측 단계(S120), 취약성 검토 단계(S130) 및 취약성 반영 단계(S140)를 포함할 수 있다. 상기 S110 내지 S140 단계는 추후에 설명될 본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법을 수행하는 장치(100)의 각 구성에 의하여 수행될 수 있다.
우선, S110 단계에서는 외부로부터 수신한 이슈 데이터를 수치화하여 위협 요소 정보를 산출할 수 있다.
여기서, 이슈 데이터라 함은 자연 재해 및 환경 정책 변화 등을 포함할 수 있다. 상기 자연 재해는 태풍, 지진 등을 의미한다. 또한, 환경 정책은 미세먼지 규제로 석탄 발전소 운영 및 설립을 제재하는 정책 및 방사능 오염 등의 위험 방지를 위한 원자력 발전소 설립 제한 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 이슈 데이터는 해당 분야의 전문가들의 의견을 참조하여 위협요소로 판단될 수도 있다.
보다 구체적으로, 도 2를 참조하면, 레질리언스 향상 방법 중 위협 예견 단계(S110)는 외부로부터 이슈 데이터를 수신하고(S111), 상기 이슈 데이터를 수치화하여 위협 요소 정보를 산출할 수 있다(S112). 산출된 위협 요소 정보가 기 설정된 기준값에 기초하여 위협 요소에 해당 여부를 판단(S113)하여, 위협 요소로 판단되는 경우에는 해당 위협 요소 정보를 전송할 수 있다(S114). 위협 요소로 판단되지 않는 경우에는 다시 S111 내지 S113 단계를 수행할 수 있다. S120 단계에서는 상기 위협 요소 정보를 바탕으로 미래 시나리오를 구성하는 알고리즘을 통해 기존의 전원 계획에 적용하여, 하나 이상의 전원 구성 시나리오를 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 3을 참조하면, 전 단계(S110)에서 산출한 위협 요소 정보와 기존의 전원 계획을 수신(S121)하고, 상기 위협 요소 정보를 기존의 전원 계획에 적용하여, 상기 위협 요소 정보에 따라 발생할 수 있는 하나 이상의 전원 구성 시나리오를 산출할 수 있다(S122). 나아가, 산출된 전원 구성 시나리오를 특정 시간 범위로 구분(S123)하여, 특정 시간 범위 별로 나타나게 되는 전원별 설비용량과 전원 믹스의 정보를 포함하는 전원 구성 시나리오를 산출하고 전송할 수 있다(S124). 도시하지는 않았으나, 상기 전원 계획은 전원 계획 수립부(200)로부터 수신할 수 있다.
S130 단계에서는 기 설정된 취약성 요소 계수를 이용하여 상기 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 산출할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 4를 참조하면, 전 단계(S120)에서 산출한 전원 구성 시나리오를 수신(S131)하고, 상기 취약성 요소 계수를 이용하여 상기 전원 구성 시나리오의 각 특정 시간 범위 별로 취약성 지수를 산출할 수 있다(S132). 산출 방법은 기 공지된 지수평가 방법을 이용할 수 있다.
S140 단계에서는 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 기존의 전원 계획에 반영하여 최종적으로 수정된 전원 계획을 산출할 수 있다.
구체적으로, 도 5를 참조하면, 전 단계(S130)의 전원 구성 시나리오의 특정 시간 범위 별 취약성 지수를 수신(S141)하고, 각 특정 시간 범위 별로 취약성 지수를 최소화할 수 있도록 전원 계획을 수정(S142)하여, 수정된 전원 계획을 산출(S143)하고, 최종 수정된 전원 계획을 다시 전원계획 수립부(200)로 전송할 수 있다(S144).
본 발명에 따른 레질리언스 향상 방법의 실행 주기에 따라 다시 S110 내지 S140 단계는 반복 수행될 수 있다. 상기 실행 주기는 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법을 수행하는 장치의 구성을 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법을 수행하는 장치(100)는 위협 예견부(110), 영향 예측부(120), 취약성 검토부(130) 및 취약성 반영부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
위협 예견부(110)는 외부로부터 수신한 이슈 데이터를 수치화하여 위협 요소 정보를 산출할 수 있다. 산출된 위협 요소 정보가 기 설정된 기준값에 기초하여 위협 요소에 해당 여부를 판단하여, 위협 요소로 판단되는 경우에는 해당 위협 요소 정보를 전송할 수 있다. 위협 요소로 판단되지 않는 경우에는 다시 외부로부터 이슈 데이터를 수신하고, 위협 요소 정보를 산출하는 일련의 과정을 반복할 수 있다.
영향 예측부(120)는 상기 위협 예견부(110)로부터 위협 요소 정보를 수신하고, 상기 위협 요소 정보를 기존의 전원 계획을 반영하여, 상기 위협 요소 정보에 의하여 발생할 수 있는 하나 이상의 전원 구성 시나리오를 산출할 수 있다. 나아가 산출된 전원 구성 시나리오를 특정 시간 범위로 구분하여 특정 시간 범위 별로 나타나게 되는 전원별 설비용량과 전원 믹스의 정보를 포함하는 전원 구성 시나리오를 산출하고 전송할 수 있다. 상기 전원 계획은 전원 계획 수립부(200)로부터 수신할 수 있다.
취약성 검토부(130)는 상기 영향 예측부(120)로부터 전원 구성 시나리오를 수신하고, 기 설정된 취약성 요소 계수를 이용하여 상기 하나 이상의 전원 구성 시나리오의 각 특정 시간 범위 별로 취약성 지수를 산출하고 전송할 수 있다.
취약성 반영부(140)는 상기 취약성 검토부(130)로부터 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 수신하고, 상기 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 상기 기존의 전원 계획에 반영하여 수정된 전원 계획을 산출하고, 최종적으로 수정된 전원 구성 시나리오를 다시 상기 전원 계획 수립부(200)로 전송할 수 있다. 취약성 반영부(140)에서 상기 과정을 수행한 후에는 기 설정된 본 발명에 따른 레질리언스 향상 방법의 실행 주기에 따라 다시 상기 위협 예견부(110)의 시퀀스로 되돌아갈 수 있다. 상기 실행 주기는 사용자에 의하여 임의로 설정될 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 작성된 프로그램은 매체에 저장될 수 있다.
상기 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 레질리언스 향상 방법 수행 장치 110: 위협 예견부
120: 영향 예측부 130: 취약성 검토부
140: 취약성 반영부
200: 전원 계획 수립부

Claims (5)

  1. 외부로부터 수신한 이슈 데이터를 수치화하여 위협 요소 정보를 산출하는 위협 예견 단계;
    상기 위협 요소 정보를 기존의 전원 계획에 반영하여, 상기 위협 요소 정보에 의하여 발생할 수 있는 하나 이상의 전원 구성 시나리오를 산출하는 영향 예측 단계;
    기 설정된 취약성 요소 계수를 이용하여 상기 하나 이상의 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 산출하는 취약성 검토 단계; 및
    상기 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 상기 기존의 전원 계획에 반영하여 수정된 전원 계획을 산출하는 취약성 반영 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 영향 예측 단계는,
    상기 전원 구성 시나리오를 특정 시간 범위로 구분하고, 상기 특정 시간 범위 별로 나타나는 전원별 설비용량 및 전원 믹스 정보를 산출하며,
    상기 취약성 검토 단계는,
    상기 특정 시간 범위 별로 상기 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 취약성 검토 단계는,
    각 전원 구성 시나리오 별로 취약성 지수를 산출하는 것을 특징으로 하는 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 취약성 반영 단계는,
    산출된 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 상기 기존의 전원 계획에 반영하여 기 설정된 조건을 만족하는 수정된 전원 계획을 산출하는 것을 특징으로 하는 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법.
  5. 외부로부터 수신한 이슈 데이터를 수치화하여 위협 요소 정보를 산출하는 위협 예견부;
    상기 위협 요소 정보를 기존의 전원 계획에 반영하여, 상기 위협 요소 정보에 의하여 발생할 수 있는 하나 이상의 전원 구성 시나리오를 산출하는 영향 예측부;
    기 설정된 취약성 요소 계수를 이용하여 상기 하나 이상의 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 산출하는 취약성 검토부; 및
    상기 전원 구성 시나리오의 취약성 지수를 상기 기존의 전원 계획에 반영하여 수정된 전원 계획을 산출하는 취약성 반영부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력시스템 계획 단계에서의 레질리언스 향상 방법을 수행하는 장치.
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