KR20180083607A

KR20180083607A - 직거래 중개 방식에 기반한 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법 및 이를 위한 에이전트 장치

Info

Publication number: KR20180083607A
Application number: KR1020170006100A
Authority: KR
Inventors: 최준호
Original assignee: 전남대학교산학협력단
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2018-07-23
Also published as: KR101887347B1

Abstract

본 발명은 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법 및 이를 위한 에이전트 장치에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 에이전트 장치는 복수의 마이크로그리드로부터 스케줄링 정보를 수집하는 정보 수집부; 및 상기 수집된 스케줄링 정보를 리스케줄링하는 것에 의해 전력 거래 대상마이크로그리드를 선정하는 중개부를 포함한다. 본 발명은 전력 판매를 희망하는 마이크로그리드와 전력 구매를 희망하는 마이크로그리드 간의 이익이 되도록 마이크로그리드 간 전력 거래를 하게 할 수 있다.

Description

직거래 중개 방식에 기반한 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법 및 이를 위한 에이전트 장치{METHOD FOR VIRTUAL ELECTRIC POWER TRADING BETWEEN MICROGRIDS BASED ON BIDDING WAY AND AGENT APPARATUS FOR THE SAME}

본 발명은 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법 및 이를 위한 에이전트 장치에 관한 것이다.

미국의 에너지국(Department Of Energy, DOE)은 마이크로그리드(Micro Grid)를 다음과 같이 정의하고 있다.

명확히 정의된 전기적 범위 안에서 상호 연결된 '수용가'와 '분산 에너지 자원(Distributed Energy Resource, DER)'의 그룹으로 계통에 대하여 하나의 제어 가능한 개체(entity)이며, 계통으로부터 연결 및 독립이 가능하다.

다시 말해, 마이크로그리드는 지역화된 전력망으로 수용가와 풍력, 태양광 등의 분산 에너지 자원(DER)을 연결한 것으로써, 전체 전력 계통과 독립적(off-grid)으로 동작하여 전력의 자급자족(自給自足)이 가능하며, 필요에 따라 계통과 연계(on-grid)되어 동작할 수도 있는 전력망이다.

다만, 본 발명에서 마이크로그리드는 좀 더 넓은 의미로 해석된다.

본 발명에서 마이크로그리드는 공통 연결점에 연결된 i) 부하 만으로 형성된 부하 군집 ii) 발전원 만으로 형성된 발전원 군집 iii) 발전원과 부하가 모두 있는 군집 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 본 발명의 마이크로그리드는 다양한 형태일 수 있다. 본 발명의 마이크로그리드는 마이크로그리드 내의 제어 동작을 수행하는 유닛을 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명의 마이크로그리드에서 부하는 제어 가능한 부하 및 제어 불가능한 부하 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 그리고, 본 발명의 마이크로그리드에서 발전원은 출력 제어 가능한 발전원 및 출력 제어 불가능한 발전원 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 그리고, 본 발명의 마이크로그리드는 에너지 저장 장치를 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명의 마이크로그리드에 속하는 부하 및 발전원의 개수에는 제한이 없을 수 있다.

이 같은 마이크로그리드는 최적 제어, 경제 급전 등과 같은 제어 메커니즘으로 전력 계통과 독립적으로 또는 연계되어 운영될 수 있다. 또는, 마이크로그리드는 전력 계통의 사고 및 복구 등에 따라 전력 계통과 독립적으로 또는 연계되어 운영될 수 있다. 또는, 경제 급전의 맥락에서 마이크로그리드와 유틸리티그리드 간의 전력 거래가 이루어질 수도 있다.

한국공개특허 10-2011-0034888(2011.04.06) 한국공개특허 10-2016-0010789(2016.01.28)

이 같이 다양한 형태의 마이크로그리드가 존재하는 환경에서, 본 발명은 마이크로그리드 간의 전력 거래를 가능하게 하는 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법 및 이를 위한 에이전트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 에이전트 장치는 복수의 마이크로그리드로부터 스케줄링 정보를 수집하는 정보 수집부; 및 상기 수집된 스케줄링 정보를 리스케줄링하는 것에 의해 전력 거래 대상마이크로그리드를 선정하는 중개부를 포함한다.

여기서, 상기 스케줄링 정보는 시간대별 발전량 스케줄, 시간대별 부하예측치, 시간대별 제어가능부하를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 중개부는 기 설정된 주기로 전력 거래를 통해 마이크로그리드의 경제성이 최적화되도록 리스케줄링할 수 있다.

또한, 상기 전력 거래는 발전량 제어 및 부하 제어 중 적어도 하나의 방식을 통해 수행될 수 있다.

또한, 상기 중개부는 상기 리스케줄링 결과를 전력 거래 대상 마이크로그리드에 제공하고, 상기 전력 거래 대상 마이크로그리드에 속하는 마이크로그리드가 모두 승인한 경우에 한해 전력 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 리스케줄링에 따른 전력 거래에서 발생한 이득금에 대한 중개 수수료 및 망사용료 중 적어도 하나는 정액 방식 및 정률 방식 중 어느 하나의 방식으로 정산될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법은 복수의 마이크로그리드로부터 스케줄링 정보를 수집하는 단계; 및 상기 수집된 스케줄링 정보를 리스케줄링하는 것에 의해 전력 거래 대상마이크로그리드를 선정하는 단계를 포함한다.

그리고, 상기 리스케줄링은 선정된 마이크로그리드 간의 전력 거래를 통해 경제성이 최적화되도록 수행될 수 있다.

또한, 상기 리스케줄링 결과를 전력 거래 대상 마이크로그리드에 제공하는 단계; 및 상기 전력 거래 대상 마이크로그리드에 속하는 마이크로그리드가 모두 승인한 경우에 한해 전력 거래가 체결된 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 리스케줄링에 따른 전력 거래에서 발생한 이득금에 대한 중개 수수료 및 망사용료 중 적어도 하나는 정액 방식 및 정률 방식 중 어느 하나의 방식으로 정산되는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 전력 판매를 희망하는 마이크로그리드와 전력 구매를 희망하는 마이크로그리드 간의 이익이 되도록 마이크로그리드 간 전력 거래를 하게 할 수 있다.

본 발명은 전력거래시장, 전력망과 연동하여 마이크로그리드 간 전력 거래를 하게 할 수 있다.

본 발명은 마이크로그리드 운영자가 입찰에 참여하여 마이크로그리드 간의 전력 거래를 하는 것에 의해 마이크로그리드가 경제성이 최적화되도록 할 수 있다.

본 발명은 마이크로그리드 내의 제어 가능한 자원(발전원, 제어 가능한 부하)의 운영 계획을 마이크로그리드간 전력 거래를 통해 경제성이 극대화되도록 재수립하고 그 재수립된 운영 계획에 따라 마이크로그리드를 운영하는 것에 의해 마이크로그리드의 경제성이 극대화될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 에이전트 장치의 기능 블록도이다.
도 3은 도 1의 에이전트 장치에 의해 수행되는 가상 전력 거래 프로세스에 대한 플로우 차트이다.
도 4는 입찰 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 시스템의 개략도이다.
도 5는 MG 에이전트 장치가 제공하는 입찰 정보의 예시를 나타낸다.
도 6은 정산부의 정산 방식의 예시를 나타낸다.
도 7은 입찰 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 프로세스에 대한 플로우차트이다.
도 8은 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 시스템의 개략도이다.
도 9는 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래의 예시를 나타낸다.
도 10은 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래에서 정산 방식에 대한 예시를 나타낸다.
도 11은 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래에서 정산 방식에 대한 예시를 나타낸다.
도 12는 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래에서 정산 방식에 대한 예시를 나타낸다.
도 13은 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 프로세스에 대한 플로우차트이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 시스템에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 시스템의 개략도이다. 도 2는 도 1의 에이전트 장치의 기능 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 시스템은 마이크로그리드(100), 마이크로그리드 에이전트 장치(200, 이하, "MG 에이전트 장치"라 칭한다.), 마이크로그리드 마켓 인테그레이터 장치(300, "Microgrid Market Integrator Appatratus", 이하, "MG MI 장치"라고 칭한다.), 전력회사(400), 전력거래시장 운영자(500)를 포함할 수 있다. 마이크로그리드(100), MG 에이전트 장치(200), MG MI 장치(300), 전력회사(400) 측 장치, 전력거래시장 운영자(500, 예를 들어, 전력거래소(KPX)) 측 장치는 통신망(미도시)을 통해 상호 통신할 수 있다. 여기서, 통신망은 유무선 통신망 중 어느 하나일 수 있다. 그리고, 그 통신프로토콜은 제한이 없을 수 있다. 그리고, 다양한 통신 방식이 혼용될 수도 있다. 또한, 전력선 통신(PLC) 방식이 사용될 수도 있다. 도 1과 달리, 전력회사(400) 및 전력거래시장 운영자(500) 중 적어도 하나가 본 발명의 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 시스템에 포함될 수 있다.

도 1은 마이크로그리드(100)와 MG 에이전트 장치(200)가 계층적으로 구분된 것으로 도시하고 있다. 이와 달리, MG 에이전트 장치(200)는 특정 마이크로그리드 내의 시스템에 속하게 설계될 수도 있다. 즉, MG 에이전트 장치(200)의 기능이 포함된 운영 시스템을 가지는 마이크로그리드가 존재할 수 있다. 이 경우, MG 에이전트 장치(200)와 그 MG 에이전트 장치(200)가 속하는 마이크로그리드의 운영 주체는 상이하거나 동일할 수 있다.

도 1에서의 마이크로그리드(100)는 공통 연결점에 연결된 i) 부하 만으로 형성된 부하 군집 ii) 발전원 만으로 형성된 발전원 군집 iii) 발전원과 부하가 모두 있는 군집 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 본 발명의 마이크로그리드는 다양한 형태일 수 있다. 본 발명의 마이크로그리드는 마이크로그리드 내의 제어 동작을 수행하는 유닛을 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명의 마이크로그리드에서 부하는 제어 가능한 부하 및 제어 불가능한 부하 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 그리고, 본 발명의 마이크로그리드에서 발전원은 출력 제어 가능한 부하 및 출력 제어 불가능한 부하 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 그리고, 본 발명의 마이크로그리드는 에너지 저장 장치를 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명의 마이크로그리드에서 마이크로그리드에 속하는 부하 및 발전원의 개수에는 제한이 없을 수 있다. 도 1에서 복수의 마이크로그리드(100) 각각은 상술한 본 발명이 정의하는 다양한 마이크로그리드 형태 중 어느 하나일 수 있다. 복수의 마이크로그리드(100) 각각은 전력망(미도시)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 전력망은 유틸리티그리드일 수 있다. 그리고, 복수의 마이크로그리드는 서로 다른 배전망에 속할 수도 있다. 그리고, 상기 서로 상이한 배전망의 운영주체는 상이할 수도 있다.

복수의 마이크로그리드(100) 각각은 MG 에이전트 장치와 연동하면서 마이크로그리드를 관리할 수 있는 제어 유닛을 포함할 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 통신 아키텍쳐 관점에서 하부 노드인 적어도 하나의 마이크로그리드(100)의 전력 거래를 관리할 수 있다. MG 에이전트 장치(200)는 복수일 수 있다. MG 에이전트 장치(200)가 복수인 경우 그 운영 주체는 서로 상이할 수 있다. MG 에이전트 장치(200)에 의해 관리되는 복수의 마이크로그리드는 각각 동일 배전망에 속할 수 있고 이와 달리, 서로 상이한 배전망에 속할 수도 있다.

복수의 MG 에이전트 장치(200)는 MG MI 장치(300)에 의해 관리되고, MG MI 장치(300)와 상호 연동하여 가상 전력 거래 관련 동작을 수행할 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)에 의해 수행되는 마이크로그리드 간 전력 거래는 가상의 전력 거래 개념이며 전력 거래시 물리적인 한계가 존재하지 않을 수 있다. 부연하면, 마이크로그리드 간의 전력 거래시, 복수의 마이크로그리드를 상호 연결시키는 기존의 전력망을 그대로 사용할 수 있다.

그리고, MG 에이전트 장치(200)에 의해 수행되는 마이크로그리드 간 전력 거래에서 전력 거래 증빙은 물리적 직접 거래가 아닌 계측 기반 증빙의 개념일 수 있다.

그리고, MG 에이전트 장치(200)에 의해 수행되는 마이크로그리드 간 전력 거래는 기존 전력 시장을 통하지 않고 전력 시장 메커니즘 하에서 MG 에이전트 장치(200)에 의해 수행될 수 있다.

그리고, MG 에이전트 장치200)에 의해 수행되는 마이크로그리드 간 전력 거래를 통해 다양한 마이크로그리드 간 전력 거래가 이루어질 수 있고, 다양한 마이크로그리드 간 전력 거래를 통해 마이크로그리드 각 객체의 경제성이 극대화될 수 있다.

그리고, MG 에이전트 장치(200)는 마이크로그리드 자원을 통합하여 전력시장 중개자(본 발명에서 MG MI 장치)를 통해 마이크로그리드가 전력 시장에 참여하게 할 수 있다.

그리고, MG 에이전트 장치(200)의 스케줄링에 의한 다양한 마이크로그리드 간 전력 거래를 통해 마이크로그리드 각 객체의 경제성이 극대화될 수 있다.

또한, 마이크로그리드 자원을 통합하여 전력시장 중개자(본 발명에서 MG MI 장치)를 통해 마이크로그리드는 전력 시장에 참여할 수 있다.

여기서, 마이크로그리드 간 전력 거래 및 MG 에이전트 장치(200)/MG MI 장치(300)를 통한 마이크로그리드와 전력 시장과의 전력 거래는 계측량 기반 전력 거래 증빙의 개념일 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)를 통한 전력 거래 중재에 따른 차익 발생 부분에 대하여는 중개 수수료 및 전력망 사용료가 부가될 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 관리 대상 마이크로그리드(100)의 히스토리컬 데이터(Historical Data) 관리 대행을 통해 마이크로그리드(100) 내의 EMS(Energy Management System)의 경량화 및 효율화에 이바지할 수 있다.

본 발명에서 MG MI 장치(300)는 MG 에이전트 장치(200)들의 전력 시장 거래의 통합 역할을 수행할 수 있다. 본 발명에서 MG MI 장치(300)는 MG 에이전트 장치(200)들의 전력 시장 참여 대행자 역할을 수행할 수도 있다.

MG MI 장치(300)는 단수 또는 복수로 운영될 수 있다. 전력망에 연결된 모든 마이크로그리드를 하나의 MG MI 장치(300)로 관리하기 보다는 MG MI 장치(300) 하위 노드로 복수의 MG 에이전트 장치(200)를 통해 통합 관리하는 것이 효율적이고 새로운 비즈니스 영역의 확대 및 개발이 용이하기 때문이다. 배전 사업망이 분할된 경우, 복수의 MG 에이전트 장치(200)로 관리하는 것이 바람직하다. 다수의 전력 사업자에 의해 배전망이 운영될 경우, 복수의 MG 에이전트 장치(200)로 관리하는 것이 바람직하다.

MG MI 장치(300)는 별도의 MG MI 장치(300) 운영자에 의해 운영될 수 있다. 여기서, MG MI 장치(300)의 운영자는 전력 회사일 수 있다. 본 발명은 MG MI 장치(300) 운영자를 한정하지 않는다.

본 발명의 MG MI 장치(300)는 자신과 연동되는 MG 에이전트 장치(200)의 거래 증빙 자료를 보관하고, 전력회사(400), 전력거래시장 운영자(500)에 거래 증빙 자료를 제공할 수 있다.

본 발명의 MG MI 장치(300)는 전력 회사 요금 정산 시스템과 연동하여 전력 거래 증빙을 통한 마이크로그리드의 전력 요금 정산을 보조할 수 있다.

본 발명의 MG MI 장치(300)는 MG 에이전트 장치(200)와 연동을 통해, 전력 거래 시장과 마이크로그리드를 중개할 수 있고 수요 반응 시장과 마이크로그리드를 중개할 수 있다.

본 발명의 MG MI 장치(300)는 MG 에이전트 장치(200)와 연동을 통해 MG 에이전트 장치(200)에 의해 관리되는 마이크로그리드 자원의 히스토리컬 데이터(Historical Data)를 통해 전력 요금 체계를 개발하고 수요 반응 체계를 개발할 수 있다.

본 발명의 MG MI 장치(300)는 단수 또는 복수 배전 운영자 환경하에서, 마이크로그리드(100) 간 가상 전력 거래, MG 에이전트 장치(200)간 가상 전력 거래, 마이크로그리드(100)의 전력 거래 증빙, 거래 정산, 요금 정산 등을 수행할 수 있다. 전력 거래 증빙은 MG MI 장치(300)가 MG 에이전트 장치(200)로부터 거래 증빙 자료를 수집하고 이를 연동하는 전력 회사 요금 정산 시스템에 제공하고 전력 회사 요금 정산 시스템이 거래 증빙 자료를 전력 요금 정산에 반영하는 방식으로 이루어질 수 있다. MG MI 장치(300)는 당일 및 실시간 전력거래시장 정보를 MG 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다. 그리고, MG MI(300) 장치는 다음 날 또는 기 설정된 시간 후의 전력거래시장 정보를 MG 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다.

도 2를 참조하면, MG 에이전트 장치(200)는 정보 수집부(210), 중개부(220), 증빙자료 수집부(230), 정산부(240), 증빙자료제공부(250)를 포함할 수 있다.

정보 수집부(210)는 전력 거래 정보를 연동하는 마이크로그리드(100)로부터 수집할 수 있다. 여기서, 전력 거래 정보는 전력 판매 정보 및 전력 구매 정보 중 어느 하나일 수 있다. 정보 수집부(210)는 전력을 판매하고자 하는 마이크로그리드로부터 전력 거래 정보로서 전력 판매 정보를 전력을 구매하고자 하는 마이크로그리드로부터 전력 구매 정보를 수집할 수 있다. 전력 판매 정보는 전력 판매 조건(예를 들어, 판매 전력량, 판매 가격 등)을 포함할 수 있다. 전력 구매 정보는 전력 구매 조건(구매 전력량, 판매 가격 등)을 포함할 수 있다.

중개부(220)는 전력 거래 정보를 참고하여 전력 거래 체결 가능 여부를 판단할 수 있다. 중개부(220)는 전력 구매 조건과 전력 판매 조건이 합치하는 경우에 해당 전력 판매 조건을 제공한 마이크로그리드와 해당 전력 구매 조건을 제공한 마이크로그리드 간의 전력 거래가 체결 가능하다고 판단할 수 있다. 중개부(220)는 전력 구매 조건과 전력 판매 조건이 합치하지 않으면, 해당 전력 판매 조건을 제공한 마이크로그리드와 해당 전력 구매 조건을 제공한 마이크로그리드 간에 전력 거래 체결이 불성립되는 것으로 판단할 수 있다. 합치란 상호 간의 전력 거래 조건이 모두 충족되는 경우를 의미할 수 있다. 예를 들어, 구매 가격이 판매 가격과 동일 또는 크다면 합치되는 것으로 볼 수 있다. 그리고, 가격이 합치되나 구매 전력량이 판매 전력량 보다 크다면 판매 전력량 범위에서 합치된 것(전력 거래가 성립하는 것)으로 볼 수 있다.

중개부(220)는 전력 판매 조건을 제공한 마이크로그리드와 해당 전력 구매 조건을 제공한 마이크로그리드 중 어느 하나가 복수인 경우 각각의 전력 판매 조건 또는 전력 구매 조건 별로 전력 거래 체결 가능 여부를 판단할 수 있다. 이때, 기 설정된 우선 순위(예를 들어, 전력 거래 정보 제공 순서)에 따라 전력 거래 체결 가능 여부가 판단될 수도 있다.

증빙자료 수집부(230)는 중개부(220)의 중개에 따라 전력 거래가 체결된 마이크로그리드 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 증빙자료를 마이크로그리드로부터 수집할 수 있다. 예를 들어, 증빙자료는 체결된 전력 거래 조건에 따라 전력을 공급하기로 한 마이크로그리드 측의 판매 전력량에 대응한 계측량일 수 있다. 그리고, 증빙자료 수집부(230)는 체결된 전력 거래 조건에 포함된 판매 전력량과 전력을 판매하기로 한 마이크로그리드가 전력망에 공급한 전력량이 합치하면 정상적으로 전력 거래 조건에 따른 전력 거래가 완료된 것으로 판단될 수 있다.

정산부(240)는 증빙자료 수집부(230)에서 전력 거래가 완료되었다고 판단된 경우, 전력 구매 조건과 전력 판매 조건에 의해 발생된 이득금을 정산할 수 있다. 이득금은 전력을 판매한 마이크로그리드가 받는 이익액을 기준으로 설정될 수 있다. 또는 전력을 구매한 마이크로그리드가 받는 이익액을 기준으로 설정될 수도 있다. 또는 양자의 이익액을 기준으로 설정될 수도 있다. 예들 들어, 판매 조건 상의 구매 가격이 100 원이고 구매 조건 상의 구매 가격이 150 원인 경우 양 조건이 합치되어 전력 거래가 체결되었다면 해당 전력 거래에 따른 이득금은 50 원일 수 있다.

정산부(240)는 이득금 중 기 설정된 부분을 중개 수수료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 판매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금 중 기 설정된 부분을 전력망 사용료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 전력망 사용료가 될 수 있다. 정산부(240)는 전력회사(400)와 전력망 사용료에 대한 정산을 할 수 있다. 정산부(240)는 전력을 판매한 마이크로그리드 및 전력을 구매한 마이크로그리드 중 적어도 하나와 설정된 계약 조건에 따라 중개 수수료에 대한 정산을 수행할 수 있다.

증빙자료 제공부(250)는 전력 거래가 정상적으로 이루어졌다는 것을 증빙할 수 있는 증빙자료를 전력회사(400) 또는 전력 거래 시장 운영자(500)에게 제공할 수 있다. 여기서, 증빙자료는 전력을 판매한 마이크로그리드의 판매 전력량을 포함할 수 있다. 또는, 증빙자료는 전력을 구매한 마이크로그리드의 구매 전력량을 포함할 수 있다. 또는, 증빙자료는 마이크로그리드 간의 전력 거래 당사자(마이크로그리드) 정보를 포함할 수 있다. 이와 같은 증빙자료를 참고해, 전력 회사는 전력 구매자의 전력 요금을 산정할 수 있다. 예를 들어, 전력 구매자가 전력망을 통해 공급 받은 전체 전력량에서 다른 마이크로그리드를 통해 공급 받은 전력량을 차감하여 전력 요금이 산정될 수 있다. 증빙자료는 MG MI 장치(300)를 통해 전송될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법에 대하여 설명한다. 도 3은 도 1의 에이전트 장치에 의해 수행되는 가상 전력 거래 프로세스에 대한 플로우 차트이다. 이하의 설명에 의해, 앞서 본 구성이 보다 명확해 질 수 있다.

먼저, 정보 수집부(210)는 전력 거래 정보를 연동하는 마이크로그리드(100)로부터 수집할 수 있다(S31). 여기서, 전력 거래 정보는 전력 판매 정보 및 전력 구매 정보 중 어느 하나일 수 있다. 정보 수집부(210)는 전력을 판매하고자 하는 마이크로그리드로부터 전력 거래 정보로서 전력 판매 정보를 전력을 구매하고자 하는 마이크로그리드로부터 전력 구매 정보를 수집할 수 있다. 전력 판매 정보는 전력 판매 조건(예를 들어, 판매 전력량, 판매 가격 등)을 포함할 수 있다. 전력 구매 정보는 구매 조건(구매 전력량, 판매 가격 등)을 포함할 수 있다.

중개부(220)는 전력 거래 정보를 참고하여 전력 거래 체결 가능 여부를 판단할 수 있다(S32). 중개부(220)는 전력 구매 조건과 전력 판매 조건이 합치하는 경우에 해당 전력 판매 조건을 제공한 마이크로그리드와 해당 전력 구매 조건을 제공한 마이크로그리드 간의 전력 거래가 체결 가능하다고 판단할 수 있다. 중개부(220)는 전력 구매 조건과 전력 판매 조건이 합치하지 않으면, 해당 전력 판매 조건을 제공한 마이크로그리드와 해당 전력 구매 조건을 제공한 마이크로그리드 간에 전력 거래 체결이 불성립되는 것으로 판단할 수 있다(S33). 중개부(220)는 전력 판매 조건을 제공한 마이크로그리드와 해당 전력 구매 조건을 제공한 마이크로그리드 중 어느 하나가 복수인 경우 각각의 전력 판매 조건 또는 전력 구매 조건 별로 전력 거래 체결 가능 여부를 판단할 수 있다. 이때, 기 설정된 우선 순위(예를 들어, 전력 거래 정보 제공 순서)에 따라 전력 거래 체결 가능 여부가 판단될 수도 있다.

증빙자료 수집부(230)는 중개부(220)의 중개에 따라 전력 거래가 체결된 마이크로그리드 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 증빙자료를 마이크로그리드로부터 수집할 수 있다(S34). 예를 들어, 증빙자료는 체결된 전력 거래 조건에 따라 전력을 공급하기로 한 마이크로그리드 측의 판매 전력량에 대응한 계측량일 수 있다. 그리고, 증빙자료 수집부(230)는 체결된 전력 거래 조건에 포함된 판매 전력량과 전력을 판매하기로 한 마이크로그리드가 전력망에 공급한 전력량이 합치하면 정상적으로 전력 거래 조건에 따른 전력 거래가 완료된 것으로 판단될 수 있다.

정산부(240)는 증빙자료 수집부(230)에서 전력 거래가 완료되었다고 판단된 경우, 완료된 전력 거래를 정산할 수 있다(S35). 예를 들어, 정산부(240)는 구매 조건과 판매 조건에 의해 발생된 이득금을 정산할 수 있다. 이득금은 전력을 판매한 마이크로그리드가 받는 이익액을 기준으로 설정될 수 있다. 또는 전력을 구매한 마이크로그리드가 받는 이익액을 기준으로 설정될 수도 있다. 또는 양자의 이익액을 기준으로 설정될 수도 있다. 예들 들어, 판매 조건 상의 구매 가격이 100 원이고 구매 조건 상의 구매 가격이 150 원인 경우 양 조건이 합치되어 전력 거래가 체결되었다면 해당 전력 거래에 따른 이득금은 50 원일 수 있다.

정산부(240)는 이득금 중 기 설정된 부분을 중개 수수료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 판매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금 중 기 설정된 부분을 전력망 사용료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 전력망 사용료가 될 수 있다.

증빙자료 제공부(250)는 전력 거래가 정상적으로 이루어졌다는 것을 증빙할 수 있는 증빙자료를 전력회사(400) 및 전력 거래 시장 운영자(500) 중 적어도 하나에게 제공할 수 있다(S36). 여기서, 증빙자료는 전력을 판매한 마이크로그리드의 판매 전력량을 포함할 수 있다. 또는, 증빙자료는 전력을 구매한 마이크로그리드의 구매 전력량을 포함할 수 있다. 또는, 증빙자료는 마이크로그리드 간의 전력 거래 당사자(마이크로그리드) 정보를 포함할 수 있다. 이와 같은 증빙자료를 참고해, 전력 회사는 전력 구매자의 전력 요금을 산정할 수 있다. 예를 들어, 전력 구매자가 전력망을 통해 공급 받은 전체 전력량에서 다른 마이크로그리드를 통해 공급 받은 전력량을 차감하여 전력 요금이 산정될 수 있다. 증빙자료는 MG MI 장치(300)를 통해 전송될 수도 있다.

S35와 S36은 그 순서를 달리하여 또는 동시에 진행될 수도 있다. S34와 S35는 그 순서가 역으로 진행될 수도 있다.

이하, 상술한 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 시스템에서, 입찰 방식으로 마이크로그리드 간 전력 거래가 진행되는 경우에 대하여 구체적으로 설명한다.

입찰 방식에서, 각각의 마이크로그리드는 다음과 같은 역할 및 기능을 수행한다.

- 마이크로그리드는 비용함수(Cost Function)에 기반하여 비용함수를 최적화하는 방향으로 운전계획을 수립한다. 예를 들어, 마이크로그리드는 비용함수에 기반하여 경제성을 최적화하는 방향으로 운전계획을 수립할 수 있다.

- 운전계획 수립 결과에 기초해, 마이크로그리드는 잉여(판매) 전력 또는 필요(구매)전력 정보(판매량, 구매량, 판매 또는 구매 입찰가격)를 MG 에이전트 장치에 제공한다. 이하에서, 상기 판매 전력 정보 및 구매 전력 정보를 전력 거래 정보로 통칭한다. 그리고, 이하에서, 판매를 희망하는 마이크로그리드 측 전력 거래 정보를 "전력 판매 조건"으로 지칭하며, 구매를 희망하는 마이크로그리드 측 전력 거래 정보를 "전력 구매 조건"으로 지칭한다. 그리고, 마이크로그리드가 전력 판매 조건/전력 구매 조건을 MG 에이전트 장치에 제공하는 행위를 입찰로 통칭한다. 그 운전계획 상에서 잉여(판매 전력) 또는 필요(구매) 전력을 산출하는 것은 마이크로그리드 내의 연산 장비에 의해 자동으로 수행되거나 운영자에 의해 수동으로 산출될 수도 있다.

- 전력 판매 조건에서 판매 전력량 및 전력 구매 조건에서 구매 전력량은 단위 전력량의 정수배일 수 있다. 달리 표현하면, 단위 전력량(단위 거래량)은 입찰 기본 단위일 수 있다. 단위 전력량은 kW*ΔT이고 여기서, ΔT={(T)-(T-1)}일 수 있다. 예를 들어, ΔT가 15분이면, 단위전력량은 1kW*1/4h=0.25kWh일 수 있다. 이 같은 경우, 전력 판매를 희망하는 마이크로그리드가 100 단위 입찰을 하는 경우, 판매 전력량은 25 kWh일 수 있다. 이하에서, ΔT는 전력 판매 조건에서 전력 판매 단위 시간일 수 있고, 전력 구매 조건에서 전력 구매 단위 시간으로 호칭될 수 있으며, 전력 거래 단위 시간으로 통칭될 수 있다.

- 전력 판매 조건은 판매 시간대(T), 판매 전력량(kWΔTs: 여기서, ΔTs는 ΔT(전력 판매 단위 시간)*정수), 전력 판매 입찰가격을 포함할 수 있다.

- 전력 구매 조건은 구매 시간대(T), 구매 전력량(kWΔTb: 여기서, ΔTb는 ΔT(전력 구매 단위 시간)*정수), 전력 구매 입찰가격을 포함할 수 있다.

- 입찰은 최소 기 설정된 시간 전 시점(입찰 개시 시간)(예를 들어, T-ΔTx(전력 거래 단위 시간인 ΔT와 동일할 수 있다)에 개시될 수 있다.

- 거래는 입찰이 개시된 후 기 설정된 시간 경과 시점(입찰 마감 시간(T-ΔTy)(여기서, ΔTy<ΔTx)에, 상호 조건이 합치되는 판매자와 구매자 간에 체결될 수 있다.

입찰 방식에서, 각각의 MG 에이전트 장치는 다음과 같은 역할 및 기능을 수행한다.

- MG 에이전트 장치는 마이크로그리드 입찰 정보를 통합 게시할 수 있다. 그리고, MG 에이전트 장치는 시장 시스템 제공을 통해 EP간 전력 거래를 중개할 수 있다.

- MG 에이전트 장치는 마이크로그리드로부터 입찰 정보를 전달 받고, 이를 취합하여 마이크로그리드에 제공할 수 있다. 이를 통해 입찰에 참가하는 마이크로그리드의 운영자가 현재 거래 현황을 파악할 수 있다. 이때, 입찰 정보와 함께, 수요반응가격 또는 RTP 가격(Real Time Price)도 마이크로그리드에 제공될 수 있다. 이 같은 정보는 MG 에이전트 장치 간에 공유될 수도 있다.

- MG 에이전트 장치는 T 시간대(판매/구매를 희망하는 시간대)에 대한 거래가 체결되며, 이를 마이크로그리드에 알릴 수 있다. 이에 의해, 전력 판매를 희망하는 마이크로그리드는 해당 시간(T)에 판매 전력을 전력 계통에 송전할 수 있다.

- MG 에이전트 장치는 전력 거래 정보를 이용해 추후 전력 요금 정산에 사용될 내용을 증빙서 형태로 발급하고 이를 보관할 수 있다. 이 증빙서는 MG MI 장치 또는 전력 회사에 제공될 수 있다. 거래 증빙서는 위/변조가 불가능한 암호화된 문서일 수 있다. 앞서 본 바와 같이, 거래의 증빙은 계측 기반으로 이루어질 수 있다. 이를 위해, 마이크로그리드 측에 정밀 계측기 또는 표준화된 계측기가 구비될 수 있다.

이하, 도 4 및 도 6을 참고하여 입찰 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 시스템에 대하여 설명한다. 이하에서 앞서 설명된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. 도 4는 입찰 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 시스템의 개략도이다. 도 5는 MG 에이전트 장치가 제공하는 입찰 정보의 예시를 나타낸다. 도 6은 정산부의 정산 방식의 예시를 나타낸다.

기본적으로, 전력 거래 시스템은 앞서와 같이, 마이크로그리드(100), MG 에이전트 장치(200), MG MI 장치(300), 전력회사(400), 전력시장운영자(500)를 포함할 수 있다.

여기서, 마이크로그리드(100)는 입찰정보(앞서 본 전력 거래 정보)를 MG 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 실시간 입찰 현황 정보 및 거래 체결 정보를 마이크로그리드(100)에 제공할 수 있다. 이때, MG 에이전트 장치 간 입찰 현황 정보 및 거래 체결 정보가 공유될 수 있다. MG 에이전트 장치(200)는 거래가 체결된 경우, 거래 조건에 따른 전력 판매가 이루어졌는지 여부를 증명할 수 있는 증빙자료(증빙서)를 보관하고, 이를 MG MI 장치(300), 전력회사(400), 전력시장운영자(500) 중 적어도 하나에게 제공할 수 있다. MG 에이전트 장치(200)는 증빙서 발급을 위해 필요한 정보를 마이크로그리드로부터 수집할 수 있다. 예를 들어, 거래 조건 상의 판매 시간대에 판매 전력량을 전력 계통(마이크로그리드를 전기적으로 연결하는 전력망, 운영자가 전력회사일 수 있음)으로 송전하였음을 입증할 수 있는 계측정보를 가상 전력 거래 증빙자료로 MG 에이전트 장치(200)는 마이크로그리드로부터 수집할 수 있다.

MG MI 장치(300)는 전력 시장 운영자로부터 RTP(Real Time Price) 및 DR 정보(Demand Response Information) 등의 시장정보를 제공 받고, 이를 MG 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다. 이때, MG 에이전트 장치(200)는 RTP를 입찰 정보와 함께 마이크로그리드에 제공할 수 있다. 이를 수신한 마이크로그리드는 전력시장운영자와 전력거래를 할지 또는 다른 마이크로그리드와 전력거래를 할지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, DR 정보를 수신한 MG 에이전트 장치(200)는 마이크로그리드에 DR 정보를 제공하여 마이크로그리드가 DR 시장에 참여하도록 할 수 있다. 이와 달리, MG 에이전트 장치(200)가 마이크로그리드의 운영을 담당하는 경우, 마이크로그리드의 제어를 통해 마이크로그리드를 수요 반응 시장에 참여시킬 수 있다.

이하, 입찰 방식에서, MG 에이전트 장치(200)의 구성요소인 정보 수집부(210), 중개부(220), 증빙자료 수집부(230), 정산부(240), 증빙자료제공부(250)의 기능에 대하여 설명한다.

정보 수집부(210)는 전력 거래 정보를 연동하는 마이크로그리드(100)로부터 수집할 수 있다. 여기서, 전력 거래 정보는 전력 판매 조건 및 전력 구매 조건 중 어느 하나일 수 있다. 정보 수집부(210)는 전력을 판매하고자 하는 마이크로그리드로부터 전력 거래 정보로서 전력 판매 조건을 전력을 구매하고자 하는 마이크로그리드로부터 전력 구매 조건을 수집할 수 있다. 전력 판매 조건은 판매 시간대, 판매 전력량, 전력 판매 입찰 가격을 포함할 수 있다. 전력 구매 조건은 구매 시간대, 구매 전력량, 전력 구매 입찰 가격을 포함할 수 있다. 전력 거래 정보는 다른 MG 에이전트 장치(200)를 통해서도 수집될 수 있다. 본 발명의 가상 전력 거래는 단일 MG 에이전트 장치(200)에 의해 관리되는 마이크로그리드 간에 이루어질 수도 있고, 서로 다른 MG 에이전트 장치(200)에 의해 관리되는 마이크로그리드 간에도 이루어질 수 있다.

중개부(220)는 실시간으로 수집된 전력 거래 정보를 취합하여 마이크로그리드에 제공할 수 있다. 서로 다른 MG 에이전트 장치(200)에 의해 관리되는 마이크로그리드 간에 전력 거래가 이루어지는 경우, 전력 거래 정보는 다른 MG 에이전트 장치(200)에게도 제공될 수 있다.

마이크로그리드는 전력 거래 정보를 참고하여 입찰 정보를 기 설정된 입찰 마감 시간까지 자동 또는 수동으로 조정하고, 조정된 입찰 정보(전력 거래 정보)는 실시간 MG 에이전트 장치(200)에 제공될 수 있다. 입찰 개시 시간과 입찰 마감 시간은 앞서 본 바와 같다.

중개부(220)는 입찰 마감 시간이 도래하면, 거래 체결 여부를 판단할 수 있다. 이때, 중개부(220)는 판매자와 구매자 간의 입찰 조건이 합치되면 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다. 이때, 전력 판매량과 전력 구매량을 기준으로, 구매자와 판매자 간에 입찰 조건이 완전히 일치(전력 판매량과 전력 구매량이 동일)하는 경우 뿐 아니라, 일부 일치한 경우(전력 판매량 보다 전력 구매량이 많은 경우 또는, 전력구매량이 전력 판매량 보다 많은 경우)라도 전력 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이 일부 일치하는 경우라면, 전력 판매자:전력구매자가 1:n, n:1 및 m:n(m, n은 2 이상의 정수) 중 적어도 하나의 형태로 매칭될 수 있다.

도 5는 입찰 정보의 예시를 나타낸다. 입찰 정보를 마이크로그리드 별로 설명하면 다음과 같다. 도 5에서, 전력 판매량/전력 구매량은 입찰 단위로 카운팅될 수 있다(또는 표기될 수 있다). 도 5에서 판매 전력량에 대응한 수치는 입찰 단위로서 판매 전력량/단위 전력량인 정수일 수 있다. 도 5에서 구매 전력량에 대응한 수치는 입찰 단위로서 구매 전력량/단위 전력량인 정수일 수 있다. 도 5에서 가격은 단위 전력량 판매 또는 구매 가격일 수 있다. 가격의 단위는 "원"일 수 있다.

* MG 1: 전력 판매 조건(전력 판매 시간대: T, 전력 판매량: 단위전력량*100, 판매 가격: 100)

* MG 2: 전력 판매 조건(전력 판매 시간대: T, 전력 판매량: 단위전력량*50, 판매 가격: 100)

* MG 3: 전력 구매 조건(전력 구매 시간대: T, 전력 구매량: 단위전력량*200, 구매 가격: 110)

* MG 4: 전력 판매 조건(전력 판매 시간대: T, 전력 판매량: 단위전력량*200, 판매 가격: 95)

* MGi: 전력 구매 조건(전력 구매 시간대: T, 전력 구매량: 단위전력량*50, 구매 가격: 100)

* MGk: 전력 구매 조건(전력 구매 시간대: T, 전력 구매량: 단위전력량*100, 구매 가격: 100)

* RTP: (전력 구매 가격: 90)(RTP는 제시되지 않을 수도 있다)

MG 1 내지 4, MGi, MGk는 T-ΔTx(입찰 개시 시간)에 입찰에 참여 하였으며, 입찰 순서는 도 5에 도시된 바와 같이 해당 셀에서 좌측에서 우측 순일 수 있다.

입찰은 "ΔTx - Δty" 동안 진행되었으며, 해당 시간 동안 입찰 정보는 지속적으로 업데이트 될 수 있다.

도 5는 T-ΔTy(입찰 마감 시간에 확정된 입찰 정보이며, 도 5를 기준으로 판매자와 구매자 간에 조건이 합치되는 판매자(MG1, MG2)와 구매자(MGi, MGk) 간에 거래가 체결되었다.

이때, 입찰 순서대로 거래가 체결된다.

따라서, MG1과 MGi간에 거래가 체결되어야 한다. 다만, 판매 전력량이 구매전력량 보다 많다. 따라서, 전력 거래량을 기준으로 일부 거래 성립(전력 구매량 100 중 50)된 것이로 중개부(220)는 판단할 수 있다.

그리고, MG1이 판매하고자 한 100 중 MGi에 대한 판매분을 제한 나머지 50은 MGk에게 판매되는 것으로 중개부(220)는 판단할 수 있다.

이때, MGk는 구매하고자 한 100 중 MG1에게서 구매한 50을 제외한 나머지 50은 MG2에서 구매하는 것으로 중개부(220)는 판단할 수 있다. 이와 같이, 중개부(220)는 상호 매칭된 가격에서 입찰 순서대로 전부 또는 일부에 대한 거래 체결 여부를 판단할 수 있다.

중개부(220)는 거래 체결 여부를 판단하고, 그 거래 체결 여부 판단 결과를 입찰에 참여한 마이크로그리드에 전송할 수 있다.

정산부(240)는 증빙자료 제공부(250)에서 전력 거래가 완료되었다고 판단된 경우, 전력 구매 조건과 전력 판매 조건에 의해 발생된 이득금을 정산할 수 있다. 이와 달리, 거래가 체결되었을 때 해당 거래에 따른 이득금을 정산할 수 있다.

도 6은 정산부의 정산 방식에 대한 예시이다. 도 6에서 입찰 기본 단위는 앞서 본 바와 같다.

먼저, 전력망 사용료 정산 방식에 대하여 설명한다.

정산 방식은 정률 부과 방식 또는 정액 부과 방식일 수 있다.

정률 부과 방식의 경우 다음의 수학식에 따라 전력망 사용료가 산정될 수 있다.

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 입찰 단위가 100이고, 단위 전력량 판매 비용(또는 구매 비용)이 100 원이고, 망사용료 비율이 1% 인 경우, 전력망 사용료는 100원일 수 있다.

이와 달리, 정액 부과 방식에 의하는 경우, 다음의 수학식에 따라 전력망 사용료가 산출될 수 있다.

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 입찰 단위가 100이고, 단위 전력량 판매 비용(또는 구매 비용)이 100 원이고, 기 설정된 단위 사용액이 0.001원인 경우, 전력망 사용료는 10 원일 수 있다.

이하, 전력 거래 중개 수수료 정산 방식에 대하여 설명한다.

정률 부과 방식의 경우 다음의 수학식에 따라 중개 수수료가 산정될 수 있다.

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 입찰 단위가 100이고, 단위 전력량 판매 비용(또는 구매 비용)이 100 원이고, 중개 수수료 비율이 1% 인 경우, 중개 수수료는 100원일 수 있다.

이와 달리, 정액 부과 방식에 의하는 경우, 다음의 수학식에 따라 중개 수수료가 산출될 수 있다.

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 입찰 단위가 100이고, 단위 전력량 판매 비용(또는 구매 비용)이 100 원이고, 기 설정된 단위 중개 수수료가 0.001원인 경우, 중개 수수료는 10 원일 수 있다.

정산부(240)는 중개부(220)에 의해 거래가 체결된 것으로 판단되는 것에 대응하여 또는, 증빙자료 수집부(230)에 의해 거래가 완료된 것으로 판단되는 것에 대응하여, 전력망 사용료 및/또는 중개 수수료를 산출하고, 이를 정산할 수 있다. 전력망 사용료 정산시, 정산부(240)가 직접 또는 MG MI 장치(300)를 경유하여 전력 회사와 정산할 수 있다.

증빙자료 제공부(250)는 증빙자료 수집부(230)에 의해 수집된 증빙자료를 기초로, 해당 전력 거래에 대한 증빙서를 발급하고 이를 관리할 수 있다. 증빙서는 전력 구매자의 전력 요금을 산정하는 기초자료로 활용될 수 있다. 따라서, 전력 요금 산정시 전력 거래 결과가 반영되게 하기 위해, 정산부(240)는 관리하는 증빙서를 전력회사(400) 또는 전력시장운용자(500)에게 직접 또는 MG MI 장치(300)를 경유하여 제공할 수 있다. 증빙자료 수집이 완료된 때, MG 에이전트 장치(200)는 거래가 완료된 것으로 판단할 수 있다.

이하, 도 7을 참고하여, 입찰 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법에 대하여 설명한다. 이하에서 앞서 설명된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. 이하의 설명에 의해, 앞서 본 구성이 보다 명확해 질 수 있다. 도 7은 입찰 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 프로세스에 대한 플로우차트이다.

먼저, 입찰이 개시될 수 있다. 입찰 개시 시점이 T-ΔTx(T는 전력 판매 시간대 또는 전력 구매 시간)라고 설정된 경우, T-ΔTx와 동일 시간 또는 이후 시간에 T 시간대에 전력 판매 또는 전력 구매에 대응하는 전력 거래 정보가 최초로 정보 수집부(210)에 의해 수집된 때, 입찰이 개시될 수 있다(S61).

S61 이후, 실시간으로 T 시간대에 대응한 전력 거래 정보(달리 표현하면, T 시간대에 전력을 판매하는 것에 대응한 전력 판매 조건, T 시간대에 전력을 구매하는 것에 대응한 전력 구매 조건)를 정보 수집부(210)가 수집할 수 있다(S62).

여기서, 전력 거래 정보는 전력 판매 조건 및 전력 구매 조건 중 어느 하나일 수 있다. 정보 수집부(210)는 전력을 판매하고자 하는 마이크로그리드로부터 전력 거래 정보로서 전력 판매 조건을 전력을 구매하고자 하는 마이크로그리드로부터 전력 구매 조건을 수집할 수 있다. 전력 판매 조건은 판매 시간대, 판매 전력량, 전력 판매 입찰 가격을 포함할 수 있다. 전력 구매 조건은 구매 시간대, 구매 전력량, 전력 구매 입찰 가격을 포함할 수 있다. 전력 거래 정보는 다른 MG 에이전트 장치(200)를 통해서도 수집될 수 있다.

정보 수집부(210)는 수집되는 전력 거래 정보를 정리하여 도 5와 같은 입찰 정보를 입찰에 참여한 마이크로그리드에 제공할 수 있다(S63). 서로 다른 MG 에이전트 장치(200)에 의해 관리되는 마이크로그리드 간에 전력 거래가 이루어지는 경우, 전력 거래 정보(입찰 정보)는 다른 MG 에이전트 장치(200)에게도 제공될 수 있다.

정보 수집부(210)는 입찰 마감 시간 도래 여부를 판단할 수 있다(S64). 앞서 본 바와 같이 입찰 마감 시간은 전력 판매 시간대(T) 또는 전력 거래 시간대(T)에서 기 설정된 시간 전의 시점일 수 있다.

S64에서, 입찰 마감 시간 도래 전이라고 판단된 경우, 정보 수집부(210)는 입찰 마감 시간 도래 시점까지 지속적으로 전력 거래 정보를 수집하고 입찰 정보를 입찰에 참여한 마이크로그리드에 제공할 수 있다(S62, S63, S64). 마이크로그리드는 전력 거래 정보를 참고하여 입찰 정보를 기 설정된 입찰 마감 시간까지 자동 또는 수동으로 조정하고, 조정된 입찰 정보(전력 거래 정보)를 실시간 MG 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다.

S64에서 입찰 마감 시간이 도래한 것으로 판단되면, 중개부(220)는 거래 체결 여부를 판단할 수 있다(S65). 거래 체결 여부는 입찰 순서대로 판단할 수 있다. 이때, 전력 판매자를 기준으로 판단될 수 있고 전력 구매자를 기준으로 판단될 수도 있다. 중개부(220)는 판매자와 구매자 간의 입찰 조건이 합치되면 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다. 이때, 전력 판매량과 전력 구매량을 기준으로, 구매자와 판매자 간에 입찰 조건이 완전히 일치(전력 판매량과 전력 구매량이 동일)하는 경우 뿐 아니라, 일부 일치한 경우(전력 판매량 보다 전력 구매량이 많은 경우 또는, 전력구매량이 전력 판매량 보다 많은 경우)라도 전력 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이 일부 일치하는 경우라면, 전력 판매자:전력구매자가 1:n, n:1 및 m:n(m, n은 2 이상의 정수) 중 적어도 하나의 형태로 매칭될 수 있다. 거래 체결 여부를 판단하는 방법은 앞서 본 바와 같다.

S65의 판단 결과는 입찰에 참여한 마이크로그리드에 제공될 수 있다(S67).

S65의 거래 체결 여부 판단 결과에 기초하여 증빙자료 수집부(230)는 전력 거래 증빙 자료를 수집할 수 있다(S67). 증빙자료 수집부(230)는 중개부(220)의 중개에 따라 전력 거래가 체결된 마이크로그리드 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 증빙자료를 마이크로그리드로부터 수집할 수 있다. 예를 들어, 증빙자료는 체결된 전력 거래 조건에 따라 전력을 공급하기로 한 마이크로그리드 측의 판매 전력량에 대응한 계측량일 수 있다. 그리고, 증빙자료 수집부(230)는 체결된 전력 거래 조건에 포함된 판매 전력량과 전력을 판매하기로 한 마이크로그리드가 전력망에 공급한 전력량이 합치하면 정상적으로 전력 거래 조건에 따른 전력 거래가 완료된 것으로 판단할 수 있다.

그리고, 정산부(240)는 S65에서 체결된 전력 거래에 대한 정산을 수행할 수 있다(S68). 정산부(240)는 증빙자료 제공부(250)에서 전력 거래가 완료되었다고 판단된 경우, 전력 구매 조건과 전력 판매 조건에 의해 발생된 이득금을 정산할 수 있다. 이와 달리, 거래가 체결되었을 때 해당 거래에 따른 이득금을 정산할 수 있다. 정산부(240)는 이득금 중 기 설정된 부분을 중개 수수료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 판매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금 중 기 설정된 부분을 전력망 사용료로 할 수 있다. 이와 달리, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 중개 수수료가 될 수 있다. 그리고, 이득금과 무관하게 구매 전력량에 비례하는 비용이 전력망 사용료가 될 수 있다. 정산부(240)는 전력회사(400)와 전력망 사용료에 대한 정산을 할 수 있다. 정산부(240)는 전력을 판매한 마이크로그리드 및 전력을 구매한 마이크로그리드 중 적어도 하나와 설정된 계약 조건에 따라 중개 수수료에 대한 정산을 수행할 수 있다. 정산 방식 세부 사항은 앞서 본 바와 같다.

그리고, 증빙자료제공부(560)는 전력 거래 증빙 자료를 MG MI 장치(300), 전력 회사(400), 전력 시장 운영자(500) 측에 제공할 수 있다(S69). 정산부(240)는 중개부(220)에 의해 거래가 체결된 것으로 판단되는 것에 대응하여 또는, 증빙자료 수집부(230)에 의해 거래가 완료된 것으로 판단되는 것에 대응하여, 전력망 사용료 및/또는 중개 수수료를 산출하고, 이를 정산할 수 있다. 전력망 사용료 정산시, 정산부(240)가 직접 또는 MG MI 장치(300)를 경유하여 전력 회사와 정산할 수 있다.

증빙자료 제공부(250)는 증빙자료 수집부(230)에 의해 수집된 증빙자료를 기초로, 해당 전력 거래에 대한 증빙서를 발급하고 이를 관리할 수 있다. 증빙서는 전력 구매자의 전력 요금을 산정하는 기초자료로 활용될 수 있다. 따라서, 전력 요금 산정시 전력 거래 결과가 반영되게 하기 위해, 정산부(240)는 관리하는 증빙서를 전력회사(400) 또는 전력시장운용자(500)에게 직접 또는 MG MI 장치(300)를 경유하여 제공할 수 있다. 증빙자료 수집이 완료된 때, MG 에이전트 장치(200)는 거래가 완료된 것으로 판단할 수 있다. 상술한 방법은 그 순서를 달리하여 수행될 수도 있다. 예를 들어, S67과 S68은 동시에 수행될 수도 있고, 그 순서가 역으로 수행될 수도 있다.

이하, 도 8 내지 도 12를 참고하여 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 시스템에 대하여 설명한다. 이하에서 앞서 설명된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. 도 8은 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 시스템의 개략도이다. 도 9는 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래의 예시를 나타낸다. 도 10은 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래에서 정산 방식에 대한 예시를 나타낸다. 도 11은 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래에서 정산 방식에 대한 예시를 나타낸다. 도 12는 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래에서 정산 방식에 대한 예시를 나타낸다.

MG 에이전트 장치(200)는 마이크로그리드(100)의 스케줄 정보를 이용하여 각 마이크로그리드의 경제성이 최적이 되도록 전력거래를 중개할 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 관리 대상 마이크로그리드(100)의 옵티마이져(optimizer) 역할을 수행할 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 각 마이크로그리드(100)의 정보를 취득하여 발전 및 제어가능부하의 스케줄링을 리스케줄링(rescheduling)하는 과정을 통해 개별 마이크로그리드(100)의 경제성이 극대화되도록 할 수 있다. 여기서, 발전은 출력 제어 가능한 분산전원(예를 들어, 연료전지), 출력 제어 불가능한 분산전원(예를 들어, 풍력 발전, 태양광 발전 등)과 에너지 저장 장치의 조합 등 일 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 각 마이크로그리드(100)로부터 스케줄링 정보(시간대별 발전량 스케줄{..Pg1(T-DT), Pg1(T), Pg1(T+DT)..}, 시간대별 부하예측치{..PL1(T-DT), PL1(T), PL1(T+DT)..}, 시간대별 제어가능부하{..Pl1(T-DT), Pl1(T), Pl1(T+DT)..})를 수집할 수 있다. 이때, MG 에이전트 장치(200)는 마이크로그리드로부터 직접 또는 다른 MG 에이전트 장치(200)를 통해 스케줄링 정보를 수집할 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 리스케줄링을 하고 T-ΔT시기에 판매자와 구매자에게 판매/구매 금액을 제시하여 인증을 받을 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 T-2ΔT 시기 내에 제시된 판매/구매 금액에 대해서 판매자와 구매자에게 인증을 받으면 받은 (인증)순서대로 거래를 체결할 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 마이크로그리드 자원의 리스케줄링(rescheduling)을 통한 마이크로그리드 간 전력 직거래를 직접 중개할 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 마이크로그리드 자원의 리스케줄링(rescheduling)을 통한 수요반응시장, RTP 등의 전력거래 시장과 전력 거래를 직접 중개할 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 MG 에이전트 장치 간 정보 교환으로 거래를 중개할 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 전력 거래 결과를 이용하여 추후 전력요금정산에 사용될 내용을 증빙서를 발급하고 이를 보관할 수 있다. MG 에이전트 장치(200)는 이 정보를 MG MI 장치(300), 전력회사(400), 전력시장운용자(500)에게 제공할 수 있다. 거래 증빙서는 위/변조가 불가능한 암호화된 문서로 보관될 수 있다. 거래는 계측 기반으로 증빙될 수 있다. 이를 위해, 정밀 계측 기술 및 표준화된 계측 방안이 적용될 수 있다.

도 8을 참조하면, 기본적으로, 전력 거래 시스템은 앞서와 같이, 마이크로그리드(100), MG 에이전트 장치(200), MG MI 장치(300), 전력회사(400), 전력시장운영자(500)를 포함할 수 있다.

마이크로그리드(100)는 전력 거래 정보로서 스케줄링 정보(마이크로그리드 각각의 발전 및/또는 부하 계획을 포함하는 정보)를 MG 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 기 설정된 주기(예를 들어, 하루마다, 한시간 마다 등)로 전력 거래를 통해 마이크로그리드의 경제성이 최적화되도록 마이크로그리드 각각의 운영 계획을 리스케줄링 할 수 있다. MG 에이전트 장치(200)는 마이크로그리드를 적어도 2개 선정하고, 전력 거래(부하 제어를 포함함)를 통해, 그 선정된 마이크로그리드 각각의 경제성이 최적화되도록 마이크로그리드 각각의 운영 계획을 리스케줄링 할 수 있다. MG 에이전트 장치(200)는 이 같은 리스케줄링 작업을 관리 대상 마이크로그리드 전체에 대하여 반복하면서, 전력 거래 결과 경제성이 최고 높은 것으로 판단되는 마이크로그리드(전력 거래 대상 마이크로그리드) 조합 간에 전력 거래를 중개할 수 있다. 이때, MG 에이전트 장치(200)는 전력 거래 대상 마이크로그리드에 리스케줄링 정보를 제공할 수 있다. 리스케줄링 정보 제공 제공시, 판매가격 및 구매가격이 같이 제공될 수 있다. 마이크로그리드 내의 EMS가 자동으로 또는 마이크로그리드의 운영자의 조작에 따라 수동으로 전력 거래 대상 마이크로그리드가 모두 리스케줄링 정보를 승인하면 해당 전력 거래 대상 마이크로그리드 간에 전력 거래가 체결될 수 있다. 전력 거래가 체결된 경우, 전력 거래 대상 마이크로그리드는 리스케줄링 정보에 따라 운영될 수 있다.

MG 에이전트 장치(200)는 전력 거래에 대한 증빙서 발급을 위해 필요한 정보를 전력 거래가 체결된 마이크로그리드로부터 수집할 수 있다. 예를 들어, 리스케줄링 정보 상의 판매 시간대에 판매 전력량을 전력 계통(마이크로그리드를 전기적으로 연결하는 전력망, 운영자가 전력회사일 수 있음)으로 송전하였음을 입증할 수 있는 계측정보를 가상 전력 거래 증빙자료로 MG 에이전트 장치(200)는 마이크로그리드로부터 수집할 수 있다. 또는, 전력 거래 내용에 부하 제어가 포함되는 경우, MG 에이전트 장치(200)는 증빙서 발급을 위해 필요한 정보로서, 부하 제어량에 대한 계측 정보를 수집할 수도 있다.

MG MI 장치(300)는 전력 시장 운영자로부터 RTP(Real Time Price) 및 DR 정보(Demand Response Information) 등의 시장정보를 제공 받고, 이를 MG 에이전트 장치(200)에 제공할 수 있다. 이때, MG 에이전트 장치(200)는 RTP를 리스케줄링 정보와 함께 마이크로그리드에 제공할 수 있다. 이를 수신한 마이크로그리드는 전력시장운영자와 전력거래를 할지 또는 다른 마이크로그리드와 전력거래를 할지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, DR 정보를 수신한 MG 에이전트 장치(200)는 마이크로그리드에 DR 정보를 제공하여 마이크로그리드가 DR 시장에 참여하도록 할 수 있다. 이와 달리, MG 에이전트 장치(200)가 마이크로그리드의 운영을 담당하는 경우, 마이크로그리드의 제어를 통해 마이크로그리드를 수요 반응 시장에 참여시킬 수 있다.

이하, 직거래 중개 방식에서, MG 에이전트 장치(200)의 구성요소인 정보 수집부(210), 중개부(220), 증빙자료 수집부(230), 정산부(240), 증빙자료제공부(250)의 기능에 대하여 설명한다.

정보 수집부(210)는 전력 거래 정보를 관리 대상 마이크로그리드(100)로부터 수집할 수 있다. 정보 수집부(210)는 전력 거래 정보로서 마이크로그리드(100) 각각의 운영 스케줄 정보를 수집할 수 있다. 스케줄링 정보는 시간대별 발전량 스케줄{..Pg1(T-DT), Pg1(T), Pg1(T+DT)..}, 시간대별 부하예측치{..PL1(T-DT), PL1(T), PL1(T+DT)..} 및 시간대별 제어가능부하{..Pl1(T-DT), Pl1(T), Pl1(T+DT)..} 중 어느 하나일 수 있다. 마이크로그리드 운영 스케줄은 실시간으로 변동될 수 있으므로 정보 수집부(210)는 실시간으로 마이크로그리드 운영 스케줄을 수집할 수 있다.

중개부(220)는 기 설정된 주기(예를 들어, 하루마다, 한시간 마다 등)로 전력 거래를 통해 마이크로그리드의 경제성이 최적화되도록 마이크로그리드 각각의 운영 계획을 리스케줄링 할 수 있다. 중개부(220)는 마이크로그리드를 적어도 2개 선정하고, 전력 거래(발전 제어 및/또는 부하 제어를 포함함)를 통해, 그 선정된 마이크로그리드 각각의 경제성이 최적화되도록 마이크로그리드 각각의 운영 계획을 리스케줄링 할 수 있다. 중개부(220)는 이 같은 리스케줄링 작업을 관리 대상 마이크로그리드 전체에 대하여 반복하면서, 전력 거래 결과 경제성이 최고 높은 것으로 판단되는 마이크로그리드(전력 거래 대상 마이크로그리드) 조합(상기 조합은 적어도 두 개의 마이크로그리드로 구성됨) 간에 전력 거래를 중개할 수 있다. 중개부(220)는 전력 거래 대상 마이크로그리드에 리스케줄링 정보를 제공할 수 있다. 리스케줄링 정보 제공 제공시, 판매가격 및 구매가격이 같이 제공될 수 있다. 리스케줄링시 경제성 최적 여부가 판단될 수 있다. 중계부(220)는 관리 대상 마이크로그리드 중 전력 거래를 통한 리스케쥴링 결과 경제성이 최적이 되는 조합을 선정할 수 있다. 이때 상기 선정된 조합에 해당하는 마이크로그리드는 전력 거래 대상 마이크로그리드이다. 중계부(220)는 선정된 전력 거래 대상 마이크로그리드에 리스케쥴링 결과를 제공할 수 있다.

도 9는 전력 거래를 위한 리스케줄링의 예시를 나타낸다. 도 9는 마이크로그리드 #i와 마이크로그리드 #j 간의 전력 거래를 위한 리스케줄링의 예시이다.

도 9에서 Original Scheduling은 중계부(220)가 마이크로그리드로부터 수집한 운영 스케줄을 나타내고, Re-Scheduling은 상기 Original Scheduling을 마이크로그리드 #i와 마이크로그리드 #j 경제성이 최적화되도록 리스케줄링한 것을 나타낸다.

중계부(220)는 전력 요금, 발전 비용 등을 감안하여 마이크로그리드 #i와 마이크로그리드 #j 간의 이득이 최대가 되도록 리스케쥴링을 할 수 있다.

도 9에서 중계부(220)는 두 마이크로그리드의 이득이 최대가 되는 조건이 마이크로그리드 #i의 시간대 "4"의 발전량을 시간대 "6"으로 이동(shift)시키고, 마이크로그리드 #i의 시간대 "6"에서의 발전량을 마이크로그리드 #j에 시간대 "6"에 판매하는 것으로 판단할 수 있다. 도 10을 참고하면, 이 같은 거래를 통해, 마이크로그리드 #i의 운영 비용은 "100" 상승하는데 반해 마이크로그리드 #j의 운영 비용은 "150" 저감되기 때문에 두 전력 거래를 통해 이득의 최대치로 평가될 수 있는 "50"의 이득이 발생할 수 있다. 여기서의 수치는 기 설정된 단위에 따른 수치일 수 있다. 예를 들어, 기 설정된 단위는 "원"일 수 있다.

중계부(220)는 전력 거래 대상 마이크로그리드 조합을 선정함과 동시에, 거래 가격을 결정할 수 있다. 이때, 거래 가격은 판매자/구매자/에이전트 모두에 이득이 되는 구조에서 결정될 수 있다. 이때, 전력 판매 가격은 "리스케줄링에 따른 운영 비용 차액 + 이득금"일 수 있고, 전력 구매 가격은 "리스케줄링에 따른 운영 비용 차액 - 이득금"일 수 있다. 상기 전력 판매 가격 및 전력 구매 가격을 참고하여, 마이크로그리드는 전력 판매 및 구매 여부를 결정할 수 있다.

도 10은 가격 결정 구조의 일 예로, 판매자/구매자의 이득을 우선 결정하는 방식이다. 이때, 판매자/구매자의 이득이 동일하게 결정되는 방식이다.

도 10에서 두 마이크로그리드 간의 전력 거래(리스케줄링)를 통한 이득이 "50" 이므로, 균등하게 판매자/구매자에게 "25"씩 이득이 배분될 수 있다.

전력거래에 따른 전력망 사용료 및 중개수수료는 정액 또는 정률 부과 바식으로 부과될 수 있다. 이는 앞서 본 입찰 방식과 유사할 수 있다. 중개수수료는 판매자와 구매자 양측 또는 일측으로부터 징수될 수 있다.

정률 부과 방식에 의하는 경우, 다음의 수학식 5에 따라 전력망 사용료가 부과될 수 있다.

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 판매 단위가 100이고, 단위 전력량 판매 비용이 100 원이고, 망사용료 비율이 1% 인 경우, 전력망 사용료는 100원일 수 있다.

정률 부과 방식에 의하는 경우, 다음의 수학식 6에 따라 중계 수수료가 부과될 수 있다.

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 판매 단위가 100이고, 단위 전력량 판매 비용이 100 원이고, 중개 수수료 비율이 1% 인 경우, 중개 수수료는 100원일 수 있다.

이와 달리, 정액 부과 방식에 의하는 경우, 다음의 수학식 7에 따라 전력망 사용료가 산출될 수 있다.

예들 들어, 거래가 체결된 판매 전력량의 판매 단위가 100이고, 단위 전력량 판매 비용이 100 원이고, 기 설정된 단위 사용액이 0.001원인 경우, 전력망 사용료는 10원일 수 있다.

정액 부과 방식에 의하는 경우, 다음의 수학식 8에 따라 중개 수수료가 산출될 수 있다.

위와 달리, 도 11에서와 같이, 판매자/구매자/중개자 동일 이득 방식으로 가격이 결정될 수도 있다.

도 11에서 두 마이크로그리드 간 전력 거래를 통해 발생한 이득이 "50"이므로, 판매자/구매자/중개자 모두에게 "50/3"씩 분배될 수 있다. 이때, 전력망 사용료는 앞서 본 정액/정률 부과 방식으로 결정될 수 있고, 전력망 사용료는 중개자가 납부할 수 있다. 그리고, 상기 분배 결과에 따라, 전력 판매 비용과 전력 구매 비용이 결정될 수 있다. 이때, 전력 판매 가격은 "리스케줄링에 따른 운영 비용 차액 + 이득금"일 수 있고, 전력 구매 가격은 "리스케줄링에 따른 운영 비용 차액 - 이득금"일 수 있다.

위와 달리, 도 12에서와 같이, 판매자/구매자 이득이 정액일 수 있다. 그리고, 총 이득금에서 판매자/구매자의 이득을 제한 금액이 중개수수료일 수 있다.

도 12은 전력거래로 인한 이득금이 "50"이고, 판매자와 구매자의 정액 이득금이 "10"인 경우를 예시한다. 이때, 전력망사용료는 정액/정률 부과 방식으로 산정될 수 있다.

중개부(220)는 T-ΔT(여기서, T는 마이크로그리드 운영 스케줄에서 리스케쥴링 대상 시간대의 시작 시점)에 리스케줄링 결과를 전력 거래 대상 마이크로그리드에 제공할 수 있다. 이때, 중개부(220)는 판매자와 구매자에게 판매/구매 금액을 제시할 수 있다.

중개부(220)는 경제성이 최적이 되는 조합을 형성하는 마이크로그리드 모두로부터 T-2ΔT 내에 승인을 받은 경우, 전력 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다. 중계부(220)는 전력 거래 체결 여부를 전력 거래 대상 마이크로그리드에 통지할 수 있다.

증빙자료 수집부(230)는 중개부(220)의 중개에 따라 전력 거래가 체결된 마이크로그리드 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 증빙자료를 마이크로그리드로부터 수집할 수 있다. 예를 들어, 증빙자료는 체결된 전력 거래 조건에 따라 전력을 공급하기로 한 마이크로그리드 측의 판매 전력량에 대응한 계측량(여기서의 계측량은 i) 전력망으로 송전한 전력량 ii) 부하 제어량 중 적어도 하나)일 수 있다. 그리고, 증빙자료 수집부(230)는 체결된 전력 거래 조건에 포함된 판매 전력량(판매 전력량은 i) 전력망으로 송전하는 전력량 ii) 부하 제어량 중 적어도 하나)과 전력을 판매하기로 한 마이크로그리드가 공급한 전력량이 합치하면 정상적으로 전력 거래 조건에 따른 전력 거래가 완료된 것으로 판단될 수 있다. 여기서 전력을 판매하는 마이크로그리드는 부하 제어 및/또는 발전된 전력을 전력망으로 송전하는 형태로 전력 공급을 할 수 있다,

전력망 사용료 정산시, 정산부(240)가 직접 또는 MG MI 장치(300)를 경유하여 전력 회사와 정산할 수 있다.

이하, 도 13을 참고하여, 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법에 대하여 설명한다. 이하에서 앞서 설명된 사항에 대한 설명은 생략하거나 간단히 한다. 이하의 설명에 의해, 앞서 본 구성이 보다 명확해 질 수 있다. 도 13은 직거래 중개 방식 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 프로세스에 대한 플로우차트이다.

먼저, 정보 수집부(210)는 전력 거래 정보를 관리 대상 마이크로그리드(100)로부터 수집할 수 있다(S131). 정보 수집부(210)는 전력 거래 정보로서 마이크로그리드(100) 각각의 운영 스케줄 정보를 수집할 수 있다. 스케줄링 정보는 시간대별 발전량 스케줄{..Pg1(T-DT), Pg1(T), Pg1(T+DT)..}, 시간대별 부하예측치{..PL1(T-DT), PL1(T), PL1(T+DT)..} 및 시간대별 제어가능부하{..Pl1(T-DT), Pl1(T), Pl1(T+DT)..} 중 어느 하나일 수 있다. 마이크로그리드 운영 스케줄은 실시간으로 변동될 수 있으므로 정보 수집부(210)는 실시간으로 마이크로그리드 운영 스케줄을 수집할 수 있다.

중개부(220)는 기 설정된 주기(예를 들어, 하루마다, 한시간 마다 등)로 전력 거래를 통해 마이크로그리드의 경제성이 최적화되도록 마이크로그리드 각각의 운영 계획을 리스케줄링 할 수 있다(S132). 리스케줄링의 구체적인 사항은 앞서 본 바와 같을 수 있다.

중개부(220)는 리스케줄링을 통해, 전력 거래 대상 마이크로그리드를 선정할 수 있다(S133). 여기서, 전력 거래 대상 마이크로그리드는 MG 에이전트 장치(200)의 관리 대상 마이크로그리드 중 전력 거래를 통해 경제성이 최적이 되는 조합을 의미할 수 있다.

중개부(220)는 S133에서 선정된 전력 거래 대상 마이크로그리드에 리스케줄링 정보를 제공할 수 있다(S134). 중개부(220)는 T-ΔT(여기서, T는 마이크로그리드 운영 스케줄에서 리스케쥴링 대상 시간대의 시작 시점)에 리스케줄링 결과를 전력 거래 대상 마이크로그리드에 제공할 수 있다. 이때, 판매/구매 금액이 같이 제공될 수 있다.

중개부(220)는 경제성이 최적이 되는 조합을 형성하는 마이크로그리드 모두로부터 T-2ΔT 내에 승인을 받은 경우, 전력 거래가 체결된 것으로 판단할 수 있다(S135, S136).

중개부(220)는 경제성이 최적이 되는 조합을 형성하는 마이크로그리드 모두로부터 T-2ΔT 내에 승인을 받지 못한 경우, 전력 거래가 체결되지 않은 것으로 판단할 수 있고 이때, 해당 전력 거래 대상 마이크로그리드 각각에 대하여 리스케줄링을 통해 후순위로 경제성이 최적이 되는 조합을 형성하고(S137), 그 조합을 형성하는 마이크로그리드에 리스케줄링 정보를 제공할 수 있다(S134).

S135에서 전력 거래 체결 조건을 만족하지 못하는 경우, 순차적으로 후순위를 선택하면서, S137, S134, S135가 반복될 수 있다.

전력 거래가 체결된 것으로 판단되면, 중개부(220)는 전력 거래 체결 결과를 전력 거래 대상 마이크로그리드에 통보할 수 있다(S136). 이때, 전력 거래 대상 마이크로그리드는 리스케줄링 정보에 따라 마이크로그리드를 운영할 수 있다. 여기서, 발전 제어, 부하 제어, 계통 연계 제어 등이 수행될 수 있다.

증빙자료 수집부(230)는 중개부(220)의 중개에 따라 전력 거래가 체결된 마이크로그리드 간에 정상적으로 전력 거래가 이루어졌는지 여부를 판단할 수 있는 증빙자료를 마이크로그리드로부터 수집할 수 있고, 정산부(240)는 증빙자료 제공부(250)에서 전력 거래가 완료되었다고 판단된 경우, 전력 구매 조건과 전력 판매 조건에 의해 발생된 이득금을 정산할 수 있다(S138). 이와 달리, 거래가 체결되었을 때 해당 거래에 따른 이득금을 정산할 수 있다.

증빙자료 제공부(250)는 증빙자료 수집부(230)에 의해 수집된 증빙자료를 기초로, 해당 전력 거래에 대한 증빙서를 발급하고 이를 관리할 수 있다. 증빙서는 전력 구매자의 전력 요금을 산정하는 기초자료로 활용될 수 있다. 따라서, 전력 요금 산정시 전력 거래 결과가 반영되게 하기 위해, 정산부(240)는 관리하는 증빙서를 전력회사(400) 또는 전력시장운용자(500)에게 직접 또는 MG MI 장치(300)를 경유하여 제공할 수 있다(S139).

100: 마이크로그리드
200: MG 에이전트 장치
300: MG MI 장치
400: 전력회사
500: 전력시장운영자

Claims

복수의 마이크로그리드로부터 스케줄링 정보를 수집하는 정보 수집부; 및
상기 수집된 스케줄링 정보를 리스케줄링하는 것에 의해 전력 거래 대상마이크로그리드를 선정하는 중개부를 포함하는 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스케줄링 정보는 시간대별 발전량 스케줄, 시간대별 부하예측치, 시간대별 제어가능부하를 포함하는 것을 특징으로 하는 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 중개부는 기 설정된 주기로 전력 거래를 통해 마이크로그리드의 경제성이 최적화되도록 리스케줄링하는 것을 특징으로 하는 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 전력 거래는 발전량 제어 및 부하 제어 중 적어도 하나의 방식을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 중개부는 상기 리스케줄링 결과를 전력 거래 대상 마이크로그리드에 제공하고,
상기 전력 거래 대상 마이크로그리드에 속하는 마이크로그리드가 모두 승인한 경우에 한해 전력 거래가 체결된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 리스케줄링에 따른 전력 거래에서 발생한 이득금에 대한 중개 수수료 및 망사용료 중 적어도 하나는 정액 방식 및 정률 방식 중 어느 하나의 방식으로 정산되는 것을 특징으로 하는 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 에이전트 장치.
복수의 마이크로그리드로부터 스케줄링 정보를 수집하는 단계; 및
상기 수집된 스케줄링 정보를 리스케줄링하는 것에 의해 전력 거래 대상마이크로그리드를 선정하는 단계를 포함하는 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 스케줄링 정보는 시간대별 발전량 스케줄, 시간대별 부하예측치, 시간대별 제어가능부하를 포함하는 것을 특징으로 하는 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 리스케줄링은 선정된 마이크로그리드 간의 전력 거래를 통해 경제성이 최적화되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 전력 거래는 발전량 제어 및 부하 제어 중 적어도 하나의 방식을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 리스케줄링 결과를 전력 거래 대상 마이크로그리드에 제공하는 단계; 및
상기 전력 거래 대상 마이크로그리드에 속하는 마이크로그리드가 모두 승인한 경우에 한해 전력 거래가 체결된 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 리스케줄링에 따른 전력 거래에서 발생한 이득금에 대한 중개 수수료 및 망사용료 중 적어도 하나는 정액 방식 및 정률 방식 중 어느 하나의 방식으로 정산되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직거래 중개 방식 기반 마이크로그리드 간 가상 전력 거래 방법.