KR20190000038A - Method of optimum power demand management using electric vehicle and apparatus thereof - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a method for managing an optimal energy demand using an electric vehicle (EV) and an energy storage system (ESS). The method comprises the steps of: predicting a pattern of charging an EV and a load pattern of a customer load; predicting a pattern of a total load amount of a customer based on predicted information on the pattern of charging an EV and the load pattern of the customer load; scheduling charge and discharge of the EV and ESS based on the predicted information of the total load amount of the customer and scheduling information for demand management of the customer; and controlling the ESS in order to reduce peak power consumed in the load of the customer.

Description

전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법 및 그 장치{Method of optimum power demand management using electric vehicle and apparatus thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an optimum demand management method and apparatus using an electric vehicle,

본 발명은 수용가의 최적수요관리 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력 계통 시스템에서 전기자동차 및 전력저장장치를 이용한 최적수요관리 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for optimal demand management of a customer, and more particularly, to an optimal demand management method and apparatus using an electric vehicle and a power storage device in a power system.

현재 전력 사용량은 갈수록 증가하고 있으나, 환경 문제 등으로 인해 발전량을 증가시키는 것에 한계가 발생하고 있다. 따라서 이를 해결하기 위한 효율적인 전력사용과 전력요금 절감 방법들에 대한 개발이 중요한 문제로 대두되고 있다.Currently, power consumption is increasing, but there is a limit to increasing the power generation due to environmental problems. Therefore, the development of efficient power usage and electricity rate reduction methods is becoming an important issue.

일반적으로 전기요금은 기본요금과 전력량요금으로 구성된다. 기본요금은 계약전력을 기준으로 하나, 최대전력수요전력계를 설치한 수용가는 검침당월을 포함한 직전 12개월 중 12월분, 1월분, 2월분, 7월분, 8월분, 9월분의 최대수요전력 중 가장 큰 최대수요전력을 요금적용전력으로 하여 기본요금을 산정한다. 한편, 전력량요금은 특정 시간 대의 사용전력량에 시간대별 요금이 곱해져 산정된다. 따라서, 수용가의 전기요금을 절감하기 위해서는, '최대전력수요'를 절감하여 기본요금을 줄이고, 비싼 요금 시간대의 전력량을 저렴한 요금 시간대로 옮겨 '전력량 요금'을 줄여야 한다.Generally, the electricity rate is composed of the base rate and the electricity rate. The basic charge is based on the contracted power, but the customer with the maximum power demand meter is the most demanded power for the month of December, January, February, July, August, The base charge is calculated based on the large maximum demand power as the charge applied. On the other hand, the electric power charge is calculated by multiplying the electric power used at a specific time by the charge per hour. Therefore, in order to reduce the electricity price of the customer, it is necessary to reduce the 'maximum electricity demand' to reduce the base rate and to reduce the 'electricity fee' by moving the electricity of the expensive fare time zone to the low fare time zone.

수요관리는 전력저장이 가능한 장치를 이용하여 전기요금을 절감하는 것을 말하며, 특히 전기자동차의 증가와 배터리 기술의 발전으로 전기자동차의 배터리를 하나의 전력저장장치로써, 수요관리에 이용한다면 종래에 비해 더 효과적인 수요관리를 달성할 수 있을 것이다.Demand management refers to the reduction of electric charges by using a device capable of storing electric power. Especially when the electric vehicle's battery is used as a power storage device for demand management due to the increase of electric vehicles and the development of battery technology, More effective demand management will be achieved.

전기자동차의 주행거리 증가를 위한 연구는 전기자동차의 배터리 용량을 계속적으로 증가시키고 있으며 단일 자동차의 저장용량도 작은 용량이 아니어서 다수의 자동차를 이용하면 부하량이 높은 수용가의 수요관리에 충분히 적용할 수 있다.Research to increase the mileage of electric vehicles is continuously increasing the battery capacity of electric vehicles. Since the storage capacity of a single car is not a small capacity, it can be sufficiently applied to the demand management of a customer who uses a large number of vehicles have.

이러한 전기자동차 및 전력저장장치를 포함하는 전력 계통 시스템에서, 수용가의 부하관리와 수용가에서 소비되는 전력의 수요관리를 통해 적극적으로 에너지 절감 및 전력요금 절감을 달성할 수 있는 방안이 필요하다.In power system systems including such electric vehicles and electric power storage devices, there is a need for measures to actively reduce energy and reduce electric power charges through the management of the load of the consumer and the demand management of the power consumed in the consumer.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 수용가의 부하량을 미리 예측하여 전력량 요금이 최소화되도록 전기자동차(EV) 및 전력저장장치(ESS)의 충/방전을 스케줄링할 수 있는 최적수요관리 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.The present invention is directed to solving the above-mentioned problems and other problems. Another object of the present invention is to provide an optimal demand management method and apparatus capable of scheduling charging / discharging of an electric vehicle (EV) and a power storage device (ESS) so as to predict a load of a customer in advance so as to minimize a power charge.

또 다른 목적은, 전력저장장치(ESS)를 실시간으로 제어하여 수용가의 피크 전력(peak power) 저감을 통해 기본요금을 최소화할 수 있는 최적수요관리 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an optimum demand management method and apparatus that can control a power storage device (ESS) in real time to minimize a base charge through reduction of a peak power of a customer.

또 다른 목적은, 수용가의 수요관리 참여를 독려하기 위한 수익 모델을 전기자동차 소유주에게 제공할 수 있는 최적수요관리 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.Another objective is to provide an optimal demand management method and apparatus that can provide an electric vehicle owner with a profit model to encourage consumer participation in demand management.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 전기자동차(EV)의 충전 패턴과 수용가 부하의 부하 패턴을 예측하는 단계; 상기 전기자동차의 충전 패턴 예측 정보와 상기 수용가 부하의 부하 패턴 예측 정보를 기반으로 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴을 예측하는 단계; 상기 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴 예측 정보와 상기 수용가의 수요관리를 위한 스케줄링 정보를 기반으로 상기 전기자동차 및 전력저장장치(ESS)의 충/방전을 스케줄링하는 단계; 및 상기 수용가 부하에서 소비되는 피크(peak) 전력을 저감하도록 상기 전력저장장치를 제어하는 단계;를 포함하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for estimating a charging pattern of an electric vehicle EV and a load pattern of an acceptance load, Estimating a pattern of the total load of the customer based on the charge pattern prediction information of the electric vehicle and the load pattern prediction information of the consumer load; Scheduling charging / discharging of the electric vehicle and the electric power storage (ESS) based on pattern prediction information on the total load of the customer and scheduling information for demand management of the customer; And controlling the power storage device to reduce a peak power consumed in the consumer load. The present invention also provides an optimum demand management method using an electric vehicle.

본 실시 예에서, 상기 스케줄링 정보는, 시간대별 전기요금 정보, EV/ESS 파라미터 정보, 수요관리참여 계약조건에 관한 정보 및 제약 조건에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In the present embodiment, the scheduling information may include at least one of electricity rate information by time slot, EV / ESS parameter information, information on demand management participation contract conditions, and constraint condition information.

상기 스케줄링 단계는 미리 정해진 제1 시간 단위로 상기 전기자동차 및 전력저장장치의 충/방전을 스케줄링하고, 상기 제어 단계는 미리 정해진 제2 시간 단위로 상기 전력저장장치를 제어하며, 상기 제2 시간은 상기 제1 시간보다 짧게 설정될 수 있다. Wherein the scheduling step schedules charging / discharging of the electric vehicle and the electric power storage device at a predetermined first time unit, and the controlling step controls the electric power storage device at a predetermined second time unit, May be set shorter than the first time.

좀 더 바람직하게는, 상기 최적수요관리 방법의 스케줄링 단계는, 수용가의 전체 예측 부하량과 시간대별 전기요금을 기반으로 전력량 요금이 최소화될 수 있도록, 전기자동차 및 전력저장장치의 충/방전을 스케줄링하는 것을 특징으로 한다. More preferably, the scheduling of the optimal demand management method comprises scheduling charging / discharging of the electric vehicle and the power storage device so that the electric energy charge can be minimized based on the total expected load of the consumer and the electricity cost per hour .

좀 더 바람직하게는, 상기 최적수요관리 방법의 제어 단계는, 수용가의 전체 부하 전력량을 측정하고, 상기 측정된 전체 부하 전력량을 기반으로 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간 동안의 평균 예상 부하 전력량을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. More preferably, the step of controlling the optimum demand management method comprises the steps of: measuring a total load power amount of the customer; calculating an average expected load power amount during a period corresponding to the calculation period of the base rate based on the measured total load power amount And a step of calculating the time difference.

좀 더 바람직하게는, 상기 최적수요관리 방법의 제어 단계는, 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간 동안의 평균 예상 부하 전력량을 미리 결정된 최대피크전력 임계치와 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. More preferably, the step of controlling the optimum demand management method further comprises comparing the average expected load power for a period of time corresponding to the calculation period of the base rate to a predetermined maximum peak power threshold .

좀 더 바람직하게는, 상기 최적수요관리 방법의 제어 단계는, 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간 동안의 평균 예상 부하 전력량이 미리 결정된 최대피크전력 임계치를 초과하는 경우, 전력저장장치(ESS)를 방전하여 수용가 부하의 피크전력을 저감하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. More preferably, the step of controlling the optimum demand management method comprises the steps of: determining whether the average expected load power during a period corresponding to the calculation period of the base charge exceeds a predetermined maximum peak power threshold; And discharging the electric power to reduce the peak power of the load of the consumer.

좀 더 바람직하게는, 상기 최적수요관리 방법의 제어 단계는, 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간 동안의 평균 예상 부하 전력량이 미리 결정된 최대피크전력 임계치를 초과하지 않는 경우, 충/방전 스케줄링에 따라 전기자동차 및 전력저장장치의 충/방전을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. More preferably, the controlling step of the optimum demand management method further comprises the step of, when the average expected load power for the time corresponding to the calculation period of the base charge does not exceed the predetermined maximum peak power threshold, And controlling charge / discharge of the electric vehicle and the electric power storage device.

좀 더 바람직하게는, 상기 최적수요관리 방법은, 수요관리 계약고객이 소유하는 전기자동차의 수요관리 참여 전력량 및 상기 전기자동차의 배터리 충/방전 횟수 중 적어도 하나를 반영하여 상기 수요관리 계약고객에게 지급할 인센티브를 산정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. More preferably, the optimum demand management method is a method of managing the demand management contract by reflecting at least one of the demand management participation amount of the electric vehicle owned by the demand management contract customer and the battery charge / discharge number of the electric vehicle And calculating an incentive to be incurred.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전기자동차(EV)의 충전 패턴과 수용가 부하의 부하 패턴을 예측하고, 상기 전기자동차의 충전 패턴 예측 정보와 상기 수용가 부하의 부하 패턴 예측 정보를 기반으로 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴을 예측하는 예측부; 상기 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴 예측 정보와 상기 수용가의 수요관리를 위한 스케줄링 정보를 기반으로 상기 전기자동차 및 전력저장장치(ESS)의 충/방전을 스케줄링하는 스케줄링부; 및 상기 수용가 부하에서 소비되는 피크(peak) 전력을 저감하도록 상기 전력저장장치를 제어하는 ESS 제어부;를 포함하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for predicting a charging pattern of an electric vehicle (EV) and a load pattern of an acceptance load, calculating a total load of a consumer based on prediction information of charge pattern of the electric vehicle and load pattern prediction information of the acceptance load A predictor for predicting a pattern for the pixel; A scheduling unit for scheduling charging / discharging of the electric vehicle and the electric power storage (ESS) based on pattern prediction information on the total load of the customer and scheduling information for demand management of the customer; And an ESS controller for controlling the power storage device to reduce a peak power consumed in the consumer load.

좀 더 바람직하게는, 상기 최적수요관리 장치는 수용가의 전체 부하 전력량을 실시간으로 측정하는 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. More preferably, the optimum demand management device further includes a measuring unit for measuring the total load power amount of the customer in real time.

좀 더 바람직하게는, 상기 최적수요관리 장치는, 전기자동차 및 전력저장장치의 충/방전 스케줄링과 시간대별 전기요금을 바탕으로 전기자동차 및 전력저장장치에 대해 전기요금을 최소화하기 위한 충/방전 프로세스를 결정하는 수요관리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. More preferably, the optimum demand management device is a charge / discharge process for minimizing an electricity charge for an electric vehicle and a power storage device based on charge / discharge scheduling of an electric vehicle and a power storage device, And a demand management unit for determining a demand management unit.

좀 더 바람직하게는, 상기 최적수요관리 장치는, 수요관리 계약고객이 소유하는 전기자동차의 수요관리 참여 전력량 및 상기 전기자동차의 배터리 충/방전 횟수 중 적어도 하나를 반영하여 상기 수요관리 계약고객에게 지급할 인센티브를 산정하는 인센티브 산정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. More preferably, the optimum demand management device reflects at least one of the demand management participation amount of the electric vehicle owned by the demand management contract customer and the battery charge / discharge number of the electric vehicle to be paid to the demand management contract customer And an incentive calculation unit for calculating an incentive to be incurred by the user.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전기자동차(EV)의 충전 패턴과 수용가 부하의 부하 패턴을 예측하는 과정; 상기 전기자동차의 충전 패턴 예측 정보와 상기 수용가 부하의 부하 패턴 예측 정보를 기반으로 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴을 예측하는 과정; 상기 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴 예측 정보와 상기 수용가의 수요관리를 위한 스케줄링 정보를 기반으로 상기 전기자동차 및 전력저장장치(ESS)의 충/방전을 스케줄링하는 과정; 및 상기 수용가 부하에서 소비되는 피크(peak) 전력을 저감하도록 상기 전력저장장치를 제어하는 과정이 컴퓨터 상에서 수행 가능한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method for estimating a charging pattern of an electric vehicle EV and a load pattern of an acceptance load, Estimating a pattern of a total load of a customer based on charge pattern prediction information of the electric vehicle and load pattern prediction information of the customer load; Scheduling charging / discharging of the electric vehicle and the electric power storage (ESS) based on pattern prediction information on the total load of the customer and scheduling information for demand management of the customer; And controlling the power storage device so as to reduce a peak power consumed in the acceptance load. The computer-readable recording medium records a program that can be executed on a computer.

본 발명의 실시 예들에 따른 최적수요관리 방법 및 그 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The optimum demand management method and the effect of the apparatus according to embodiments of the present invention will be described as follows.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 수용가의 부하를 예측하고, 그에 따라 전기자동차 및 전력저장장치의 충/방전을 스케줄링함으로써 최적의 수요관리를 수행할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, optimal demand management can be performed by predicting the load of the customer and scheduling charge / discharge of the electric vehicle and the electric power storage device accordingly.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 전력저장장치(ESS)를 실시간으로 제어하여 수용가의 피크 전력(peak power)을 줄임으로써 최적의 수요관리를 수행할 수 있다.Also, according to at least one of the embodiments of the present invention, optimum demand management can be performed by controlling the power storage device (ESS) in real time to reduce peak power of the customer.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 수요관리 계약 고객에 대한 수익 모델을 제시하여 수요관리 참여를 독려함으로써 최적의 수요관리를 수행할 수 있다.Also, according to at least one of the embodiments of the present invention, optimal demand management can be performed by encouraging participation in demand management by presenting a profit model to a demand management contract customer.

다만, 본 발명의 실시 예들에 따른 최적수요관리 방법 및 그 장치가 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the optimum demand management method according to the embodiments of the present invention and the effect that the apparatus can achieve are not limited to those described above, and other effects not mentioned are described in the following technical field It will be understood by those of ordinary skill in the art.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수요관리 시스템의 구성을 도시하는 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법의 순서를 개략적으로 도시하는 도면;
도 3 및 도 4는 부하 예측을 통해 전기자동차 및 전력저장장치의 충/방전을 스케줄링하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 5는 수용가의 부하 전력량을 측정하여 전력저장장치를 실시간으로 제어하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수요관리 계약고객에 대한 인센티브를 지급하는 비즈니스 모델을 도시하는 도면;
도 7은 수용가의 수요관리에 참여한 전기자동차의 수요관리 가용량을 예시하는 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수요관리제어장치의 구성을 도시하는 블록도.1 is a diagram illustrating a configuration of a demand management system according to an embodiment of the present invention;
2 is a view schematically showing a procedure of an optimum demand management method using an electric vehicle according to an embodiment of the present invention;
Figures 3 and 4 are referenced to illustrate the operation of scheduling charging / discharging of an electric vehicle and a power storage device through load prediction;
5 is a diagram referred to explain the operation of measuring a load power amount of a customer and controlling the power storage device in real time;
FIG. 6 is a diagram illustrating a business model for providing an incentive to a demand management contract customer according to an embodiment of the present invention; FIG.
Figure 7 illustrates demand management capacity of an electric vehicle participating in demand management of a customer;
8 is a block diagram showing a configuration of a demand management control apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 즉, 본 발명에서 사용되는 '부'라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부'들로 더 분리될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. That is, the term 'part' used in the present invention means a hardware component such as software, FPGA or ASIC, and 'part' performs certain roles. However, 'minus' is not limited to software or hardware. The " part " may be configured to be in an addressable storage medium and configured to play back one or more processors. Thus, by way of example, and by no means, the terms " component " or " component " means any combination of components, such as software components, object- oriented software components, class components and task components, Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functions provided in the components and parts may be combined into a smaller number of components and parts or further separated into additional components and parts.

또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.

본 발명은 수용가의 전력 계통 시스템에서 전기자동차(EV) 및 전력저장장치(ESS)를 이용한 최적수요관리 방안을 제안한다. 본 발명은 기본적으로 전력저장장치(Energy Storage System, ESS)가 설치된 수용가에 양방향의 충/방전이 가능한 EV 충방전장치가 구비되어 있는 전력 계통 시스템에 적용하는 것으로 가정하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 전력저장장치(ESS)가 없는 전력 계통 시스템에도 적용할 수 있고, 교류 및/또는 직류 전원으로 구성된 전력 계통 시스템에도 적용이 가능하며, 신재생에너지원이 있는 전력 계통 시스템에도 적용할 수 있다.The present invention proposes an optimal demand management method using an electric vehicle (EV) and a power storage device (ESS) in a consumer power system. The present invention is basically assumed to be applied to a power system having an EV charging / discharging device capable of bidirectional charging / discharging in a customer installed with an energy storage system (ESS). However, the present invention is not limited to this. The present invention can be applied to a power system system without an electric power storage system (ESS), and can be applied to a power system system composed of alternating current and / or direct current power. It can also be applied to power system.

이하에서는, 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수요관리 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.1 is a diagram showing a configuration of a demand management system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수요관리시스템(100)은 하나 이상의 전기자동차(110), 하나 이상의 충방전장치(120), 전력저장장치(130), 수요관리 제어장치(140), 부하(150) 및 신재생에너지원(160) 등을 포함할 수 있다.1, a demand management system 100 according to an embodiment of the present invention includes at least one electric vehicle 110, at least one charging / discharging device 120, a power storage device 130, a demand management control device 140, a load 150, and a renewable energy source 160, and the like.

전기자동차(110, EV)는 소정의 에너지 용량을 갖는 하나 이상의 배터리를 구비한다. 상기 배터리로는 리튬이온 배터리, 연축 배터리 등이 사용될 수 있으며 이에 제한되지는 않는다.The electric vehicle 110 (EV) has one or more batteries having a predetermined energy capacity. The battery may be a lithium ion battery, a sparking battery, or the like, but is not limited thereto.

전기자동차(110)는 V2G(Vehicle to Grid) 기능을 지원하는 전기자동차와, V2G 기능을 지원하지 않는 일반 전기자동차를 포함할 수 있다. 여기서, V2G 기능은 전기자동차(110)와 전력 계통 간에 양방향 충/방전이 가능하도록 하는 기능을 일컫는다.The electric vehicle 110 may include an electric vehicle that supports the V2G (Vehicle to Grid) function, and a general electric vehicle that does not support the V2G function. Here, the V2G function refers to a function that enables bidirectional charging / discharging between the electric vehicle 110 and the power system.

충방전장치(120)는 전력 계통으로부터 전력을 공급받아 전기자동차(110)의 배터리를 충전하는 기능을 수행할 수 있고, 전기자동차(110)의 배터리에 저장된 전력을 전력 계통으로 전달하여 해당 배터리를 방전하는 기능을 수행할 수 있다. 이에 따라, V2G 전기자동차(110)는 충방전장치(120)를 통해 양 방향의 충/방전이 가능하다. The charging and discharging device 120 can perform the function of charging the battery of the electric vehicle 110 by receiving electric power from the electric power system and transmitting the electric power stored in the battery of the electric vehicle 110 to the electric power system, It is possible to perform a function of discharging. Accordingly, the V2G electric vehicle 110 can be charged / discharged in both directions through the charge / discharge device 120.

전력저장장치(130, ESS)는 전력을 저장하고 필요할 때 사용 가능하도록 하는 모든 장치를 의미한다. 이러한 전력저장장치(130)는 풍력이나 태양광 등과 같은 신 재생 에너지를 통해 생산되는 불규칙한 전력을 안정화시키는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 전력저장장치(130)는 전력 사용 피크(peak) 시간대가 아닌 시간대에 전력을 저장하고, 상기 저장된 전력을 전력 사용 피크 시간대에 사용함으로써 고가의 피크 전력 수요를 최소화시키는 기능을 수행할 수 있다. Power storage device 130 (ESS) refers to any device that stores power and makes it available when needed. The power storage device 130 may function to stabilize irregular power generated through renewable energy such as wind power or sunlight. In addition, the power storage device 130 may store power in a time zone other than the power use peak time zone, and may use the stored power in the power use peak time zone to minimize the peak power demand .

전력저장장치(130)는, 에너지 관리 시스템(Energy Management System, EMS, 미도시) 또는 수요관리 제어장치(140) 등의 제어 명령에 따라, 전력 계통으로부터 전력을 공급받아 충전될 수 있고, 내부에 저장된 전력을 전력 계통으로 공급하여 방전될 수 있다.The power storage device 130 can be charged with electric power from the power system according to a control command such as an energy management system (EMS, not shown) or a demand management control device 140, The stored power can be supplied to the power system to be discharged.

부하(150)는 전력 계통 또는 전력저장장치(130) 등을 통해 전력을 공급받을 수 있으며, 특정 건물 등을 포함할 수 있다. 이하, 본 실시 예에서, 수용가의 부하(150)는 연계 점에서 전력량 계측이 같이 이루어지는 모든 부하를 의미한다.The load 150 may be supplied with electric power through the power system or the power storage device 130, and may include a specific building or the like. Hereinafter, in the present embodiment, the load 150 of the customer means all the loads for which the amount of electricity is measured at the connection point.

신재생에너지원(160)은 태양력, 풍력, 수력 등을 이용하여 전력을 생산할 수 있다. 상기 신재생에너지원(160)을 통해 생산된 전력은 전력 계통을 통해 전력저장장치(130, ESS)에 저장되거나, 혹은 수용가의 부하로 공급될 수 있다. The renewable energy source 160 can generate electricity using solar power, wind power, and water power. The power generated through the renewable energy source 160 may be stored in the power storage unit 130 (ESS) through a power system, or may be supplied to a load of a consumer.

수요관리 제어장치(140)는 전기자동차(110)의 충방전장치(120) 및 전력저장장치(130)와 양방향 통신을 수행하고, 수용가의 수요관리와 관련된 정보를 획득하며, 상기 충방전장치(120) 및 전력저장장치(130)를 제어하는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 수요관리 제어장치(140)는 수용가의 부하(150)를 실시간으로 모니터링하는 기능을 수행할 수 있다.The demand management control device 140 performs bidirectional communication with the charging and discharging device 120 and the electric power storage device 130 of the electric vehicle 110 and obtains information related to the demand management of the consumer, 120 and the power storage device 130 in accordance with an embodiment of the present invention. In addition, the demand management control device 140 can perform a function of monitoring the load 150 of the customer in real time.

수요관리 제어장치(140)는, 전기자동차(110) 및 수용가 부하(150) 등에 대한 패턴 예측을 토대로, 전기자동차(110)의 충방전장치(120) 및 전력저장장치(130) 중 적어도 하나에 대한 충/방전 프로세스를 제어함으로써 전기요금을 최소화할 수 있다.The demand management control device 140 is connected to at least one of the charging and discharging device 120 and the electric power storage device 130 of the electric vehicle 110 based on the pattern prediction of the electric vehicle 110 and the consumer load 150 The electric charge can be minimized by controlling the charging / discharging process.

이러한 수요관리를 통한 충/방전 프로세스 제어 과정에서, 전기자동차(110)의 전력 잔존용량을 이용할 수 있으며, 이를 통해 종래의 전력저장장치만을 이용한 수요관리 방법에 비해 더 개선된 전력비용절감 효과를 달성할 수 있다. 또한, 수요관리에 참여하는 고객들(즉, 수요관리 계약고객)에게 전력비용절감에 따른 인센티브를 지급함으로써, 좀 더 많은 수요관리 참여를 유도할 수 있다.In the charge / discharge process control process through the demand management, the electric power remaining capacity of the electric vehicle 110 can be utilized, thereby achieving a further improved electric power cost reduction effect compared to the demand management method using only the conventional electric power storage device can do. In addition, customers who participate in demand management (ie, demand management contract customers) can be encouraged to participate in demand management by paying incentives to reduce electricity costs.

그동안 전기자동차(110)를 이용한 수요관리모델은 충전만을 고려하거나 충/방전을 고려할지라도 최적수요관리를 위한 스케줄링(scheduling) 기법이 적용되지 않았지만, 전력저장장치(130)의 효율적인 사용(미래에 나타날 최대부하에 준비된 충전 등)과 전기자동차(110)의 자유로운 연계(원하는 시간에 접속을 해제하고 이동에 사용할 수 있어야 함)를 지원하기 위해서는 예측기법에 기반한 스케줄링이 우선되어야 한다.Although the demand management model using the electric vehicle 110 has not been applied to the scheduling method for optimal demand management even if only charging is considered or charging / discharging is considered, efficient use of the electric power storage device 130 Scheduling based on predictive techniques should be prioritized in order to support the free association of the electric vehicle 110 (to be disconnected at a desired time and to be available for movement) and charge prepared for the maximum load.

이러한 예측기법에 기반한 스케줄링이 우선된 최적수요관리 방법에 대해 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.An optimal demand management method based on scheduling based on such a prediction technique will be described with reference to FIGS. 2 to 5. FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법의 순서를 개략적으로 도시하는 도면이다.2 is a diagram schematically showing a procedure of an optimum demand management method using an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 최적수요관리 방법은, 크게 3개의 단계(즉, 부하 예측 단계, 충/방전 스케줄링 단계 및 ESS 실시간 제어 단계)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the optimal demand management method according to an embodiment of the present invention can be roughly divided into three steps (i.e., a load prediction step, a charge / discharge scheduling step, and an ESS real time control step).

첫 번째 단계는, 전기자동차(110)의 충/방전 패턴을 예측하는 단계와, 수용가 부하의 부하량 패턴(또는 수용가의 부하 패턴)을 예측하는 단계로 구성될 수 있다. 상기 예측 프로세스는 미리 결정된 기간(가령, 충/방전 스케줄링 하루 전)에 미리 정해진 시간 주기(가령, 15분마다 한 번)로 반복하여 수행될 수 있으며 이에 제한되지는 않는다. 상기 예측 프로세스에서 사용되는 데이터는, 데이터베이스에 일정 기간 동안 저장된 과거 데이터일 수 있다.The first step may include a step of predicting a charge / discharge pattern of the electric vehicle 110 and a step of predicting a load pattern of a load of a customer (or a load pattern of a customer). The prediction process may be repeatedly performed at a predetermined time period (for example, once every 15 minutes) at a predetermined time period (e.g., one day before charge / discharge scheduling), but is not limited thereto. The data used in the prediction process may be historical data stored in the database for a certain period of time.

두 번째 단계는, 전기자동차(110)의 충/방전 패턴 예측 정보, 수용가 부하의 부하량 패턴 예측 정보, 시간대별 전기요금 정보, EV/ESS 파라미터 정보, 수요관리참여 계약조건에 관한 정보, 기타 제약 조건에 관한 정보 등을 바탕으로 최적화(즉, 전력량 요금을 최소화)하는 단계와 상기 최적화를 바탕으로 전기자동차(110) 및 전력저장장치(130)의 충/방전을 스케줄링하는 단계로 구성될 수 있다. 상기 최적화 및 스케줄링 프로세스는 당일 미리 정해진 시간 주기(가령, 15분마다 한 번)로 반복하여 수행될 수 있으며 이에 제한되지는 않는다. 이러한 최적화 및 스케줄링 프로세스는 부하 이동을 통해 수용가의 전력량 요금을 절감할 수 있다.The second step includes information on the charge / discharge pattern prediction information of the electric vehicle 110, the load pattern prediction information of the load of the customer, the electricity bill information per hour, the EV / ESS parameter information, (That is, minimizing the electric power charge) based on information on the electric vehicle 110 and the electric storage device 130, and scheduling charging / discharging of the electric vehicle 110 and the electric power storage device 130 based on the optimization. The optimization and scheduling process may be repeatedly performed on a predetermined time period (e.g., once every 15 minutes) on the same day, but is not limited thereto. This optimization and scheduling process can reduce the electricity cost of the customer through load transfer.

세 번째 단계는, 수용가의 부하 전력량을 모니터링하여 전력저장장치(130, ESS)를 실시간으로 제어하는 단계이다. 상기 실시간 제어 프로세스는 미리 정해진 시간 주기(가령, 1초마다 한 번)로 반복하여 수행될 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다. 이러한 실시간 제어 프로세스를 통해 수용가 부하의 피크 전력을 줄여 기본요금을 절감할 수 있다.The third step is to control the power storage device 130 (ESS) in real time by monitoring the load power amount of the customer. The real-time control process can be repeatedly performed in a predetermined time period (for example, once every second), but is not limited thereto. This real-time control process can reduce the peak power of the acceptance load and reduce the base charge.

도 3 및 도 4는 부하 예측을 통해 전기자동차 및 전력저장장치의 충/방전을 스케줄링하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.FIGS. 3 and 4 are views referred to explain the operation of scheduling charging / discharging of an electric vehicle and a power storage device through load prediction. FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 수요관리 제어장치(140)는 전력 계통과 연결되는 전기자동차(110)의 충/방전 패턴을 예측할 수 있다(S310). 이러한 충/방전 패턴 예측은, 과거 해당 전기자동차(110)의 충/방전 정보를 토대로 하거나, 다양한 예측 기법에 의거하거나, 혹은 해당 전기자동차(110)의 사용자로부터 입력받은 사용정보 등을 토대로 이루어질 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, the demand management controller 140 may predict the charge / discharge pattern of the electric vehicle 110 connected to the power system (S310). The charge / discharge pattern prediction can be performed based on charge / discharge information of the electric vehicle 110 in the past, based on various prediction techniques, or on usage information input from the user of the electric vehicle 110 have.

일 실시 예로, 수요관리 제어장치(140)는 미리 결정된 기간 동안에(가령, 충/방전 스케줄링 하루 전)에 미리 정해진 시간 주기(가령, 15분마다 한번)로 해당 전기자동차(110)의 일간 충/방전 패턴을 예측할 수 있다. 이때, 수요관리 제어장치(140)는 데이터베이스에 일정 기간 저장된 과거의 충/방전 데이터를 기반으로 해당 전기자동차(110)의 일간 충/방전 패턴을 예측할 수 있다.In one embodiment, the demand management control device 140 is configured to determine the daily charge / discharge of the electric vehicle 110 at a predetermined time period (e.g., once every 15 minutes) during a predetermined period of time (e.g., one day before charge / discharge scheduling) The discharge pattern can be predicted. At this time, the demand management control device 140 can predict the daily charge / discharge pattern of the electric vehicle 110 based on past charge / discharge data stored in the database for a certain period of time.

수요관리 제어장치(140)는 상기 예측된 전기자동차(110)의 일간 충/방전 패턴을 메모리에 저장할 수 있다. 상기 메모리에 저장된 예측 정보는 추후 ESS/EV의 충/방전 스케줄링을 위해 사용될 수 있다.The demand management controller 140 may store the predicted charge / discharge pattern of the electric vehicle 110 in a memory. The prediction information stored in the memory may be used for charge / discharge scheduling of the ESS / EV in the future.

다른 실시 예로, 충전 사업자는 수용가에 주기적으로 접속되는 전기자동차(EV)의 소유주를 대상으로 수요관리에 참여하는 계약을 맺어(수요관리 계약고객) 관리하는 방법을 채용할 수 있다. 이 경우, 수요관리 제어장치(140)는 수요관리 계약고객의 전기자동차(EV)들에 관한 충/방전 계획을 기반으로 해당 전기자동차(EV)들의 충/방전 패턴 및 배터리 가용량을 미리 알 수 있다. 수요관리 제어장치(140)는 수요관리 계약고객의 전기자동차에 관한 충/방전 패턴 예측 정보와 일반 고객의 전기자동차를 충전하기 위한 예비 전력 정보를 합산하여 전체 전기자동차들의 충/방전 패턴을 예측할 수 있다. In another embodiment, the charging entity may employ a method of managing a contract to participate in demand management (demand management contract customer) for the owner of an electric vehicle (EV) that is periodically connected to the customer. In this case, the demand management control device 140 can know the charging / discharging patterns and the available battery capacity of the electric vehicles (EVs) in advance based on the charge / discharge plan of the electric vehicles (EVs) have. The demand management control device 140 can estimate the charge / discharge pattern of all electric vehicles by summing the charge / discharge pattern prediction information about the electric vehicle of the demand management contract customer and the preliminary electric power information for charging the electric vehicle of the general customer have.

또한, 수요관리 제어장치(140)는 수용가 부하(150)에 관한 부하량 패턴을 예측할 수 있다(S320). 이러한 부하량 패턴 예측은, 과거 해당 수용가 부하의 정보를 토대로 하거나, 혹은 해당 수용가 부하에 대한 부하량 측정 정보 등을 토대로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 부하량 패턴 예측은 과거 데이터에 기반한 시계열적인 방법과 같은 다양한 예측 기법에 의거할 수 있다.In addition, the demand management control device 140 can predict a load pattern related to the consumer load 150 (S320). Such a load pattern prediction can be made based on the information of the past acceptable customer load or based on the load measurement information on the corresponding customer load. In addition, the load pattern prediction may be based on various prediction techniques such as a time series method based on past data.

일 예로, 수요관리 제어장치(140)는 미리 결정된 기간 동안(가령, 충/방전 스케줄링 하루 전)에 미리 정해진 시간 주기(가령, 15분마다 한번)로 수용가의 일간 부하량 패턴을 예측할 수 있다. 이때, 수요관리 제어장치(140)는 데이터베이스에 일정 기간 저장된 과거의 부하 데이터를 기반으로 해당 수용가의 일간 부하량 패턴을 예측할 수 있다.In one example, the demand management control device 140 may predict the daily loading pattern of the customer for a predetermined period of time (e.g., once every 15 minutes) for a predetermined period of time (e.g., one day before charge / discharge scheduling). At this time, the demand management control device 140 can predict the daily load pattern of the customer based on the past load data stored in the database for a predetermined period.

수요관리 제어장치(140)는 상기 예측된 전기자동차(110)의 일간 충/방전 패턴을 메모리에 저장할 수 있다. 상기 메모리에 저장된 예측 정보는 추후 ESS/EV의 충/방전 스케줄링을 위해 사용될 수 있다.The demand management controller 140 may store the predicted charge / discharge pattern of the electric vehicle 110 in a memory. The prediction information stored in the memory may be used for charge / discharge scheduling of the ESS / EV in the future.

한편, V2G 기능을 지원하지 않는 일반 전기자동차와 수요관리 참여 계약을 원하지 않는 전기자동차(EV)의 충전패턴은 수용가 부하(150)와 유사한 방법으로 예측될 수 있다. On the other hand, the charge pattern of an electric vehicle (EV) that does not want to participate in a demand-management participation contract with a general electric vehicle that does not support the V2G function can be predicted in a manner similar to the consumer load 150. [

수요관리 제어장치(140)는 전기자동차(110)에 대한 충전 패턴 예측 정보와 수용가 부하에 대한 부하량 패턴 예측 정보를 기반으로 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴을 예측할 수 있다(S330). 일 예로, 도 2에 도시된 바와 같이, 수요관리 제어장치(140)는 미리 결정된 기간 동안(가령, 충/방전 스케줄링 하루 전)에 미리 정해진 시간 주기(가령, 15분마다 한번)로 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴을 예측할 수 있다.The demand management controller 140 may predict a pattern of the total load of the customer based on the charge pattern prediction information for the electric vehicle 110 and the load pattern prediction information for the customer load at operation S330. As shown in FIG. 2, the demand management control device 140 is configured to control the entire of the customer (for example, once every 15 minutes) for a predetermined period of time (for example, one day before charge / discharge scheduling) The pattern for the load can be predicted.

수요관리 제어장치(140)는 수용가의 전력량 요금을 최소화하기 위한 스케줄링 정보를 수집할 수 있다(S340). 여기서, 상기 스케줄링 정보는 시간대별 전기요금 정보, EV/ESS 파라미터 정보, 수요관리참여 계약조건에 관한 정보, 제약 조건에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.The demand management control device 140 may collect scheduling information for minimizing the electric power charge of the customer (S340). Here, the scheduling information may include time-based electricity rate information, EV / ESS parameter information, information on demand management participation contract conditions, information on constraint conditions, and the like.

시간대별 전기요금은 계통으로부터 전력을 공급받는 업체의 요금제를 따르며, 이는 크게 최대부하 시간대, 중부하 시간대 및 경부하 시간대로 구분할 수 있다. Electricity charges per hour are based on the company's electricity payment system, which can be broadly divided into peak load time, heavy load time, and light load time.

EV/ESS 파라미터 정보는 EV 또는 ESS의 최대 저장 용량, 충방전장치의 최대 출력, EV 또는 ESS의 SOC 등에 관한 정보를 포함할 수 있다.The EV / ESS parameter information may include information on the maximum storage capacity of the EV or ESS, the maximum output of the charge / discharge device, the SOC of the EV or ESS, and the like.

수요관리참여 계약조건에 관한 정보는, 도 7에 도시된 바와 같이, 전기자동차의 충전시간 정보(T1, T3), 전기자동차의 충전용량 정보(P1, P2), EV 최소충전곡선에 관한 정보, EV 최대충전곡선에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.The information on the demand management participation contract conditions includes charging time information T1 and T3 of the electric vehicle, charging capacity information P1 and P2 of the electric vehicle, information on the EV minimum charging curve, EV maximum charge curve, and the like.

제약 조건에 관한 정보는 시간대별 EV/ESS의 충방전량에 관한 제약 정보, 시간대별 EV/ESS의 SOC에 관한 제약 정보, 수요관리 후 수용가의 총 부하량에 관한 제약 정보 등을 포함할 수 있다.The constraint information may include constraint information on EV / ESS by time zone, restriction information on SOC of EV / ESS by time zone, constraint information on the total load of the customer after demand management, and the like.

가령, 시간 k의 n번째 EV/ESS의 방전량(

Figure pat00001
)은, 아래 수학식 1과 같이, 시간대별 EV/ESS의 하한 방전량과 시간대별 EV/ESS의 상한 방전량 사이로 제한될 수 있다.For example, the discharge amount of the nth EV / ESS at time k
Figure pat00001
) Can be limited to the lower limit discharge amount of the EV / ESS by the time period and the upper limit discharge amount of the EV / ESS by the time period as shown in the following equation (1).

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, k는 하루 동안의 시간 단위이고, n은 EV 또는 ESS의 순번임.Where k is the time unit of day and n is the order of EV or ESS.

시간대별 EV/ESS의 SOC는, 아래 수학식 2와 같이, 시간대별 EV/ESS의 하한 SOC와 EV/ESS의 상한 SOC 사이로 제한될 수 있다.The SOC of the EV / ESS for each time slot can be limited to the upper limit SOC of the EV / ESS and the lower limit SOC of the EV / ESS for each time slot, as shown in Equation 2 below.

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

마지막으로, 시간대별 수용가의 총 부하량은, 아래 수학식 3과 같이, 시간대별 수용가 총 부하량의 하한값과 시간대별 수용가 총 부하량의 상한값 사이로 제한될 수 있다.Finally, the total load of the customer by time period can be limited to the lower limit of the total customer load by time zone and the upper limit of the total customer load by time zone, as shown in Equation 3 below.

Figure pat00006
Figure pat00006

Figure pat00007
Figure pat00007

수요관리 제어장치(140)는, 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴 예측 정보와 수용가의 수요관리를 위한 스케줄링 정보를 기반으로 최적화 과정을 수행할 수 있다(S350). 상기 최적화 과정의 목적은 하루 동안의 전력량 요금을 최소화하는 것이다. 따라서, 상기 최적화의 목적함수(F)는 아래 수학식 4와 같이 정의될 수 있다. The demand management control device 140 may perform the optimization process based on the pattern prediction information on the total load of the customer and the scheduling information for demand management of the customer (S350). The purpose of the optimization process is to minimize the amount of electricity for the day. Therefore, the objective function F of the optimization can be defined by the following equation (4).

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서, k는 하루 동안의 시간 단위이고, LOADmngk는 k시간의 수요관리 후 총 부하량이고, Ck는 k시간의 전기요금임. 한편, 본 수학식은, 설명의 편의상, 15분에 한 번 스케줄링하는 것을, 예를 들어 96개의 부하량*전기요금의 합을 최소화시키는 것을 목적함수로 한다.Where k is the time unit of one day, LOADmng k is the total load after k hours of demand management, and Ck is the electricity charge of k hours. On the other hand, for convenience of explanation, this equation is an objective function that minimizes scheduling once every 15 minutes, for example, the sum of 96 load amounts * electricity charges.

상기 k시간의 수요관리 후 총 부하량(

Figure pat00009
)은 아래 수학식 5와 같이 계산될 수 있다. The total load after the demand management of k hours (
Figure pat00009
Can be calculated as shown in Equation (5) below.

Figure pat00010
Figure pat00010

여기서, LOADorik는 수요관리 전 총 부하량이고, Pk는 k시간에 방전하는 ESS와 EV의 전력량임. Here, LOADori k is the total load before demand management, and P k is the amount of electric power of ESS and EV discharging in k hours.

수요관리 제어장치(140)는, 상술한 목적 함수(F)가 최소화되도록 전기자동차(110) 및 전력저장장치(130)의 충/방전을 스케줄링할 수 있다(S360). 즉, 수요관리 제어장치(140)는, 하루 동안의 전력량 요금이 최소화되도록 전기자동차(110) 및 전력저장장치(130)의 충/방전을 스케줄링할 수 있다.The demand management control device 140 may schedule charging / discharging of the electric vehicle 110 and the electric power storage device 130 so that the above-described objective function F is minimized (S360). That is, the demand management control device 140 can schedule charging / discharging of the electric vehicle 110 and the electric power storage device 130 so that the electric energy charge for one day is minimized.

전기자동차(110)의 자유로운 연계(원하는 시간에 접속을 해제하고 이동에 사용할 수 있어야 함)를 수요관리 시스템에 반영하기 위해서는 단기 스케줄링이 필요하다. 가령, 도 4에 도시된 바와 같이, 수요관리 제어장치(140)는 미리 정해진 시간 단위(가령, 15분마다 한 번)로 전기자동차(110) 및 전력저장장치(130)의 충/방전을 스케줄링할 수 있다.Short-term scheduling is required in order to reflect the free association of the electric vehicle 110 (which should be able to release the connection at a desired time and be available for movement) to the demand management system. 4, the demand management control device 140 schedules charge / discharge of the electric vehicle 110 and the electric power storage device 130 by a predetermined time unit (for example, once every 15 minutes) can do.

EV/ESS의 충/방전 스케줄링에는 주기적으로 접속되지 않거나 계약을 원하지 않는 전기자동차 소유주(일반 고객 등)의 충전을 위해 예비잔존용량의 전력을 전력저장장치(130)에 저장하는 것을 스케줄링에 고려할 수 있으며, 전기자동차(110)의 충전요구잔존용량 이상의 충전 보장을 고려할 수 있다.In the charge / discharge scheduling of the EV / ESS, it may be considered in scheduling to store the power of the reserve remaining capacity in the power storage device 130 for charging the electric car owner (general customer, etc.) And it is possible to consider the charging guarantee that is equal to or greater than the charging required remaining capacity of the electric vehicle 110. [

EV/ESS의 충/방전 스케줄링은 미리 정해진 시간 단위로 이루어질 수 있으며, 당일의 충/방전 데이터는 메모리에 저장되어 전기자동차(110)의 충/방전 패턴 예측에 활용될 수 있다.The charging / discharging scheduling of the EV / ESS can be performed in a predetermined time unit, and the charging / discharging data of the day can be stored in the memory and used for predicting the charging / discharging pattern of the electric vehicle 110. [

이상, 상술한 바와 같이, 수요관리 제어장치(140)는 수용가의 전체 예측 부하량과 시간대별 전기요금을 바탕으로 전력량 요금이 최소화될 수 있도록, 전기자동차(110) 및 전력저장장치(130)에 대한 충/방전 스케줄링을 도출할 수 있다.As described above, the demand management control device 140 controls the electric vehicle 110 and the electric power storage device 130 so that the electric energy charges can be minimized based on the total predicted load amount of the customer and the electricity cost per hour Charge / discharge scheduling can be derived.

그런데 EV/ESS의 충/방전 스케줄링은 예측에 기반하기 때문에 실제운전과 오차가 발생하기 마련이다. 상기 EV/ESS의 충/방전 스케줄링은 일간 혹은 미리 정해진 시간 단위로 전력량 요금의 최소화를 위한 계획을 도출할 수 있지만, 이는 수용가의 부하량과 일반 전기자동차의 충전량 예측이 정확할수록 큰 효과를 발생한다. 하지만, 실제의 부하패턴을 정확하게 예측하는 것은 매우 어려운 일이며, 예상치 못한 부하패턴으로 인해 수용가에 피크 부하가 발생할 가능성이 항상 존재한다.However, charge / discharge scheduling of EV / ESS is based on predictions, so actual operation and error will occur. The charging / discharging scheduling of the EV / ESS can produce a plan for minimizing the electricity rate charge for a day or a predetermined time unit, but the effect is more significant as the load of the consumer and the prediction of the charging amount of the electric vehicle are accurate. However, it is very difficult to accurately predict the actual load pattern, and there is always the possibility of peak load on the customer due to the unexpected load pattern.

따라서, 수용가에 설치된 전력저장장치(ESS)를 활용하여 수용가의 피크 전력을 줄이는 알고리즘이 요구된다. 즉, 수용가에서 발생하는 예상치 못한 전력 이벤트에 대비하고 EV 소유주의 요구사항을 충족시키기 위해, 상기 수용가에 설치된 전력저장장치(ESS)를 실시간으로 제어하는 동작을 수행할 필요가 있다.Therefore, there is a need for an algorithm that reduces the peak power of the consumer by utilizing the power storage device (ESS) installed in the customer. That is, there is a need to perform an operation to control the power storage device (ESS) installed in the customer in real time in order to prepare for unexpected power events occurring in the customer and to meet the requirements of the EV owner.

도 5는 수용가의 부하 전력량을 측정하여 전력저장장치를 실시간으로 제어하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.FIG. 5 is a diagram referred to explain an operation of measuring a load power amount of a customer and controlling the power storage device in real time.

도 5를 참조하면, 수요관리 제어장치(140)는 수용가의 전체 부하 전력량을 측정할 수 있다(S510). 여기서, 수용가의 전체 부하 전력량은 수용가 부하(150)의 전력량, 일반 전기자동차(110)의 충전량, V2G 전기자동차(110)의 충전량을 모두 합산한 전력량일수 있다.Referring to FIG. 5, the demand management control device 140 can measure the total load power amount of the customer (S510). Here, the total load power amount of the customer may be the total amount of the power amount of the consumer load 150, the charging amount of the general electric vehicle 110, and the charging amount of the V2G electric vehicle 110.

수요관리 제어장치(140)는 상기 측정된 전체 부하 전력량을 기반으로 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간 동안(가령, 15분)의 평균 예상 부하 전력량을 계산할 수 있다(S520). The demand management control device 140 may calculate an average expected load power amount during a time corresponding to the calculation period of the basic charge (for example, 15 minutes) based on the measured total load power amount (S520).

수요관리 제어장치(140)는 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간 동안의 평균 예상 부하 전력량을 미리 결정된 최대피크전력 임계치(또는 제한치)와 비교할 수 있다(S530).The demand management control device 140 may compare the average expected load power for the time corresponding to the calculation period of the base charge to a predetermined maximum peak power threshold (or limit) (S530).

상기 530 단계의 비교 결과, 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간의 평균 예상 부하 전력량이 미리 결정된 최대피크전력 임계치를 초과하는 경우, 수요관리 제어장치(140)는 전력저장장치(ESS, 130)를 실시간으로 제어하여 수용가의 피크전력을 저감할 수 있다(S540). 즉, 수요관리 제어장치(140)는 전력저장장치(ESS, 130)를 방전하여 수용가 부하(150)로 전력을 공급할 수 있다. As a result of the comparison in step 530, if the average expected load power of the time corresponding to the calculation period of the base charge exceeds the predetermined maximum peak power threshold, the demand management control device 140 controls the power storage device (ESS) 130 And the peak power of the customer can be reduced by controlling it in real time (S540). That is, the demand management control device 140 can discharge the power storage device (ESS) 130 to supply power to the consumer load 150. [

여기서, '실시간'이라는 표현은 본 수요관리방법을 수행하는 장치 및 컴퓨터 프로그램의 최소 연산 주기를 의미한다. 상기 '실시간'이란 표현은 환경 및 상황에 따라 다양하게 해석될 수 있으며, 이하 본 실시 예에서는 '1초에 한번'이라는 의미로 사용될 수 있다.Here, the expression " real time " means a minimum operation cycle of a device and a computer program that perform the present demand management method. The expression 'real time' can be interpreted in various ways according to circumstances and circumstances, and may be used in the present embodiment in the sense of 'once a second'.

한편, 상기 530 단계의 비교 결과, 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간의 평균 예상 부하 전력량이 미리 결정된 최대피크전력 임계치를 초과하지 않는 경우, 수요관리 제어장치(140)는 최적의 충/방전 스케줄링에 따라 전기자동차(110) 및 전력저장장치(130)의 충/방전 프로세스를 수행할 수 있다(S550). On the other hand, if it is determined in step 530 that the average expected load power amount of the time corresponding to the calculation period of the base charge does not exceed the predetermined maximum peak power threshold, the demand management control device 140 performs optimal charge / discharge scheduling The charging / discharging process of the electric vehicle 110 and the electric power storage device 130 may be performed in step S550.

이상, 상술한 바와 같이, 수요관리 제어장치(140)는 수용가에서 소비되는 피크 전력을 저감하여 기본요금이 최소화될 수 있도록, 전력저장장치(130)를 실시간으로 제어할 수 있다.As described above, the demand management control device 140 can control the power storage device 130 in real time so as to reduce the peak power consumed in the customer and minimize the base charge.

본 발명에 따른 ESS 실시간 제어 프로세스는, 충/방전 스케줄링 프로세스보다 우선순위가 높으며, 상기 충/방전 스케줄링 프로세스보다 실행 주기가 매우 짧다. 예를 들어, 최적의 충/방전 스케줄링 프로세스는 15분마다 한 번씩 수행될 수 있는 반면, ESS 실시간 제어 프로세스는 1초마다 한 번씩 수행될 수 있다.The ESS real-time control process according to the present invention has a higher priority than the charge / discharge scheduling process and has a shorter execution cycle than the charge / discharge scheduling process. For example, the optimal charge / discharge scheduling process can be performed once every 15 minutes, whereas the ESS real-time control process can be performed once per second.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수요관리 계약고객에 대한 인센티브를 지급하는 비즈니스 모델을 도시하는 도면이다.6 is a diagram illustrating a business model for providing an incentive to a demand management contract customer according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 수요관리를 통한 수용가 전체 이익(즉, 전기자동차 및 전력저장장치를 이용한 수요관리로 인한 전기요금 절감액)에서 수요관리 계약고객의 인센티브를 제외한 것이 수요관리 순이익이 된다.Referring to FIG. 6, the demand management profit is the demand management profit excluding the incentive of the demand management contract customer in the total benefit of the customer through the demand management (that is, the electricity rate reduction due to the demand management using the electric vehicle and the electric power storage device).

수요관리 계약고객은 전기자동차(EV)의 수요관리 참여 전력량 및 상기 전기자동차(EV)의 충/방전 횟수 중 적어도 하나의 정보를 바탕으로 인센티브를 지급받을 수 있다. 즉, 상기 인센티브는 수요관리에 참여한 전력량(방전량) 및 수요관리 참여로 인한 충/방전 횟수(배터리는 충/방전 횟수에 따라 수명이 짧아짐) 중 적어도 하나를 바탕으로 산정할 수 있다. Demand Management Contract The customer can receive an incentive based on at least one of the energy amount of participation in demand management of the electric vehicle (EV) and the charge / discharge frequency of the electric vehicle (EV). That is, the incentive can be calculated on the basis of at least one of the amount of electricity (discharge amount) involved in demand management and the number of charge / discharge due to participation in demand management (battery life is shortened according to the number of charge / discharge cycles).

이러한 비즈니스 모델(또는 수익 모델)을 통해, 전력저장장치(ESS)와 더불어 전기자동차(EV)의 배터리를 수요관리에 참여시켜 더 큰 용량의 자원을 가지고 수용가의 부하에 대한 수요관리를 수행할 수 있으며, 전기자동차(EV)의 충전요금까지 이익으로 창출할 수 있다.With this business model (or revenue model), it is possible to participate in demand management of electric vehicles (EVs), along with power storage devices (ESS), to carry out demand management for the load of customers with larger capacity resources And can generate profit by charging the electric vehicle (EV).

가령, 도 7에 도시된 바와 같이, 수요관리에 참여하는 V2G EV 소유주는 충전사업자와의 계약에 따라 V2G EV 최소충전곡선 및 V2G EV 최대충전곡선을 구성할 수 있다. 이는 EV 소유주가 시간에 따라 자신이 보장받을 수 있는 최소한의 충전량으로 EV 소유주가 얼마든지 변경할 수 있다. 예를 들어, T1 시간에 SOC가 P1인 EV를 충전스테이션에 연결한 소유주는 T3 시간에 P2만큼의 SOC를 보장받기를 원한다면, 수요관리시스템은 T1 시간 내지 T3 시간까지 해당 EV용 최적 스케줄을 구성하여 수요관리에 활용하게 된다. T3 시간 이전에 접속을 해제한다면, EV는 최소충전곡선에 따라 충전되어 있을 것이다. 따라서, 이론적으로 수요관리시스템은 도면에 도시된 수요관리 가용량만큼 EV의 배터리를 수요관리에 활용할 수 있게 된다.For example, as shown in FIG. 7, a V2G EV owner participating in demand management can configure a V2G EV minimum charge curve and a V2G EV maximum charge curve under a contract with a charge carrier. This means that the EV owner can change the EV owner at any time with the minimum amount of charge he can be guaranteed over time. For example, if the owner who connects an EV with an SOC of P1 at time T1 to a charging station wants to be guaranteed SOC of P2 at time T3, the demand management system configures the optimal schedule for the EV from T1 to T3 To be used for demand management. If you disconnect before T3 hours, the EV will be charged according to the minimum charge curve. Therefore, in theory, the demand management system can utilize EV batteries for demand management as much as the demand management capacity shown in the drawing.

이를 통해, 수요관리 계약고객은 원하는 만큼의 충전을 보장받으면서 수요관리 참여로 인한 인센티브까지 받을 수 있다. 또한, 전체적인 전력요금을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 수요관리 계약고객에 대해 유인을 마련하여 더 많은 전기자동차 소유주들이 수요관리에 참여하게 함으로써, 더 많은 전력을 수요관리에 이용될 수 있도록 확보할 수 있다.As a result, demand management contract customers can be charged as much as they want and receive incentives from participation in demand management. In addition, not only can the overall electricity bill be reduced, but also by attracting more demanding contract customers and allowing more electric vehicle owners to participate in demand management, more electricity can be used for demand management. have.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수요관리 제어장치의 구성을 도시하는 블록도이다.8 is a block diagram showing a configuration of a demand management control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 수요관리 제어장치(140, 800)는 예측부(810), 스케줄링부(820), 수요관리부(840), ESS 제어부(850) 및 인센티브 산정부(860)를 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 구성요소들은 수요관리 제어장치를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서상에서 설명되는 수요관리 제어장치는 위에서 열거된 구성요소들보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.8, the demand management controllers 140 and 800 may include a prediction unit 810, a scheduling unit 820, a demand management unit 840, an ESS control unit 850, and an incentive calculation unit 860 have. The components shown in Fig. 8 are not essential for implementing the demand management control device, so that the demand management control device described in this specification can have more or fewer components than those listed above.

예측부(810)는 전력 계통과 연계되는 전기자동차(110)의 충/방전 패턴을 예측할 수 있다. 일 예로, 예측부(810)는 미리 결정된 기간 동안에(가령, 스케줄링 하루 전)에 미리 정해진 시간 단위(가령, 15분마다 한번)로 과거의 충/방전 데이터를 기반으로 해당 전기자동차(110)의 일간 충/방전 패턴을 예측할 수 있다.Prediction unit 810 can predict the charge / discharge pattern of electric vehicle 110 associated with the electric power system. For example, the prediction unit 810 predicts the charge / discharge data of the electric vehicle 110 based on the past charge / discharge data in a predetermined time unit (for example, once every 15 minutes) during a predetermined period (for example, Day charge / discharge pattern can be predicted.

예측부(810)는 전력 계통과 연계되는 수용가 부하(150)에 관한 부하량 패턴을 예측할 수 있다. 일 예로, 예측부(810)는 미리 결정된 기간 동안에(가령, 스케줄링 하루 전)에 미리 정해진 시간 단위(가령, 15분마다 한번)로 과거의 부하 데이터를 기반으로 수용가의 일간 부하량 패턴을 예측할 수 있다.Prediction unit 810 may predict a loading pattern associated with the consumer load 150 associated with the power system. In one example, the predictor 810 can predict a daily load pattern of a customer based on historical load data for a predetermined time period (e.g., once every 15 minutes) for a predetermined period of time (e.g., one day before scheduling) .

예측부(810)는 동일한 시간 단위로 전기자동차(110)에 대한 충전 패턴 예측 정보와 수용가 부하(150)에 대한 부하량 패턴 예측 정보를 합산하여 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴을 예측할 수 있다. 예측부(810)는 전기자동차(110)의 충/방전 패턴에 관한 예측 정보, 수용가의 부하량 패턴에 관한 예측 정보, 수용가의 전체 부하량 패턴에 관한 예측 정보 등을 메모리(미도시)에 저장할 수 있다. The prediction unit 810 may estimate the pattern of the total load of the customer by summing the charge pattern prediction information for the electric vehicle 110 and the load pattern prediction information for the consumer load 150 at the same time unit. The predicting unit 810 can store, in a memory (not shown), prediction information on the charge / discharge pattern of the electric vehicle 110, prediction information on the load pattern of the customer, prediction information on the total load pattern of the customer, .

스케줄링부(820)는 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴 예측 정보와 수용가의 수요관리를 위한 스케줄링 정보를 기반으로, 전기자동차(110) 및 전력저장장치(130)의 충/방전을 스케줄링할 수 있다. 여기서, 상기 스케줄링 정보는 시간대별 전기요금 정보, EV/ESS 파라미터 정보, 수요관리참여 계약조건에 관한 정보, 기타 제약 조건에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.The scheduling unit 820 may schedule charge / discharge of the electric vehicle 110 and the power storage device 130 based on pattern prediction information on the total load of the customer and scheduling information for demand management of the customer. Here, the scheduling information may include time-based electricity rate information, EV / ESS parameter information, information on demand management participation contract conditions, and other constraint conditions.

측정부(830)는 수용가의 전체 부하 전력량을 실시간으로 측정할 수 있다. 여기서, 수용가의 전체 부하 전력량은 수용가의 부하 전력량, 일반 전기자동차의 충전량, V2G 전기자동차의 충전량을 모두 합산한 전력량일수 있다.The measuring unit 830 can measure the total load power amount of the customer in real time. Here, the total load electric power of the customer can be the electric power of the sum of the load power of the customer, the charge amount of the general electric vehicle, and the charge amount of the V2G electric vehicle.

수요관리부(840)는 전기자동차(110) 및 전력저장장치(130)의 충/방전 스케줄링과 시간대별 전기요금을 바탕으로 전기자동차(110) 및 전력저장장치(130)에 대해 전기요금을 최소화하기 위한 충/방전 프로세스를 결정하고, 상기 결정된 충/방전 프로세스에 따라 전기자동차(110) 및 전력저장장치(130)의 충/방전을 제어할 수 있다.The demand management unit 840 minimizes the electricity charges for the electric vehicle 110 and the electric power storage device 130 based on the charging / discharging scheduling of the electric vehicle 110 and the electric power storage device 130 Discharge process for the electric vehicle 110 and the electric power storage device 130 according to the determined charge / discharge process.

ESS 제어부(850)는 수용가의 전체 부하 전력량을 기반으로 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간 동안(가령, 15분)의 평균 예상 부하 전력량을 계산하고, 상기 계산된 평균 예상 부하 전력량을 미리 결정된 최대피크전력 임계치와 비교할 수 있다.The ESS control unit 850 calculates an average expected load electric power amount for a time period corresponding to the calculation period of the basic charge (for example, 15 minutes) based on the total load electric energy amount of the customer, and outputs the calculated average expected load electric power amount to a predetermined maximum Peak power threshold.

ESS 제어부(850)는, 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간의 평균 예상 부하 전력량이 미리 결정된 최대피크전력 임계치를 초과하는 경우, 전력저장장치(ESS, 130)를 실시간으로 방전하여 수용가의 피크전력을 저감할 수 있다. The ESS control unit 850 discharges the power storage device (ESS) 130 in real time and outputs the peak power of the electric power (ESS) 130 when the average predicted load electric power of the time corresponding to the calculation period of the base charge exceeds the predetermined maximum electric power threshold Can be reduced.

한편, ESS 제어부(850)는, 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간의 평균 예상 부하 전력량이 미리 결정된 최대피크전력 임계치를 초과하지 않는 경우, 최적의 충/방전 스케줄링에 따라 전기자동차(110) 및 전력저장장치(130)의 충/방전 프로세스를 수행할 수 있다.On the other hand, when the average expected load electric power of the time corresponding to the calculation period of the basic charge does not exceed the predetermined maximum electric power threshold, the ESS control unit 850 controls the electric motor 110 and / The charge / discharge process of the power storage device 130 can be performed.

인센티브 산정부(860)는 수요관리 계약고객이 소유하는 전기자동차의 수요관리 참여 전력량 및 상기 전기자동차의 배터리 충/방전 횟수 중 적어도 하나를 기반으로 상기 수요관리 계약고객에게 지급할 인센티브를 산정할 수 있다. The incentive calculation unit 860 can calculate the incentive to be paid to the demand management contract customer based on at least one of the amount of electricity involved in the demand management of the electric vehicle owned by the demand management contract customer and the battery charge / have.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법을 통해, 수용가의 부하를 예측하여 전기자동차(EV)와 전력저장장치(ESS)의 최적 충/방전 패턴을 스케줄링하고, 수용가의 피크부하를 제어하는 보조 알고리즘을 더하여 최적의 수요관리를 수행할 수 있다.As described above, the optimal charge / discharge pattern of the electric vehicle (EV) and the electric power storage device (ESS) can be predicted by predicting the load of the customer through the optimum demand management method using the electric vehicle according to the embodiment of the present invention Scheduling, and an auxiliary algorithm that controls the peak load of the customer can be added to perform optimal demand management.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법을 통해, 수요관리에 참여하는 고객에 대한 수익모델을 새롭게 제시함으로써 전기자동차 소유주의 수요관리 참여 동기를 부여할 수 있다. 이를 통해, 수용가는 전력저장장치(ESS)와 더불어 전기자동차(EV)의 배터리를 수요관리에 참여시켜 더 큰 용량의 자원을 가지고 수용가의 부하에 대해 수요관리를 수행할 수 있으며 전기자동차(EV)의 충전요금까지 이익으로 창출할 수 있다. 또한, 수요관리 계약고객에게 원하는 만큼의 충전을 보장하면서 수요관리 참여로 인한 인센티브까지 지급되는 부가적인 효과를 가져올 수 있다.Also, by presenting a profit model for customers participating in demand management through an optimum demand management method using an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, the owner of an electric vehicle can be motivated to participate in demand management. This allows consumers to engage in demand management of electric vehicles (EVs), along with power storage units (ESS), to carry out demand management for the customer's loads with larger capacity resources, Can be created with profit up to the charge rate of. In addition, it can provide additional benefits such as incentives for participation in demand management, while ensuring that the demand management contract customers are charged as much as they want.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The present invention described above can be embodied as computer-readable codes on a medium on which a program is recorded. The computer readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer readable medium include a hard disk drive (HDD), a solid state disk (SSD), a silicon disk drive (SDD), a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, , And may also be implemented in the form of a carrier wave (e.g., transmission over the Internet). Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

100: 수요관리시스템 110: 전기자동차(EV)
120: 충방전장치 130: 전력저장장치(ESS)
140: 수요관리 제어장치 150: 수용가 부하
160: 신재생에너지원100: Demand management system 110: Electric vehicle (EV)
120: Charge / discharge device 130: Power storage device (ESS)
140: demand management control device 150:
160: New and renewable energy sources

Claims (14)

전기자동차(EV)의 충전 패턴과 수용가 부하의 부하 패턴을 예측하는 단계;
상기 전기자동차의 충전 패턴 예측 정보와 상기 수용가 부하의 부하 패턴 예측 정보를 기반으로 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴을 예측하는 단계;
상기 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴 예측 정보와 상기 수용가의 수요관리를 위한 스케줄링 정보를 기반으로 상기 전기자동차 및 전력저장장치(ESS)의 충/방전을 스케줄링하는 단계; 및
상기 수용가 부하에서 소비되는 피크(peak) 전력을 저감하도록 상기 전력저장장치를 제어하는 단계;를 포함하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법.Predicting a charging pattern of an electric vehicle (EV) and a load pattern of an acceptance load;
Estimating a pattern of the total load of the customer based on the charge pattern prediction information of the electric vehicle and the load pattern prediction information of the consumer load;
Scheduling charging / discharging of the electric vehicle and the electric power storage (ESS) based on pattern prediction information on the total load of the customer and scheduling information for demand management of the customer; And
And controlling the power storage device to reduce a peak power consumed in the consumer load. 제1항에 있어서,
상기 스케줄링 정보는, 시간대별 전기요금 정보, EV/ESS 파라미터 정보, 수요관리참여 계약조건에 관한 정보 및 제약 조건에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the scheduling information includes at least one of electricity rate information by time slot, EV / ESS parameter information, information on demand management participation contract conditions, and constraint conditions. 제1항에 있어서,
상기 스케줄링 단계는 제1 시간 단위로 상기 전기자동차 및 전력저장장치의 충/방전을 스케줄링하고,
상기 제어 단계는 제2 시간 단위로 상기 전력저장장치를 제어하며,
상기 제2 시간 단위는 상기 제1 시간 단위보다 짧게 설정되는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법.The method according to claim 1,
Wherein the scheduling step comprises scheduling charge / discharge of the electric vehicle and the power storage device on a first time basis,
Wherein the controlling step controls the power storage device in a second time unit,
And the second time unit is set shorter than the first time unit. 제1항에 있어서, 상기 스케줄링 단계는,
상기 수용가의 전체 예측 부하량과 시간대별 전기요금을 기반으로 전력량 요금이 최소화될 수 있도록, 상기 전기자동차 및 전력저장장치의 충/방전을 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법.2. The method of claim 1, wherein the scheduling comprises:
Wherein the charging / discharging of the electric vehicle and the electric power storage device is scheduled so that the electric energy charge can be minimized based on the total predicted load of the consumer and the electric charge for each time slot. 제1항에 있어서, 상기 제어 단계는,
상기 수용가의 전체 부하 전력량을 측정하고, 상기 측정된 전체 부하 전력량을 기반으로 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간의 평균 예상 부하 전력량을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법.2. The method according to claim 1,
And calculating an average expected load electric power of a time corresponding to a calculation period of the basic charge based on the measured total electric power load amount, How to manage. 제5항에 있어서, 상기 제어 단계는,
상기 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간의 평균 예상 부하 전력량을 미리 결정된 최대피크전력 임계치와 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법.6. The method according to claim 5,
Further comprising the step of comparing an average expected load power amount of a time corresponding to a calculation cycle of the basic charge with a predetermined maximum peak power threshold. 제6항에 있어서, 상기 제어 단계는,
상기 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간의 평균 예상 부하 전력량이 미리 결정된 최대피크전력 임계치를 초과하는 경우, 상기 전력저장장치(ESS)를 방전하여 상기 수용가 부하의 피크전력을 저감하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법.7. The method according to claim 6,
Further comprising the step of discharging the power storage device (ESS) to reduce the peak power of the acceptance load if the average expected load power of the time corresponding to the calculation period of the base rate exceeds a predetermined maximum peak power threshold Wherein the electric power is supplied to the electric motor. 제6항에 있어서, 상기 제어 단계는,
상기 기본요금의 계산 주기에 해당하는 시간의 평균 예상 부하 전력량이 미리 결정된 최대피크전력 임계치를 초과하지 않는 경우, 상기 충/방전 스케줄링에 따라 상기 전기자동차 및 전력저장장치의 충/방전을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법.7. The method according to claim 6,
Controlling charging / discharging of the electric vehicle and the electric power storage device according to the charge / discharge scheduling when the average expected electric power amount of time corresponding to the calculation period of the basic charge does not exceed the predetermined maximum electric power threshold value Further comprising the steps of: (a) determining whether the electric vehicle is in a state where the electric vehicle is in an abnormal condition; 제1항에 있어서,
수요관리 계약고객이 소유하는 전기자동차의 수요관리 참여 전력량 및 상기 전기자동차의 배터리 충/방전 횟수 중 적어도 하나를 반영하여 상기 수요관리 계약고객에게 지급할 인센티브를 산정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 방법.The method according to claim 1,
A step of calculating an incentive to be paid to the demand management contract customer by reflecting at least one of the demand management participation amount of the electric vehicle owned by the demand management contract customer and the battery charge / discharge number of the electric vehicle; Optimal Demand Management Method Using Electric Vehicle. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 따른 방법이 컴퓨터 상에서 수행 가능한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.10. A computer readable recording medium on which a program according to any one of claims 1 to 9 is recorded. 전기자동차(EV)의 충전 패턴과 수용가 부하의 부하 패턴을 예측하고, 상기 전기자동차의 충전 패턴 예측 정보와 상기 수용가 부하의 부하 패턴 예측 정보를 기반으로 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴을 예측하는 예측부;
상기 수용가의 전체 부하량에 대한 패턴 예측 정보와 상기 수용가의 수요관리를 위한 스케줄링 정보를 기반으로 상기 전기자동차 및 전력저장장치(ESS)의 충/방전을 스케줄링하는 스케줄링부; 및
상기 수용가 부하에서 소비되는 피크(peak) 전력을 저감하도록 상기 전력저장장치를 제어하는 ESS 제어부;를 포함하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 장치.A predictor for predicting a pattern of a total load of a customer based on the charge pattern prediction information of the electric vehicle and the load pattern prediction information of the electric car, ;
A scheduling unit for scheduling charging / discharging of the electric vehicle and the electric power storage (ESS) based on pattern prediction information on the total load of the customer and scheduling information for demand management of the customer; And
And an ESS controller for controlling the power storage device to reduce a peak power consumed in the consumer load. 제11항에 있어서,
상기 수용가의 전체 부하 전력량을 실시간으로 측정하는 측정부를 더 포함하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 장치.12. The method of claim 11,
And a measuring unit for measuring a total load power amount of the customer in real time. 제11항에 있어서,
상기 전기자동차 및 전력저장장치의 충/방전 스케줄링과 시간대별 전기요금을 바탕으로 상기 전기자동차 및 전력저장장치에 대해 전기요금을 최소화하기 위한 충/방전 프로세스를 결정하는 수요관리부를 더 포함하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 장치.12. The method of claim 11,
And a demand management unit for determining a charging / discharging process for minimizing an electricity charge for the electric vehicle and the electric power storage device based on charge / discharge scheduling of the electric vehicle and the electric power storage device, Optimal Demand Management System Using. 제11항에 있어서,
수요관리 계약고객이 소유하는 전기자동차의 수요관리 참여 전력량 및 상기 전기자동차의 배터리 충/방전 횟수 중 적어도 하나를 반영하여 상기 수요관리 계약고객에게 지급할 인센티브를 산정하는 인센티브 산정부를 더 포함하는 전기자동차를 이용한 최적수요관리 장치.12. The method of claim 11,
A demand management contract; and an incentive calculation unit for calculating an incentive to be paid to the demand management contract customer by reflecting at least one of the amount of participation in demand management of the electric vehicle owned by the customer and the battery charge / Optimal Demand Management System Using.
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