KR20200112009A - Method for predicting photovoltaic generation considering environmental factors and power system management apparatus - Google Patents

Method for predicting photovoltaic generation considering environmental factors and power system management apparatus Download PDF

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KR20200112009A
KR20200112009A KR1020190031804A KR20190031804A KR20200112009A KR 20200112009 A KR20200112009 A KR 20200112009A KR 1020190031804 A KR1020190031804 A KR 1020190031804A KR 20190031804 A KR20190031804 A KR 20190031804A KR 20200112009 A KR20200112009 A KR 20200112009A
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이경완
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한국전력공사
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Abstract

The present invention relates to a method for predicting a solar power generation amount in consideration of environmental factors and a power system management device using the same. According to an embodiment of the present invention, the method for predicting a solar power generation amount in consideration of environmental factors comprises the steps of: calculating a power generation constant for all solar power plants in a specific area as location information of the specific area in which a solar power generation amount is to be predicted is inputted; checking the number of days for each weather in the specific area by using regional weather information; calculating a temperature constant representing a power generation constant change value in accordance with an average temperature change value of the specific area using the power generation constant and the number of days for each weather; calculating efficiency for each terrain of a predicted place belonging to the specific area in accordance with a terrain type of the specific area; and calculating a first predicted power generation amount for solar power generation in the specific area using the power generation constant, the number of days for each weather, the temperature constant, and the efficiency for each terrain.

Description

환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법 및 이를 이용한 전력계통 관리 장치{METHOD FOR PREDICTING PHOTOVOLTAIC GENERATION CONSIDERING ENVIRONMENTAL FACTORS AND POWER SYSTEM MANAGEMENT APPARATUS}Solar power generation forecasting method considering environmental factors and power system management device using the same {METHOD FOR PREDICTING PHOTOVOLTAIC GENERATION CONSIDERING ENVIRONMENTAL FACTORS AND POWER SYSTEM MANAGEMENT APPARATUS}

본 발명은 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법 및 이를 이용한 전력계통 관리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 날씨, 기온 및 지형 등의 환경요인을 고려하여 특정지역의 태양광 발전량을 예측함으로써, 전국 태양광 발전소의 수익성을 측정하여 전력계통 관리 및 운영 효율성을 제고하기 위한, 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법 및 이를 이용한 전력계통 관리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of predicting solar power generation in consideration of environmental factors and a power system management apparatus using the same, and more particularly, by predicting solar power generation in a specific region in consideration of environmental factors such as weather, temperature, and topography, The present invention relates to a method for predicting solar power generation in consideration of environmental factors, and a power system management device using the same, in order to measure the profitability of a solar power plant to improve power system management and operational efficiency.

일반적으로, 태양 에너지를 이용하는 방법은 크게 태양열을 이용하는 방법과 태양광을 이용하는 방법으로 구분된다. 태양열을 이용하는 방법은 태양에 의해 데워진 물 등을 이용하여 난방 및 발전을 하는 방법이며, 태양광을 이용하는 방법은 태양의 빛을 이용하여 전기를 발생시킴으로써 이 전기로 각종 기계 및 기구를 작동시킬 수 있도록 하는 방법으로 태양광 발전(photovoltaic generation)이라고 한다.In general, the method of using solar energy is largely divided into a method of using solar heat and a method of using sunlight. The method of using solar heat is a method of heating and power generation using water heated by the sun, and the method of using sunlight is a method of generating electricity using the light of the sun so that various machines and appliances can be operated with this electricity. This method is called photovoltaic generation.

특히, 태양광 발전은 실리콘 결정 위에 n형 도핑을 하여 p-n접합을 한 태양광 전지판에 태양광을 조사하면 광 에너지에 의해 전자-정공에 의한 기전력이 발생하게 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 전기를 발생시킨다. In particular, solar power generation uses the photovoltaic effect, in which electromotive force is generated by electrons and holes due to light energy when sunlight is irradiated on a solar panel with pn junction by n-type doping on silicon crystals. To generate electricity.

이러한 태양광 발전은 태양광을 집광하기 위한 태양전지(solar cell), 태양전지의 집합체인 태양광 모듈(photovoltaic module) 및 태양전지를 일정하게 배열한 태양광 어레이(solar array) 등의 발전설비가 요구된다.Such solar power generation includes power generation facilities such as a solar cell for condensing sunlight, a photovoltaic module, which is a collection of solar cells, and a solar array in which solar cells are arranged regularly. Required.

그리고, 태양광 발전은 태양이 비추는 지역이라면 장소 제한이 적고, 소형 시설부터 대형 시설까지 운영자가 원하는 다양한 형태로 제작이 가능하다.In addition, solar power generation is limited in places where the sun shines, and it can be manufactured in various forms desired by the operator, from small facilities to large facilities.

그런데, 태양광 발전설비를 시공하기 전에는 발전설비가 설치될 위치에서 태양광 발전량을 미리 예측하여 타당성을 검토하는 것이 필요하다. However, before the solar power generation facility is installed, it is necessary to predict the solar power generation amount at the location where the power generation facility is to be installed and examine the feasibility.

이에, 기존에는 발전설비의 용량과 일조시간을 고려하여 단순하게 태양광 발전량을 추정하는 방식을 적용하였다.Therefore, in the past, a method of simply estimating the amount of solar power generation was applied in consideration of the capacity of the power generation facility and the sunlight time.

이러한 방식은 태양광 발전의 경우 발전설비가 설치되는 위치의 환경요인(즉, 기후, 기온 및 지형적 특성)에 따른 영향을 전혀 고려하고 있지 않기 때문에, 지역별로 차이나는 환경요인을 반영하지 못하여 정확한 태양광 발전량을 예측하기 어려울 뿐 아니라, 설령 예측하더라도 그 값을 신뢰할 수 없는 한계가 있다.In the case of solar power generation, since it does not take into account the influence of the environmental factors (ie, climate, temperature, and geographic characteristics) of the location where the power generation facility is installed, it does not reflect the environmental factors that differ from region to region. Not only is it difficult to predict the amount of photovoltaic power generation, but even if it is predicted, there is a limit that the value cannot be trusted.

따라서, 태양광 발전량을 예측하는 경우에는 지역별로 차이나는 환경요인을 고려하여 태양광 발전량을 예측하는 방안이 마련될 필요가 있다.Therefore, when predicting the amount of solar power generation, it is necessary to prepare a method for predicting the amount of solar power generation in consideration of environmental factors that differ by region.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0023078호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0023078

본 발명의 목적은 날씨, 기온 및 지형 등의 환경요인을 고려하여 특정지역의 태양광 발전량을 예측함으로써, 전국 태양광 발전소의 수익성을 측정하여 전력계통 관리 및 운영 효율성을 제고하기 위한, 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법 및 이를 이용한 전력계통 관리 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to estimate the amount of solar power generation in a specific area in consideration of environmental factors such as weather, temperature, and topography, thereby measuring the profitability of a nationwide solar power plant to improve power system management and operational efficiency, and to determine environmental factors. It is to provide a method for predicting the amount of solar power generation in consideration and a power system management device using the same.

본 발명의 실시예에 따른 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법은, 태양광 발전량을 예측하려는 특정지역의 위치정보가 입력됨에 따라 상기 특정지역의 모든 태양광 발전소에 대한 발전상수를 산출하는 단계; 지역별 날씨정보를 이용하여 상기 특정지역의 날씨별 일수를 확인하는 단계; 상기 발전상수 및 상기 날씨별 일수를 이용하여 상기 특정지역의 평균 기온 변화값에 따른 발전상수 변화값을 나타낸 온도상수를 산출하는 단계; 상기 특정지역의 지형종류에 따라 상기 특정지역에 속하는 예측장소의 지형별 효율을 산출하는 단계; 및 상기 발전상수, 상기 날씨별 일수, 상기 온도상수 및 상기 지형별 효율을 이용하여 상기 특정지역에서 태양광 발전에 대한 제1 예측발전량을 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a method for predicting solar power generation in consideration of environmental factors includes: calculating power generation constants for all solar power plants in the specific region as location information of a specific region for predicting solar power generation is input; Checking the number of days for each weather in the specific region by using regional weather information; Calculating a temperature constant representing a power generation constant change value according to the average temperature change value of the specific region using the power generation constant and the number of days for each weather; Calculating the topographic efficiency of the predicted place belonging to the specific area according to the topographic type of the specific area; And calculating a first predicted amount of power generation for photovoltaic power generation in the specific region using the power generation constant, the number of days for each weather, the temperature constant, and the efficiency for each terrain.

실시예에 따르면, 상기 제1 예측발전량을 산출하는 단계 이후에, 과거 발전량 데이터에 대한 지수평활법을 적용하여 상기 특정지역에서 태양광 발전에 대한 제2 예측발전량을 산출하는 단계; 및 상기 제1 예측발전량 및 상기 제2 예측발전량을 이용하여 최종 예측발전량을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, after the step of calculating the first predicted power generation, calculating a second predicted power generation amount for photovoltaic power generation in the specific region by applying an exponential smoothing method on past generation amount data; And calculating a final predicted generation amount using the first predicted generation amount and the second predicted generation amount.

실시예에 따르면, 상기 최종 예측발전량을 산출하는 단계 이후에, 상기 최종 예측발전량에 계통한계가격(SMP) 및 신재생에너지 공급 인증서(REC)를 적용하여 발전수익을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, after the step of calculating the final predicted power generation, calculating a power generation profit by applying a system limit price (SMP) and a renewable energy supply certificate (REC) to the final predicted power generation amount; I can.

상기 발전상수는, 수학식

Figure pat00001
(여기서, Pm은 발전상수, Wi는 m월 특정지역의 개별 태양광 발전소 발전량, Ki는 m월 특정지역의 개별 태양광 발전소 발전용량)로 정의되는 것일 수 있다.The power generation constant is Equation
Figure pat00001
(Here, P m may be defined as the power generation constant, W i is the power generation amount of an individual solar power plant in a specific region per month, and K i is the power generation capacity of an individual solar power plant in a specific region per month).

상기 평균 기온 변화값은, m월의 평균 기온(Tmc)과 m-1월의 평균 기온(T(m-1)c)의 차이값이고, 상기 발전상수 변화값은, m월 맑은 날 발전상수 평균(Pm/Dms)과 m-1월 맑은 날 발전상수 평균(P(m-1)/D(m-1)s)의 차이값일 수 있다.The average temperature change value is the difference between the average temperature in m month (T mc ) and the average temperature in m-1 month (T (m-1)c ), and the power generation constant change value is power generation on a clear day in m month It may be the difference between the constant average (P m /D ms ) and the average power generation constant on a clear day in m-January (P (m-1) /D (m-1)s ).

상기 온도상수는, 수학식

Figure pat00002
(여기서, Tm은 온도상수, Dms는 m월의 기후 중 맑은 날 일수, D(m-1)s는 m-1월의 기후 중 맑은 날 일수, Tmc는 m월의 평균 기온, T(m-1)c는 m-1월의 평균 기온)로 정의되는 것일 수 있다.The temperature constant is Equation
Figure pat00002
(Where, T m is the temperature constant, D ms is the number of sunny days in the climate in month m , D (m-1)s is the number of sunny days in the climate in m-1 month, T mc is the average temperature in month m, T (m-1)c may be defined as the average temperature in m-1 month).

상기 지형별 효율은, 수학식

Figure pat00003
(여기서, L%는 지형별 효율, PLm은 특정지역 평지(L)의 태양광 발전소 발전량, Pi(x)는 예측장소 동일지형(x)의 태양광 발전소 발전량)로 정의되는 것일 수 있다.The efficiency for each terrain is Equation
Figure pat00003
(In this case, L % may be defined as the efficiency of each terrain, PL m is the amount of solar power plant generation on the flat land (L) of a specific area, and P i (x) is the generation amount of the solar power plant on the same terrain (x) of the predicted location). .

상기 제1 예측발전량은, The first predicted generation amount is,

수학식

Figure pat00004
(여기서, F1(m+1)은 제1예측발전량, Dm은 m월의 전체 일수, D(m+1)은 m+1월의 전체 일수, D(m+1)c는 m+1월의 기후 중 맑은 날을 제외한 일수)로 정의되는 것일 수 있다.Equation
Figure pat00004
(Where F1 (m+1) is the first predicted power generation, D m is the total number of days in month m, D (m+1) is the total number of days in month m+1, and D (m+1)c is m+1 It may be defined as the number of days excluding sunny days in the climate of the month.

상기 제2 예측발전량은, The second predicted generation amount is,

수학식

Figure pat00005
(여기서, F2(m+1)는 제2 예측발전량, a는 가중치(지수평활상수))로 정의되는 것일 수 있다.Equation
Figure pat00005
(Here, F2 (m+1) may be defined as the second predicted power generation, and a is a weight (exponential smoothing constant)).

상기 최종 예측발전량은, 상기 제1 예측발전량 및 상기 제2 예측발전량의 평균값으로 산출되는 것일 수 있다.The final predicted power generation may be calculated as an average value of the first predicted power generation and the second predicted power generation.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 전력계통 관리 장치로서, 적어도 하나 이상의 프로세서; 및 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며, 상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 전력계통 관리 장치로 하여금, 태양광 발전량을 예측하려는 특정지역의 위치정보가 입력됨에 따라 상기 특정지역의 모든 태양광 발전소에 대한 발전상수를 산출하게 하고, 지역별 날씨정보를 이용하여 상기 특정지역의 날씨별 일수를 확인하게 하며, 상기 발전상수 및 상기 날씨별 일수를 이용하여 상기 특정지역의 평균 기온 변화값에 따른 발전상수 변화값을 나타낸 온도상수를 산출하게 하고, 상기 특정지역의 지형종류에 따라 상기 특정지역에 속하는 예측장소의 지형별 효율을 산출하게 하며, 상기 발전상수, 상기 날씨별 일수, 상기 온도상수 및 상기 지형별 효율을 이용하여 상기 특정지역에서 태양광 발전에 대한 제1 예측발전량을 산출하게 하는 것일 수 있다.In addition, a power system management apparatus according to an embodiment of the present invention, comprising: at least one processor; And a memory for storing computer-readable instructions, wherein the instructions, when executed by the at least one processor, cause the power system management device to input location information of a specific area to predict solar power generation amount. As a result, the generation constants for all solar power plants in the specific region are calculated, the number of days per weather in the specific region is checked using the regional weather information, and the specified number of days by the weather is used. Calculates a temperature constant representing the change in the power generation constant according to the average temperature change value of the region, calculates the terrain-specific efficiency of the predicted place belonging to the specific region according to the terrain type of the specific region, and calculates the power generation constant, the The number of days for each weather, the temperature constant, and the efficiency for each terrain may be used to calculate a first predicted amount of power generation for solar power generation in the specific region.

상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 전력계통 관리 장치로 하여금, 상기 제1 예측발전량을 산출한 이후에, 과거 발전량 데이터에 대한 지수평활법을 적용하여 상기 특정지역에서 태양광 발전에 대한 제2 예측발전량을 산출하게 하고, 상기 제1 예측발전량 및 상기 제2 예측발전량을 이용하여 최종 예측발전량을 산출하게 하는 것일 수 있다.The instructions, when executed by the at least one processor, cause the power system management device to calculate the first predicted power generation amount, and then apply an exponential smoothing method to the past generation amount data to provide solar power in the specific area. A second predicted power generation amount for power generation may be calculated, and a final predicted power generation amount may be calculated using the first predicted power generation amount and the second predicted power generation amount.

상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 전력계통 관리 장치로 하여금, 상기 최종 예측발전량을 산출한 이후에, 상기 최종 예측발전량에 계통한계가격(SMP) 및 신재생에너지 공급 인증서(REC)를 적용하여 발전수익을 산출하게 하는 것일 수 있다.The instructions, when executed by the at least one processor, cause the power system management device to calculate the final predicted power generation amount, and then, the system limit price (SMP) and a renewable energy supply certificate ( REC) can be applied to calculate the generation profit.

본 발명은 날씨, 기온 및 지형 등의 환경요인을 고려하여 특정지역의 태양광 발전량을 예측함으로써, 전국 태양광 발전소의 수익성을 측정하여 전력계통 관리 및 운영 효율성을 제고할 수 있다.The present invention estimates the amount of solar power generation in a specific area in consideration of environmental factors such as weather, temperature, and topography, thereby measuring the profitability of a nationwide solar power plant to improve power system management and operational efficiency.

또한, 본 발명은 과거 발전량 데이터만 이용하여 태양광 발전의 발전량을 예측하는 것이 아니라, 날씨, 기온 및 지형 등의 환경요인에 영향을 받는 태양광 발전의 발전량을 외부 환경변화에 적절하게 반영하므로 정확도와 신뢰성이 향상된 발전량 예측 기법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention does not predict the amount of solar power generation using only the data of the past power generation amount, but appropriately reflects the amount of power generation of photovoltaic power generation affected by environmental factors such as weather, temperature and topography to external environmental changes, so accuracy And it is possible to provide a method of predicting the amount of power generation with improved reliability.

또한, 본 발명은 환경요인을 반영하여 태양광 발전의 발전량을 예측할 뿐 아니라, 지수평활법 기반의 과거 발전량 데이터를 이용하여 태양광 발전의 발전량을 예측하여 최종 예측발전량을 산출하므로, 실제 발전량에 가까운 태양광 발전량을 예측할 수 있다.In addition, the present invention not only predicts the power generation amount of solar power generation by reflecting environmental factors, but also calculates the final predicted power generation amount by predicting the power generation amount of photovoltaic power generation using past power generation amount data based on the exponential smoothing method. You can predict the amount of solar power generation.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법에 대한 도면,
도 2는 지수평활상수 테이블을 나타낸 도면이다.
1 is a diagram for a method of predicting solar power generation in consideration of environmental factors according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram showing an exponential smoothing constant table.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the following description and the accompanying drawings, detailed descriptions of known functions or configurations that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. In addition, it should be noted that the same components are indicated by the same reference numerals as possible throughout the drawings.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to a conventional or dictionary meaning, and the inventors are appropriately defined as terms for describing their own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical ideas of the present invention, and thus various alternatives that can be substituted for them at the time of application It should be understood that there may be equivalents and variations.

첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.In the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated, and the size of each component does not entirely reflect the actual size. The invention is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.When a part of the specification is said to "include" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. Further, when a part is said to be "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "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.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations of these described in the specification, but one or more other features, numbers, or steps. It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 명세서에서 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.In addition, the term "unit" used in the specification refers to a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and "unit" performs certain roles. However, "unit" is not meant to be limited to software or hardware. The “unit” may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, "unit" refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, procedures, Includes subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays and variables. The functions provided within the components and "units" may be combined into a smaller number of components and "units" or may be further separated into additional components and "units".

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법에 대한 도면이다.1 is a diagram for a method of predicting solar power generation in consideration of environmental factors according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법은 전력계통 관리 장치에 의해 수행될 수 있다. 이러한 전력계통 관리 장치는 AMI(Advanced Metering Infrastructure)에 포함되는 부수적인 구성이거나, AMI와 연동하는 독립적인 구성으로서, 전력계통 관리 및 운영 효율성을 향상시키기 위해 태양광 발전의 수익성을 측정하는 분야에 사용될 수 있다.The method of predicting solar power generation in consideration of environmental factors according to an embodiment of the present invention may be performed by the power system management apparatus. This power system management device is an auxiliary component included in the AMI (Advanced Metering Infrastructure), or is an independent component interlocked with the AMI, and is used in the field of measuring the profitability of solar power generation to improve power system management and operational efficiency. I can.

전력계통 관리 장치는 적어도 하나 이상의 프로세서(process)와 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리(memory)를 포함할 수 있다.The power system management apparatus may include at least one processor and a memory for storing computer-readable instructions.

전력계통 관리 장치는 적어도 하나의 프로세서에 의해 메모리에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령들이 실행될 때, 본 발명의 실시예에 따른 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법을 수행할 수 있게 된다.When computer-readable instructions stored in a memory are executed by at least one processor, the power system management apparatus can perform a method of predicting solar power generation in consideration of environmental factors according to an embodiment of the present invention.

이하, 전력계통 관리 장치에 의해 수행되는 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법에 대해 자세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of predicting solar power generation in consideration of environmental factors performed by the power system management device will be described in detail.

먼저, 전력계통 관리 장치는 태양광 발전량을 예측하려는 특정지역의 위치정보가 입력됨에 따라 특정지역의 모든 태양광 발전소에 대한 특정지역의 발전상수(Pm)를 산출한다(S101). 특정지역의 위치정보는 일정하게 구획된 어느 범위의 영역으로서, 예를 들어, 행정구역 단위로 구분될 수 있다.First, the power system management apparatus calculates a power generation constant (P m ) of a specific region for all solar power plants in a specific region as location information of a specific region to predict solar power generation is input (S101). The location information of a specific area is an area of a certain range that is uniformly divided, for example, can be divided into administrative district units.

구체적으로, 발전상수(Pm)는 하기 [수학식 1]과 같이 정의되어 산출될 수 있다.Specifically, the power generation constant (P m ) may be defined and calculated as shown in [Equation 1] below.

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서, Wi는 m월 특정지역의 개별 태양광 발전소 발전량, Ki는 m월 특정지역의 개별 태양광 발전소 발전용량이다. Here, W i is the power generation capacity of each solar power plant in a specific region per month, and K i is the power generation capacity of each solar power plant in a specific region per month.

더욱이, Wi는 개별 태양광 발전소에 의해 실제로 생산된 전력량이고, Ki는 개별 태양광 발전소에 의해 최대로 생산 가능한 전력량다. 이에, Wi/Ki는 '개별 태양광 발전소에 의해 실제로 생산된 전력량'을 '개별 태양광 발전소에 의해 최대로 생산 가능한 전력량'으로 나눈 값이므로, 발전효율을 나타내는 값이다.Moreover, W i is the amount of power actually produced by an individual solar power plant, and K i is the maximum amount of power that can be produced by an individual solar power plant. Accordingly, W i /K i is a value representing the power generation efficiency because it is a value obtained by dividing'the amount of power actually produced by an individual solar power plant'by'the maximum amount of power that can be produced by an individual solar power plant'.

상기 [수학식 1]을 살펴보면, 발전상수(Pm)는 특정지역에 위치하는 태양광발전소 각각의 발전효율이 합산된 값으로 정의된다.Looking at the above [Equation 1], the power generation constant (P m ) is defined as the sum of the power generation efficiency of each solar power plant located in a specific area.

다음, 전력계통 관리 장치는 1개월 단위의 지역별 날씨정보를 이용하여 특정지역의 날씨별 일수(number of days)를 확인한다(S102). 이때, 전력계통 관리 장치는 외부 날씨정보 서버를 통해 지역별 날씨정보를 제공받을 수 있다. 예를 들어, 전력계통 관리 장치는 30일의 지역별 날씨정보를 이용하여 특정지역의 날씨가 '맑음'인 일수가 15일, '구름많음'인 일수가 6일, '흐림'인 일수가 4일, '비'인 일수가 5일로 확인할 수 있다.Next, the power system management device checks the number of days by weather in a specific area by using the weather information by region in units of one month (S102). In this case, the power system management device may receive weather information for each region through an external weather information server. For example, the power system management device uses 30 days of regional weather information, and the number of days when the weather in a specific area is'clear' is 15 days, the number of days is'cloudy' is 6 days, and the number of days is'cloudy' is 4 days. , You can check the number of'rain' days as 5 days.

그런데, 태양광 발전은 날씨가 '맑음'일 때 의미가 있으므로, 맑은 날 일수는 후술할 [수학식 2] 및 [수학식 5]에 적용된다.However, since solar power generation is meaningful when the weather is'clear', the number of days on a sunny day is applied to [Equation 2] and [Equation 5] to be described later.

그리고, 전력계통 관리 장치는 특정지역의 평균 기온 변화값에 따른 발전상수 변화값을 나타낸 특정지역의 온도상수(Tm)를 산출한다(S103).Then, the power system management apparatus calculates a temperature constant (T m ) of a specific region representing a change value of the generation constant according to the average temperature change value of the specific region (S103).

이때, 전력계통 관리 장치는 1개월 단위의 지역별 기온정보를 이용하여 특정지역의 평균 기온 변화값을 계산한다. 여기서, 평균 기온 변화값은 m월의 평균 기온(Tmc)과 m-1월의 평균 기온(T(m-1)c)의 차이값에 해당된다.At this time, the power system management apparatus calculates an average temperature change value of a specific region by using the temperature information for each region per month. Here, the average temperature change value corresponds to the difference between the average temperature in m-month (T mc ) and the average temperature in m-1 month (T (m-1)c ).

또한, 전력계통 관리 장치는 특정지역 발전상수와 맑은 날 일수를 이용하여 발전상수 변화값을 계산한다. In addition, the power system management device calculates the change value of the power generation constant using the power generation constant of a specific region and the number of sunny days.

여기서, 발전상수 변화값은 m월 맑은 날 발전상수 평균(Pm/Dms)과 m-1월 맑은 날 발전상수 평균(P(m-1)/D(m-1)s)의 차이값에 해당된다. Dms는 m월의 맑은 날 일수이고, D(m-1)s는 m-1월의 맑은 날 일수이다.Here, the change value of the generation constant is the difference between the average of the generation constant on a clear day in m month (P m /D ms ) and the average of the generation constant on clear days in m-1 month (P (m-1) /D (m-1)s ) Corresponds to. D ms is the number of sunny days in month m , and D (m-1)s is the number of sunny days in month m-1.

구체적으로, 온도상수(Tm)는 하기 수학식 2와 같이 정의되어 산출될 수 있다.Specifically, the temperature constant T m may be defined and calculated as in Equation 2 below.

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서, Dms는 m월의 기후 중 맑은 날 일수, D(m-1)s는 m-1월의 기후 중 맑은 날 일수, Tmc는 m월의 평균 기온, T(m-1)c는 m-1월의 평균 기온이다.Where D ms is the number of sunny days in the m-month climate, D (m-1)s is the number of sunny days in the m-1 month climate, T mc is the average temperature in m month, and T (m-1)c is This is the average temperature in m-January.

상기 [수학식 2]를 살펴보면, 온도상수(Tm)는 특정지역에 위치하는 모든 태양광발전소의 발전상수 변화값을 평균 기온 변화값으로 나눈 값으로 정의된다.Looking at [Equation 2], the temperature constant (T m ) is defined as a value obtained by dividing the change value of the power generation constant of all solar power plants located in a specific area by the average temperature change value.

다음, 전력계통 관리 장치는 지적도에 따라 구분된 지형정보(전, 답, 임야 등)를 이용하여 특정지역의 지형종류(평지, 구릉지, 산지 등)를 확인한다(S104). 이때, 전력계통 관리 장치는 외부 지형정보 서버를 통해 지역별 지형정보를 제공받을 수 있다.Next, the power system management device checks the topographic type (flat, hilly, mountainous, etc.) of a specific area using topographic information (field, answer, forest, etc.) classified according to the cadastral map (S104). In this case, the power system management apparatus may receive geographical information for each region through an external geographic information server.

그리고, 전력계통 관리 장치는 특정지역의 지형종류에 따른 발전량을 나타내는 특정지역 지형별 효율(L%)을 산출한다(S105).In addition, the power system management apparatus calculates the efficiency (L % ) for each specific area, representing the amount of power generation according to the type of terrain in the specific area (S105).

구체적으로, 전력계통 관리 장치는 하기 수학식 3을 통해 특정지역 지형별 효율(L%)을 산출할 수 있다. Specifically, the power system management apparatus may calculate the efficiency (L % ) for each terrain of a specific area through Equation 3 below.

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서, PLm은 특정지역 평지(L)의 태양광 발전소 발전량, Pi(x)는 예측장소 동일지형(x)의 태양광 발전소 발전량이다.Here, PL m is the power generation amount of the solar power plant on the flat land (L) of a specific region, and P i (x) is the power generation amount of the solar power plant at the same terrain (x) of the predicted location.

즉, PLm은 특정지역의 평지(L)에 위치하는 모든 태양광 발전소 발전량의 평균이고, Pi(x)는 특정지역의 예측장소 평지(L)에 위치하는 개별 태양광 발전소 발전량에 해당한다.In other words, PL m is the average of the power generation of all solar power plants located on the flat land (L) of a specific region, and P i (x) corresponds to the power generation of individual solar power plants located on the predicted land (L) of the specific region. .

이와 같이, 특정지역 지형별 효율(L%)는 특정지역 전체가 아닌 특정지역 내에 속하는 예측장소로 제한된 지형종류에 따른 발전량을 고려하므로, 국지적인 예측장소의 지형 특성을 반영하여 더욱 정확하고 정밀한 태양광 발전 예측이 가능하게 한다.As described above, since the efficiency (L % ) of a specific area by terrain considers the amount of power generation according to the terrain type limited to the predicted place belonging to the specific area, not the entire area, it reflects the topographic characteristics of the local predicted place to be more accurate and precise. It makes it possible to predict photovoltaic power generation.

이와 같이, 전력계통 관리 장치는 특정지역 발전상수, 날씨별 일수, 특정지역 온도상수 및 특정지역 지형별 효율을 계산함에 따라, 특정지역에서 태양광 발전에 대한 예측발전량(이하 '제1 예측발전량'이라 함)을 산출한다(S106). In this way, the power system management device calculates the power generation constant for a specific region, the number of days per weather, the temperature constant for a specific region, and the efficiency for each terrain in a specific region. ) Is calculated (S106).

즉, 전력계통 관리 장치는 특정지역에서 태양광 발전에 대한 제1 예측발전량을 산출함에 있어서, 특정지역에 대한 날씨정보, 기온정보 및 지형정보를 반영한다.That is, the power system management device reflects weather information, temperature information, and terrain information for a specific area in calculating the first predicted power generation amount for solar power generation in a specific area.

구체적으로, 제1 예측발전량(F1(m+1))은 특정지역에서 m+1월의 태양광 발전의 예측발전량으로서, 하기 [수학식 4]와 같이 정의되어 산출될 수 있다.Specifically, the first predicted power generation (F1 (m+1) ) is the predicted power generation amount of solar power generation in m+1 month in a specific region, and may be defined and calculated as shown in [Equation 4] below.

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서, Pm은 특정지역 발전상수, Dm은 m월의 전체 일수, D(m+1)은 m+1월의 전체 일수, D(m+1)c는 m+1월의 기후 중 비오는 날과 구름 많은 날 일수, L%는 특정지역 지형별 효율, Tm은 m월 특정지역 온도상수이다. 태양광 발전이 가능한 일수(D(m+1)-D(m+1)c)는 기후를 4가지(즉, 맑음, 구름 조금, 구름 많음, 비)로 구분할 때, 전체 일수에서 비오는 날과 구름 많은 날을 제외한 맑은 날과 구름 조금인 날 일수를 나타낸다.Here, P m is the development constant of a specific region, D m is the total number of days in month m, D (m+1) is the total number of days in m + January , and D (m + 1) c is the rainy weather in m + January. Days and cloudy days, L % is the topographical efficiency of a specific area, and T m is the temperature constant of a specific area in month. The number of days in which solar power generation is possible (D (m+1) -D (m+1)c ) is when the climate is classified into 4 types (i.e., sunny, little cloud, heavy cloud, rain). Shows the number of sunny days and days with little clouds, excluding cloudy days

상기 [수학식 4]를 살펴보면, 제1 예측발전량은 m월 하루 단위의 발전상수(Pm/Dm)에 태양광 발전이 가능한 일수(D(m+1)-D(m+1)c)를 곱하여 태양광 발전량을 예상한 후, 예측장소의 지형 특성을 반영하기 위한 지형별 효율(L%)을 적용하고, 기온에 따른 태양광 발전의 증감 부분을 조정하여 산출한다.Looking at the above [Equation 4], the first predicted power generation is the number of days in which solar power generation is possible (D (m+1) -D (m+1)c ) in the power generation constant (P m /D m ) per day per m month. After predicting the amount of solar power generation by multiplying by ), the terrain-specific efficiency (L % ) is applied to reflect the terrain characteristics of the predicted place, and the increase or decrease of solar power generation according to the temperature is adjusted.

그리고, 전력계통 관리 장치는 과거 발전량 데이터에 대해 지수평활법(exponential smoothing)을 적용하여 특정지역에서 m+1월의 태양광 발전의 예측 발전량(이하 '제2 예측발전량'이라 함)을 산출한다(S107). 여기서, 지수평활법은 최근 발전량에 높은 가중치가 부여되고, 멀어질수록 지수적으로 감소시키는 가중치가 부여된다.And, the power system management device calculates the predicted power generation amount of solar power generation (hereinafter referred to as'second predicted power generation amount') of m+1 month in a specific area by applying exponential smoothing to the past generation amount data. (S107). Here, in the exponential smoothing method, a high weight is given to the recent power generation, and a weight that decreases exponentially as the distance increases.

구체적으로, 제2 예측발전량(F2(m+1))은 N개의 과거 발전량 데이터를 이용하여 예측되는 m+1월의 예측발전량으로서, 하기 [수학식 5]와 같이 정의되어 산출될 수 있다.Specifically, the second predicted power generation (F2 (m+1) ) is the predicted power generation amount of m+1 month predicted using N past generation data, and may be defined and calculated as shown in [Equation 5] below.

Figure pat00010
Figure pat00010

여기서, a는 가중치(즉, 지수평활상수)로서, 0.3 내지 1.3 범위의 값을 가질 수 있다.Here, a is a weight (ie, an exponential smoothing constant), and may have a value in the range of 0.3 to 1.3.

a는 도 2와 같이 과거 발전량 데이터를 통해 산출되어 월별로 테이블로 정리될 수 있다. 도 2는 지수평활상수 테이블을 나타낸 도면이다.As shown in FIG. 2, a may be calculated through the past generation data and organized into a table by month. 2 is a diagram showing an exponential smoothing constant table.

도 2의 테이블은 남향 30도를 기준으로 설치각도 및 방위각에 따라 상대적인 발전량을 얻어 테이블을 작성하였다. 발전량은 설치 조건이 남향 30도를 기준으로 방위가 바뀜에 따라 저하된다.The table of FIG. 2 was prepared by obtaining a relative amount of power generation according to an installation angle and azimuth angle based on 30 degrees facing south. The amount of power generation decreases as the direction of installation changes based on 30 degrees southward.

전술한 바와 같이, 전력계통 관리 장치는 제1 예측발전량과 제2 예측발전량을 모두 고려한다.As described above, the power system management apparatus considers both the first predicted generation amount and the second predicted generation amount.

제1 예측발전량은 과거 발전 데이터를 이용하여 향후 발전량을 직접 예측하는 것인 반면, 제2 예측발전량은 지수평활법을 통해 과거 발전량 데이터에 적용되는 가중치의 값이 월별 감소 또는 증가하는 통계적이고 지수적으로 객관성을 부여하여 향후 발전량을 예측하는 것이다.The first predicted power generation is to directly predict future power generation using past power generation data, while the second predicted power generation is statistical and exponential in which the value of the weight applied to the past power generation data through the exponential smoothing method decreases or increases monthly. This is to predict future generation by giving objectivity.

전력계통 관리 장치는 제1 예측발전량과 제2 발전량을 함께 고려하여 태양광 발전을 예측함으로써, 태양광 발전의 예측발전량의 오차를 줄이고, 신뢰성과 정확성 있는 예측발전량을 산출할 수 있다.The power system management apparatus predicts solar power by considering both the first predicted power generation amount and the second power generation amount, thereby reducing an error in the predicted power generation amount of solar power generation, and calculating a reliable and accurate predicted power generation amount.

이러한 이유로, 전력계통 관리 장치는 제1 예측발전량과 제2 예측발전량을 고려하여 최종 예측발전량을 산출한다(S108).For this reason, the power system management apparatus calculates the final predicted generation amount in consideration of the first predicted generation amount and the second predicted generation amount (S108).

구체적으로, 최종 예측발전량은 하기 [수학식 6] 및 [수학식 7]과 같이 정의되어 산출될 수 있다. 즉, 최종 예측발전량은 제1 예측발전량과 제2 예측발전량의 평균값으로 산출된다.Specifically, the final predicted power generation amount may be defined and calculated as shown in [Equation 6] and [Equation 7] below. That is, the final predicted power generation is calculated as the average value of the first predicted power generation and the second predicted power generation.

Figure pat00011
Figure pat00011

Figure pat00012
Figure pat00012

이후, 전력계통 관리 장치는 최종 예측발전량에 계통한계가격(System Marginal Price, SMP)과 신재생에너지 공급 인증서(Renewable Energy Certificates, REC)를 적용하여 발전수익을 산출한다(S109).Thereafter, the power system management device calculates the generation profit by applying the system marginal price (SMP) and Renewable Energy Certificates (REC) to the final predicted generation amount (S109).

여기서, 계통한계가격(SMP)은 거래시간별로 일반 발전기의 전력량에 대해 적용하는 전력거래소의 전력시장가격(원/㎾h)을 나타내고, 신재생에너지 공급 인증서(REC)는 신재생에너지 설비를 이용해 전력을 생산한 경우 한국에너지관리공단에서 발급되는 증명서를 나타낸다. 이는 신재생에너지 공급의무화(Renewable Portfolio Standard, RPS) 제도에 적용된다.Here, the system limit price (SMP) represents the market price of the power exchange (KRW/㎾h) applied to the power amount of general generators by transaction time, and the renewable energy supply certificate (REC) uses renewable energy facilities. It represents a certificate issued by the Korea Energy Management Corporation when generating electricity. This applies to the Renewable Portfolio Standard (RPS) system.

일부 실시 예에 의한 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.The method according to some embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CDROMs and DVDs, and magnetic-optical media such as floptical disks. And hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.Although the above description has been described with focus on the novel features of the present invention applied to various embodiments, those skilled in the art will have the above-described apparatus and method without departing from the scope of the present invention. It will be appreciated that various deletions, substitutions, and changes are possible in the form and detail of a. Accordingly, the scope of the invention is defined by the appended claims rather than by the above description. All modifications within the equivalent range of the claims are included in the scope of the present invention.

Claims (20)

태양광 발전량을 예측하려는 특정지역의 위치정보가 입력됨에 따라 상기 특정지역의 모든 태양광 발전소에 대한 발전상수를 산출하는 단계;
지역별 날씨정보를 이용하여 상기 특정지역의 날씨별 일수를 확인하는 단계;
상기 발전상수 및 상기 날씨별 일수를 이용하여 상기 특정지역의 평균 기온 변화값에 따른 발전상수 변화값을 나타낸 온도상수를 산출하는 단계;
상기 특정지역의 지형종류에 따라 상기 특정지역에 속하는 예측장소의 지형별 효율을 산출하는 단계; 및
상기 발전상수, 상기 날씨별 일수, 상기 온도상수 및 상기 지형별 효율을 이용하여 상기 특정지역에서 태양광 발전에 대한 제1 예측발전량을 산출하는 단계;
를 포함하는 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법.
Calculating power generation constants for all solar power plants in the specific region as location information of a specific region for predicting solar power generation is input;
Checking the number of days for each weather in the specific region by using regional weather information;
Calculating a temperature constant representing a power generation constant change value according to the average temperature change value of the specific region using the power generation constant and the number of days for each weather;
Calculating the topographic efficiency of the predicted place belonging to the specific area according to the topographic type of the specific area; And
Calculating a first predicted amount of power generation for photovoltaic power generation in the specific region using the power generation constant, the number of days for each weather, the temperature constant, and the efficiency for each terrain;
Solar power generation forecasting method in consideration of environmental factors including.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 예측발전량을 산출하는 단계 이후에, 과거 발전량 데이터에 대한 지수평활법을 적용하여 상기 특정지역에서 태양광 발전에 대한 제2 예측발전량을 산출하는 단계; 및
상기 제1 예측발전량 및 상기 제2 예측발전량을 이용하여 최종 예측발전량을 산출하는 단계;
를 더 포함하는 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법.
The method of claim 1,
After the step of calculating the first predicted power generation, calculating a second predicted power generation amount for photovoltaic power generation in the specific region by applying an exponential smoothing method to the past generation amount data; And
Calculating a final predicted generation amount using the first predicted generation amount and the second predicted generation amount;
Solar power generation amount prediction method in consideration of environmental factors further including.
제 2 항에 있어서,
상기 최종 예측발전량을 산출하는 단계 이후에, 상기 최종 예측발전량에 계통한계가격(SMP) 및 신재생에너지 공급 인증서(REC)를 적용하여 발전수익을 산출하는 단계;
를 더 포함하는 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법.
The method of claim 2,
After the step of calculating the final predicted power generation, calculating a power generation profit by applying a system limit price (SMP) and a renewable energy supply certificate (REC) to the final predicted power generation;
Solar power generation amount prediction method in consideration of environmental factors further including.
제 1 항에 있어서,
상기 발전상수는,
수학식
Figure pat00013
(여기서, Pm은 발전상수, Wi는 m월 특정지역의 개별 태양광 발전소 발전량, Ki는 m월 특정지역의 개별 태양광 발전소 발전용량)로 정의되는 것인 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법.
The method of claim 1,
The power generation constant is,
Equation
Figure pat00013
(Here, P m is the power generation constant, W i is the power generation amount of an individual solar power plant in a specific area per month, and K i is the power generation capacity of an individual photovoltaic power plant in a specific region per month). Prediction method.
제 1 항에 있어서,
상기 평균 기온 변화값은,
m월의 평균 기온(Tmc)과 m-1월의 평균 기온(T(m-1)c)의 차이값이고,
상기 발전상수 변화값은,
m월 맑은 날 발전상수 평균(Pm/Dms)과 m-1월 맑은 날 발전상수 평균(P(m-1)/D(m-1)s)의 차이값인 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법.
The method of claim 1,
The average temperature change value is,
It is the difference between the average temperature in month m (T mc ) and the average temperature in month m-1 (T (m-1)c ),
The power generation constant change value is,
Solar light considering environmental factors, which is the difference between the average power generation constant in m-month on a sunny day (P m /D ms ) and the mean power generation constant in m-month on a sunny day (P (m-1) /D (m-1)s ) How to predict power generation.
제 5 항에 있어서,
상기 온도상수는,
수학식
Figure pat00014
(여기서, Tm은 온도상수, Dms는 m월의 기후 중 맑은 날 일수, D(m-1)s는 m-1월의 기후 중 맑은 날 일수, Tmc는 m월의 평균 기온, T(m-1)c는 m-1월의 평균 기온)로 정의되는 것인 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법.
The method of claim 5,
The temperature constant is,
Equation
Figure pat00014
(Where, T m is the temperature constant, D ms is the number of sunny days in the climate in month m , D (m-1)s is the number of sunny days in the climate in m-1 month, T mc is the average temperature in month m, T (m-1)c is the average temperature in m-1 month), which is a method of predicting solar power generation in consideration of environmental factors.
제 1 항에 있어서,
상기 지형별 효율은,
수학식
Figure pat00015
(여기서, L%는 지형별 효율, PLm은 특정지역 평지(L)의 태양광 발전소 발전량, Pi(x)는 예측장소 동일지형(x)의 태양광 발전소 발전량)로 정의되는 것인 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법.
The method of claim 1,
The efficiency for each terrain is,
Equation
Figure pat00015
(Where, L % is the efficiency of each terrain, PL m is the amount of solar power plant generation in a specific area (L), and P i (x) is the amount of solar power plant generation in the same terrain (x) of the predicted location). Solar power generation forecasting method considering factors.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 예측발전량은,
수학식
Figure pat00016
(여기서, F1(m+1)은 제1예측발전량, Dm은 m월의 전체 일수, D(m+1)은 m+1월의 전체 일수, D(m+1)c는 m+1월의 기후 중 맑은 날을 제외한 일수)로 정의되는 것인 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법.
The method of claim 2,
The first predicted generation amount is,
Equation
Figure pat00016
(Where F1 (m+1) is the first predicted power generation, D m is the total number of days in month m, D (m+1) is the total number of days in month m+1, and D (m+1)c is m+1 A method of predicting solar power generation in consideration of environmental factors, which is defined as the number of days excluding sunny days among the monthly climate.
제 8 항에 있어서,
상기 제2 예측발전량은,
수학식
Figure pat00017
(여기서, F2(m+1)는 제2 예측발전량, a는 가중치(지수평활상수))로 정의되는 것인 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법.
The method of claim 8,
The second predicted generation amount is,
Equation
Figure pat00017
(Here, F2 (m+1) is the second predicted power generation, a is the weight (exponential smoothing constant)), which is a method of predicting solar power generation in consideration of environmental factors.
제 9 항에 있어서,
상기 최종 예측발전량은,
상기 제1 예측발전량 및 상기 제2 예측발전량의 평균값으로 산출되는 것인 환경요인을 고려한 태양광 발전량 예측 방법.
The method of claim 9,
The final predicted power generation is,
The solar power generation amount prediction method in consideration of environmental factors, which is calculated as an average value of the first predicted power generation amount and the second predicted power generation amount.
전력계통 관리 장치로서,
적어도 하나 이상의 프로세서; 및
컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며,
상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 전력계통 관리 장치로 하여금,
태양광 발전량을 예측하려는 특정지역의 위치정보가 입력됨에 따라 상기 특정지역의 모든 태양광 발전소에 대한 발전상수를 산출하게 하고,
지역별 날씨정보를 이용하여 상기 특정지역의 날씨별 일수를 확인하게 하며,
상기 발전상수 및 상기 날씨별 일수를 이용하여 상기 특정지역의 평균 기온 변화값에 따른 발전상수 변화값을 나타낸 온도상수를 산출하게 하고,
상기 특정지역의 지형종류에 따라 상기 특정지역에 속하는 예측장소의 지형별 효율을 산출하게 하며,
상기 발전상수, 상기 날씨별 일수, 상기 온도상수 및 상기 지형별 효율을 이용하여 상기 특정지역에서 태양광 발전에 대한 제1 예측발전량을 산출하게 하는 것인 전력계통 관리 장치.
As a power system management device,
At least one processor; And
Including; a memory for storing computer-readable instructions,
The instructions, when executed by the at least one processor, cause the power system management device,
As the location information of a specific area to predict solar power generation amount is input, the generation constants for all solar power plants in the specific area are calculated,
It allows you to check the number of days by weather in the specific area using the weather information by region,
The power generation constant and the number of days for each weather are used to calculate a temperature constant representing a power generation constant change value according to the average temperature change value of the specific region,
To calculate the topographical efficiency of the predicted place belonging to the specific area according to the topographic type of the specific area,
The power system management apparatus to calculate a first predicted amount of power generation for solar power generation in the specific region using the power generation constant, the number of days per weather, the temperature constant, and the efficiency for each terrain.
제 11 항에 있어서,
상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 전력계통 관리 장치로 하여금,
상기 제1 예측발전량을 산출한 이후에, 과거 발전량 데이터에 대한 지수평활법을 적용하여 상기 특정지역에서 태양광 발전에 대한 제2 예측발전량을 산출하게 하고,
상기 제1 예측발전량 및 상기 제2 예측발전량을 이용하여 최종 예측발전량을 산출하게 하는 것인 전력계통 관리 장치.
The method of claim 11,
The instructions, when executed by the at least one processor, cause the power system management device,
After calculating the first predicted generation amount, applying an exponential smoothing method to the past generation amount data to calculate a second predicted generation amount for solar power generation in the specific region,
The power system management apparatus to calculate a final predicted power generation amount using the first predicted power generation amount and the second predicted power generation amount.
제 12 항에 있어서,
상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 전력계통 관리 장치로 하여금,
상기 최종 예측발전량을 산출한 이후에, 상기 최종 예측발전량에 계통한계가격(SMP) 및 신재생에너지 공급 인증서(REC)를 적용하여 발전수익을 산출하게 하는 것인 전력계통 관리 장치.
The method of claim 12,
The instructions, when executed by the at least one processor, cause the power system management device,
After calculating the final predicted power generation, the power system management device to calculate the power generation profit by applying a system limit price (SMP) and a renewable energy supply certificate (REC) to the final predicted power generation.
제 11 항에 있어서,
상기 발전상수는,
수학식
Figure pat00018
(여기서, Pm은 발전상수, Wi는 m월 특정지역의 개별 태양광 발전소 발전량, Ki는 m월 특정지역의 개별 태양광 발전소 발전용량)로 정의되는 것인 전력계통 관리 장치.
The method of claim 11,
The power generation constant is,
Equation
Figure pat00018
(Here, P m is the power generation constant, W i is the power generation amount of an individual solar power plant in a specific region per month, and K i is the power generation capacity of an individual solar power plant in a specific region per month).
제 11 항에 있어서,
상기 평균 기온 변화값은,
m월의 평균 기온(Tmc)과 m-1월의 평균 기온(T(m-1)c)의 차이값이고,
상기 발전상수 변화값은,
m월 맑은 날 발전상수 평균(Pm/Dms)과 m-1월 맑은 날 발전상수 평균(P(m-1)/D(m-1)s)의 차이값인 전력계통 관리 장치.
The method of claim 11,
The average temperature change value is,
It is the difference between the average temperature in month m (T mc ) and the average temperature in month m-1 (T (m-1)c ),
The power generation constant change value is,
Power system management device that is the difference between the average of the generation constants on a sunny day in m-month (P m /D ms ) and the average of generation constants on a sunny day in m-January (P (m-1) /D (m-1)s ).
제 15 항에 있어서,
상기 온도상수는,
수학식
Figure pat00019
(여기서, Tm은 온도상수, Dms는 m월의 기후 중 맑은 날 일수, D(m-1)s는 m-1월의 기후 중 맑은 날 일수, Tmc는 m월의 평균 기온, T(m-1)c는 m-1월의 평균 기온)로 정의되는 것인 전력계통 관리 장치.
The method of claim 15,
The temperature constant is,
Equation
Figure pat00019
(Where, T m is the temperature constant, D ms is the number of sunny days in the climate in month m , D (m-1)s is the number of sunny days in the climate in m-1 month, T mc is the average temperature in month m, T (m-1)c is the average temperature in m-1 month).
제 11 항에 있어서,
상기 지형별 효율은,
수학식
Figure pat00020
(여기서, L%는 지형별 효율, PLm은 특정지역 평지(L)의 태양광 발전소 발전량, Pi(x)는 예측장소 동일지형(x)의 태양광 발전소 발전량)로 정의되는 것인 전력계통 관리 장치.
The method of claim 11,
The efficiency for each terrain is,
Equation
Figure pat00020
(Where, L % is the efficiency of each terrain, PL m is the amount of solar power plant generation on the flat land (L) of a specific area, and P i (x) is the power generation amount of the solar power plant on the same terrain (x) of the predicted location) Grid management device.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 예측발전량은,
수학식
Figure pat00021
(여기서, F1(m+1)은 제1예측발전량, Dm은 m월의 전체 일수, D(m+1)은 m+1월의 전체 일수, D(m+1)c는 m+1월의 기후 중 맑은 날을 제외한 일수)로 정의되는 것인 전력계통 관리 장치.
The method of claim 12,
The first predicted generation amount is,
Equation
Figure pat00021
(Where F1 (m+1) is the first predicted power generation, D m is the total number of days in month m, D (m+1) is the total number of days in month m+1, and D (m+1)c is m+1 A power system management device that is defined as the number of days excluding sunny days in the climate of the month.
제 18 항에 있어서,
상기 제2 예측발전량은,
수학식
Figure pat00022
(여기서, F2(m+1)는 제2 예측발전량, a는 가중치(지수평활상수))로 정의되는 것인 전력계통 관리 장치.
The method of claim 18,
The second predicted generation amount is,
Equation
Figure pat00022
(Where, F2 (m+1) is the second predicted power generation, a is the weight (exponential smoothing constant)) that will be defined as the power system management device.
제 19 항에 있어서,
상기 최종 예측발전량은,
상기 제1 예측발전량 및 상기 제2 예측발전량의 평균값으로 산출되는 것인 전력계통 관리 장치.
The method of claim 19,
The final predicted power generation is,
The power system management apparatus is calculated as an average value of the first predicted generation amount and the second predicted generation amount.
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KR20180023078A (en) 2016-08-23 2018-03-07 (주)넥스챌 Prediction method of generation quantity in solar energy generation using weather information

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