KR20210056667A - Apparatus and method for configuring a portfolio of distributed energy resources - Google Patents
Apparatus and method for configuring a portfolio of distributed energy resources Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210056667A KR20210056667A KR1020190143389A KR20190143389A KR20210056667A KR 20210056667 A KR20210056667 A KR 20210056667A KR 1020190143389 A KR1020190143389 A KR 1020190143389A KR 20190143389 A KR20190143389 A KR 20190143389A KR 20210056667 A KR20210056667 A KR 20210056667A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- past
- period
- power generation
- amount
- information
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 102
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 18
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 15
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000009193 crawling Effects 0.000 description 2
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 101001095088 Homo sapiens Melanoma antigen preferentially expressed in tumors Proteins 0.000 description 1
- 102100037020 Melanoma antigen preferentially expressed in tumors Human genes 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Electricity, gas or water supply
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
- G06Q10/06313—Resource planning in a project environment
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
- G06Q10/06315—Needs-based resource requirements planning or analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0637—Strategic management or analysis, e.g. setting a goal or target of an organisation; Planning actions based on goals; Analysis or evaluation of effectiveness of goals
- G06Q10/06375—Prediction of business process outcome or impact based on a proposed change
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q30/00—Commerce
- G06Q30/06—Buying, selling or leasing transactions
- G06Q30/08—Auctions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
- Y04S10/123—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving renewable energy sources
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S50/00—Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
- Y04S50/10—Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid
Abstract
Description
본 발명은 전력 시장에 신뢰성 있는 안전적인 집합 자원을 제공하고 집합 자원의 거래 수익을 최대화하기 위한 분산 에너지 자원들의 집합 포트폴리오를 구성하는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for constructing an aggregate portfolio of distributed energy resources in order to provide a reliable and safe aggregated resource to the power market and maximize the transaction profit of the aggregated resource.
복합 화력 발전소, 풍력 발전소, 태양광 발전소 등의 다양한 분산 에너지 자원은 건물 단위, 커뮤니티 단위, 지역 단위, 도시 단위, 도 단위 및 전국 단위에 걸쳐 분산 분포되어 있다. 이와 같이 광범위하게 산재되어 분포하고 있는 분산 에너지 자원들을 효율적으로 관리할 필요가 있다. 분산 에너지 자원들을 모아 하나의 집합 자원으로 전력 시장에 판매하는 전력 중개 사업과 수요 관리 사업 등에서는 자원들의 집합 포트폴리오 구성 방식에 따라 각 집합 자원의 패널티 및 수익 규모가 달라진다. Various distributed energy resources, such as combined cycle power plants, wind power plants, and solar power plants, are distributed throughout the building unit, community unit, regional unit, city unit, province unit, and nationwide unit. As such, it is necessary to efficiently manage distributed energy resources scattered and distributed over a wide range. In the power brokerage business and demand management business that collects distributed energy resources and sells them to the power market as a single aggregate resource, the penalties and profits of each aggregate resource vary according to the method of constructing a collective portfolio of resources.
수요 관리 사업에선 계약 용량 대비 감축 이행률을, 전력 중개 사업 등 전력 시장에 참여하는 사업의 경우 입찰량 대비 발전 오차율에 따라 패널티 또는 인센티브가 결정된다. 따라서 전력 거래의 수익을 최대화하기 위해서는 감축 이행률을 시장에서 요구하는 기준 이상으로 또는 발전 오차율을 정해진 기준 이하로 유지할 수 있도록 분산 에너지 자원들의 집합 포트폴리오를 최적으로 구성해야 한다. 또한 많은 분산 에너지 자원들을 최적 집합으로 구성하려면 복잡도가 증가하기 때문에, 운영 편의를 위한 자동화된 시스템이 필요하다. In the demand management business, the penalty or incentive is determined according to the reduction fulfillment rate compared to the contracted capacity, and in the case of businesses participating in the electricity market such as the electricity brokerage business, the generation error rate compared to the bid amount. Therefore, in order to maximize the profits of electricity transactions, it is necessary to optimally construct a portfolio of distributed energy resources so that the reduction implementation rate can be maintained above the standards required by the market or the generation error rate below the specified standards. In addition, since the complexity increases in order to organize many distributed energy resources into an optimal set, an automated system for convenience of operation is required.
본 발명은, 전력 시장에서 전력 거래 수익을 최대화하고 전력 시장에 안정적으로 전력을 공급할 수 있도록, 다양한 종류의 분산 에너지 자원들의 집합 포트폴리오를 구성하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for constructing an aggregate portfolio of various types of distributed energy resources so as to maximize the power transaction profit in the power market and stably supply power to the power market.
일 실시예에 따른 복수의 비재생 에너지 자원과 복수의 재생 에너지 자원으로 이루어지는 분산 에너지 자원들의 집합 포트폴리오를 구성하는 장치는, 상기 분산 에너지 자원들의 집합 구성 조건을 수신하고 집합 구성 조건을 기초로 상기 분산 에너지 자원들의 집합들을 구성하는 집합 구성부; 과거 기상 예측 정보와, 각 분산 에너지 자원의 특성 정보 및 과거 운용 정보를 수집하는 데이터 수집부; 및 상기 데이터 수집부에서 수집된 정보를 이용하여 상기 각 집합별로 과거 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출하고 과거 동일 시간대별 실제 발전량과 비교하여 오차율이 최소화되는 집합을 결정하는 시뮬레이션부를 포함한다.An apparatus for configuring a collection portfolio of distributed energy resources comprising a plurality of non-renewable energy resources and a plurality of renewable energy resources according to an embodiment receives the set configuration condition of the distributed energy resources and distributes the distributed energy resource based on the set configuration condition. A set construction unit for configuring sets of energy resources; A data collection unit that collects past weather forecast information, characteristic information of each distributed energy resource, and past operation information; And a simulation unit that calculates a power transaction bidding amount for each of the past time slots for each set using the information collected by the data collection unit, and determines a set whose error rate is minimized by comparing it with the actual power generation amount for the same time slot in the past.
상기 시뮬레이션부는, 각 재생 에너지 자원별로 특정 정보와, 과거 제 1 기간의 운용 정보 및 과거 제2 기간의 기상 예측 정보를 이용하여 과거 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측하고, 또한 각 비재생 에너지 자원별로 과거 제 1 기간의 운용 정보를 이용하여 과거 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측하는 예측부; 상기 각 재생 에너지 자원 및 상기 각 비재생 에너지 자원의 과거 제 2 기간의 시간대별로 예측된 발전량을 기초로, 상기 각 집합별로 과거 제 2 기간의 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출하는 입찰량 산출부; 각 분산 에너지 자원의 과거 운용 정보를 기초로 상기 각 집합별로 과거 제 2 기간의 시간대별 실제 발전량을 산출하는 실제 발전량 산출부; 및 상기 각 집합별로 상기 과거 제 2 기간의 시간대별 전력 거래 입찰량과 상기 과거 제 2 기간의 시간대별 실제 발전량을 비교하여 오차율이 최소화되는 집합을 최적 집합으로 결정하는 결정부를 포함할 수 있다.The simulation unit predicts the amount of generation by time of the past second period by using specific information for each renewable energy resource, operation information of the past first period, and weather prediction information of the past second period, and furthermore, each non-renewable energy resource A prediction unit that predicts the amount of power generation for each time period in the second period in the past by using the operation information of the first period in the past; A bidding amount calculating unit for calculating an amount of electric power transaction bidding for each of the second periods of the past for each of the sets, based on the estimated generation amount of each of the renewable energy resources and each of the non-renewable energy resources for each time period in the past second period; An actual power generation amount calculating unit for calculating an actual power generation amount for each of the past second periods for each of the sets based on past operation information of each distributed energy resource; And a determination unit configured to determine a set for which an error rate is minimized as an optimal set by comparing the electric power transaction bidding amount for each time slot of the past second period and the actual generation amount for each time slot of the past second period for each set.
상기 집합 구성부는, 상기 집합 구성 조건으로서, 자원의 총 개수, 자원의 최소 개수, 최대 발전 용량, 최소 발전 용량 중 하나 이상을 수신할 수 있다.The set configuration unit may receive one or more of a total number of resources, a minimum number of resources, a maximum power generation capacity, and a minimum power generation capacity as the set configuration condition.
상기 특성 정보는, 발전 용량, 발전 효율, 운전 특성, 위치 및 지형 정보를 포함하고, 상기 과거 자원 운용 정보는, 과거 시간대별 발전량 데이터 및 장비 상태 정보를 포함할 수 있다.The characteristic information may include power generation capacity, power generation efficiency, driving characteristics, location, and terrain information, and the past resource operation information may include power generation data and equipment state information for each past time period.
상기 결정부는, 시간대별 오차율의 평균이 최소가 되는 집합을 최적 집합으로 결정할 수 있다. The determination unit may determine a set in which the average of the error rates for each time period is the minimum, as the optimal set.
상기 결정부는, 상기 오차율에 대응하는 출력 및 용량을 갖는 전기차, 에너지 저장 시스템 및 수요 반응 자원 중 적어도 하나의 자원을 상기 최적 집합에 추가할 수 있다. The determination unit may add at least one of an electric vehicle, an energy storage system, and a demand response resource having an output and a capacity corresponding to the error rate to the optimal set.
상기 결정부는, 시간대별 오차율 중 최대 오차율에 대응하는 출력 및 용량을 갖는 전기차, 에너지 저장 시스템 및 수요 반응 자원 중 적어도 하나의 자원을 상기 최적 집합에 추가할 수 있다.The determination unit may add at least one of an electric vehicle, an energy storage system, and a demand response resource having an output and a capacity corresponding to a maximum error rate among the error rates for each time slot to the optimal set.
일 실시예에 따른 복수의 비재생 에너지 자원과 복수의 재생 에너지 자원으로 이루어지는 분산 에너지 자원들의 집합 포트폴리오를 구성하는 방법은, 상기 분산 에너지 자원들의 집합 구성 조건을 수신하고 집합 구성 조건을 기초로 상기 분산 에너지 자원들의 집합들을 구성하는 집합 구성 단계; 과거 기상 예측 정보와, 각 분산 에너지 자원의 특성 정보 및 과거 운용 정보를 수집하는 수집 단계; 및 상기 수집된 정보를 이용하여 상기 각 집합별로 과거 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출하고 과거 동일 시간대별 실제 발전량과 비교하여 오차율이 최소화되는 집합을 결정하는 시뮬레이션 단계를 포함한다.A method of constructing a collective portfolio of distributed energy resources comprising a plurality of non-renewable energy resources and a plurality of renewable energy resources according to an embodiment includes receiving the collective configuration condition of the distributed energy resources and dispersing the distributed energy resource based on the collective configuration condition. A set construction step of configuring sets of energy resources; A collection step of collecting past weather forecast information, characteristic information of each distributed energy resource, and past operation information; And a simulation step of calculating a power transaction bidding amount for each of the sets by using the collected information and comparing the actual power generation amount by the same time period in the past to determine a set in which the error rate is minimized.
상기 시뮬레이션 단계는, 각 재생 에너지 자원별로 특정 정보와, 과거 제 1 기간의 운용 정보 및 과거 제2 기간의 기상 예측 정보를 이용하여 과거 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측하고, 또한 각 비재생 에너지 자원별로 과거 제 1 기간의 운용 정보를 이용하여 과거 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측하는 단계; 상기 각 재생 에너지 자원 및 상기 각 비재생 에너지 자원의 과거 제 2 기간의 시간대별로 예측된 발전량을 기초로, 상기 각 집합별로 과거 제 2 기간의 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출하는 단계; 각 분산 에너지 자원의 과거 운용 정보를 기초로 상기 각 집합별로 과거 제 2 기간의 시간대별 실제 발전량을 산출하는 단계; 및 상기 각 집합별로 상기 과거 제 2 기간의 시간대별 전력 거래 입찰량과 상기 과거 제 2 기간의 시간대별 실제 발전량을 비교하여 오차율이 최소화되는 집합을 최적 집합으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다. In the simulation step, by using specific information for each renewable energy resource, operation information of the past first period, and weather prediction information of the past second period, the amount of power generation for each time period of the past second period is predicted, and each non-renewable energy Predicting the amount of power generation for each time period in the past second period by using the operation information of the past first period for each resource; Calculating an amount of electric power transaction bidding for each of the second periods of the past for each of the sets, based on the predicted generation amount of each of the renewable energy resources and each of the non-renewable energy resources for each time period in the past second period; Calculating an actual power generation amount for each time period in the past second period for each of the sets based on past operation information of each distributed energy resource; And comparing the power transaction bidding amount for each time slot of the past second period with the actual power generation amount for each time slot of the past second period for each set, and determining a set for which an error rate is minimized as an optimal set.
상기 집합 구성 단계는, 상기 집합 구성 조건으로서, 자원의 총 개수, 자원의 최소 개수, 최대 발전 용량, 최소 발전 용량 중 하나 이상을 수신할 수 있다.In the set configuration step, as the set configuration condition, one or more of a total number of resources, a minimum number of resources, a maximum power generation capacity, and a minimum power generation capacity may be received.
상기 특성 정보는, 발전 용량, 발전 효율, 운전 특성, 위치 및 지형 정보를 포함하고, 상기 과거 자원 운용 정보는, 과거 시간대별 발전량 데이터 및 장비 상태 정보를 포함할 수 있다. The characteristic information may include power generation capacity, power generation efficiency, driving characteristics, location, and terrain information, and the past resource operation information may include power generation data and equipment state information for each past time period.
상기 결정하는 단계는, 시간대별 오차율의 평균이 최소가 되는 집합을 최적 집합으로 결정할 수 있다.In the determining step, a set in which the average of the error rates for each time period is minimum may be determined as an optimal set.
상기 결정하는 단계는, 상기 오차율에 대응하는 출력 및 용량을 갖는 전기차, 에너지 저장 시스템 및 수요 반응 자원 중 적어도 하나의 자원을 상기 최적 집합에 추가하는 단계를 더 포함할 수 있다.The determining may further include adding at least one of an electric vehicle, an energy storage system, and a demand response resource having an output and a capacity corresponding to the error rate to the optimal set.
상기 추가하는 단계는, 시간대별 오차율 중 최대 오차율에 대응하는 출력 및 용량을 갖는 전기차, 에너지 저장 시스템 및 수요 반응 자원 중 적어도 하나의 자원을 상기 최적 집합에 추가할 수 있다.In the adding step, at least one of an electric vehicle, an energy storage system, and a demand response resource having an output and a capacity corresponding to a maximum error rate among the error rates for each time period may be added to the optimal set.
일 실시예에 따르면, 분산 에너지 자원을 모아 집합 자원으로 전력 시장과 거래하는 형태의 사업에서, 패널티를 최소화하고 인센티브를 최대화하여 전력 거래 수익을 최대화할 수 있다. According to an embodiment, in a business in which distributed energy resources are collected and traded with the power market as aggregate resources, the power transaction profit can be maximized by minimizing penalties and maximizing incentives.
일 실시예에 따르면, 광범위하게 산재 분포하는 분산 에너지 자원들을 자동으로 집합 포트폴리오 구성함으로써 자원 관리자와 거래 운영자의 편의를 극대화하고 신속한 에너지 자원 구성이 가능하다. According to an embodiment, by automatically configuring a collective portfolio of distributed energy resources scattered over a wide range, it is possible to maximize the convenience of resource managers and transaction operators, and to quickly configure energy resources.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 에너지 자원들의 집합 포트폴리오를 구성하는 집합 포트폴리오 구성 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 시뮬레이션부의 구체적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 에너지 자원들의 집합 포트폴리오를 구성하는 방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a diagram showing the configuration of an apparatus for configuring an aggregate portfolio constituting an aggregate portfolio of distributed energy resources according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a detailed configuration of the simulation unit of FIG.
3 is a flowchart illustrating a method of configuring a collection portfolio of distributed energy resources according to an embodiment of the present invention.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above-described objects, features, and advantages will become more apparent through the following detailed description in connection with the accompanying drawings, whereby those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 에너지 자원들의 집합 포트폴리오를 구성하는 집합 포트폴리오 구성 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 메모리, 메모리 제어기, 하나 이상의 프로세서(CPU), 주변 인터페이스, 입출력(I/O) 서브시스템, 디스플레이 장치, 입력 장치 및 통신 회로를 포함한다. 이러한 구성요소는 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 통하여 통신한다. 여러 구성요소는 하나 이상의 신호 처리 및/또는 애플리케이션 전용 집적 회로(application specific integrated circuit)를 포함하여, 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어 둘의 조합으로 구현될 수 있다. 메모리는 고속 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있고, 또한 하나 이상의 자기 디스크 저장 장치, 플래시 메모리 장치와 같은 불휘발성 메모리, 또는 다른 불휘발성 반도체 메모리 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 메모리는 하나 이상의 프로세서로부터 멀리 떨어져 위치하는 저장 장치, 예를 들어 통신 회로와, 인터넷, 인트라넷, LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), SAN(Storage Area Network) 등, 또는 이들의 적절한 조합과 같은 통신 네트워크(도시하지 않음)를 통하여 액세스되는 네트워크 부착형(attached) 저장 장치를 더 포함할 수 있다. 프로세서 및 주변 인터페이스와 같은 모바일 단말의 다른 구성요소에 의한 메모리로의 액세스는 메모리 제어기에 의하여 제어될 수 있다. 주변 인터페이스는 집합 포트폴리오 구성 장치(100)의 입출력 주변 장치를 프로세서 및 메모리와 연결한다. 하나 이상의 프로세서는 다양한 소프트웨어 프로그램 및/또는 메모리에 저장되어 있는 명령어 세트를 실행하여 집합 포트폴리오 구성 장치(100)를 위한 여러 기능을 수행하고 데이터를 처리한다. I/O 서브시스템은 디스플레이 장치, 입력 장치와 같은 집합 포트폴리오 구성 장치(100)의 입출력 주변장치와 주변 인터페이스 사이에 인터페이스를 제공한다. 프로세서는 집합 포트폴리오 구성 장치(100)에 연관된 동작을 수행하고 명령어들을 수행하도록 구성된 프로세서로서, 예를 들어, 메모리로부터 검색된 명령어들을 이용하여, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)의 컴포넌트 간의 입력 및 출력 데이터의 수신과 조작을 제어할 수 있다. 일부 실시예에서, 소프트웨어 구성요소는 운영 체제, 그래픽 모듈(명령어 세트) 및, 어플리케이션(명령어 세트)가 메모리에 탑재(설치)된다. 운영 체제는, 예를 들어, 다윈(Darwin), RTXC, LINUX, UNIX, OS X, WINDOWS 또는 VxWorks, 안드로이드 등과 같은 내장 운영체제일 수 있고, 일반적인 시스템 태스크(task)(예를 들어, 메모리 관리, 저장 장치 제어, 전력 관리 등)를 제어 및 관리하는 다양한 소프트웨어 구성요소 및/또는 장치를 포함하고, 다양한 하드웨어와 소프트웨어 구성요소 사이의 통신을 촉진시킨다. 도 1에 도시된 바와 같이, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 집합 구성부(110), 데이터 수집부(120) 및 시뮬레이션부(130)를 포함하고, 이들은 프로그램으로 구현되어 메모리에 저장되고 프로세서에 의해 실행될 수 있고, 또는 앞서 설명한 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 구현되고 실행될 수 있다. 1 is a diagram showing the configuration of an apparatus for configuring an aggregate portfolio constituting an aggregate portfolio of distributed energy resources according to an embodiment of the present invention. The collective
집합 구성부(110)는, 분산 에너지 자원들의 집합 구성 조건을 수신한다. 집합 구성부(110)는 입력 장치를 통해 사용자로부터 집합 구성 조건을 수신할 수 있다. 여기서 분산 에너지 자원은 비재생 에너지 자원과 재생 에너지 자원, 그리고 기타 자원으로 이루어진다. 비재생 에너지 자원은 화력 에너지, 원자력 에너지, 복합 화력 발전 등을 포함하고, 재생 에너지 자원은 태양광 에너지, 수력 에너지, 풍력 에너지, 조력 에너지 등을 포함하며, 기타 자원은 에너지 저장 시스템(ESS:Energy Storage System), 연료 전지, 전기차, 수요 반응 자원 등을 포함한다. 상기 집합 구성 조건은, 자원의 총 개수, 자원의 최소 개수, 최대 발전 용량, 최소 발전 용량 등을 하나 이상 포함할 수 있다. 집합 구성부(110)는 상기 수신된 집합 구성 조건을 기초로 분산 에너지 자원들 중 비재생 에너지 자원과 재생 에너지 자원들을 이용하여 다양한 경우의 수의 집합을 구성한다. 예를 들어, 집합 구성 조건으로서 최소 발전 용량과 자원의 총 개수가 수신되었다면, 분산 에너지 자원들을 조합하여 해당 조건에 부합하는 여러 경우의 수의 집합을 구성한다. 기타 자원은 후술하는 바와 같이 버퍼 자원으로서 최적 집합에 추가된다. The
데이터 수집부(120)는, 과거 기상 예측 정보와, 각 분산 에너지 자원의 특성 정보 및 과거 운용 정보를 수집한다. 데이터 수집부(120)는 입력 장치를 통해 사용자로부터 입력받을 수 있고, 또는 온라인을 통해 다른 시스템으로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 과거 기상 예측 정보는 기상청 서버로부터 크롤링하여 수집할 수 있다. 상기 분산 에너지 자원의 특성 정보는, 자원의 용량 정보(예컨대, 발전 용량, 저장 용량, 감축 계약 용량 등), 운전 특성 정보(예, 발전 제약 시간, 배터리의 최대/최소 Soc 등), 발전 효율(예, 태양광패널 발전 효율, 배터리 저장 효율 등), 위치 정보(주소, 위경도 등), 지형 정보(해발 높이 등) 등을 포함한다. 상기 과거 운용 정보는, 과거 시간별 발전량 데이터, 과거 시간별 감축 실적 데이터, 시간별 전력 사용 데이터, 발전 설비별 고장 등의 상태 이벤트 정보 등을 포함한다. The
시뮬레이션부(130)는, 상기 데이터 수집부(120)에서 수집된 정보를 이용하여 상기 집합 구성부(110)에서 구성된 여러 경우의 수의 각 집합별로 과거 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출하고 과거 동일 시간대별 실제 발전량과 비교하여 오차율이 최소화되는 집합을 결정한다. 도 2는 도 1의 시뮬레이션부(130)의 구체적인 구성을 나타낸 도면으로, 도 2를 참조하면, 시뮬레이션부(130)는, 예측부(131), 입찰량 산출부(132), 실제 발전량 산출부(133) 및 결정부(134)를 포함한다.The
상기 예측부(131)는, 각 재생 에너지 자원별로 과거 시간대별 발전량을 예측하고, 또한 각 비재생 에너지 자원에 대해서도 과거 동일 시간대별 발전량을 예측한다. 예를 들어, 과거 10월 1일의 시간대별 발전량을 각 재생 에너지 자원과 각 비재생 에너지 자원에 대해 예측한다. The
상기 예측부(131)는, 머신 러닝에 의해 미리 학습된 발전 예측 모델을 이용하여 각 재생 에너지 자원의 과거 시간대별 발전량을 예측한다. 예를 들어, 과거 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측할 경우, 발전 예측 모델에 입력되는 입력값은, 재생 에너지 자원의 특성 정보와, 상기 제 2 기간보다 더 과거인 제 1 기간의 운용 정보, 그리고 상기 제 1 기간에 예측한 제 2 기간의 기상 예측 정보이다. 예측부(131)는 이 입력값들을 이용하여 머신 러닝에 의해 미리 학습된 발전 예측 모델을 통해 각 재생 에너지 자원의 과거 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측한다. The
상기 예측부(131)는, 비재생 에너지 자원의 경우 기상 상태 등에 따라 영향을 받지 않고 투입 연료에 따라 고정된 발전량을 출력할 수 있으므로, 재생 에너지 자원과 같이 머신 러닝에 의해 발전량을 예측하지 않고, 특정 기간의 발전량으로서 그 특정 기간보다 이전 기간의 발전량을 해당 특정 기간의 발전량으로 단순 예측한다. 예를 들어, 예측부(131)는, 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측함에 있어서, 제 2 기간보다 더 과거인 제 1 기간의 운용 정보를 이용하여 제 1 기간의 동일 시간대별 발전량을 제 2 기간의 시간대별 발전량으로 가정한다. 만약 화력 발전에 대해 과거 2018년 10월 1일의 발전량을 예측할 경우, 그 전날인 9월 30일의 발전량을, 또는 해당 년도의 전년도 동월 동일의 발전량을, 또는 일주일 전의 동일 요일의 발전량을, 해당 10월 1일의 발전량으로 가정할 수 있다.In the case of the non-renewable energy resource, since the
상기 입찰량 산출부(132)는, 각 재생 에너지 자원 및 각 비재생 에너지 자원의 과거 시간대별로 예측된 발전량을 기초로, 상기 집합 구성부(110)에서 구성한 각 집합별로 동일 과거 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출한다. 예를 들어, 제 1 집합에 제 1 재생 에너지 자원과 제 2 비재생 에너지 자원이 속할 때, 이들의 예측된 발전량을 기초로 해당 제 1 집합의 전력 거래 입찰량을 산출한다. 이와 같이 각 집합별로 과거 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출한다. 입찰량 산출부(132)는, 각 자원의 예측된 발전량을 그대로 합산한 값을 입찰량으로 산출할 수 있고, 이때 날씨의 불활실성을 고려하여 입찰량을 산출할 수도 있다. 예를 들어, 비슷한 날씨로(예, 유사한 시간대/일사량/기온/습도/풍속 등) 예측되었던 과거 날짜들의 오차의 평균치 또는 중간치만큼 일찰량을 보정할 수 있다. The bidding
상기 실제 발전량 산출부(133)는, 각 분산 에너지 자원의 과거 운용 정보를 기초로 상기 각 집합별로 상기 전력 거래 입찰량을 산출한 기간과 동일한 기간의 시간대별 실제 발전량을 산출한다. 즉, 해당 기간의 각 재생 에너지 자원의 실제 발전량, 그리고 각 비재생 에너지 자원의 실제 발전량을 이용하여, 각 집합별로 과거 시간대별 실제 발전량을 산출한다. 예를 들어, 제 1 집합에 제 1 재생 에너지 자원과 제 2 비재생 에너지 자원이 속하고, 해당 제 1 집합에 대해 과거 제 2 기간의 시간대별 전력 거래 입찰량이 산출되었다면, 동일한 과거 제 2 기간의 제 1 재생 에너지 자원의 실제 발전량과 제 2 비재생 에너지 자원의 실제 발전량을 합하여 해당 제 1 집합의 실제 발전량을 산출한다. The actual generation
상기 결정부(134)는, 상기 입찰량 산출부(132)에서 산출된 각 집합별 과거 시간대별 전력 거래 입찰량과 상기 실제 발전량 산출부(133)에서 산출된 각 집합별 과거 시간대별 실제 발전량을 비교하여 오차율(nMAE, MAPE 등)이 최소화되는 집합을 최적 집합으로 결정한다. 여기서 오차율은 시간대별 오차율의 평균일 수 있다. 재생 에너지 자원의 경우 기상에 따라 출력 변동성이 클 수 있다. 따라서 최적 집합이라고 해도 기상 상황에 따라 집합에 속한 재생 에너지 자원의 출력 변동성에 의해 안정적인 전력 발전이 이루어지지 않을 수 있으므로, 빠른 출력 증감이 가능한 연료 전지, 에너지 저장 시스템(ESS), 전기차, 수요 반응 자원 등을 버퍼 자원으로서 상기 최적 집합에 추가하는 것이 바람직하다.The
상기 결정부(134)는, 상기 오차율에 대응하는 출력 및 용량을 갖는 기타 자원, 예를 들어, 전기차, 에너지 저장 시스템 및 수요 반응 자원 중 적어도 하나의 자원을 상기 결정된 최적 집합에 추가할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 결정부(134)는, 시간대별 오차율 중 최대 오차율에 대응하는 출력 및 용량을 갖는 전기차, 에너지 저장 시스템 및 수요 반응 자원 중 적어도 하나의 자원을 상기 최적 집합에 추가할 수 있다. 예를 들어, 과거 실제 발전량이 최대로 부족하였던 시점에서의 입찰량과 실제 발전량의 차이만큼 기타 자원의 출력 용량이 되도록 기타 자원을 추가할 수 있다. 반대로, 과거 실제 발전량이 최대로 잉여 상태였을 경우, 그 시점에서의 차이값만큼 에너지를 충전할 수 있도록 전기차나 에너지 저장 시스템을 추가할 수 있다. 이때, 결정부(134)는, 상기 데이터 수집부(120)에서 수집한 기타 자원의 감축 계약 용량, 저장 용량, 배터리의 최대/최소 SoC, 배터리 저장 효율 등의 특성 정보와, 기타 자원의 과거 시간별 감축 실적 데이터, 시간별 전력 사용량 등의 과거 운용 정보를 참조하여 상기 오차율에 대응하는 기타 자원을 최적 집합에 추가한다. The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 에너지 자원들의 집합 포트폴리오를 구성하는 방법을 설명하는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of configuring a collection portfolio of distributed energy resources according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 단계 S301에서, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 분산 에너지 자원들의 집합 구성 조건을 수신한다. 입력 장치를 통해 사용자로부터 집합 구성 조건을 수신할 수 있다. 여기서 분산 에너지 자원은 비재생 에너지 자원과 재생 에너지 자원, 그리고 기타 자원으로 이루어진다. 비재생 에너지 자원은 화력 에너지, 원자력 에너지, 복합 화력 발전 등을 포함하고, 재생 에너지 자원은 태양광 에너지, 수력 에너지, 풍력 에너지 등을 포함하며, 기타 자원은 에너지 저장 시스템, 연료 전지, 전기차, 수요 반응 자원 등을 포함한다. 상기 집합 구성 조건은, 자원의 총 개수, 자원의 최소 개수, 최대 발전 용량, 최소 발전 용량 등을 하나 이상 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, in step S301, the aggregate
단계 S302에서, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 상기 수신된 집합 구성 조건을 기초로 분산 에너지 자원들 중 비재생 에너지 자원과 재생 에너지 자원들을 이용하여 다양한 경우의 수의 집합을 구성한다. 예를 들어, 집합 구성 조건으로서 최소 발전 용량과 자원의 총 개수가 수신되었다면, 분산 에너지 자원들을 조합하여 해당 조건에 부합하는 여러 경우의 수의 집합을 구성한다. In step S302, the aggregate
단계 S303에서, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 과거 기상 예측 정보와, 각 분산 에너지 자원의 특성 정보 및 과거 운용 정보를 수집한다. 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 입력 장치를 통해 사용자로부터 입력받을 수 있고, 또는 온라인을 통해 다른 시스템으로부터 수신할 수 있다. 예를 들어, 과거 기상 예측 정보는 기상청 서버로부터 크롤링하여 수집할 수 있다. In step S303, the collective
상기 분산 에너지 자원의 특성 정보는, 자원의 용량 정보(예컨대, 발전 용량, 저장 용량, 감축 계약 용량 등), 운전 특성 정보(예, 발전 제약 시간, 배터리의 최대/최소 Soc 등), 발전 효율(예, 태양광패널 발전 효율, 배터리 저장 효율 등), 위치 정보(주소, 위경도 등), 지형 정보(해발 높이 등) 등을 포함한다. 상기 과거 운용 정보는, 과거 시간별 발전량 데이터, 과거 시간별 감축 실적 데이터, 시간별 전력 사용 데이터, 발전 설비별 고장 등의 상태 이벤트 정보 등을 포함한다. The characteristic information of the distributed energy resource includes resource capacity information (e.g., power generation capacity, storage capacity, reduction contract capacity, etc.), operation characteristic information (e.g., power generation restriction time, maximum/minimum Soc of battery, etc.), power generation efficiency ( For example, it includes solar panel power generation efficiency, battery storage efficiency, etc.), location information (address, latitude, longitude, etc.), terrain information (height, etc.). The past operation information includes state event information such as power generation data by past time, reduction performance data by past time, power usage data by time, and failure by power generation facility.
단계 S304에서, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 각 자원별로 과거 시간대별 발전량을 예측한다. 예를 들어, 과거 10월 1일의 시간대별 발전량을 각 재생 에너지 자원과 각 비재생 에너지 자원에 대해 예측한다. 보다 구체적으로, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 머신 러닝에 의해 미리 학습된 발전 예측 모델을 이용하여 각 재생 에너지 자원의 과거 시간대별 발전량을 예측하고, 비재생 에너지 자원의 경우 기상 상태 등에 따라 영향을 받지 않고 투입 연료에 따라 고정된 발전량을 출력할 수 있으므로, 재생 에너지 자원과 같이 머신 러닝에 의해 발전량을 예측하지 않고, 특정 기간의 발전량으로서 그 특정 기간보다 이전의 기간의 발전량을 해당 특정 기간의 발전량으로 단순 예측한다.In step S304, the collective
재생 에너지 자원의 과거 발전량 예측시, 예를 들어, 과거 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측할 경우, 발전 예측 모델에 입력되는 입력값은, 재생 에너지 자원의 특성 정보와, 상기 제 2 기간보다 더 과거인 제 1 기간의 운용 정보, 그리고 상기 제 1 기간에 예측한 제 2 기간의 기상 예측 정보이다. 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 이 입력값들을 이용하여 발전 예측 모델을 통해 각 재생 에너지 자원의 과거 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측한다. When predicting the past power generation amount of the renewable energy resource, for example, when predicting the power generation amount for each time period in the past second period, the input value input to the power generation prediction model includes characteristic information of the renewable energy resource and is more past than the second period. This is the operation information of the first period and weather prediction information of the second period predicted in the first period. The collective
비재생 에너지 자원의 과거 발전량 예측시, 예를 들어, 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측함에 있어서, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 제 2 기간보다 더 과거인 제 1 기간의 운용 정보를 이용하여 제 1 기간의 동일 시간대별 발전량을 제 2 기간의 시간대별 발전량으로 예측한다. 만약 화력 발전에 대해 과거 2018년 10월 1일의 발전량을 예측할 경우, 그 전날인 9월 30일의 발전량을, 또는 해당 년도의 전년도 동월 동일의 발전량을 해당 10월 1일의 발전량으로 예측한다.When predicting the past power generation amount of non-renewable energy resources, for example, in predicting the power generation amount for each time period in the second period, the collective
단계 S305에서, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 상기 단계 S304에서 각 재생 에너지 자원 및 각 비재생 에너지 자원의 과거 시간대별로 예측된 발전량을 기초로, 상기 단계 S302에서 구성한 각 집합별로 동일 과거 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출한다. 예를 들어, 제 1 집합에 제 1 재생 에너지 자원과 제 2 비재생 에너지 자원이 속할 때, 이들의 예측된 발전량을 기초로 해당 제 1 집합의 전력 거래 입찰량을 산출한다. 이와 같이 각 집합별로 과거 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출한다. In step S305, the collective
단계 S306에서, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 각 분산 에너지 자원의 과거 운용 정보를 기초로 상기 각 집합별로 상기 전력 거래 입찰량을 산출한 기간과 동일한 과거 기간의 시간대별 실제 발전량을 산출한다. 즉, 해당 기간의 각 재생 에너지 자원의 실제 발전량, 그리고 각 비재생 에너지 자원의 실제 발전량을 이용하여, 각 집합별로 과거 시간대별 실제 발전량을 산출한다. 예를 들어, 제 1 집합에 제 1 재생 에너지 자원과 제 2 비재생 에너지 자원이 속하고, 해당 제 1 집합에 대해 과거 제 2 기간의 시간대별 전력 거래 입찰량이 산출되었다면, 동일한 과거 제 2 기간의 제 1 재생 에너지 자원의 실제 발전량과 제 2 비재생 에너지 자원의 실제 발전량을 합하여 해당 제 1 집합의 실제 발전량을 산출한다. In step S306, the collective
단계 S307에서, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 상기 단계 S305에서 산출된 각 집합별 과거 시간대별 전력 거래 입찰량과 상기 단계 S306에서 산출된 각 집합별 과거 시간대별 실제 발전량을 비교하여, 오차율이 최소화되는 집합을 최적 집합으로 결정한다. 여기서 오차율은 시간대별 오차율의 평균일 수 있다. 재생 에너지 자원의 경우 기상에 따라 출력 변동성이 클 수 있다. 따라서 최적 집합이라고 해도 기상 상황에 따라 집합에 속한 재생 에너지 자원의 출력 변동성에 의해 안정적인 전력 발전이 이루어지지 않을 수 있으므로, 빠른 출력 증감이 가능한 연료 전지, 에너지 저장 시스템(ESS), 전기차, 수요 반응 자원 등을 버퍼 자원으로서 상기 최적 집합에 추가하는 것이 바람직하다. 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 상기 오차율에 대응하는 출력 및 용량을 갖는 기타 자원, 예를 들어, 전기차, 에너지 저장 시스템 및 수요 반응 자원 중 적어도 하나의 자원을 상기 결정된 최적 집합에 추가할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 시간대별 오차율 중 최대 오차율에 대응하는 출력 및 용량을 갖는 전기차, 에너지 저장 시스템 및 수요 반응 자원 중 적어도 하나의 자원을 상기 최적 집합에 추가할 수 있다. 이때, 집합 포트폴리오 구성 장치(100)는, 상기 단계 S303에서 수집한 기타 자원의 감축 계약 용량, 저장 용량, 배터리의 최대/최소 SoC, 배터리 저장 효율 등의 특성 정보와, 기타 자원의 과거 시간별 감축 실적 데이터, 시간별 전력 사용량 등의 과거 운용 정보를 참조하여 상기 오차율에 대응하는 기타 자원을 최적 집합에 추가한다. In step S307, the aggregate
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.While this specification includes many features, such features should not be construed as limiting the scope or claims of the invention. In addition, features described in separate embodiments herein may be combined and implemented in a single embodiment. Conversely, various features described in a single embodiment in the present specification may be individually implemented in various embodiments, or may be properly combined and implemented.
도면에서 동작들이 특정한 순서로 설명되었으나, 그러한 동작들이 도시된 바와 같은 특정한 순서로 수행되는 것으로, 또는 일련의 연속된 순서, 또는 원하는 결과를 얻기 위해 모든 설명된 동작이 수행되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정 환경에서 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 아울러, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 구분은 모든 실시예에서 그러한 구분을 요구하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 상술한 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 멀티플 소프트웨어 제품에 패키지로 구현될 수 있다.Although the operations have been described in a specific order in the drawings, it should not be understood that such operations are performed in a specific order as shown, or as a series of consecutive sequences, or that all described operations are performed to obtain a desired result. . Multitasking and parallel processing can be advantageous in certain environments. In addition, it should be understood that classification of various system components in the above-described embodiments does not require such classification in all embodiments. The above-described program components and systems may generally be implemented as a package in a single software product or multiple software products.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.The method of the present invention as described above may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a form that can be read by a computer. This process can be easily performed by a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, and thus will not be described in detail.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above, for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains, various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. It is not limited by the drawings.
100 : 집합 포트폴리오 구성 장치
110 : 집합 구성부
120 : 데이터 수집부
130 : 시뮬레이션부
131 : 예측부
132 : 입찰량 산출부
133 : 실제 발전량 산출부
134 : 결정부100: collective portfolio configuration device
110: set component
120: data collection unit
130: simulation unit
131: prediction unit
132: Bid amount calculation unit
133: Actual power generation calculation unit
134: decision part
Claims (15)
상기 분산 에너지 자원들의 집합 구성 조건을 수신하고 집합 구성 조건을 기초로 상기 분산 에너지 자원들의 집합들을 구성하는 집합 구성부;
과거 기상 예측 정보와, 각 분산 에너지 자원의 특성 정보 및 과거 운용 정보를 수집하는 데이터 수집부; 및
상기 데이터 수집부에서 수집된 정보를 이용하여 상기 각 집합별로 과거 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출하고 과거 동일 시간대별 실제 발전량과 비교하여 오차율이 최소화되는 집합을 결정하는 시뮬레이션부를 포함하는 장치.In the apparatus for constructing a collective portfolio of distributed energy resources comprising a plurality of non-renewable energy resources and a plurality of renewable energy resources,
An aggregation configuration unit configured to receive the aggregation configuration condition of the distributed energy resources and configure the aggregation configuration of the distributed energy resources based on the aggregation configuration condition;
A data collection unit that collects past weather forecast information, characteristic information of each distributed energy resource, and past operation information; And
An apparatus comprising a simulation unit that calculates a bidding amount for electric power transactions for each of the past time periods for each of the sets using the information collected by the data collection unit, and determines a set in which an error rate is minimized by comparing it with the actual generation amount for the same time period in the past.
상기 시뮬레이션부는,
각 재생 에너지 자원별로 특정 정보와, 과거 제 1 기간의 운용 정보 및 과거 제2 기간의 기상 예측 정보를 이용하여 과거 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측하고, 또한 각 비재생 에너지 자원별로 과거 제 1 기간의 운용 정보를 이용하여 과거 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측하는 예측부;
상기 각 재생 에너지 자원 및 상기 각 비재생 에너지 자원의 과거 제 2 기간의 시간대별로 예측된 발전량을 기초로, 상기 각 집합별로 과거 제 2 기간의 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출하는 입찰량 산출부;
각 분산 에너지 자원의 과거 운용 정보를 기초로 상기 각 집합별로 과거 제 2 기간의 시간대별 실제 발전량을 산출하는 실제 발전량 산출부; 및
상기 각 집합별로 상기 과거 제 2 기간의 시간대별 전력 거래 입찰량과 상기 과거 제 2 기간의 시간대별 실제 발전량을 비교하여 오차율이 최소화되는 집합을 최적 집합으로 결정하는 결정부를 포함하는 장치.The method of claim 1,
The simulation unit,
By using specific information for each renewable energy resource, operation information for the past first period, and weather forecast information for the past second period, the amount of power generation for each time period of the past second period is predicted, and the past first period for each non-renewable energy resource. A prediction unit that predicts the amount of power generation for each time period in the past second period by using the operation information of the period;
A bidding amount calculating unit for calculating an amount of electric power transaction bidding for each of the second periods of the past for each of the sets, based on the estimated generation amount of each of the renewable energy resources and each of the non-renewable energy resources for each time period in the past second period;
An actual power generation amount calculation unit for calculating an actual power generation amount for each of the past second periods for each of the sets based on past operation information of each distributed energy resource; And
And a determination unit configured to determine a set whose error rate is minimized as an optimal set by comparing the amount of electric power transaction bidding for each time slot in the past second period and the actual generation amount for each time slot in the past second period for each of the sets.
상기 집합 구성부는,
상기 집합 구성 조건으로서, 자원의 총 개수, 자원의 최소 개수, 최대 발전 용량, 최소 발전 용량 중 하나 이상을 수신하는 것을 특징으로 하는 장치.The method of claim 2,
The set configuration unit,
As the set configuration condition, an apparatus characterized in that receiving at least one of a total number of resources, a minimum number of resources, a maximum power generation capacity, and a minimum power generation capacity.
상기 특성 정보는,
발전 용량, 발전 효율, 운전 특성, 위치 및 지형 정보를 포함하고,
상기 과거 자원 운용 정보는,
과거 시간대별 발전량 데이터 및 장비 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.The method of claim 2,
The characteristic information,
Including power generation capacity, power generation efficiency, driving characteristics, location and topography information,
The past resource operation information,
Device, characterized in that it comprises the power generation data and equipment status information for each time period in the past.
상기 결정부는,
시간대별 오차율의 평균이 최소가 되는 집합을 최적 집합으로 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.The method of claim 2,
The determination unit,
An apparatus, characterized in that the set in which the average of the error rates for each time period is minimum is determined as an optimal set.
상기 결정부는,
상기 오차율에 대응하는 출력 및 용량을 갖는 전기차, 에너지 저장 시스템 및 수요 반응 자원 중 적어도 하나의 자원을 상기 최적 집합에 추가하는 것을 특징으로 하는 장치.The method of claim 2,
The determination unit,
And adding at least one of an electric vehicle, an energy storage system, and a demand response resource having an output and a capacity corresponding to the error rate to the optimal set.
상기 결정부는,
시간대별 오차율 중 최대 오차율에 대응하는 출력 및 용량을 갖는 전기차, 에너지 저장 시스템 및 수요 반응 자원 중 적어도 하나의 자원을 상기 최적 집합에 추가하는 것을 특징으로 하는 장치.The method of claim 6,
The determination unit,
And adding at least one of an electric vehicle, an energy storage system, and a demand response resource having an output and a capacity corresponding to a maximum error rate among error rates for each time period to the optimal set.
상기 분산 에너지 자원들의 집합 구성 조건을 수신하고 집합 구성 조건을 기초로 상기 분산 에너지 자원들의 집합들을 구성하는 집합 구성 단계;
과거 기상 예측 정보와, 각 분산 에너지 자원의 특성 정보 및 과거 운용 정보를 수집하는 수집 단계; 및
상기 수집된 정보를 이용하여 상기 각 집합별로 과거 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출하고 과거 동일 시간대별 실제 발전량과 비교하여 오차율이 최소화되는 집합을 결정하는 시뮬레이션 단계를 포함하는 방법.In the method of constructing a collective portfolio of distributed energy resources consisting of a plurality of non-renewable energy resources and a plurality of renewable energy resources,
A set construction step of receiving the set construction condition of the distributed energy resources and configuring the sets of distributed energy resources based on the set construction condition;
A collection step of collecting past weather forecast information, characteristic information of each distributed energy resource, and past operation information; And
And a simulation step of calculating a power transaction bidding amount for each of the sets using the collected information and comparing it with the actual generation amount for the same time period in the past to determine a set in which an error rate is minimized.
상기 시뮬레이션 단계는,
각 재생 에너지 자원별로 특정 정보와, 과거 제 1 기간의 운용 정보 및 과거 제2 기간의 기상 예측 정보를 이용하여 과거 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측하고, 또한 각 비재생 에너지 자원별로 과거 제 1 기간의 운용 정보를 이용하여 과거 제 2 기간의 시간대별 발전량을 예측하는 단계;
상기 각 재생 에너지 자원 및 상기 각 비재생 에너지 자원의 과거 제 2 기간의 시간대별로 예측된 발전량을 기초로, 상기 각 집합별로 과거 제 2 기간의 시간대별 전력 거래 입찰량을 산출하는 단계;
각 분산 에너지 자원의 과거 운용 정보를 기초로 상기 각 집합별로 과거 제 2 기간의 시간대별 실제 발전량을 산출하는 단계; 및
상기 각 집합별로 상기 과거 제 2 기간의 시간대별 전력 거래 입찰량과 상기 과거 제 2 기간의 시간대별 실제 발전량을 비교하여 오차율이 최소화되는 집합을 최적 집합으로 결정하는 단계를 포함하는 방법.The method of claim 8,
The simulation step,
By using specific information for each renewable energy resource, operation information for the past first period, and weather forecast information for the past second period, the amount of power generation for each time period of the past second period is predicted, and the past first period for each non-renewable energy resource. Predicting the amount of power generation for each time period in the past second period by using the operation information of the period;
Calculating an amount of electric power transaction bidding for each of the second periods of the past for each of the sets, based on the predicted generation amount of each of the renewable energy resources and each of the non-renewable energy resources for each time period in the past second period;
Calculating an actual amount of power generation for each time period in the past second period for each of the sets based on past operation information of each distributed energy resource; And
And determining a set whose error rate is minimized as an optimal set by comparing the amount of electric power transaction bidding for each time slot in the past second period and the actual generation amount for each time slot in the past second period for each set.
상기 집합 구성 단계는,
상기 집합 구성 조건으로서, 자원의 총 개수, 자원의 최소 개수, 최대 발전 용량, 최소 발전 용량 중 하나 이상을 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 9,
The set configuration step,
As the set configuration condition, at least one of a total number of resources, a minimum number of resources, a maximum power generation capacity, and a minimum power generation capacity is received.
상기 특성 정보는,
발전 용량, 발전 효율, 운전 특성, 위치 및 지형 정보를 포함하고,
상기 과거 자원 운용 정보는,
과거 시간대별 발전량 데이터 및 장비 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 9,
The characteristic information,
Including power generation capacity, power generation efficiency, driving characteristics, location and topography information,
The past resource operation information,
A method comprising the power generation amount data and equipment status information for each past time period.
상기 결정하는 단계는,
시간대별 오차율의 평균이 최소가 되는 집합을 최적 집합으로 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 9,
The determining step,
A method, characterized in that the set in which the average of the error rates for each time period is minimum is determined as an optimal set.
상기 결정하는 단계는,
상기 오차율에 대응하는 출력 및 용량을 갖는 전기차, 에너지 저장 시스템 및 수요 반응 자원 중 적어도 하나의 자원을 상기 최적 집합에 추가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 9,
The determining step,
And adding at least one of an electric vehicle, an energy storage system, and a demand response resource having an output and a capacity corresponding to the error rate to the optimal set.
상기 추가하는 단계는,
시간대별 오차율 중 최대 오차율에 대응하는 출력 및 용량을 갖는 전기차, 에너지 저장 시스템 및 수요 반응 자원 중 적어도 하나의 자원을 상기 최적 집합에 추가하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 13,
The step of adding,
And adding to the optimal set at least one of an electric vehicle, an energy storage system, and a demand response resource having an output and a capacity corresponding to a maximum error rate among error rates for each time period.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190143389A KR102624725B1 (en) | 2019-11-11 | 2019-11-11 | Apparatus and method for configuring a portfolio of distributed energy resources |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190143389A KR102624725B1 (en) | 2019-11-11 | 2019-11-11 | Apparatus and method for configuring a portfolio of distributed energy resources |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210056667A true KR20210056667A (en) | 2021-05-20 |
KR102624725B1 KR102624725B1 (en) | 2024-01-11 |
Family
ID=76142880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190143389A KR102624725B1 (en) | 2019-11-11 | 2019-11-11 | Apparatus and method for configuring a portfolio of distributed energy resources |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102624725B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230111849A (en) * | 2022-01-19 | 2023-07-26 | 주식회사 케이티 | Server, method and computer program for configuration of aggregate resource |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101609144B1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-04-06 | 주식회사 지오네트 | Generation Capacity Estimating System for Industrial Generator |
KR20170112219A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | 전자부품연구원 | Method of Selecting and Configuring Optimal Distributed Resource for Economy DR Bidding of Demand Response Customer |
KR20180062339A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-08 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for bid processing of the aggregated power plant |
KR101925723B1 (en) * | 2017-08-16 | 2018-12-05 | 포스코에너지 주식회사 | power trading system and power trading method |
-
2019
- 2019-11-11 KR KR1020190143389A patent/KR102624725B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101609144B1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-04-06 | 주식회사 지오네트 | Generation Capacity Estimating System for Industrial Generator |
KR20170112219A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-12 | 전자부품연구원 | Method of Selecting and Configuring Optimal Distributed Resource for Economy DR Bidding of Demand Response Customer |
KR20180062339A (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-08 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for bid processing of the aggregated power plant |
KR101925723B1 (en) * | 2017-08-16 | 2018-12-05 | 포스코에너지 주식회사 | power trading system and power trading method |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230111849A (en) * | 2022-01-19 | 2023-07-26 | 주식회사 케이티 | Server, method and computer program for configuration of aggregate resource |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102624725B1 (en) | 2024-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Olivella-Rosell et al. | Optimization problem for meeting distribution system operator requests in local flexibility markets with distributed energy resources | |
Papavasiliou et al. | Large-scale integration of deferrable demand and renewable energy sources | |
CN104516768B (en) | The real-time migration of virtualization system | |
Wang et al. | Incentive mechanism for sharing distributed energy resources | |
Guo et al. | Integrated energy systems of data centers and smart grids: State-of-the-art and future opportunities | |
Botterud et al. | Wind power trading under uncertainty in LMP markets | |
US9886316B2 (en) | Data center system that accommodates episodic computation | |
US20160020608A1 (en) | Demand shaping in an electrical power grid using day ahead market and real time market prices | |
Yeh et al. | Economic-based resource allocation for reliable Grid-computing service based on Grid Bank | |
Brown et al. | Rerack: Power simulation for data centers with renewable energy generation | |
Chung et al. | Optimal energy trading with demand responses in cloud computing enabled virtual power plant in smart grids | |
US20230244197A1 (en) | Machine-learning-enhanced distributed energy resource management system | |
Bajracharyay et al. | Economic analysis of a data center virtual power plant participating in demand response | |
Botterud | Forecasting renewable energy for grid operations | |
Shi et al. | Lyapunov optimization in online battery energy storage system control for commercial buildings | |
Wang et al. | Multi-agent reinforcement learning based distributed renewable energy matching for datacenters | |
Martinez et al. | Exploiting the solar energy surplus for edge computing | |
KR20210056667A (en) | Apparatus and method for configuring a portfolio of distributed energy resources | |
US11817707B2 (en) | Smart meter system and method for managing demand response in a smart grid | |
Liu et al. | Coordination of hydro units with wind power generation based on RAROC | |
Fattaheian-Dehkordi et al. | The role of transactive energy on management of flexible resources | |
Caux et al. | Smart datacenter electrical load model for renewable sources management | |
Rasheed et al. | Artificial intelligence-enabled probabilistic load demand scheduling with dynamic pricing involving renewable resource | |
KR20220001681A (en) | Apparatus and method of configuration management for managing power resources | |
Grange | Datacenter management for on-site intermittent and uncertain renewable energy sources |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |