KR20220048393A - P2p 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치 및 방법 - Google Patents

P2p 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치 및 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치는, P2P 전력 거래에 사용되는 전력 계통에 대한 입력 데이터를 획득하는 입력 획득부; 조류 해석을 위해 상기 입력 데이터를 기 정의된 포맷으로 가공하는 입력 데이터 가공부; 상기 입력 데이터에 대해 조류 해석이 수행된 결과 데이터를 획득하는 결과 획득부; 및 상기 결과 데이터에 기초하여 상기 P2P 전력 거래에 대한 계통 이용 수수료를 산정하는 수수료 산정부를 포함한다.

Description

P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CALCULATING SYSTEM USAGE CHARGE FOR PEER TO PEER ENERGY TRADING}
개시되는 실시예들은 P2P 전력 거래 시 계통 이용에 따라 발생하는 수수료를 산정하기 위한 기술과 관련된다.
재생 에너지 기반의 분산자원(Distributed Energy Resources, DERs) 보급 정책에 힘입어 세계적으로 분산자원 보급이 활발하다. 이에 따라, 마이크로 그리드(Micro Grid, MG), 가상발전소(Virtual Power Plant, VPP), P2P(Peer-to-Peer) 전력 거래와 같은 신기술 연구 또한 활발하다.
그 중, P2P 전력 거래와 관련된 연구들은 거래 가격을 결정하거나 P2P 전력 거래 대상자를 매칭하는 알고리즘 및 재생에너지의 간헐적 발전 특성을 고려하여 안정적인 거래 물량을 예측하는 기술에만 중점을 두고 있을 뿐, 수수료 산정과 관련된 연구는 미비한 실정이다.
현재 P2P 전력 거래에 따른 수수료는 전력회사로부터 사전에 고지된 고정 요금으로 정해진다. 이에 따라, P2P 전력 거래에 따른 수수료를 측정함에 있어서 계통의 실질적인 사용량을 고려할 수 없는 문제점이 있다.
일부에서는 초기 단계 상태에서 수수료를 산정하는 기술을 연구하고 있으나, P2P 거래 대상자를 분산자원 설치 고객으로 한정하거나, 대규모 전력 시장 또는 특정 네트워크에서만 적용하는 한계가 존재한다.
한편, 현재 P2P 전력 거래의 핵심적 유관 기업인 전력 회사가 P2P 전력 거래에 참여하는 데 회의적인 상황이므로, P2P 전력 거래를 활성화하기 위하여 전력 회사에 적정한 수수료를 산정하는 방안이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1925723호　(2018.12.05. 등록)
개시되는 실시예들은 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료를 산정하기 위한 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법은, P2P 전력 거래에 사용되는 전력 계통에 대한 입력 데이터를 획득하는 단계; 조류 해석을 위해 상기 입력 데이터를 기 정의된 포맷으로 가공하는 단계; 상기 입력 데이터에 대해 조류 해석이 수행된 결과 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 결과 데이터에 기초하여 상기 P2P 전력 거래에 대한 계통 이용 수수료를 산정하는 단계를 포함한다.
상기 입력 데이터는, 상기 P2P 전력 거래를 이용하는 고객이 상기 P2P 전력 거래 이전에 사용한 전체 전력량에 대한 데이터 및 P2P 전력 거래량에 해당하는 매칭용량에 대한 데이터를 포함할 수 있다.
상기 결과 데이터는, 상기 전체 전력량에 대해 조류 해석이 수행된 제1 결과 데이터 및 상기 전체 전력량에서 P2P 전력 거래량에 해당하는 매칭용량을 차감한 비매칭용량에 대해 조류 해석이 수행된 제2 결과 데이터를 포함할 수 있다.
상기 계통 이용 수수료를 산정하는 단계는, 상기 제1 결과 데이터와 제2 결과 데이터의 차이에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정할 수 있다.
상기 계통 이용 수수료를 산정하는 단계는, 상기 제1 결과 데이터와 상기 제2 결과 데이터의 차이에 기초하여 상기 매칭용량이 상기 전력 계통에 미치는 계통 영향 데이터를 산출하는 단계; 및 상기 계통 영향 데이터와 기 정의된 전력 계통 분석 방법에 기초하여 상기 P2P 전력 거래에 대한 고객 별 계통 이용 수수료를 산정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기 정의된 전력 계통 분석 방법은, 상기 전력 계통 내 각 선로의 기여도에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정할 수 있다.
상기 기 정의된 전력 계통 분석 방법은, 상기 P2P 전력 거래에 따른 전력량 중 상기 각 선로를 통해 거래되는 전력량 비율에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정할 수 있다.
상기 기 정의된 전력 계통 분석 방법은, 비알렉 추적법(Bialek's Tracing Method) 및 쌍방 등가 교환법(EBE Method, Equivalent Bilateral Exchange Method) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치는, P2P 전력 거래에 사용되는 전력 계통에 대한 입력 데이터를 획득하는 입력부; 조류 해석을 위해 상기 입력 데이터를 기 정의된 포맷으로 가공하는 입력 데이터 가공부; 상기 입력 데이터에 대해 조류 해석이 수행된 결과 데이터를 획득하는 결과부; 및 상기 결과 데이터에 기초하여 상기 P2P 전력 거래에 대한 계통 이용 수수료를 산정하는 수수료 산정부를 포함한다.
상기 입력 데이터는, 상기 P2P 전력 거래를 이용하는 고객이 상기 P2P 전력 거래 이전에 사용한 전체 전력량에 대한 데이터 및 P2P 전력 거래량에 해당하는 매칭용량에 대한 데이터를 포함할 수 있다.
상기 결과 데이터는, 상기 전체 전력량에 대해 조류 해석이 수행된 제1 결과 데이터 및 상기 전체 전력량에서 P2P 전력 거래량에 해당하는 매칭용량을 차감한 비매칭용량에 대해 조류 해석이 수행된 제2 결과 데이터를 포함할 수 있다.
상기 수수료 산정부는, 상기 제1 결과 데이터와 제2 결과 데이터의 차이에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정할 수 있다.
상기 수수료 산정부는, 상기 제1 결과 데이터와 상기 제2 결과 데이터의 차이에 기초하여 상기 매칭용량이 상기 전력 계통에 미치는 계통 영향 데이터를 산출하고, 상기 계통 영향 데이터와 기 정의된 전력 계통 분석 방법에 기초하여 상기 P2P 전력 거래에 대한 고객 별 계통 이용 수수료를 산정할 수 있다.
상기 기 정의된 전력 계통 분석 방법은, 상기 전력 계통 내 각 선로의 기여도에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정할 수 있다.
상기 기 정의된 전력 계통 분석 방법은, 상기 P2P 전력 거래에 따른 전력량 중 상기 각 선로를 통해 거래되는 전력량 비율에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정할 수 있다.
상기 기 정의된 전력 계통 분석 방법은, 비알렉 추적법(Bialek's Tracing Method) 및 쌍방 등가 교환법(EBE Method, Equivalent Bilateral Exchange Method) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
개시되는 실시예들에 따르면, 적정한 수수료를 통해 전력 회사의 수익 절감을 보상할 수 있어 전력 회사의 P2P 전력 거래 수용성을 제고할 수 있으며, P2P 전력 거래자는 거래 규모와 관계 없이 누구든지 이용 가능 하게 할 수 있는 바, P2P 거래 진입 장벽을 낮춰 P2P 거래를 활성화 할 수 있다.
또한, 종전의 고정 비용 할당 방식을 넘어 거래 단위 시간의 계통 영향 분석을 통한 변동비용을 할당함으로써 공정한 수수료를 산정할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치를 설명하기 위한 블록도
도 2는 일 실시예에 따른 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 과정을 설명하기 위한 예시도
도 3은 일 실시예에 따른 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 4는 추가적인 실시예에 따른 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법을 설명하기 위한 흐름도
도 5는 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도
이하, 도면을 참조하여 일 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
일 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 일 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 일 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 따른 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치(100)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 도시된 따른 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치(100)는 입력 획득부(110), 입력 데이터 가공부(120), 결과 획득부(130) 및 수수료 산정부(140)를 포함한다.
이하의 실시예에서, 각 구성들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되지 않은 것 이외에도 추가적인 구성을 포함할 수 있다.
또한, 이하의 실시예에서, 입력 획득부(110), 입력 데이터 가공부(120), 결과 획득부(130) 및 수수료 산정부(140)는 물리적으로 구분된 하나 이상의 장치를 이용하여 구현되거나, 하나 이상의 프로세서 또는 하나 이상의 프로세서 및 소프트웨어의 결합에 의해 구현될 수 있으며, 도시된 예와 달리 구체적 동작에 있어 명확히 구분되지 않을 수 있다.
이하의 실시예들에서 'P2P(Peer to peer) 전력 거래'란, 개인과 개인간 전력을 공유하는 시스템을 의미한다. 발전 사업자로부터 전력을 일방적으로 구매하여 사용하던 기존의 방식과는 달리 개인 및 기관이 직접 전력을 생산하고 소비하며, 잉여 전력을 서로 간에 거래하는 에너지 시스템을 의미한다.
입력 획득부(110)는 P2P 전력 거래에 사용되는 전력 계통에 대한 입력 데이터를 획득한다.
구체적으로, 입력 획득부(110)는 계통 이용 수수료 산정을 위해 조류 해석 시 필요한 정보를 획득할 수 있다.
이에 따라, 입력 획득부(110)는 매칭된 P2P 전력 거래자 간의 위치 정보를 버스(bus)를 통해 획득할 수 있으며 그 외 선로의 리액턴스, 저항 등 계통에 관한 정보를 획득할 수 있다.
이때, 계통에 관한 정보는 P2P 전력 거래자가 공통으로 사용하는 계통에 관한 정보일 수 있다. 이는 P2P 전력 거래자 간의 매칭은 공정한 수수료를 산정하기 위해 동일 계통에 위치한 거래자 간에 이루어진다는 점에서 연유한다.
한편, P2P 전력 참여자간의 매칭은 합리적인 수수료를 산정하기 위해서 거리가 가까운 고객 사이에서부터 우선적으로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 입력 획득부(110)는 입력 데이터로서, P2P 전력 거래를 이용하는 고객이 P2P 전력 거래 이전에 사용한 전체 전력량에 대한 데이터 및 P2P 전력 거래량에 해당하는 매칭용량에 대한 데이터를 포함할 수 있다.
다만, P2P 거래 미참여 고객이 존재하여 조류 해석이 불가능할 경우를 대비하고, 정확한 계통 정보를 취득하기 위하여 입력 획득부(110)는 전력회사로부터 입력 데이터를 획득할 수 있다. 아울러, 계통에 대한 조류 해석 또한, 전력회사에서 수행될 수 있다.
입력 데이터 가공부(120)는 조류 해석을 위해 입력 데이터를 기 정의된 포맷으로 가공한다.
구체적으로, 계통 이용 수수료는 전력 조류 해석 결과를 기반으로 이루어질 수 있으므로, 입력 데이터 가공부(120)는 획득한 입력 데이터를 조류 해석에 사용하기 위해 기 정의된 조류 해석 툴 입력 체계에 맞춰 가공할 수 있다.
본디 P2P 전력 거래를 위해 공정한 계통 이용 수수료를 산정하기 위해서는, 매칭용량에 따라 계통 이용 수수료를 할당할 필요가 있다. 그러나, 입력 획득부(110)가 매칭용량에 관한 데이터를 획득한다 할지라도, 매칭용량에 관한 데이터에 대해 조류 해석이 선행되지 않는다면, 수수료를 산정하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
이에 따라, 수수료 산정을 위해서 매칭용량과 매칭용량에 대한 조류 해석이 필요하다.
일 실시예에 따르면, 매칭용량에 대한 조류 해석은 P2P 거래 전 전체 사용량을 기반으로 한 조류 해석과 비매칭용량을 기반으로 한 조류 해석을 통해 수행될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
일 실시예에 따른, 결과 획득부(130)는, 입력 데이터에 대해 조류 해석이 수행된 결과 데이터를 획득한다.
도 2를 참조하면, P2P 거래 전 전체 사용량, 매칭용량 및 비매칭용량을 구분할 수 있다.
구체적으로 P2P 거래 전 전체 사용량(A)이란, P2P 전력 고객이 P2P 거래 전 소비한 전력 사용량과 생산한 발전량의 합을 의미할 수 있고, 매칭용량(a)이란 P2P 거래시 거래된 전력량(a)을 의미할 수 있고, 비매칭용량(b)이란 P2P 전력 거래 전 전체 사용량 (A) 중 매칭용량(a)을 차감한 나머지 전력량을 의미할 수 있다.
따라서, 매칭용량(a)에 대한 조류 해석은 두 번의 조류 해석을 통해 계산할 수 있다. 구체적으로, P2P 거래 전 전체 사용량(A)을 기반으로 한 첫번째 조류 해석을 수행하고, 이후 비매칭용량(b)을 기반으로 한 두 번째 조류 해석을 수행하여 계산할 수 있다.
즉, 매칭용량(a)에 대한 계통 영향은 두 번째 결과에서 첫 번째 결과로의 계통 영향 향상을 통해 파악할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 결과 획득부(130)는, 전체 전력량에 대해 조류 해석이 수행된 제1 결과 데이터 및 전체 전력량에서 P2P 전력 거래량에 해당하는 매칭용량을 차감한 비매칭용량에 대해 조류 해석이 수행된 제2 결과 데이터를 결과 데이터로서 획득할 수 있다.
이때, 배전 계통은 일반적인 방사형(radial)일 수 있고, 그 외 루프(loop)형, 망사형(mesh) 등이 있을 수 있다. 다만, 조류 해석은 실제 계통 구조에 따라 조류 해석에 관한 방법론이 달라질 수 있으므로, 조류 해석에 대한 방법은 예를 들어, 가우스 자이델 방법(Gauss -Seidel Method), 뉴턴-랩슨 방법(Newton-Raphson method) 등 계통의 상황에 따라 적정한 방법이 적용될 수 있다.
도 2를 참조하면, P2P 거래 플랫폼을 설명할 수 있다. TR(210)은 Transformer의 약어로 상위 계통에 연계된 변압기를 의미할 수 있다. 숫자 1 내지 18은 각 버스(bus, 220)의 번호를 의미할 수 있다.
버스는 P2P 전력 거래가 수립된 경우 P2P 전력 참여자간 거래된 전력 의 이동 경로를 나타낼 수 있고, 동일한 계통을 사용하는 P2P 전력 거래 참여자 및 미참여자의 상대적인 위치를 표시할 수 있다.
구체적으로 도 2에서, 3, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18번 버스에 연계된 계통 이용자는 P2P 전력 거래 참여자를 나타내며, 4, 9, 10, 17번 버스에 연계된 계통 이용자는 P2P 전력 거래 비참여자를 나타낼 수 있다.
특히, 3, 5, 8, 11, 13, 14, 18번 버스에 연계된 계통 이용자는 P2P 전력 거래 참여자 중 생산 또는 잉여 전력을 판매하는 전력 판매자를 나타내며, 6, 7, 12, 15, 16번 버스에 연계된 계통 이용자는 P2P 전력 구매자를 나타낼 수 있다.
또한, P2P 전력 판매자와 구매자간 P2P 전력 거래가 수립될 수 있는 바, 도 2는 각 버스에 표시된 번호와 경로를 통해 P2P 전력 판매자와 구매자간 매칭된 상황을 표시할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 거래의 비중은 아래의 수학식 1에 따라 산출될 수 있다. 이때, 거래의 비중은 쌍방 상호 교환(equivalent bilateral exchanges)을 나타낸다.
[수학식 1]
Figure pat00001
이때,
Figure pat00002
는 거래의 비중,
Figure pat00003
은 시스템 전체의 발전 용량(generation capacity) 대비 부하(demand capacity),
Figure pat00004
는 버스 i번에서 발전용량,
Figure pat00005
은 버스 j번에서의 부하를 나타낸다.
수수료 산정부(140)는, 결과 데이터에 기초하여 P2P 전력 거래에 대한 계통 이용 수수료를 산정한다.
일 실시예에 따르면, 수수료 산정부(140)는, 매칭용량에 따라 계통 이용 수수료를 할당하여 공정한 수수료 산정을 하고자 제1 결과 데이터와 제2 결과 데이터의 차이에 기초하여 계통 이용 수수료를 산정할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 수수료 산정부(140)는 계통 이용 수수료는 제1 결과 데이터와 제2 결과 데이터의 차이에 기초하여 매칭용량이 전력 계통에 미치는 계통 영향 데이터를 산출하고, 계통 영향 데이터와 기 정의된 전력 계통 분석 방법에 기초하여 P2P 전력 거래에 대한 고객 별 계통 이용 수수료를 산정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 조류 해석 결과에는 P2P 전력 거래 시 이용된 각 선로에 대한 비용이 포함될 수 있다.
이때, 각 선로에 대한 비용은 계통 구축을 위해 투자비 기반의 연간 비용 산정을 통한 시간 단위 가격(원/h) 또는 전력량 단위의 가격(원/kWh)을 고려하여 계산될 수 있다.
또한, 각 선로의 비용은 전체 발전기와 부하에 대해 각 선로가 할당되는 비율을 고려하여 계산될 수 있다. 예를 들어, 상술한 비율은 계통 구축을 위한 투자비 기반의 공정한 수수료 할당을 위해 각 선로마다 비율을 동일하게 분배하거나 총 계약 용량에 따라 분배할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기 정의된 전력 계통 분석 방법은, 각 선로의 기여도에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기 정의된 전력 계통 분석 방법은, P2P 전력 거래에 따른 전력량 중 각 선로 별로 이동되는 전력량 비율에 기초하여 계통 이용 수수료를 산정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기 정의된 전력 계통 분석 방법은, 비알렉 추적법(Bialek's Tracing Method) 및 쌍방 등가 교환법(EBE Method, Equivalent Bilateral Exchange Method) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하의 실시예에서, 비알렉 추적법은 P2P 전력 판매자 또는 구매자의 위치적 특성을 반영할 수 있고 특히, 망(Mesh) 형태의 계통 구조에서의 수수료 할당에 적용될 수 있다.
한편, 이하의 실시예에서 쌍방 등가 교환법은 상술한 위치적 특성을 잘 반영할 뿐만 아니라, 계통 구조에 대한 제약이 적어 일반적인 배전 계통 구조인 방사형에서도 적용이 가능하여 다양한 계통 구조에서 적용될 수 있다.
구체적으로, 쌍방 등가 교환법을 통해 계통 이용 기여도 및 수수료를 할당하는 방법은 다음과 같다.
(1) 비제로 쌍방 등가 교환(non-zero equivalent bilateral exchanges)은 각 거래의 비중을 의미하는바,
Figure pat00006
를 통해 계산
구체적으로, 비제로 쌍방 등가 교환 과정은 전체 시스템 사용량에 대한 각 버스의 사용량을 계산하는 단계로 해석 시간에서의 실제 사용 정보를 추출할 수 있다.
(2) 선로 조류 분배 계수(Line flow distribution factor)를 계산하여 각 등가 교환이 이용하는 선로를 구분할 수 있다.
(3) 각 선로 관점에서 총 이용률 대비 각 등가 교환의 비율을 계산
해당 과정을 통해 각 발전기와 부하에게 각 선로에 대한 이용 수수료를 할당할 수 있다.
(4) 추가적으로, 시스템의 실제 상황을 반영하고자 임의의 선로 k에 대한 순 조류흐름(net-flow)를 더 고려
이때, 임의의 선로 k에서의 순 조류흐름은 아래의 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00007
이때,
Figure pat00008
는 선로 k에서의 순 조류흐름,
Figure pat00009
는 선로 조류 분배 계수를 나타낸다.
구체적으로, 선로 조류 분배 계수는 아래의 수학식 3에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00010
이때,
Figure pat00011
는 conductance matrix,
Figure pat00012
는 위상각의 벡터를 나타낸다.
또한, 계통 이용 수수료는 P2P 전력 거래자에게 적정 분배 여부를 고려하여 산정될 수 있다. 한편, P2P 전력 판매자와 구매자는 그들의 기여도에 따라 수수료가 다를 수 있다. 그러나, 계통 이용 수수료는 P2P 전력 판매자와 구매자 분배한 수수료 각각의 일치 여부를 고려하여 산정될 수 있다. 즉, P2P 전력 판매자의 수수료 총량은 P2P 전력 구매자의 수수료 총량과 일치되도록 산정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수수료 산정을 위해
Figure pat00013
에 의해 선로 k에 전송량을 확인하는 과정이 필요할 수 있다. 따라서, 각 선로 관점에서 총 이용률 대비 각 등가 교환의 비율을 계산하기 위한 선로 별 사용량은 아래의 수학식 4에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00014
이때
Figure pat00015
는 선로 별 사용량을 나타낸다.
한편 일 실시예에 따르면, 발전기 i에 포함되는 모든 등가 교환에 의해 선로 k의 총 사용량으로써 각 발전(
Figure pat00016
)에 따른 선로 k의 사용량 및 부하 j를 포함하여 모든 등가 교환에 의해 선로 k의 총 사용량인 각 부하(
Figure pat00017
)에 따른 선로 k의 사용량은 아래의 수학식 5에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00018
Figure pat00019
이때,
Figure pat00020
는 발전에 따른 선로 k의 사용량을 나타내며,
Figure pat00021
는 부하에 다른 선로 k의 사용량을 나타낸다.
또한 일 실시예에 따르면, 모든 등가 교환에 대한 선로 k의 총 사용량은 아래의 수학식 6에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 6]
Figure pat00022
이때,
Figure pat00023
는 선로 k의 총 사용량을 나타낸다.
또한 일 실시예에 따르면, 선로 비율은 아래의 수학식 7에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 7]
Figure pat00024
이때
Figure pat00025
는 선로 비율
Figure pat00026
는 특정 선로의 비용을 나타낸다.
Figure pat00027
는 선로 k의 사용량으로부터 소모되는 총 비용을 의미한다. 리액턴스가 전송 가능한 전력량을 대표할 수 있음을 고려하면, 선로비용은 예를 들어, 계통의 리액턴스를 통해 계산할 수도 있다.
또한 일 실시예에 따르면, 선로 k에 대한 선로 비용을 선로 비율을 통해 산정할 수 있음을 고려하면, 발전기 i를 포함하는 등가 교환에 따라, 모든 발전(
Figure pat00028
)과 관련된 총 선로 사용에 따른 TUC(Transmission Usage Charge) 및 부하 j를 포함하는 등가 교환에 따라, 부하(
Figure pat00029
)과 관련된 총 선로 사용에 따른 TUC는 아래의 수학식 8에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 8]
Figure pat00030
Figure pat00031
이때,
Figure pat00032
는 발전과 관련된 총 선로 사용에 따른 전송 비용,
Figure pat00033
는 부하와 관련된 총 선로 사용에 따른 전송 비용을 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 매칭용량에 대한 수수료는 P2P 전력 거래 전 전체 사용량과 P2P 전력 거래량에 기초하여 산정될 수 있다. 따라서, 버스 j의 전력회사로부터 P2P 전력 판매자에게 할당된 전송 비용 및 버스 j의 부하에 따른 전송 비용은 아래의 수학식 9에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 9]
Figure pat00034
Figure pat00035
이때,
Figure pat00036
는 발전과 관련된 총 선로 사용에 따른 전송 비용이되, P2P 전력 거래를 고려한 비용,
Figure pat00037
는 발전과 관련된 총 선로 사용에 따른 전송 비용,
Figure pat00038
는 발전량 중 비매칭용량과 관련된 총 선로 비용을 의미한다. 마찬가지로,
Figure pat00039
는 부하와 관련된 총 선로 사용에 따른 전송 비용이되, P2P 전력 거래를 고려한 비용,
Figure pat00040
는 부하와 관련된 총 선로 사용에 따른 전송 비용,
Figure pat00041
은 부하 중 비매칭용량과 관련된 총 선로 비용을 의미한다.
도 3은 일 실시예에 따른 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3에 도시된 방법은 도 1에 도시된 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 3을 참조하면, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치(100)는 P2P 전력 거래에 사용되는 전력 계통에 대한 입력 데이터를 획득한다(310).
이후, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치(100)는 조류 해석을 위해 입력 데이터를 기 정의된 포맷으로 가공한다(320).
이후, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치(100)는 입력 데이터에 대해 조류 해석이 수행된 결과 데이터를 획득한다(330).
이후, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치(100)는 결과 데이터에 기초하여 P2P 전력 거래에 대한 계통 이용 수수료를 산정한다(340).
도 4는 추가적인 실시예에 따른 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치(100)는 제1 결과 데이터와 제2 결과 데이터의 차이에 기초하여 상기 매칭용량이 상기 전력 계통에 미치는 계통 영향 데이터를 산출할 수 있다(410).
이후, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치(100)는 계통 영향 데이터와 기 정의된 전력 계통 분석 방법에 기초하여 P2P 전력 거래에 대한 고객 별 계통 이용 수수료를 산정할 수 있다(420).
상기 도시된 도 3 및 도 4에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치(12)를 포함하는 컴퓨팅 환경(10)을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되지 않은 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.
도시된 컴퓨팅 환경(10)은 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치(100)에 포함된 하나 이상의 컴포넌트일 수 있다.
컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.
통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 전술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 컴퓨팅 환경
12: 컴퓨팅 장치
14: 프로세서
16: 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
18: 통신 버스
20: 프로그램
22: 입출력 인터페이스
24: 입출력 장치
26: 네트워크 통신 인터페이스
100: P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치
110: 입력 획득부
120: 입력 데이터 가공부
130: 결과 획득부
140: 수수료 산정부
210: 계통에 연계된 변압기
220: 버스(Bus)

Claims (16)

  1. P2P 전력 거래에 사용되는 전력 계통에 대한 입력 데이터를 획득하는 단계;
    조류 해석을 위해 상기 입력 데이터를 기 정의된 포맷으로 가공하는 단계;
    상기 입력 데이터에 대해 조류 해석이 수행된 결과 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 결과 데이터에 기초하여 상기 P2P 전력 거래에 대한 계통 이용 수수료를 산정하는 단계를 포함하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법.
  2. 청구항 1항에 있어서,
    상기 입력 데이터는,
    상기 P2P 전력 거래를 이용하는 고객이 상기 P2P 전력 거래 이전에 사용한 전체 전력량에 대한 데이터 및 P2P 전력 거래량에 해당하는 매칭용량에 대한 데이터를 포함하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법.
  3. 청구항 2항에 있어서,
    상기 결과 데이터는,
    상기 전체 전력량에 대해 조류 해석이 수행된 제1 결과 데이터 및 상기 전체 전력량에서 P2P 전력 거래량에 해당하는 매칭용량을 차감한 비매칭용량에 대해 조류 해석이 수행된 제2 결과 데이터를 포함하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법.
  4. 청구항 3항에 있어서,
    상기 계통 이용 수수료를 산정하는 단계는,
    상기 제1 결과 데이터와 제2 결과 데이터의 차이에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법.
  5. 청구항 4항에 있어서,
    상기 계통 이용 수수료를 산정하는 단계는,
    상기 제1 결과 데이터와 상기 제2 결과 데이터의 차이에 기초하여 상기 매칭용량이 상기 전력 계통에 미치는 계통 영향 데이터를 산출하는 단계; 및
    상기 계통 영향 데이터와 기 정의된 전력 계통 분석 방법에 기초하여 상기 P2P 전력 거래에 대한 고객 별 계통 이용 수수료를 산정하는 단계를 포함하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법.
  6. 청구항 5항에 있어서,
    상기 기 정의된 전력 계통 분석 방법은,
    상기 전력 계통 내 각 선로의 기여도에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법.
  7. 청구항 6항에 있어서,
    상기 기 정의된 전력 계통 분석 방법은,
    상기 P2P 전력 거래에 따른 전력량 중 상기 각 선로를 통해 거래되는 전력량 비율에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법.
  8. 청구항 5항에 있어서,
    상기 기 정의된 전력 계통 분석 방법은,
    비알렉 추적법(Bialek's Tracing Method) 및 쌍방 등가 교환법(EBE Method, Equivalent Bilateral Exchange Method) 중 적어도 하나를 포함하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 방법.
  9. P2P 전력 거래에 사용되는 전력 계통에 대한 입력 데이터를 획득하는 입력 획득부;
    조류 해석을 위해 상기 입력 데이터를 기 정의된 포맷으로 가공하는 입력 데이터 가공부;
    상기 입력 데이터에 대해 조류 해석이 수행된 결과 데이터를 획득하는 결과 획득부; 및
    상기 결과 데이터에 기초하여 상기 P2P 전력 거래에 대한 계통 이용 수수료를 산정하는 수수료 산정부를 포함하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치.
  10. 청구항 9항에 있어서,
    상기 입력 데이터는,
    상기 P2P 전력 거래를 이용하는 고객이 상기 P2P 전력 거래 이전에 사용한 전체 전력량에 대한 데이터 및 P2P 전력 거래량에 해당하는 매칭용량에 대한 데이터를 포함하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치.
  11. 청구항 10항에 있어서,
    상기 결과 데이터는,
    상기 전체 전력량에 대해 조류 해석이 수행된 제1 결과 데이터 및 상기 전체 전력량에서 P2P 전력 거래량에 해당하는 매칭용량을 차감한 비매칭용량에 대해 조류 해석이 수행된 제2 결과 데이터를 포함하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치.
  12. 청구항 11항에 있어서,
    상기 수수료 산정부는,
    상기 제1 결과 데이터와 제2 결과 데이터의 차이에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치.
  13. 청구항 12항에 있어서,
    상기 수수료 산정부는,
    상기 제1 결과 데이터와 상기 제2 결과 데이터의 차이에 기초하여 상기 매칭용량이 상기 전력 계통에 미치는 계통 영향 데이터를 산출하고, 상기 계통 영향 데이터와 기 정의된 전력 계통 분석 방법에 기초하여 상기 P2P 전력 거래에 대한 고객 별 계통 이용 수수료를 산정하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치.
  14. 청구항 13항에 있어서,
    상기 기 정의된 전력 계통 분석 방법은,
    상기 전력 계통 내 각 선로의 기여도에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치.
  15. 청구항 14항에 있어서,
    상기 기 정의된 전력 계통 분석 방법은,
    상기 P2P 전력 거래에 따른 전력량 중 상기 각 선로를 통해 거래되는 전력량 비율에 기초하여 상기 계통 이용 수수료를 산정하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치.
  16. 청구항 13항에 있어서,
    상기 기 정의된 전력 계통 분석 방법은,
    비알렉 추적법(Bialek's Tracing Method) 및 쌍방 등가 교환법(EBE Method, Equivalent Bilateral Exchange Method) 중 적어도 하나를 포함하는, P2P 전력 거래를 위한 계통 이용 수수료 산정 장치.
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