KR20240064471A - 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 수요자원거래시장의 정보와 수요반응자원의 특성을 이용하여 거래일의 수요반응 참여를 위한 포트폴리오의 구성을 최적화함으로써, 수요반응자원 입찰 시 수익을 최대화할 수 있는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 또한, 시장의 감축 계획량 정보와 자원의 예상 응답량 정보를 예측하여 이용함으로써, 포트폴리오의 구성을 보다 최적화할 수 있는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
Description
본 실시예들은 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법에 관한 것이다.
화석연료의 급격한 가격변동으로 인해 전 세계적인 에너지 절감 노력과 함께 국가적 차원의 전력이용 개선이 요구되고 있으며, 최근 원자력발전의 안정성에 대한 사회적 불신, 초고압 송전선의 인체 유해성 논란 등으로 인해 새로운 발전설비나 송전설비를 설치하는 것에 큰 어려움을 겪고 있다. 또한, 지구온난화에 대한 대처 방안으로서 탄소배출규제, 신재생에너지의 의무 할당제 등 환경오염 최소화 정책의 일환으로 태양광발전, 풍력발전, 바이오 에너지와 같은 신재생에너지원의 개발 및 적용이 불가피하나 현재로서는 이와 같은 발전원이 그리드 패리티에 도달하기까지 다소 시간이 소요될 것으로 판단된다. 이에 따라 불안정한 전력수요와 공급의 균형을 맞추기 위해 에너지절약의 중요성이 증대되고 있고, 이 중 전력부하관리가 그 효과적인 대처방안으로 대두되고 있다. 따라서 최근 안정적인 전력수급에 기여하기 위해 다양한 전력부하관리 프로그램들이 보완 또는 개발되어 적용되고 있다.
특히, 국내에서는 중앙집중형 발전원에서 분산형 발전원으로 변화함에 따라 전력계통의 불확실성이 증가하면서 최대부하를 삭감하거나 예비력을 확보하기 위한 수요자원거래시장이 점차 확대되고 있다. 그리고, 기존에 발전원을 중심으로 한 전력수급 방식에서 벗어나 수용가의 네가와트(Negawatt) 전력을 활용하는 에너지관리 정책의 중요성이 높아짐에 따라 수요반응자원에 대한 관심도 증가하고 있다. 이에, 다수, 다종의 수요반응자원 고객들을 등록하고 수요반응(이하 DR)입찰 참여를 대행하는 수요관리사업자(이하 사업자)도 계속해서 증가하게 될 것으로 예상된다.
따라서, 수요반응 입찰용량 제한에 따라 포트폴리오를 나누어 구성하고 전체 수익을 최대화할 수 있도록 사업자의 포트폴리오 구성을 최적화하는 기술을 필요로 하고 있다. 즉, 수요자원거래시장의 정보와 수요반응자원의 특성을 이용하여 거래일 DR 참여를 위한 포트폴리오의 구성을 최적화함으로써, 수요반응자원 입찰 시 수익을 최대화할 수 있는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법이 필요하다.
이러한 배경에서, 본 실시예들은 수요자원거래시장의 정보와 수요반응자원의 특성을 이용하여 거래일의 수요반응 참여를 위한 포트폴리오의 구성을 최적화함으로써, 수요반응자원 입찰 시 수익을 최대화할 수 있는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
일 측면에서, 본 실시예들은 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치에 있어서, 수요자원거래시장에 대한 시장 정보와 수요반응자원에 대한 특성 정보를 포함하는 수요반응자원 거래 정보를 수집하는 정보 수집부, 시장 정보 및 특성 정보에 기초하여 거래일을 기준으로 시장의 감축 계획량 정보와 자원의 예상 응답량 정보를 예측하는 정보 예측부 및 감축 계획량 정보, 예상 응답량 정보에 기초하여 수요반응자원 거래를 위한 자원 조합을 구성하여 복수의 포트폴리오를 생성하고, 복수의 포트폴리오 중에서 거래일의 수요반응(Demand response, DR) 입찰에 따른 수익을 최대화하는 자원 조합으로 구성된 최적의 포트폴리오를 결정하는 포트폴리오 결정부를 포함하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 본 실시예들은 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법에 있어서, 수요자원거래시장에 대한 시장 정보와 수요반응자원에 대한 특성 정보를 포함하는 수요반응자원 거래 정보를 수집하는 정보 수집 단계, 시장 정보 및 특성 정보에 기초하여 거래일을 기준으로 시장의 감축 계획량 정보와 자원의 예상 응답량 정보를 예측하는 정보 예측 단계 및 감축 계획량 정보, 예상 응답량 정보에 기초하여 수요반응자원 거래를 위한 자원 조합을 구성하여 복수의 포트폴리오를 생성하고, 복수의 포트폴리오 중에서 거래일의 수요반응(Demand response, DR) 입찰에 따른 수익을 최대화하는 자원 조합으로 구성된 최적의 포트폴리오를 결정하는 포트폴리오 결정 단계를 포함하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 수요자원거래시장의 정보와 수요반응자원의 특성을 이용하여 거래일의 수요반응 참여를 위한 포트폴리오의 구성을 최적화함으로써, 수요반응자원 입찰 시 수익을 최대화할 수 있는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 적용될 수 있는 시스템을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 최적의 포트폴리오를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 감축 계획량 정보를 예측하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 자원의 예상 응답량 정보를 예측하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 포트폴리오를 생성하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법에 대한 흐름도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 최적의 포트폴리오를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 감축 계획량 정보를 예측하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 자원의 예상 응답량 정보를 예측하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 포트폴리오를 생성하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법에 대한 흐름도이다.
본 개시는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법에 관한 것이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 기술 사상의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
본 개시에서의 수요자원거래시장은 수요관리사업자가 인센티브에 따라 자발적으로 단기적 전력부하 감축을 시행하고자 하는 전기소비자를 모집하고 수요반응자원을 구성하여 전력시장에 참여함으로써 수익을 창출하는 전력시장을 의미할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 적용될 수 있는 시스템을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)가 적용될 수 있는 시스템은 서버(110), 네트워크(120)를 포함하여 구현될 수 있다. 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)는 본 개시의 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법을 수행할 수 있는 장치로서, 프로그램을 실행할 수 있는 전자 기기와 같은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.
일 예에 따라, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)가 하드웨어로 구현되는 경우, 일반적인 데스크탑이나 노트북 등의 일반 PC를 포함하고, 스마트 폰, 태블릿 PC, PDA(Personal Digital Assistants) 및 이동통신 단말기 등의 모바일 단말기 등을 포함할 수 있다. 다만, 이는 일 예로서, 서버(110)와 통신할 수 있는 전자 기기라면 그 명칭이나 종류에 한정되지 않고, 폭넓게 해석될 수 있다. 또한, 일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)는 서버(110)로부터 수요자원거래시장에 대한 시장 정보(이하 시장 정보)와 수요반응자원에 대한 특성 정보(이하 특성 정보)를 수신할 수 있다. 또한, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)는 서버(110)로부터 수요관리사업자에 대한 사업자 정보 등을 수신할 수 있으며, 본 개시의 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법을 수행할 수 있는 애플리케이션으로 구현될 수 있다.
예를 들어, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)는 한국 전력(KEPCO)과 전력거래소(KPX)와 같은 전력 계통 운영 기관(ISO)에 설치된 서버(110)와 연결되어 수용가 객체의 용량 정보, 실시간 전력량 정보 및 부하차단/투입 실적 정보 등을 수신할 수 있다. 또한, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)는 서버(110)에서 취합된 시간대별 사용량에 따른 계량 정보도 수신할 수 있다. 또한, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)는 수요반응자원을 운영하는 서버(110)와 연결되어 오픈에이디알(OpenADR) 기반 수요반응자원 이벤트 수신을 제어하고, 입찰 참여를 제어할 수 있다. 또한, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)는 서버(110)로부터 수신된 시장 정보, 특성 정보 및 사업자 정보를 이용하여 시장의 감축 계획량 정보와 자원의 예상 응답량 정보를 예측할 수 있다. 그리고, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)는 예측 결과에 기초하여 생성된 복수의 포트폴리오와 결정된 최적의 포트폴리오를 서버(110)로 전송하여 이를 기반으로 입찰 참여를 제어할 수 있다.
일 예에 따라, 서버(110)는 네트워크(120)를 통하여 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)와 연결될 수 있다. 서버(110)는 전력 계통 운영 기관의 과금 데이터 서버일 수도 있고, 수요반응자원을 운영하는 서버일 수 있다. 또한, 일 예에 따라, 서버(110)는 수요자원거래시장에 대한 시장 정보와 수요반응자원에 대한 특성 정보를 포함하는 수요반응자원 거래 정보를 수집하여 저장시키고 관리할 수 있다. 그리고, 서버(110)는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 요청에 따라 해당 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 서버(110)는 애플리케이션의 통해 시장 정보, 특성 정보, 사업자 정보를 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 서버(110)는 클라이언트 또는 다른 서버의 작업수행 요청을 접수하고 그에 대한 작업 결과를 도출하여 제공하는 컴퓨터 시스템을 의미하거나 이러한 컴퓨터 시스템을 위하여 설치되어 있는 컴퓨터 소프트웨어(서버 프로그램)를 의미할 수 있다.
또한, 서버(110)는 전술한 서버 프로그램 이외에도, 서버(110) 상에서 동작하는 일련의 응용 프로그램(Application Program)과, 경우에 따라서는 내부 또는 외부에 구축되어 있는 각종 데이터베이스를 포함하는 넓은 개념으로 이해되어야 할 것이다. 여기서, 서버(110)는, 서버 또는 다른 장치 등에 의해 사용될 목적으로 정보나 자료 등의 데이터가 구조화되어 관리되는 데이터의 집합체를 의미할 수 있으며, 이러한 데이터의 집합체를 저장하는 저장매체를 의미할 수도 있다.
또한, 이러한 서버(110)는 데이터의 구조화 방식, 관리 방식, 종류 등에 따라 분류된 복수의 데이터베이스를 포함하는 것일 수도 있다. 경우에 따라서, 서버(110)는 정보나 자료 등을 추가, 수정, 삭제 등을 할 수 있도록 해주는 소프트웨어인 데이터베이스 관리시스템(Database Management System, DBMS)을 포함할 수도 있다.
한편, 네트워크(120)는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)와 서버(110)를 연결해주는 망(Network)으로서, LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network)등의 폐쇄형 네트워크일 수도 있으나, 인터넷(Internet)과 같은 개방형 네트워크일 수도 있다. 여기서, 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 즉 HTTP(Hyper Text Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service)를 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미한다.
간략하게 전술한 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법에 대하여, 이하에서 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)는 수요자원거래시장에 대한 시장 정보와 수요반응자원에 대한 특성 정보를 포함하는 수요반응자원 거래 정보를 수집하는 정보 수집부(210), 시장 정보 및 특성 정보에 기초하여 거래일을 기준으로 시장의 감축 계획량 정보와 자원의 예상 응답량 정보를 예측하는 정보 예측부(220) 및 감축 계획량 정보, 예상 응답량 정보에 기초하여 수요반응자원 거래를 위한 자원 조합을 구성하여 복수의 포트폴리오를 생성하고, 복수의 포트폴리오 중에서 거래일의 수요반응(Demand response, DR) 입찰에 따른 수익을 최대화하는 자원 조합으로 구성된 최적의 포트폴리오를 결정하는 포트폴리오 결정부(230)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 정보 수집부(210)는 수요자원거래시장에 대한 시장 정보와 수요반응자원에 대한 특성 정보를 포함하는 수요반응자원 거래 정보를 수집할 수 있다. 일 예로, 정보 수집부(210)는 기본금 단가 정보, 계통한계가격(System Marginal Price, SMP) 정보, 월별순편익가격(Net Benefit Test Price, NBTP) 정보, 낙찰률 정보 및 요금단가 정보를 포함하는 시장 정보를 수집할 수 있다. 그리고, 정보 수집부(210)는 수요자원 종류 정보, 자원 용량 정보 및 응답률 정보를 포함하는 특성 정보를 수집할 수 있다. 여기서, 수요반응자원은 충방전이 가능한 전기차 충전 시스템(EV), 에너지 저장 시스템(ESS)과 기본 전력사용량을 줄여서 네가와트(Negawatt) 발전이 가능한 공조시스템(HVAC), 수요반응 자원(DRR)을 포함할 수 있다.
또한, 일 예로, 정보 수집부(210)는 포트폴리오 생성을 위한 수요관리사업자(Demand response aggregator, DRA)의 포트폴리오 개수 정보 및 용량 상한 정보를 포함하는 사업자 정보를 더 수집할 수 있다. 예를 들어, 수요관리사업자가 포트폴리오 생성을 위해 설정한 포트폴리오 개수 정보 및 용량 상한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 정보 예측부(220)는 시장 정보 및 특성 정보에 기초하여 거래일을 기준으로 시장의 감축 계획량 정보와 자원의 예상 응답량 정보를 예측할 수 있다. 일 예로, 정보 예측부(220)는 수요자원거래시장에 대한 과거의 계통한계가격 정보에 기초하여 거래일의 계통한계가격 예측 정보를 산출할 수 있다. 그리고, 정보 예측부(220)는 계통한계가격 예측 정보와 월별순편익가격 정보를 비교하여 감축 계획량 정보를 예측할 수 있다. 예를 들어, 정보 예측부(220)는 거래일을 기준으로 하루 전 10시에 거래일의 감축 계획량 정보를 예측할 수 있다. 구체적으로, 정보 예측부(220)는 거래일 하루 전 예측된 거래일의 계통한계가격 예측 정보가 월별순편익가격 정보 미만이면 거래일의 감축 계획량 정보를 0으로 예측할 수 있다. 반면에, 정보 예측부(220)는 계통한계가격 예측 정보가 월별순편익가격 정보 이상이면 용량 정보와 낙찰률 정보를 이용하여 거래일의 감축 계획량 정보를 예측할 수 있다.
또한, 일 예로, 정보 예측부(220)는 수요반응자원에 대한 과거의 응답률 정보에 기초하여 거래일의 응답률 예측 정보를 산출할 수 있다. 그리고, 정보 예측부(220)는 응답률 예측 정보와 자원 용량 정보를 이용하여 예상 응답량 정보를 예측할 수 있다. 예를 들어, 정보 예측부(220)는 거래일을 기준으로 하루 전 10시에 거래일의 예상 응답량 정보를 예측할 수 있다. 구체적으로, 정보 예측부(220)는 거래일 기준으로 과거 30일 동안의 응답률 정보를 이용하여 거래일의 응답률 예측 정보를 산출할 수 있다. 그리고, 정보 예측부(220)는 산출된 응답률 예측 정보와 자원 용량 정보를 이용하여 거래일의 예상 응답량 정보를 예측할 수 있다.
일 실시예에 따른 포트폴리오 결정부(230)는 감축 계획량 정보 및 예상 응답량 정보를 기초로 수요반응자원 거래를 위한 자원 조합을 구성하여 복수의 포트폴리오를 생성할 수 있다. 그리고, 포트폴리오 결정부(230)는 복수의 포트폴리오 중에서 거래일의 수요반응 입찰에 따른 수익을 최대화하는 최적의 포트폴리오를 결정할 수 있다. 일 예로, 포트폴리오 결정부(230)는 거래일의 시장 정보, 특성 정보와 예측된 감축 계획량 정보, 예상 응답량 정보에 기초하여 포트폴리오의 구성에 따른 예상 수익을 계산할 수 있다. 예를 들어, 포트폴리오 결정부(230)는 자원 용량 정보와 낙찰률 정보에 기초하여 수요반응(Demand response, DR) 자원 및 에너지저장시스템(Energy Storage System, ESS) 중 적어도 하나 이상으로 자원 조합을 구성하여 복수의 포트폴리오를 생성하고 포트폴리오 별로 예상 수익을 계산할 수 있다. 여기서, 예상 수익은 기본금, 실적금 중 적어도 하나 이상을 포함하는 의미일 수 있다.
또한, 일 예로, 포트폴리오 결정부(230)는 생성된 복수의 포트폴리오 중에서 수요반응 수익을 최대화 할 수 있도록 자원 조합이 최적화된 최적의 포트폴리오를 결정할 수 있다. 예를 들어, 포트폴리오 결정부(230)는 미리 설정된 최적화 함수에 기초하여 최적의 포트폴리오를 결정할 수 있다. 여기서, 최적화 함수는 수요관리사업자의 수익을 최대화하는 목적 함수로 수요관리사업자의 등록 용량 정보, 자원별 출력량 정보 및 포트폴리오 구성 정보를 포함하여 설정된 파라미터와 수요관리사업자 및 수요반응자원에 대해 설정된 제약조건을 가질 수 있다. 포트폴리오 결정부(230)에 관한 자세한 내용은 도 6을 참조하여 후술한다.
따라서, 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)는 수요자원거래시장에 대한 시장 정보와 수요반응자원에 대한 특성 정보, 사업자 정보를 반영함으로써, 수요반응 수익 계산시 정확도를 높이는 효과를 제공할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)는 다수의 자원 조합으로 구성된 최적의 포트폴리오를 제공함으로써, 수요반응 입찰에 따른 수익을 최대화하여 수요반응 사업을 활성화하고 계통의 유연성 자원을 확보하는 효과를 제공할 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 최적의 포트폴리오를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 최적의 포트폴리오를 결정하는 동작을 설명할 수 있다. 일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 정보 수집부(210)는 포트폴리오 생성을 위한 사업자 정보(310), 수요반응자원에 대한 특성 정보(320) 및 수요자원거래시장에 대한 시장 정보(330)와 요금 정보(340)를 수집할 수 있다. 예를 들어, 수요반응자원에 대한 특성 정보(320)는 예상 응답량 정보를 예측하기 위해 입력되는 거래일 기준으로 과거의 정보일 수 있다. 또한, 수요반응자원에 대한 특성 정보(320)는 개별 자원별로 수요자원 종류 정보, 자원 용량 정보 및 응답률 정보가 포함될 수 있다.
다른 예를 들어, 수요자원거래시장에 대한 시장 정보(330)와 요금 정보(340)는 감축 계획량 정보를 예측하기 위해 입력되는 거래일 기준으로 과거의 정보일 수 있다. 또한, 시장 정보(330)는 기본금 단가 정보, 계통한계가격 정보, 월별순편익가격 정보, 낙찰률 정보 및 요금단가 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 요금 정보(340)는 계시별차등요금(Time-of-Use Pricing, TOU)으로 시간대 별로 최대부하시간대, 중부하시간대, 경부하시간대로 차등을 주는 요금 단가에 관한 정보일 수 있다.
또 다른 예를 들어, 포트폴리오 생성을 위한 사업자 정보(310)는 수요관리사업자가 포트폴리오 생성을 위해 설정한 포트폴리오 개수 정보 및 용량 상한 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 사업자 정보(310)는 예측된 거래일의 예상 응답률 정보 및 감축 계획량 정보와 함께 포트폴리오를 생성하는데 이용되는 정보일 수 있다.
일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 정보 예측부(220)는 거래일을 기준으로 시장의 감축 계획량 정보(350)와 자원의 예상 응답량 정보(360)를 예측할 수 있다. 예를 들어, 감축 계획량 정보(350)는 거래일 하루 전 10시에 거래 일(24시간)에 대한 시장의 감축 계획량에 관한 정보로 시장 정보(330)와 요금 정보(340)에 기초하여 예측될 수 있다. 구체적으로, 정보 예측부(220)는 과거의 계통한계가격 정보로부터 산출한 거래일의 계통한계가격 예측 정보와 월별순편익가격 정보를 이용하여 거래일의 감축 계획량 정보(350)를 예측할 수 있다.
다른 예를 들어, 예상 응답량 정보(360)는 거래일 하루 전 10시에 거래 일(24시간)에 대한 자원의 예상 응답량에 관한 정보로 특성 정보(320)에 기초하여 예측될 수 있다. 구체적으로, 정보 예측부(220)는 과거 30일 동안의 응답률 정보로부터 산출한 거래일의 응답률 예측 정보와 자원 용량 정보를 이용하여 거래일의 예상 응답량 정보(360)를 예측할 수 있다.
일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 포트폴리오 결정부(230)는 포트폴리오(370)를 생성하고, 자원 조합을 최적화하여 수익을 최대화하는 최적의 포트폴리오(380)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 포트폴리오 결정부(230)는 사업자 정보(310), 감축 계획량 정보(350) 및 예상 응답량 정보(360)에 기초하여 자원 조합에 따른 포트폴리오(370)를 생성하고 예상 수익을 계산할 수 있다. 그리고, 포트폴리오 결정부(230)는 최적화 함수에 기초하여 포트폴리오(370)의 자원 조합을 최적화할 수 있다. 이에 따라, 포트폴리오 결정부(230)는 최적화된 자원 조합으로 구성된 최적의 포트폴리오(380)를 결정할 수 있다. 결정된 최적의 포트폴리오(380)는 다수의 수요반응자원들을 보유한 수요관리사업자에게 제공되어 수요반응 입찰에 따른 수익을 최대화하는데 활용될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 감축 계획량 정보를 예측하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)가 시장 정보 및 특성 정보에 기초하여 거래일을 기준으로 감축 계획량 정보를 예측할 수 있다. 일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 정보 수집부(210)는 수요자원거래시장에 대한 시장 정보를 수집할 수 있다(S410). 예를 들어, 정보 수집부(210)는 과거의 계통한계가격(System Marginal Price, SMP) 정보, 월별순편익가격(Net Benefit Test Price, NBTP) 정보 및 수요반응에 대한 낙찰률 정보를 포함하는 시장 정보를 수집할 수 있다.
일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 정보 예측부(220)는 대상 거래일의 계통한계가격 예측 정보 산출할 수 있다(S420). 예를 들어, 정보 예측부(220)는 거래일 하루 전의 계통한계가격 정보와 동일하게 거래일의 계통한계가격 예측 정보를 산출할 수 있다. 즉, 거래일 하루 전의 계통한계가격 정보는 거래일의 계통한계가격 예측 정보로 이용될 수 있다.
일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 정보 예측부(220)는 계통한계가격 예측 정보 및 월별순편익가격 정보를 비교할 수 있다(S430). 예를 들어, 정보 예측부(220)는 산출된 거래일의 계통한계가격 예측 정보와 수집된 월별순편익가격 정보를 비교할 수 있다. 여기서, 월별순편익가격 정보는 수요반응자원을 보유한 수요관리사업자가 전력시장에 입찰할 수 있는 최소가격(원/kWh)에 대한 정보일 수 있다. 즉, 월별순편익가격 정보는 수요자원에게 계통한계가격 정보로 보상해도 순편익이 ‘0’이상이 발생되는 임계 가격에 대한 정보일 수 있다.
일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 정보 예측부(220)는 감축 계획량 정보 예측할 수 있다(S440). 예를 들어, 정보 예측부(220)는 비교 결과에 따라 거래일의 감축 계획량 정보를 예측할 수 있다. 구체적으로, 정보 예측부(220)는 산출된 거래일의 계통한계가격 예측 정보가 수집된 월별순편익가격 정보 미만이면 거래일의 감축 계획량 정보를 0으로 예측할 수 있다. 반면에, 정보 예측부(220)는 산출된 거래일의 계통한계가격 예측 정보가 수집된 월별순편익가격 정보 이상이면 수요자원의 용량 정보(MWh)와 낙찰률 정보(%)를 곱하여 거래일의 감축 계획량 정보를 예측할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 예상 응답량 정보를 예측하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)가 시장 정보 및 특성 정보에 기초하여 거래일을 기준으로 예상 응답량 정보를 예측할 수 있다. 일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 정보 수집부(210)는 수요반응자원에 대한 특성 정보를 수집할 수 있다(S510). 예를 들어, 정보 수집부(210)는 자원 용량 정보와 과거의 응답률 정보를 포함하는 특성 정보를 수집할 수 있다.
일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 정보 예측부(220)는 대상 거래일의 응답률 예측 정보를 산출할 수 있다(S520). 예를 들어, 정보 예측부(220)는 거래일 기준으로 과거 30일 동안의 응답률 정보를 이용하여 거래일의 응답률 예측 정보를 산출할 수 있다. 구체적으로, 정보 예측부(220)는 과거 30일 동안의 응답률 정보의 평균값을 거래일의 응답률 예측 정보로 이용될 수 있다. 여기서, 응답률 정보는 수요자원을 계통운영자의 요구에 응답하여 감축하는 확률에 대한 정보일 수 있다.
일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 정보 예측부(220)는 예상 응답량 정보 예측할 수 있다(S530). 예를 들어, 정보 예측부(220)는 수집된 자원 용량 정보와 산출된 거래일의 응답률 예측 정보를 곱하여 거래일의 예상 응답량 정보(%)를 예측할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치가 포트폴리오를 생성한 일 예를 설명하기 위한 도면이다
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)가 수요반응자원 거래를 위한 자원 조합을 구성하여 최적의 포트폴리오를 생성할 수 있다. 일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 포트폴리오 결정부(230)는 수요반응자원 및 에너지저장시스템 중 적어도 하나 이상의 자원 조합을 구성하여 포트폴리오(270)를 생성할 수 있다. 그리고, 포트폴리오 결정부(230)는 생성된 포트폴리오(270) 별로 기본금, 실적금을 포함하는 예상 정산금을 계산할 수 있다. 예를 들어, 포트폴리오 결정부(230)는 사업자 포트폴리오 그룹의 용량 정보를 500MW 3개, 낙찰률 정보를 80%로 설정하면, 이에 맞는 자원 조합을 구성하여 포트폴리오(270)를 생성할 수 있다. 또한, 포트폴리오 결정부(230)는 포트폴리오(270)에 미리 설정된 최적화 함수로 최적화하여 최적의 포트폴리오를 결정할 수 있다.
일 예로, 최적화 함수는 수요관리사업자가 경제적이고 효율적인 최적의 포트폴리오를 결정하기 위해 목적함수, 결정변수, 파라미터, 제약조건이 설정될 수 있다. 예를 들어, 목적함수는 수요관리사업자의 그룹 별 수익의 합을 최대화하도록 설정될 수 있다. 목적함수는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
여기서, 는 g번째 수요관리사업자의 용량(kW), PDRA(g,t)는 시간 t에서 g번째 수요관리사업자의 출력량(kWh),는 시간 t에서 g번째 수요관리사업자의 감축 계획량 Pref(g,t)이상으로 벗어난 감축량(kWh), 는 시간 t에서 g번째 수요관리사업자의 감축 계획량 Pref(g,t)이하로 벗어난 감축량(kWh), PESS_C는 시간 t에서 g번째 수요관리사업자 내 총 ESS의 충전량(kWh), Ccap는 신뢰성 DR 참여에 따른 기본금 단가(원/kW), SMP(t)는 시간 t의 SMP(원/kwh), TOU(t)는 시간 t의 전력량 요금(원/kwh)일 수 있다. 또한, Wcap는 연료전환 성과계수, Wp는 초과이행 위약금 계수, Wn는 미이행 위약금 계수, Wch는 충전비용 관련 계수일 수 있다.
또한, 예를 들어, 제약조건은 수요관리사업자 및 상기 수요반응자원에 대해 설정될 수 있다. 구체적인 예를 들면, 수요관리사업자에 대한 제약조건은 수요관리사업자의 등록 용량이 수요반응자원의 등록 용량의 합과 동일하도록 설정될 수 있다. 이는 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
여기서, ZDR(i,g)는 i번째 개별 수요반응자원이 g번째 그룹에 속할지 여부에 관한 것이고, ZESS(j,g)는 j번째 개별 ESS 자원이 g번째 그룹에 속할지 여부에 관한 것이고, 는 i번째 개별 수요반응자원의 용량, 는 j번째 개별 ESS의 PCS 용량일 수 있다.
또한, 수요관리사업자에 대한 제약조건은 그룹 등록 용량의 범위를 제한하도록 설정될 수 있다. 그리고 개별 수요반응자원은 하나의 그룹에 속하도록 설정될 수 있다. 각각의 제약조건은 수학식 3 및 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
여기서, DRAmin은 그룹의 최소 용량, DRAmax는 그룹의 최대 용량일 수 있다.
또한, 수요관리사업자에 대한 제약조건은 그룹의 경제성 DR 낙찰량을 추정하도록 설정될 수 있다. 그리고, 제약조건은 t시간 g번째 수요관리사업자의 실제 출력을 추정하도록 설정될 수 있다. 각각의 제약조건은 수학식 5 및 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
여기서, Pref(g,t)는 t시간 g번째 그룹에 할당된 감축 계획량, β(t)는 t시간 경제성 DR의 낙찰률, X(t)는 t시간 월별순편익가격(NBTP)보다 계통한계가격(SMP)이 높아지는지 여부일 수 있다.
여기서, PDR(i,g,t)는 t시간 g번째 그룹에 속한 i번째 개별 수요반응자원의 감축량, PESS(j,g,t)는 t시간 g번째 그룹에 속한 j번째 개별 ESS의 충방전량, π(i,t)는 t시간 i번째 수요반응자원의 이행률일 수 있다.
구체적인 예를 들면, 수요반응자원에 대한 제약조건은 수요반응부하(Demand Response Load, DRL)의 자원 용량을 제한하도록 설정될 수 있다. 이는 수학식 7 및 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
또한, 수요반응자원에 대한 제약조건은 에너지저장시스템의 충방전 출력과 전지의 충전상태(SOC)를 제한하도록 설정될 수 있다. 각각의 제약조건은 수학식 9 내지 수학식 13과 같이 나타낼 수 있다.
여기서, PESS_C(j,g,t)는 t시간 g번째 그룹에 속한 j번째 개별 ESS의 충전량일 수 있다.
여기서, PESS_d(j,g,t)는 t시간 g번째 그룹에 속한 j번째 개별 ESS의 방전량일 수 있다.
여기서, SOC(j,t)는 t시간 j번째 개별 ESS의 충전상태, η은 ESS 효율일 수 있다.
또한, 일 예로, 포트폴리오 결정부(230)는 최적화 함수의 입출력 구성을 설정하고, 미리 설정된 최적화 함수에 기초하여 최적의 포트폴리오를 결정할 수 있다. 예를 들어, 최적화 함수의 입출력 구성은 표 1과 같이 나타낼 수 있다.
다만, 표 1은 입출력 구성의 일 예를 설명한 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치의 포트폴리오 구성 방법에 대해서 설명한다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법에 대한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법은 수요자원거래시장에 대한 시장 정보와 수요반응자원에 대한 특성 정보를 포함하는 수요반응자원 거래 정보를 수집하는 정보 수집부(210), 시장 정보 및 특성 정보에 기초하여 거래일을 기준으로 시장의 감축 계획량 정보와 자원의 예상 응답량 정보를 예측하는 정보 예측부(220), 감축 계획량 정보, 예상 응답량 정보에 기초하여 수요반응자원 거래를 위한 자원 조합을 구성하여 복수의 포트폴리오를 생성하고, 복수의 포트폴리오 중에서 거래일의 수요반응(Demand response, DR) 입찰에 따른 수익을 최대화하는 자원 조합으로 구성된 최적의 포트폴리오를 결정하는 포트폴리오 결정부(230)를 포함하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치(100)의 동작을 제어하는 방법일 수 있다.
일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법은 정보 수집 단계를 포함할 수 있다(S710). 일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 수요자원거래시장에 대한 시장 정보와 수요반응자원에 대한 특성 정보를 포함하는 수요반응자원 거래 정보를 수집할 수 있다. 예를 들어, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 기본금 단가 정보, 계통한계가격(System Marginal Price, SMP) 정보, 월별순편익가격(Net Benefit Test Price, NBTP) 정보, 낙찰률 정보 및 요금단가 정보를 포함하는 시장 정보를 수집할 수 있다. 그리고, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 수요자원 종류 정보, 자원 용량 정보 및 응답률 정보를 포함하는 특성 정보를 수집할 수 있다. 여기서, 수요반응자원은 충방전이 가능한 전기차 충전 시스템(EV), 에너지 저장 시스템(ESS)과 기본 전력사용량을 줄여서 네가와트(Negawatt) 발전이 가능한 공조시스템(HVAC), 수요반응(DR) 자원을 포함할 수 있다.
또한, 예를 들어, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 포트폴리오 생성을 위한 수요관리사업자(Demand response aggregator, DRA)의 포트폴리오 개수 정보 및 용량 상한 정보를 포함하는 사업자 정보를 더 수집할 수 있다. 사업자 정보는 시장 정보 및 특성 정보 이외에 수집되는 수요반응자원 거래 정보로, 수요관리사업자가 포트폴리오 생성을 위해 설정한 그룹 개수 정보 및 용량 상한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법은 정보 예측 단계를 포함할 수 있다(S720). 일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 시장 정보 및 특성 정보에 기초하여 거래일을 기준으로 시장의 감축 계획량 정보와 자원의 예상 응답량 정보를 예측할 수 있다. 예를 들어, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 수요자원거래시장에 대한 과거의 계통한계가격 정보에 기초하여 거래일의 계통한계가격 예측 정보를 산출할 수 있다. 그리고, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 계통한계가격 예측 정보와 월별순편익가격 정보를 비교하여 감축 계획량 정보를 예측할 수 있다. 구체적으로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 거래일 하루 전 예측된 거래일의 계통한계가격 예측 정보가 월별순편익가격 정보 미만이면 거래일의 감축 계획량 정보를 0으로 예측할 수 있다. 반면에, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 계통한계가격 예측 정보가 월별순편익가격 정보 이상이면 용량 정보와 낙찰률 정보를 이용하여 거래일의 감축 계획량 정보를 예측할 수 있다.
또한, 예를 들어, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 수요반응자원에 대한 과거의 응답률 정보에 기초하여 거래일의 응답률 예측 정보를 산출할 수 있다. 그리고, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 응답률 예측 정보와 자원 용량 정보를 이용하여 예상 응답량 정보를 예측할 수 있다. 구체적으로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 과거 30일 동안의 응답률 정보를 이용하여 산출된 거래일의 응답률 예측 정보와 자원 용량 정보를 이용하여 거래일의 예상 응답량 정보를 예측할 수 있다.
일 실시예에 따른 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법은 포트폴리오 결정 단계를 포함할 수 있다(S730). 일 예로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 감축 계획량 정보 및 예상 응답량 정보를 기초로 수요반응자원 거래를 위한 자원 조합을 구성하여 복수의 포트폴리오를 생성할 수 있다. 그리고, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 복수의 포트폴리오 중에서 거래일의 수요반응 입찰에 따른 수익을 최대화하는 최적의 포트폴리오를 결정할 수 있다. 예를 들어, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 거래일의 시장 정보, 특성 정보와 예측된 감축 계획량 정보, 예상 응답량 정보에 기초하여 포트폴리오의 구성에 따른 예상 수익을 계산할 수 있다. 구체적으로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 자원 용량 정보와 낙찰률 정보에 기초하여 수요반응자원 및 에너지저장시스템 중 적어도 하나 이상으로 자원 조합을 구성하여 복수의 포트폴리오를 생성하고 포트폴리오 별로 예상 수익을 계산할 수 있다.
또한, 예를 들어, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 생성된 복수의 포트폴리오 중에서 수요반응 수익을 최대화 할 수 있도록 자원 조합이 최적화된 최적의 포트폴리오를 결정할 수 있다. 구체적으로, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치는 미리 설정된 최적화 함수에 기초하여 예상 수익을 계산할 수 있다. 여기서, 최적화 함수는 수요관리사업자의 수익을 최대화하는 목적함수로 수요관리사업자의 등록 용량 정보, 자원 별 출력량 정보 및 포트폴리오 구성 정보를 포함하여 설정된 파라미터와 수요관리사업자 및 수요반응자원에 대해 설정된 제약조건을 가질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 개시에 의하면, 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 수요자원거래시장의 정보와 수요반응자원의 특성을 이용하여 거래일의 수요반응 참여를 위한 포트폴리오의 구성을 최적화함으로써, 수요반응자원 입찰 시 수익을 최대화할 수 있는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 또한, 시장의 감축 계획량 정보와 자원의 예상 응답량 정보를 예측하여 이용함으로써, 포트폴리오의 구성을 보다 최적화할 수 있는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 기술 사상의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (16)
- 수요자원거래시장에 대한 시장 정보와 수요반응자원에 대한 특성 정보를 포함하는 수요반응자원 거래 정보를 수집하는 정보 수집부;
상기 시장 정보 및 상기 특성 정보에 기초하여 거래일을 기준으로 시장의 감축 계획량 정보와 자원의 예상 응답량 정보를 예측하는 정보 예측부; 및
상기 감축 계획량 정보 및 상기 예상 응답량 정보를 기초로 수요반응자원 거래를 위한 자원 조합을 구성하여 복수의 포트폴리오를 생성하고, 상기 복수의 포트폴리오 중에서 상기 거래일의 수요반응(Demand response, DR) 입찰에 따른 수익을 최대화하는 최적의 포트폴리오를 결정하는 포트폴리오 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 정보 수집부는,
기본금 단가 정보, 계통한계가격(System Marginal Price, SMP) 정보, 월별순편익가격(Net Benefit Test Price, NBTP) 정보, 낙찰률 정보 및 요금단가 정보를 포함하는 상기 시장 정보와 수요자원 종류 정보, 자원 용량 정보 및 응답률 정보를 포함하는 상기 특성 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 정보 수집부는,
포트폴리오 생성을 위한 수요관리사업자(Demand response aggregator, DRA)의 포트폴리오 개수 정보 및 용량 상한 정보를 포함하는 사업자 정보를 더 수집하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 정보 예측부는,
상기 수요자원거래시장에 대한 과거의 계통한계가격 정보에 기초하여 상기 거래일의 계통한계가격 예측 정보를 산출하고, 상기 계통한계가격 예측 정보와 상기 월별순편익가격 정보를 비교하여 상기 감축 계획량 정보를 예측하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 정보 예측부는,
상기 수요반응자원에 대한 과거의 응답률 정보에 기초하여 상기 거래일의 응답률 예측 정보를 산출하고, 상기 응답률 예측 정보와 상기 자원 용량 정보를 이용하여 상기 예상 응답량 정보를 예측하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 포트폴리오 결정부는,
자원 용량 정보와 낙찰률 정보에 기초하여 수요반응자원 및 에너지저장시스템(Energy Storage System,ESS) 중 적어도 하나 이상으로 상기 자원 조합을 구성하여 상기 복수의 포트폴리오를 생성하고 포트폴리오 별로 예상 수익을 계산하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 포트폴리오 결정부는,
미리 설정된 최적화 함수에 기초하여 상기 최적의 포트폴리오를 결정하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 최적화 함수는,
수요관리사업자의 수익을 최대화하는 목적함수로 수요관리사업자의 등록 용량 정보, 자원 별 출력량 정보 및 포트폴리오 구성 정보를 포함하여 설정된 파라미터와 상기 수요관리사업자 및 상기 수요반응자원에 대해 설정된 제약조건을 갖는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 장치. - 수요자원거래시장에 대한 시장 정보와 수요반응자원에 대한 특성 정보를 포함하는 수요반응자원 거래 정보를 수집하는 정보 수집 단계;
상기 시장 정보 및 상기 특성 정보에 기초하여 거래일을 기준으로 시장의 감축 계획량 정보와 자원의 예상 응답량 정보를 예측하는 정보 예측 단계; 및
상기 감축 계획량 정보 및 상기 예상 응답량 정보를 기초로 수요반응자원 거래를 위한 자원 조합을 구성하여 복수의 포트폴리오를 생성하고, 상기 복수의 포트폴리오 중에서 상기 거래일의 수요반응(Demand response, DR) 입찰에 따른 수익을 최대화하는 최적의 포트폴리오를 결정하는 포트폴리오 결정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 정보 수집 단계는,
기본금 단가 정보, 계통한계가격(System Marginal Price, SMP) 정보, 월별순편익가격(Net Benefit Test Price, NBTP) 정보, 낙찰률 정보 및 요금단가 정보를 포함하는 상기 시장 정보와 수요자원 종류 정보, 자원 용량 정보 및 응답률 정보를 포함하는 상기 특성 정보를 수집하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 정보 수집 단계는,
포트폴리오 생성을 위한 수요관리사업자(Demand response aggregator, DRA)의 포트폴리오 개수 정보 및 용량 상한 정보를 포함하는 사업자 정보를 더 수집하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 정보 예측 단계는,
상기 수요자원거래시장에 대한 과거의 계통한계가격 정보에 기초하여 상기 거래일의 계통한계가격 예측 정보를 산출하고, 상기 계통한계가격 예측 정보와 상기 월별순편익가격 정보를 비교하여 상기 감축 계획량 정보를 예측하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 정보 예측 단계는,
상기 수요반응자원에 대한 과거의 응답률 정보에 기초하여 상기 거래일의 응답률 예측 정보를 산출하고, 상기 응답률 예측 정보와 상기 자원 용량 정보를 이용하여 상기 예상 응답량 정보를 예측하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 포트폴리오 결정 단계는,
자원 용량 정보와 낙찰률 정보에 기초하여 수요반응자원 및 에너지저장시스템(Energy Storage System, ESS) 중 적어도 하나 이상으로 상기 자원 조합을 구성하여 상기 복수의 포트폴리오를 생성하고 포트폴리오 별로 예상 수익을 계산하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 포트폴리오 결정 단계는,
미리 설정된 최적화 함수에 기초하여 상기 최적의 포트폴리오를 결정하는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 최적화 함수는,
수요관리사업자의 수익을 최대화하는 목적 함수로 수요관리사업자의 등록 용량 정보, 자원 별 출력량 정보 및 포트폴리오 구성 정보를 포함하여 설정된 파라미터와 상기 수요관리사업자 및 상기 수요반응자원에 대해 설정된 제약조건을 갖는 것을 특징으로 하는 수요반응자원 포트폴리오 구성 방법.
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