KR101817442B1 - Method and apparatus for dynamically scheduling electricity trade using genetic algorithms - Google Patents

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KR101817442B1
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박경린
이윤지
한연주
한수미
김지원
고성부
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제주대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed are a method and an apparatus to dynamically schedule electricity trade using a genetic algorithm, capable of quickly providing an electricity trading schedule. According to one embodiment of the present invention, the method comprises the following steps: receiving a staying time in a facility from each of a plurality of electric vehicles arriving at a facility where a microgrid is installed and receiving sales information including the sales amount of electricity sold through the microgrid; generating a task set including the staying time, the sales amount, and the number of cases of a time point when the microgrid and the electric vehicle are connected to sell the electricity in accordance with the sales amount; defining a chromosome vector based on the task set; generating an initial generation and a filial generation based on the chromosome vector; and generating an electricity trading schedule for the time point when the microgrid is connected to each electric vehicle based on a chromosome vector of the filial generated when the filial generation satisfices a predetermined condition.

Description

유전 알고리즘을 이용하여 전력 거래를 동적으로 스케줄링하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DYNAMICALLY SCHEDULING ELECTRICITY TRADE USING GENETIC ALGORITHMS}[0001] METHOD AND APPARATUS FOR DYNAMICALLY SCHEDULING ELECTRICITY TRADE USING GENETIC ALGORITHMS [0002]

아래 실시예들은 유전 알고리즘을 이용한 전력 거래 스케줄링 방법 및 장치에 관한 것이다.The following embodiments relate to a method and apparatus for power transaction scheduling using genetic algorithms.

V2G(vehicle-to-grid)는 전기 자동차에 저장된 에너지를 마이크로 그리드에 역으로 공급하는 것을 의미한다. 전기 자동차는 메인 그리드로부터 운행을 위한 에너지를 획득하므로, 전력 네트워크의 일부로서 전력 운송 시스템을 형성할 수 있다. V2G 기술은 시간에 따른 전력의 불균형을 해소하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차는 전력 소비가 적은 시간 동안 메인 그리드로부터 충전될 수 있으며, 전력 소비가 높은 시간 동안 마이크로 그리드에 전력을 공급할 수 있다. 한편, 유전 알고리즘은 자연계에서 교차, 돌연변이, 선택 등을 통한 생명체의 진화 과정을 모방한 알고리즘으로, 제한된 조건에서 해집단으로부터 최적의 해를 찾기 위해 이용될 수 있다.Vehicle-to-grid (V2G) means supplying energy stored in electric vehicles back to the micro grid. The electric vehicle acquires energy for operation from the main grid, so that it can form a power transmission system as part of the power network. V2G technology can be used to overcome the power imbalance over time. For example, an electric vehicle can be charged from the main grid for a period of low power consumption and can power the microgrid during periods of high power consumption. On the other hand, the genetic algorithm is an algorithm that imitates the evolution process of life through intersection, mutation, and selection in the natural world, and can be used to find an optimal solution from a harmful group under limited conditions.

아래 실시예들은 대상 시설의 수요 전력을 만족시키는 전력 거래 스케줄을 빠른 응답률로 제공하는데 그 목적이 있다.The embodiments below are intended to provide a power trading schedule that satisfies the demand power of a target facility at a high response rate.

일 측에 따르면, 전력 거래 스케줄링 방법은 마이크로 그리드가 설치된 시설에 도착한 복수의 전기 자동차들 각각으로부터 상기 시설에서의 체류 시간 및 상기 마이크로 그리드를 통해 판매할 전력의 판매량을 포함하는 판매 정보를 수신하는 단계; 상기 체류 시간, 상기 판매량 및 상기 체류 시간 동안 상기 판매량에 따른 전력을 판매하기 위해 상기 마이크로 그리드와 전기 자동차가 연결되는 시점의 경우의 수를 포함하는 태스크 세트를 생성하는 단계; 상기 테스크 세트에 기초하여 염색체 벡터를 정의하는 단계; 상기 염색체 벡터에 기초하여 초기 세대를 결정하는 단계; 상기 초기 세대에 유전 연산을 적용함으로써, 상기 초기 세대의 자식 세대를 생성하는 단계; 적합도 함수를 이용하여 상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정하는 단계; 및 상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 상기 자식 세대의 염색체 벡터에 대응하는 전력 거래 스케줄에 따라 상기 마이크로 그리드와 각각의 전기 자동차가 연결되는 시점을 결정하는 단계를 포함한다.According to one aspect, a method for scheduling a power transaction includes receiving sales information including a residence time at the facility and a sales amount of electric power to be sold through the micro grid from each of a plurality of electric vehicles arriving at a facility where the micro grid is installed ; Generating a task set including a number of cases when the micro grid and the electric vehicle are connected to sell electric power according to the sales amount during the residence time, the sales amount, and the residence time; Defining a chromosome vector based on the set of tasks; Determining an initial generation based on the chromosome vector; Generating a child generation of the initial generation by applying a genetic operation to the initial generation; Determining whether the child generation meets a predetermined condition using a fitness function; And determining when the micro grid and each electric vehicle are connected according to a power trading schedule corresponding to the chromosome vector of the child household, when the child household satisfies a predetermined condition.

상기 염색체 벡터를 정의하는 단계는 상기 복수의 전기 자동차들의 수에 대응하는 길이를 갖고, 상기 경우의 수 이하의 정수 값을 벡터 성분으로 갖도록, 상기 염색체 벡터를 정의하는 단계를 포함할 수 있다.The step of defining the chromosome vector may include defining the chromosome vector such that the chromosome vector has a length corresponding to the number of the plurality of electric cars and has an integer value less than or equal to the number of the cases as a vector component.

상기 염색체 벡터를 정의하는 단계는 체류 시간/판매량 쌍들 각각에 관한 연결 또는 연결 해제를 나타내는 할당 벡터들을 포함하는 C-공간을 정의하는 단계를 포함할 수 있다.The step of defining the chromosome vector may include defining a C-space comprising assignment vectors indicating connection or disconnection for each residence time / volume pair.

상기 염색체 벡터의 벡터 성분 각각은 상기 C-공간의 할당 벡터들 중 어느 하나에 대응할 수 있다.Each of the vector components of the chromosome vector may correspond to any one of the C-space assignment vectors.

상기 자식 세대가 상기 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정하는 단계는 상기 자식 세대의 염섹체 벡터에 기초하여, 상기 복수의 전기 자동차로부터 구매 가능한 전력량의 총합을 시간대 별로 계산하는 단계; 미리 예측된 전력 수요와 상기 구매 가능한 전력량의 총합을 시간대 별로 비교하는 단계; 및 상기 전력 수요를 만족시키는 시간대의 범위가 미리 정해진 임계치를 초과하는지에 기초하여, 상기 자식 세대가 상기 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the step of determining whether the child household satisfies the predetermined condition comprises the steps of: calculating a total sum of electric energy that can be purchased from the plurality of electric vehicles on a time basis, based on a salt sex vector of the child household; Comparing the total sum of the predicted electric power demand and the available electric energy amount by time zone; And determining whether the child household meets the predetermined condition based on whether a range of time zones satisfying the power demand exceeds a predetermined threshold.

상기 복수의 전기 자동차들 각각은 배터리의 SOC(state of charge) 및 주행 스케줄에 기초하여 상기 판매량을 결정할 수 있고, 상기 판매 정보는 전기 자동차에 연계된 사용자 단말을 통해 수신될 수 있다.Each of the plurality of electric vehicles may determine the sales amount based on a state of charge (SOC) and a travel schedule of the battery, and the sales information may be received through a user terminal associated with the electric vehicle.

상기 전력 거래 스케줄링 방법은 상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 자식 세대에 상기 유전 연산을 적용함으로써, 상기 자식 세대의 다음 세대를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The power transaction scheduling method may further include generating the next generation of the child household by applying the genetic operation to the child generation when the child generation does not satisfy a predetermined condition.

일 측에 따르면, 전력 거래 스케줄링 장치는 마이크로 그리드가 설치된 시설에 도착한 복수의 전기 자동차들 각각으로부터 상기 시설에서의 체류 시간 및 상기 마이크로 그리드를 통해 판매할 전력의 판매량을 포함하는 판매 정보를 수신하는 통신부; 상기 체류 시간, 상기 판매량 및 상기 체류 시간 동안 상기 판매량에 따른 전력을 판매하기 위해 상기 마이크로 그리드와 전기 자동차가 연결되는 시점의 경우의 수를 포함하는 태스크 세트를 생성하고, 상기 테스크 세트에 기초하여 염색체 벡터를 정의하는 전처리부; 상기 염색체 벡터에 기초하여 초기 세대를 결정하고, 상기 초기 세대에 유전 연산을 적용함으로써, 상기 초기 세대의 자식 세대를 생성하고, 적합도 함수를 이용하여 상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정하는 유전 연산부; 및 상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 상기 자식 세대의 염색체 벡터에 대응하는 전력 거래 스케줄에 따라 상기 마이크로 그리드와 각각의 전기 자동차가 연결되는 시점을 결정하는 스케줄러를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present invention, the power transaction scheduling apparatus includes a communication unit that receives sales information including a residence time at the facility and a sales amount of electric power to be sold through the micro grid, from each of a plurality of electric vehicles arriving at a facility in which the micro- ; Generating a task set including a number of cases of when the micro grid and the electric vehicle are connected to sell electric power corresponding to the sales amount during the residence time, the sales amount, and the residence time, A preprocessor for defining a vector; Determining an initial generation based on the chromosome vector, applying a genetic operation to the initial generation, generating a child generation of the initial generation, and determining whether the child generation meets predetermined conditions using a fitness function An operation unit; And a scheduler for determining when the micro grid and each electric vehicle are connected according to a power trading schedule corresponding to a chromosome vector of the child household when the child household satisfies a predetermined condition.

상기 전처리부는 상기 복수의 전기 자동차들의 수에 대응하는 길이를 갖고, 상기 경우의 수 이하의 정수 값을 벡터 성분으로 갖도록, 상기 염색체 벡터를 정의할 수 있다.The preprocessing unit may define the chromosome vector so that the preprocessor has a length corresponding to the number of the plurality of electric vehicles and has an integer value less than or equal to the number of the cases as a vector component.

상기 전처리부는 체류 시간/판매량 쌍들 각각에 관한 연결 또는 연결 해제를 나타내는 할당 벡터들을 포함하는 C-공간을 정의할 수 있다.The preprocessor may define a C-space that includes assignment vectors indicating connection or disconnection for each residence time / volume pair.

상기 염색체 벡터의 벡터 성분 각각은 상기 C-공간의 할당 벡터들 중 어느 하나에 대응하는, 전력 거래 스케줄링 장치.Each of the vector components of the chromosome vector corresponding to one of the C-space assignment vectors.

상기 유전 연산부는 상기 자식 세대의 염섹체 벡터에 기초하여, 상기 복수의 전기 자동차로부터 구매 가능한 전력량의 총합을 시간대 별로 계산하고, 미리 예측된 전력 수요와 상기 구매 가능한 전력량의 총합을 시간대 별로 비교하고, 상기 전력 수요를 만족시키는 시간대의 범위가 미리 정해진 임계치를 초과하는지에 기초하여, 상기 자식 세대가 상기 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정할 수 있다.Wherein the genetic operation unit calculates a total sum of electric power that can be purchased from the plurality of electric vehicles on a time basis based on a salt sex vector of the child household and compares the total sum of the predicted electric power demand and the purchasable electric energy amount on a time basis, And determine whether the child generation satisfies the predetermined condition based on whether a range of time zones satisfying the power demand exceeds a predetermined threshold.

상기 복수의 전기 자동차들 각각은 배터리의 SOC(state of charge) 및 주행 스케줄에 기초하여 상기 판매량을 결정할 수 있고, 상기 통신부는 전기 자동차에 연계된 사용자 단말을 통해 상기 판매 정보를 수신할 수 있다.Each of the plurality of electric vehicles can determine the sales amount based on a state of charge (SOC) and a travel schedule of the battery, and the communication unit can receive the sales information through a user terminal associated with the electric vehicle.

상기 유전 연산부는 상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 자식 세대에 상기 유전 연산을 적용함으로써, 상기 자식 세대의 다음 세대를 생성할 수 있다.The genetic operation unit may generate the next generation of the child household by applying the genetic operation to the child generation when the child generation does not satisfy a predetermined condition.

아래 실시예들에 따르면 시간 등의 제한된 조건 하에서 최적의 전력 거래 스케줄을 제공할 수 있다.According to the embodiments described below, an optimal power trading schedule can be provided under limited conditions such as time.

도 1은 일 실시예에 따른 전력 거래 시스템 모델을 나타낸 도면.
도 2는 일 실시예에 따른 태스크 세트를 나타낸 도면.
도 3은 일 실시예에 따른 염색체 벡터 및 C-공간을 나타낸 도면.
도 4는 일 실시예에 따른 전력 거래 스케줄을 나타낸 도면.
도 5는 일 실시예에 따른 전력 거래 스케줄링 장치를 나타낸 블록도.
도 6은 일 실시예에 따른 전력 거래 스케줄링 방법을 나타낸 동작 흐름도.1 illustrates a model of a power trading system according to an embodiment;
2 illustrates a set of tasks in accordance with one embodiment.
Figure 3 illustrates a chromosome vector and C-space according to one embodiment.
4 illustrates a power trading schedule according to one embodiment;
5 is a block diagram illustrating a power transaction scheduling apparatus according to an embodiment.
6 is an operational flow diagram illustrating a power transaction scheduling method according to an embodiment.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.It is to be understood that the specific structural or functional descriptions of embodiments of the present invention disclosed herein are presented for the purpose of describing embodiments only in accordance with the concepts of the present invention, May be embodied in various forms and are not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention are capable of various modifications and may take various forms, so that the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the specific disclosure forms, but includes changes, equivalents, or alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.The terms first, second, or the like may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms may be named for the purpose of distinguishing one element from another, for example without departing from the scope of the right according to the concept of the present invention, the first element being referred to as the second element, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 “~사이에”와 “바로~사이에” 또는 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Expressions that describe the relationship between components, for example, "between" and "immediately" or "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms " comprises ", or " having ", and the like, are used to specify one or more of the features, numbers, steps, operations, elements, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 일 실시예에 따른 전력 거래 시스템 모델을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a model of a power trading system according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 전력 거래 시스템 모델(100)은 전력 거래 스케줄링 장치(110), 복수의 전기 자동자들(120), 웹(130), 데이터베이스(140), 연결 제어부(150) 및 마이크로 그리드(160)를 포함한다.1, a power trading system model 100 according to an exemplary embodiment includes a power transaction scheduling apparatus 110, a plurality of electric automata 120, a web 130, a database 140, a connection control unit 150 And a microgrid 160.

실시예들은 유전 알고리즘을 이용하여 V2G(vehicle-to-grid) 서비스를 위한 전력 거래를 스케줄링하는 기법에 관한 것이다. 복수의 전기 자동차들(120)은 마이크로 그리드(160)가 설치된 시설에 도착하여 연결 제어부(150)에 연결될 수 있다. 복수의 전기 자동차들(120) 각각은 판매 정보를 전력 거래 스케줄링 장치(110)에 제공할 수 있다. 판매 정보는 사용자 단말을 통해 입력 되거나, 상황에 따라 전기 자동차에서 자동으로 생성될 수 있다. 여기서, 사용자 단말은 모바일 단말 및 포터블 디바이스 등과 같은 전기 자동차와 분리된 별개의 기기이거나, 전기 자동차에 내장된 기기일 수 있다. 판매 정보는 웹(130)을 통해 데이터베이스(140)에 저장될 수 있고, 데이터베이스(140)에 저장된 판매 정보는 전력 거래 스케줄링 장치(110)로 제공될 수 있다. 판매 정보는 해당 시설에서의 체류 시간 및 마이크로 그리드(160)를 통해 판매할 전력의 판매량을 포함할 수 있다.Embodiments relate to techniques for scheduling power transactions for vehicle-to-grid (V2G) services using genetic algorithms. The plurality of electric vehicles 120 may be connected to the connection control unit 150 when the microgrid 160 is installed. Each of the plurality of electric vehicles 120 may provide sales information to the electric power transaction scheduling device 110. [ The sales information may be input through a user terminal or automatically generated by an electric vehicle depending on the situation. Here, the user terminal may be a separate device separate from an electric vehicle such as a mobile terminal and a portable device, or may be a device embedded in an electric vehicle. The sales information may be stored in the database 140 via the web 130 and the sales information stored in the database 140 may be provided to the power transaction scheduling device 110. [ The sales information may include a residence time at the facility and a sales amount of electricity to be sold through the micro grid 160.

전력 거래 스케줄링 장치(110)는 마이크로 그리드(160) 측의 요구 전력 및 판매 정보를 고려하여 전력 거래 스케줄을 생성할 수 있다. 연결 제어부(150)는 전력 거래 스케줄에 따라 전기 자동차(120)를 마이크로 그리드(160)에 전기적으로 연결하거나, 전기 자동차(120)와 마이크로 그리드(160) 간의 전기적인 연결을 해제할 수 있다. 전기 자동차(120)와 마이크로 그리드(160) 간에 전기적인 연결이 형성될 경우, 전기 자동차(120)의 배터리에 저장된 전력이 마이크로 그리도(160)로 공급될 수 있다. 아래에서 상세히 설명되겠지만, 전력 거래 스케줄링 장치(110)는 스케줄링 윈도우를 통해 전력 거래 스케줄을 생성할 수 있다.The power trading scheduling device 110 can generate a power trading schedule in consideration of demanded power and sales information on the micro grid 160 side. The connection control unit 150 may electrically connect the electric vehicle 120 to the micro grid 160 or release the electrical connection between the electric vehicle 120 and the micro grid 160 according to the power trading schedule. When electric connection is established between the electric vehicle 120 and the micro grid 160, electric power stored in the battery of the electric vehicle 120 can be supplied to the micro-grid 160. As will be described in greater detail below, the power transaction scheduling device 110 may generate a power trading schedule via a scheduling window.

실시예들의 유전 연산을 위해, 전력 거래 스케줄은 상호 보완적인 C-공간에서 정수 값의 벡터로 인코딩될 수 있다. 여기서, C-공간은, 기능적 분석을 위한 수학적 분야에서, 실수 또는 복소수의 모든 수렴적 시퀀스를 위한 벡터 공간을 의미한다. C-공간은 태스크를 위한 모든 결합 할당 맵(combinatory allocation maps)을 규칙적으로 열거할 수 있다. 염색체 벡터에 포함된 정수 값은 C-공간에서 맵 항목의 인덱스를 나타낼 수 있다.For the genetic operation of the embodiments, the power trading schedule can be encoded as a vector of integer values in complementary C-space. Here, C-space means a vector space for all convergent sequences of real or complex numbers in the mathematical field for functional analysis. C-space can regularly enumerate all combinatory allocation maps for a task. An integer value contained in a chromosome vector can represent the index of a map item in C-space.

전기 자동차는 메인 그리드로부터 운행을 위한 에너지를 획득하므로, 전력 네트워크의 일부로서 전력 운송 시스템을 형성할 수 있다. 전기 자동차의 에너지는 가솔린 또는 디젤로부터 생성되거나, 원자력, 열 또는 그 밖의 발전소로부터 생성될 수 있다. 또한, 전기 자동차의 배터리는 재생 에너지의 생성과 소비 사이에 발생할 수 있는 시간적인 불균형을 경감시킬 수 있다. 전기 자동차는 V2G 기술을 통해 자신의 배터리에 저장된 에너지를 양방향 통신 및 양방향 에너지 전송을 통해 마이크로 그리드(160)로 다시 공급할 수 있다. V2G 기술은 마이크로 그리드(160)의 용량을 넘어서는 전력 소비를 경감시킬 수 있다. 예를 들어, 전기 자동차는 전력 소비가 적은 시간 동안 메인 그리드로부터 충전될 수 있으며, 전력 소비가 높은 시간 동안 마이크로 그리드(160)에 전력을 공급할 수 있다.The electric vehicle acquires energy for operation from the main grid, so that it can form a power transmission system as part of the power network. The energy of an electric vehicle can be generated from gasoline or diesel, or can be generated from nuclear power, heat or other power plants. In addition, a battery of an electric vehicle can alleviate a time unbalance that may occur between generation and consumption of renewable energy. The electric vehicle can re-supply the energy stored in its battery to the micro grid 160 via bi-directional communication and bi-directional energy transfer via V2G technology. V2G technology can reduce power consumption beyond the capacity of the microgrid 160. [ For example, an electric vehicle can be charged from the main grid for a period of low power consumption and can power the microgrid 160 during periods of high power consumption.

그러나, V2G는 하루하루 행해지는 예측의 불확실성이나 전력 네트워크의 잠재적인 방해에 따른 몇몇의 문제점을 가질 수 있다. 제어되지 않은 충전 및 방전은 전압의 불안정이나 다른 악의적인 상황을 야기할 수 있다. 따라서, V2G를 위해서는 전력 시스템의 안전한 동작을 위한 정교한 제어와 전략이 요구된다. V2G는 마이크로 그리드(160)의 전력 균형을 맞출 수 있어야 한다. 이를 위해, V2G는 전기 자동차들이 최적의 시간 동안 최적의 장소에 전력을 공급하도록 해야 한다.However, V2G may have some problems due to the uncertainty of the predictions being made every day or the potential interference of the power network. Uncontrolled charging and discharging can cause voltage instability or other malicious situations. Therefore, for V2G, sophisticated control and strategy for safe operation of power system is required. V2G must be able to balance the power of microgrid 160. [ To this end, the V2G should allow electric vehicles to provide the optimum location for the optimal time.

V2G 전력 거래에서, 자신의 배터리 시스템을 갖는 마이크로 그리드(160)는 구매자의 전력 구매를 제어할 수 있다. 전력 거래 스케줄링 장치(110)는 전력 흐름을 제어하기 위해 라인 주파수를 자동으로 선택함으로써 전력을 구매할 수 있고, 전기 자동차의 운행자에게 적절한 보상 계획을 수립할 수 있다. 마이크로 그리드(160)는 분산된 발전기, 저장 장치 및 미터기를 포함할 수 있고, 메인 그리드, 전기 자동차 또는 다른 재생 에너지 소스로부터 전력을 구매할 것인지 결정할 수 있다. 에너지 공급 전략은 이전 데이터 분석으로부터 예측된 에너지 수요에 기반하여 수립될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 그리드는 에너지 수요가 높은 피크 타임에는 전기 자동차로부터 전력을 구매할 수 있다. 특정한 시간 구간에 전력을 팔고자 하는 전기 자동차가 많은 경우, 마이크로 그리드는 예측된 수요에 따라 이번에는 어떤 전기 자동차로부터 전력을 구매하고, 다음에는 어느 전기 자동차로부터 전기를 구매할 것인지 결정해야 한다.In the V2G power trading, the microgrid 160 having its own battery system can control the buyer's power purchase. The power transaction scheduling device 110 can purchase power by automatically selecting the line frequency to control the power flow and establish an appropriate compensation plan for the electric vehicle operator. The microgrid 160 may include distributed generators, storage devices, and meters and may determine whether to purchase power from a main grid, electric vehicle, or other renewable energy source. Energy supply strategies can be established based on predicted energy demand from previous data analysis. For example, microgrids can buy electricity from electric vehicles at peak times with high energy demand. If there are many electric cars that want to sell electricity in a specific time period, the micro grid needs to decide whether to buy electricity from an electric car this time, and then to buy electricity from which electric car, depending on the expected demand.

최근 전기 자동차의 수가 급증하고 있다. 전기 자동차의 수가 증가함에 따라 전력 판매자 측과 전력 구매자 측의 전력 거래를 중계하는 것의 복잡성은 크게 증가할 수 있다. 이러한 상황에서, 용인 가능한 응답 시간 내에 수요와 공급 간의 미스매치를 최소화하는 것과 같이, 특정한 목표를 위한 최적의 해답을 찾는 것은 쉽지 않다. 이 문제를 해결하기 위해서, 실시예들은 V2G 전력 거래를 스케줄링하기 위한 유전 알고리즘을 제시한다. 교차, 선택, 변이 및 적합 산정과 같은 유전 연산을 적용하기 위해, V2G 거래 스케줄은 정수 벡터로 인코딩되는 것이 요구된다. 인코딩 과정은 거래 스케줄과 주어진 제약을 효율적으로 나타내기 위해 추가적인 데이터 구조를 정의할 수 있다.Recently, the number of electric cars is rapidly increasing. As the number of electric vehicles increases, the complexity of relaying power transactions between the power seller and the power buyer can be greatly increased. In this situation, it is not easy to find an optimal solution for a particular goal, such as minimizing mismatch between demand and supply within an acceptable response time. To solve this problem, the embodiments suggest a genetic algorithm for scheduling V2G power trading. In order to apply genetic operations such as intersection, selection, variation, and fitness calculation, the V2G transaction schedule is required to be encoded as an integer vector. The encoding process can define additional data structures to efficiently represent transaction schedules and given constraints.

상술된 것처럼, 마이크로 그리드(160)가 설치된 시설에 도착하면, 전기 자동차의 운행자는 자신이 해당 시설에 체류할 시간 및 해당 시설에서 판매할 전력의 양을 포함하는 판매 정보를 사용자 단말을 통해 특정할 수 있다. 사용자 단말은 판매 정보를 웹(130)과 같은 다양한 통신 네트워크를 통해 마이크로 그리드(160)의 전력 거래 스케줄링 장치(110)에게 전달할 수 있다. 전기 자동차가 마이크로 그리드(160)에 연결된 이후에도, 연결 제어부(150)에 의한 연결이 있기 전까지는, 전력의 흐름이 형성되지 않을 수 있다. 판매 정보는 미리 정해진 데이터베이스(140)의 테이블에 저장될 수 있다. 전력 거래 스케줄링 장치(110)는 한번에 미리 정해진 크기의 타임 슬롯을 실행할 수 있다. 타임 슬롯은 미리 정해진 주기에 따라 실행될 수 있다. 전력 거래 스케줄링 장치(110)는 테이블로부터의 모든 판매 정보를 검색할 수 있다.As described above, when the microgrid 160 arrives at a facility where the micro grid 160 is installed, the operator of the electric vehicle specifies sales information including the time at which the electric vehicle stays at the facility and the amount of electric power to be sold at the facility through the user terminal . The user terminal may communicate the sales information to the power trading scheduling device 110 of the microgrid 160 via various communication networks such as the web 130. [ Even after the electric vehicle is connected to the micro grid 160, a flow of electric power may not be formed until connection by the connection control unit 150 occurs. The sales information can be stored in a predetermined table of the database 140. [ The power transaction scheduling device 110 may execute a time slot of a predetermined size at a time. The time slot can be executed according to a predetermined period. The power transaction scheduling device 110 may retrieve all sales information from the table.

전력 거래 스케줄링 장치(110)는 적합한 정확도를 갖는 수요 예측 모델을 이용할 수 있다. 수요 예측에 따라, 전력 거래 스케줄링 장치(110)는 각각의 슬롯을 선택하기 위한 전기 자동차의 수를 알 수 있고, 주어진 윈도우 동안 각각의 슬롯에 관해 전력을 구매할 전기 자동차를 결정할 수 있다. 그 다음, 전력 거래 스케줄링 장치(110)는 연결 제어부(150)에 포함된 전기 자동차와 마이크로 그리드(160) 간의 스위치를 연결함으로써, 전기 자동차들이 마이크로 그리드(160)에 전력을 공급하도록 할 수 있다. 전력 거래 스케줄링 장치(110)는 해당 장소를 곧 떠나려는 전기 자동차에게 거래의 우선 순위를 부여할 수 있다. 각각의 슬롯에서, 또는 새로운 스케줄이 생성되기 직전에, 각각의 전기 자동차의 체류 시간은 감소할 수 있고, 직전 슬롯에서 전기를 판매한 전기 자동차의 판매량은 갱신될 수 있다.The power transaction scheduling device 110 may use a demand prediction model with an appropriate accuracy. According to the demand forecast, the power transaction scheduling device 110 can know the number of electric vehicles to select each slot and can determine an electric vehicle to purchase electric power for each slot during a given window. Next, the power transaction scheduling apparatus 110 may connect the switch between the electric vehicle included in the connection control unit 150 and the microgrid 160, thereby allowing the electric vehicles to supply power to the microgrid 160. The electric power transaction scheduling device 110 may give priority to the electric vehicle that is going to leave the place soon. In each slot, or just before a new schedule is created, the residence time of each electric vehicle can be reduced and the sales volume of the electric vehicle that sold electricity in the immediately preceding slot can be updated.

스케줄링 시간의 조작을 용이하게 하기 위해, 실시예들에서 타임 슬롯은 고정된 크기를 가질 수 있고, 타임 슬롯의 길이는 가격 신호의 변화 간격에 대응할 수 있다. 각각의 파라미터는 타임 슬롯의 길이로 정렬될 수 있다. 체류 시간은 슬롯의 수로 나타낼 수 있다. 따라서, 타임 슬롯은 시간 구간 또는 시간대 등을 나타낼 수 있다. 판매 전력의 양은 슬롯의 수로 나타낼 수 있다. 전력 라인에는 시간당 3KW의 전력이 흐르는 것으로 가정할 수 있다. 이 경우, 슬롯의 길이가 20분이라면, 하나의 슬롯에서 1KW의 전력이 흐를 수 있다. 또한, 2KW의 전력을 판매하고자 하는 것은, 2개의 타임 슬롯 동안 전력을 판매하는 것과 동일하다. 각각의 전기 자동차는 배터리의 SOC(state of charge) 및 운행 계획에 기초하여 판매할 전력의 양을 결정할 수 있다. 요구 전력은 슬롯의 수로 나타낼 수 있고, 주로 과거의 전력 소비 기록에 따른 단기 기반 또는 장기 기반으로 예측될 수 있다.To facilitate manipulation of the scheduling time, the time slot in embodiments may have a fixed size, and the length of the time slot may correspond to the change interval of the price signal. Each parameter can be aligned with the length of the time slot. The residence time can be expressed by the number of slots. Thus, a time slot may represent a time interval, a time zone, or the like. The amount of sales power can be expressed by the number of slots. It can be assumed that a power of 3 KW per hour flows through the power line. In this case, if the length of the slot is 20 minutes, 1 KW of power can flow in one slot. Also, selling 2KW of power is equivalent to selling power during two time slots. Each electric vehicle can determine the amount of power to sell based on the battery's state of charge (SOC) and operating plan. The demanded power can be expressed by the number of slots, and can be predicted mainly based on the short-term basis or the long-term based on the past power consumption record.

얼마나 많은 수의 전기 자동차가 방문하고, 얼마나 많은 양의 전력이 판매될지에 관한 사전 지식이 없기 때문에, 전력 거래 스케줄링 장치(110)는 하루 전체에 관한 계획을 생성하지 않을 수 있다. 전력 거래 스케줄링 장치(110)는 스케줄을 결정하는데 전기 자동차들의 평균 체류 시간을 이용할 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서는 주로 쇼핑 몰과 같은 시설의 마이크로 그리드를 대상으로 설명될 것이므로, 스케줄링 윈도우는 6개 내지 8개의 슬롯으로 정해질 수 있다. 스케줄링 윈도우를 초과하는 체류 시간 또는 판매량은 윈도우 크기에 맞게 조절될 수 있다.The power transaction scheduling device 110 may not generate a plan for the whole day because there is no prior knowledge of how many electric vehicles will be visited and how much power will be sold. The power transaction scheduling device 110 may use the average residence time of the electric vehicles to determine the schedule. For example, in the embodiments, the scheduling window may be defined as 6 to 8 slots, since it will be mainly described in a micro grid of a facility such as a shopping mall. The residence time or the amount of sales exceeding the scheduling window can be adjusted to the window size.

적절한 스케줄링 없이는, 하나의 슬롯에 불충분한 수의 전기 자동차가 할당되고, 다른 슬롯들에는 그들의 요구에 비해 많은 수의 전기 자동차들이 할당될 수 있다. 따라서, 다음 슬롯의 수요 및 전기 자동차의 체류 시간을 고려하여 전력을 구매할 전기 자동차를 선택하는 것이 중요하다. m개의 슬롯 동안 머무르고, e개의 슬롯만큼의 전력을 판매할 전기 자동차를 위해, 전력 거래 스케줄링 장치(110)는 mCe의 경우의 수를 가지고 해당 전기 자동차의 스케줄을 결정할 수 있다. 전기 자동차의 수가 증가함에 따라, 조사 공간은 폭발적으로 증가할 수 있다. 쇼핑몰의 마이크로 그리드를 위해, 수십 혹은 수백 대의 전기 자동차들이 적은 수의 타임 슬롯에 할당될 수 있다. 따라서, 최적의 해답을 위해 모든 조사 공간을 검토하는 것은 불가능에 가까울 수 있다.Without adequate scheduling, an insufficient number of electric cars may be assigned to one slot, and a greater number of electric cars may be allocated to other slots than their needs. Therefore, it is important to select an electric vehicle to purchase electricity considering the demand of the next slot and the residence time of the electric vehicle. For an electric vehicle that will remain for m slots and sell as many slots of power as possible, the power transaction scheduling device 110 may determine the schedule of the electric vehicle with the number of cases of m C e . As the number of electric vehicles increases, the irradiation space may explosively increase. For a shopping mall microgrid, tens or hundreds of electric vehicles can be assigned to a small number of time slots. Therefore, it may be impossible to review all the survey space for the best solution.

도 2는 일 실시예에 따른 태스크 세트를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a set of tasks according to one embodiment.

도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 태스크 세트(200)는 전기 자동차의 체류 시간, 전력의 판매량 및 체류 시간 동안 판매량에 따른 전력을 판매하기 위해 마이크로 그리드와 전기 자동차가 연결되는 시점의 경우의 수(Cnum)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the task set 200 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a task set 200 for selling electricity according to a residence time of an electric vehicle, a sales amount of electric power, And a number (C num ).

물리적인 세계에서의 타임 스케일이 가상 세계에 비해 매우 크다고 해도, 몇 분에 가까운 실행 시간을 참는 것은 매우 어려운 일이다. 따라서, 유전 알고리즘과 같은 차선의 방안이 수용 가능한 시간 내에서 합당한 품질의 스케줄을 생성하는데 바람직할 수 있다. 전력 거래 스케줄링 장치는 테스크 세트(200)에 기초하여 염색체 벡터를 정의하고, 실현 가능한 해답을 위해 미리 주어진 수로 구성된 초기 세대에서 시작하여, 유전적 반복은 세대를 거듭할수록 염색체의 적합도를 향상시킬 수 있다.Even if the timescale in the physical world is very large compared to the virtual world, it is very difficult to tolerate running times that are close to a few minutes. Thus, a lane approach such as a genetic algorithm may be desirable to generate reasonable quality schedules within acceptable times. The power trading scheduling device may define a chromosome vector based on the set of tasks 200 and may start with an initial generation consisting of a predetermined number for a feasible solution, .

실시예들에서, 수용 가능한 해답은 V2G 거래 스케줄에 해당한다. 각각의 세대는 선택, 교차 및 돌연변이와 같은 유전 연산의 적용을 통해 부모 세대로부터 생성된다. 아래에서 상세히 설명되겠지만, 전력 거래 스케줄링 장치는 초기 세대에 유전 연산을 적용함으로써, 초기 세대의 자식 세대를 생성하고, 적합도 함수를 이용하여 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정하고, 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 자식 세대의 염색체 벡터에 기초하여, 마이크로 그리드와 각각의 전기 자동차가 연결되는 시점에 관한 전력 거래 스케줄을 생성할 수 있다.In embodiments, the acceptable solution corresponds to a V2G trading schedule. Each generation is generated from the parent generation through the application of genetic operations such as selection, crossover and mutation. As will be described in detail below, the power transaction scheduling apparatus generates a generation of children of an initial generation by applying a genetic operation to an initial generation, determines whether the generation of children satisfies a predetermined condition using a fitness function, Based on the chromosome vector of the child generation, when the predetermined condition is satisfied, it is possible to generate a power trading schedule with respect to the time when the micro grid and each electric car are connected.

유전 연산의 적용을 위해, 각각의 거래 스케줄은 정수 벡터에 매핑되어야 하며, 특정한 문제에서 유전 알고리즘 디자인의 핵심은 인코딩 방식에 있다. 실시예들에 따른 인코딩 방식은 도 2 내지 도 4를 통해 설명된다. 아래에서는 마이크로 그리드가 설치된 시설에는 네 대의 전기 자동차들이 연결된 것으로 가정하겠으나, 아래의 설명은 그 이상 또는 그 이하의 전기 자동차들에 관해서도 적용될 수 있다. 태스크들(T0 내지 T4)은 각각 네 대의 전기 자동차들에 대응한다. 또한, 설명의 편의를 위해 네 대의 전기 자동차들의 체류 시간, 판매량은 상술된 타임 슬롯으로 표현될 수 있다. 경우의 수(Cnum)는 각각의 태스크를 할당하기 위한 경우의 수를 나타낼 수 있다. 예를 들어, T0에서 전기 자동차는 4개의 슬롯 동안 머무르고, 2개의 슬롯을 팔 수 있다. 해당 요청을 만족시키기 위해, 스케줄러는 4개의 슬롯 중에 2개의 슬롯을 선택해야 하며, 이 경우 해당 경우의 수는 6이다. 나머지 전기 자동차들에 관해서도 제1 전기 자동차에 관한 설명이 적용될 수 있다.For the application of genetic operations, each transaction schedule must be mapped to an integer vector, and in a particular problem the key to genetic algorithm design lies in the encoding scheme. The encoding scheme according to the embodiments is described with reference to Figs. In the following, four electric vehicles are assumed to be connected to the facility where the microgrid is installed, but the following description can be applied to electric cars of more or less. The tasks T0 to T4 correspond to four electric cars, respectively. For convenience of explanation, the residence time and sales volume of the four electric vehicles can be expressed by the above-mentioned timeslots. The number of cases (C num ) may represent the number of cases for allocating each task. For example, at T0, an electric car can stay in four slots and sell two slots. To satisfy the request, the scheduler has to select two of the four slots, in this case six. The description of the first electric vehicle can also be applied to the remaining electric vehicles.

도 3은 일 실시예에 따른 염색체 벡터 및 C-공간을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a chromosome vector and C-space according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 염색체 벡터(310) 및 C-공간(320)이 도시되어 있다. 설명의 편의를 위해, 염색체 벡터(310)에 따라 특정한 스케줄링 시간으로 스케줄이 완료된 것을 가정한다.Referring to FIG. 3, a chromosome vector 310 and a C-space 320 according to an embodiment are shown. For convenience of explanation, it is assumed that the schedule is completed at a specific scheduling time according to the chromosome vector 310.

만약 스케줄링 윈도우가 예컨대 6개로 고정되는 경우, 체류 시간 및 판매량의 가능한 쌍의 수가 계산될 수 있다. 이들은 1C1, 2C1, 2C2, ..., 5C6, 및 6C6이다. 도 3에 도시된 것처럼, 전력 거래 스케줄링 장치는 2차 행렬로 C-공간을 생성할 수 있다. 여기서, 3C1, 3C1, and 4C2만이 도시되어 있으나, 각각의 열에는 모든 가능한 조합들이 나열될 수 있다. 스케줄링 윈도우가 6개의 슬롯이라면 열의 최대 개수는 20개(6C3)일 수 있고, 스케줄링 윈도우가 8개의 슬롯이라면 열의 최대 개수는 70개(8C4)일 수 있다.If the scheduling window is fixed at six, for example, the number of possible pairs of residence times and sales quantities can be calculated. These are 1 C 1 , 2 C 1 , 2 C 2 , ..., 5 C 6 , and 6 C 6 . As shown in FIG. 3, the power trading scheduling apparatus can generate C-space with a second-order matrix. Here, although only 3 C 1 , 3 C 1 , and 4 C 2 are shown, all possible combinations may be listed in each column. If the scheduling window is 6 slots, the maximum number of columns may be 20 ( 6 C 3 ), and if the scheduling window is 8 slots, the maximum number of columns may be 70 ( 8 C 4 ).

염색체 벡터(310)는 경우의 수(Cnum) 이하의 정수 값을 벡터 성분으로 가질 수 있다. 예를 들어, 염색체 벡터(310)는 [4 2 2 1]의 정수 값을 갖는 것으로 가정한다. 염색체 벡터(310)에서 성분의 위치는 태스크와 순차적으로 관련될 수 있고, 염색체 벡터의 길이는 복수의 전기 자동차들의 수 및 이에 따른 태스크들의 수에 대응한다. 예를 들어, 첫 번째 성분은 T0를 위한 할당을 나타내고, T0의 Cnum는 6이므로 0에서 5의 숫자들이 해당 위치에 나타날 수 있다. 해당 숫자는 C-공간(320) 내의 인덱스이다.The chromosome vector 310 may have an integer value less than the number of cases (C num ) as a vector component. For example, it is assumed that the chromosome vector 310 has an integer value of [4 2 2 1]. The position of the component in the chromosome vector 310 may be sequentially associated with the task, and the length of the chromosome vector corresponds to the number of the plurality of electric cars and the number of tasks accordingly. For example, the first component represents an assignment for T0, and the C num of T0 is 6, so that numbers from 0 to 5 can appear at that position. The number is the index within the C-space 320.

전력 거래 스케줄링 장치는 체류 시간/판매량 쌍들 각각에 관한 연결 또는 연결 해제를 나타내는 할당 벡터들을 포함하는 C-공간(320)을 정의할 수 있다. 예를 들어, C-공간(320)의 할당 벡터들의 값들 중에 '1'은 '연결'을 의미할 수 있고, '0'은 '연결 해제'를 의미할 수 있다. 염색체 벡터(310)의 벡터 성분 각각은 C-공간(320)의 할당 벡터들 중 어느 하나에 대응할 수 있다. 예를 들어, T0의 숫자가 4이므로, C-공간의 할당 벡터는 1010이다. 해당 할당 벡터는 T0와 관련하여 마이크로 그리드의 첫 번째 슬롯 및 세 번째 슬롯에서 전력이 흐른다는 것을 의미한다. 유사하게, T1의 인덱스는 2이고, 이는 3C2의 C-공간에서 110에 매핑될 수 있다. 나머지 태스크들에 관해서도 동일한 과정이 적용될 수 있다.The power transaction scheduling device may define a C-space 320 that includes assignment vectors indicating connection or disconnection for each residence time / volume pair. For example, among the values of the allocation vectors of the C-space 320, '1' may mean 'connection', and '0' may mean 'disconnection'. Each of the vector components of the chromosome vector 310 may correspond to any of the assignment vectors of the C-space 320. For example, since the number of T0 is 4, the assignment vector of C-space is 1010. This assignment vector means that power flows in the first and third slots of the microgrid in relation to T0. Similarly, the index of T1 is 2, which can be mapped to 110 in C-space of 3 C 2 . The same procedure can be applied to the remaining tasks.

도 4는 일 실시예에 따른 전력 거래 스케줄을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a power trading schedule according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 전력 거래 스케줄(410), 복수의 전기 자동차로부터 구매 가능한 전력량의 총합(420) 및 미리 예측된 전력 수요(430)가 도시되어 있다.Referring to FIG. 4, there is shown a power trading schedule 410, an aggregate amount of power available from a plurality of electric vehicles 420, and a predicted power demand 430, according to one embodiment.

전력 거래 스케줄(410)은 도 3에서 설명된 염색체 벡터[4 2 2 1]에 기초하여 결정된 스케줄을 나타낸다. 따라서, 유효한 거래 스케줄이 정수의 염색체 벡터 및 추가적으로 정의된 C-공간에 의해 인코딩되는 것을 알 수 있다. C-공간은 유전적 반복의 시작 전에 한번에 생성될 수 있다. 실시예들에 따르면 마이크로 그리드의 전력 요구를 가능한 만족시키는 것이 유전적 반복의 목표가 될 수 있다. 보다 구체적으로, 전력 거래 스케줄링 장치는 자식 세대의 염섹체 벡터에 기초하여, 복수의 전기 자동차로부터 구매 가능한 전력량의 총합(420)을 시간대 별, 즉 타임 슬롯 별로 계산하고, 전력 수요(430)와 구매 가능한 전력량의 총합(420)을 시간대 별로 비교하고, 상기 전력 수요를 만족시키는 시간대의 범위가 미리 정해진 임계치를 초과하는지에 기초하여, 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정할 수 있다. 구매 가능한 전력량의 총합(420)의 계산, 전력 수요(430)와의 비교 및 미리 정해진 조건의 만족 여부에 관한 판단 등은 유전 알고리즘의 적합도 함수를 통해 수행될 수 있다.The power trading schedule 410 represents a schedule determined based on the chromosome vector [4 2 2 1] illustrated in FIG. Thus, it can be seen that a valid trading schedule is encoded by integer chromosome vectors and additionally defined C-space. C-space can be generated at one time before the start of the genetic repeat. According to embodiments, it may be a goal of genetic iteration to satisfy the power requirements of the microgrid as much as possible. More specifically, the power transaction scheduling device calculates the total sum 420 of the amount of electric power that can be purchased from a plurality of electric vehicles based on the salt sex vector of the child household by time slot, that is, It is possible to compare the total sum 420 of possible amounts of power over a period of time and to determine whether the generation of children meets a predetermined condition based on whether a range of time zones satisfying the power demand exceeds a predetermined threshold. The calculation of the total sum 420 of the available electricity amount, the comparison with the electric power demand 430, and the determination as to whether or not the predetermined condition is satisfied can be performed through the fitness function of the genetic algorithm.

전력 수요(430)를 [1 2 2 3 1 1]로 가정한다면, 첫 번째 슬롯의 1과 두 번째 슬롯의 2와 세 번째 슬롯의 2를 포함하는 3개의 슬롯이 만족될 수 있다. 네 대의 전기 자동차가 4번째 슬롯까지만 머물기 때문에, 5번째 및 6번째 슬롯의 수요는 충족될 수 없다. 미리 정해진 조건이 전력 수요의 60%를 만족시키는 것이라면, 자식 세대의 염색체 벡터[4 2 2 1]는 미리 정해진 조건을 만족시키므로, 자식 세대의 해당 염색체 벡터에 대응하는 전력 거래 스케줄(410)에 따라 마이크로 그리드와 각각의 전기 자동차가 연결되는 시점이 결정될 수 있다. 미리 정해진 조건이 전력 수요의 80%를 만족시키는 것이라면, 자식 세대의 염색체 벡터[4 2 2 1]는 미리 정해진 조건을 만족시키지 못하므로, 자식 세대에 유전 연산이 반복적으로 적용되어 그 다음 세대들이 생성될 수 있다.Assuming that the power demand 430 is [1 2 2 3 1 1], three slots including one in the first slot, two in the second slot and two in the third slot can be satisfied. Demand for the fifth and sixth slots can not be met because four electric cars only stay in the fourth slot. If the predetermined condition satisfies 60% of the electric power demand, the chromosome vector [4 2 2 1] of the child generation satisfies the predetermined condition, so that it can be determined according to the power trading schedule 410 corresponding to the corresponding chromosome vector of the child generation The time when the micro grid and each electric vehicle are connected can be determined. If the predetermined condition satisfies 80% of the power demand, the chromosome vector [4 2 2 1] of the child generation does not satisfy the predetermined condition, so the genetic operation is repeatedly applied to the child generation, .

전력 거래 스케줄링 장치는 새로운 슬롯이 시작될 때마다 데이터 세트를 주기적으로 갱신할 수 있다. 새로운 슬롯이 시작될 경우, 새로운 전기 자동차가 도착할 수 있고, 일부의 전기 자동차는 특정된 것보다 일찍 떠날 수 있기 때문에, 스케줄러는 다른 태스크 세트를 생성할 필요가 있다. 따라서, 바로 다음 슬롯 이후의 연결 동작은 새로운 전기 자동차의 도착 및 일부 전기 자동차의 이탈에 따라 갱신될 수 있다.The power transaction scheduling device may periodically update the data set each time a new slot is started. When a new slot is started, a new electric vehicle can arrive, and because some electric vehicles can leave earlier than specified, the scheduler needs to create another set of tasks. Therefore, the connection operation immediately after the next slot can be updated according to the arrival of the new electric car and the departure of some electric cars.

도 5는 일 실시예에 따른 전력 거래 스케줄링 장치를 나타낸 블록도이다.5 is a block diagram illustrating an apparatus for scheduling power transactions according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 전력 거래 스케줄링 장치(500)는 통신부(510), 전처리부(520), 유전 연산부(530) 및 스케줄러(540)를 포함한다.5, the apparatus 500 includes a communication unit 510, a preprocessing unit 520, a genetic operation unit 530, and a scheduler 540.

통신부(510)는 마이크로 그리드가 설치된 시설에 도착한 복수의 전기 자동차들 각각으로부터 시설에서의 체류 시간 및 마이크로 그리드를 통해 판매할 전력의 판매량을 포함하는 판매 정보를 수신한다.The communication unit 510 receives the sales information including the residence time at the facility and the sales amount of the electric power to be sold through the micro grid from each of the plurality of electric vehicles arriving at the facility where the micro grid is installed.

전처리부(520)는 체류 시간, 판매량 및 체류 시간 동안 판매량에 따른 전력을 판매하기 위해 마이크로 그리드와 전기 자동차가 연결되는 시점의 경우의 수를 포함하는 태스크 세트를 생성하고, 테스크 세트에 기초하여 염색체 벡터를 정의한다. 전처리부(520)는 복수의 전기 자동차들의 수에 대응하는 길이를 갖고, 경우의 수 이하의 정수 값을 벡터 성분으로 갖도록, 염색체 벡터를 정의할 수 있다. 또한, 전처리부(520)는 체류 시간/판매량 쌍들 각각에 관한 연결 또는 연결 해제를 나타내는 할당 벡터들을 포함하는 C-공간을 정의할 수 있다.The preprocessing unit 520 generates a task set including the number of cases at the time when the micro grid and the electric vehicle are connected so as to sell the electric power corresponding to the sales amount during the residence time, the sales amount, and the residence time, Define the vector. The preprocessing unit 520 may define a chromosome vector such that the preprocessor 520 has a length corresponding to the number of electric vehicles and has an integer value equal to or less than the number of cases as a vector component. In addition, the preprocessor 520 may define a C-space that includes assignment vectors indicating connection or disconnection for each residence time / volume pair.

유전 연산부(530)는 염색체 벡터에 기초하여 초기 세대를 결정하고, 초기 세대에 유전 연산을 적용함으로써, 초기 세대의 자식 세대를 생성하고, 적합도 함수를 이용하여 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정한다. 유전 연산부(530)는 자식 세대의 염섹체 벡터에 기초하여, 복수의 전기 자동차로부터 구매 가능한 전력량의 총합을 시간대 별로 계산하고, 미리 예측된 전력 수요와 구매 가능한 전력량의 총합을 시간대 별로 비교하고, 전력 수요를 만족시키는 시간대의 범위가 미리 정해진 임계치를 초과하는지에 기초하여, 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정할 수 있다. 또한, 유전 연산부(530)는 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하지 않는 경우, 자식 세대에 유전 연산을 적용함으로써, 자식 세대의 다음 세대를 생성할 수 있다.The genetic operation unit 530 determines an initial generation based on a chromosome vector, generates an initial generation of children by applying a genetic operation to the initial generation, and determines whether the generation satisfies a predetermined condition using the fitness function do. The genetic operation unit 530 calculates the total sum of the amounts of electric power that can be purchased from the plurality of electric vehicles on a time basis based on the salt sex vector of the child household, compares the total sum of the predicted electric power demand and the available electric energy amount by time, Based on whether the range of time zones satisfying the demand exceeds a predetermined threshold, it can be determined whether the child household satisfies a predetermined condition. Further, the genetic operation unit 530 can generate the next generation of the child generation by applying the genetic operation to the child generation when the generation of the child does not satisfy the predetermined condition.

스케줄러(540)는 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 자식 세대의 염색체 벡터에 대응하는 전력 거래 스케줄에 따라 마이크로 그리드와 각각의 전기 자동차가 연결되는 시점을 결정한다.The scheduler 540 determines when the microgrid and each electric vehicle are connected according to the power trading schedule corresponding to the chromosome vector of the child generation when the child generation meets a predetermined condition.

통신부(510), 전처리부(520), 유전 연산부(530) 및 스케줄러(540)는 적어도 하나의 하드웨어 모듈 또는 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 본 명세서에서의 모듈은 본 명세서에서 설명되는 각 명칭에 따른 기능과 동작을 수행할 수 있는 하드웨어를 의미할 수도 있고, 특정 기능과 동작을 수행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드를 의미할 수도 있고, 또는 특정 기능과 동작을 수행시킬 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드가 탑재된 전자적 기록 매체, 예를 들어 프로세서 또는 마이크로 프로세서를 의미할 수 있다. 다시 말해, 모듈이란 본 발명의 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및/또는 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적 및/또는 구조적 결합을 의미할 수 있다. 그 밖에, 전력 거래 스케줄링 장치(500)에 관해서는 도 1 내지 도 4를 통해 설명된 내용이 적용될 수 있으므로, 보다 구체적인 설명은 생략한다.The communication unit 510, the preprocessing unit 520, the genetic operation unit 530, and the scheduler 540 may be implemented by at least one hardware module or at least one software module. The modules in this specification may mean hardware capable of performing functions and operations according to the respective names described in this specification, may denote computer program codes capable of performing specific functions and operations, For example, a processor or a microprocessor with computer program code capable of performing the functions and operations described herein. In other words, a module may mean a functional and / or structural combination of hardware for carrying out the technical idea of the present invention and / or software for driving the hardware. In addition, the contents of the power transaction scheduling apparatus 500 described with reference to FIG. 1 through FIG. 4 may be applied, so that a more detailed description will be omitted.

도 6은 일 실시예에 따른 전력 거래 스케줄링 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a power transaction scheduling method according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 단계(610)에서, 전력 거래 스케줄링 장치는 마이크로 그리드가 설치된 시설에 도착한 복수의 전기 자동차들 각각으로부터 상기 시설에서의 체류 시간 및 상기 마이크로 그리드를 통해 판매할 전력의 판매량을 포함하는 판매 정보를 수신한다.Referring to FIG. 6, in step 610, the power transaction scheduling apparatus includes a residence time at the facility and a sales amount of power to be sold through the micro grid from each of a plurality of electric vehicles arriving at a facility where the micro grid is installed And the like.

단계(620)에서, 전력 거래 스케줄링 장치는 상기 체류 시간, 상기 판매량 및 상기 체류 시간 동안 상기 판매량에 따른 전력을 판매하기 위해 상기 마이크로 그리드와 전기 자동차가 연결되는 시점의 경우의 수를 포함하는 태스크 세트를 생성한다. 단계(630)에서, 전력 거래 스케줄링 장치는 상기 테스크 세트에 기초하여 염색체 벡터를 정의한다. 단계(640)에서, 전력 거래 스케줄링 장치는 상기 염색체 벡터에 기초하여 초기 세대를 결정한다.In step 620, the power trading scheduling device determines whether or not the task set includes a number of cases when the microgrid and the electric vehicle are connected to sell the electric power corresponding to the sales amount during the residence time, the sales amount, . In step 630, the power trading scheduling device defines a chromosome vector based on the set of tasks. In step 640, the power trading scheduling device determines an initial generation based on the chromosome vector.

단계(650)에서, 전력 거래 스케줄링 장치는 상기 초기 세대에 유전 연산을 적용함으로써, 상기 초기 세대의 자식 세대를 생성한다. 단계(660)에서, 전력 거래 스케줄링 장치는 적합도 함수를 이용하여 상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정한다. 단계(670)에서, 전력 거래 스케줄링 장치는 상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 상기 자식 세대의 염색체 벡터에 대응하는 전력 거래 스케줄에 따라 상기 마이크로 그리드와 각각의 전기 자동차가 연결되는 시점을 결정한다. 그 밖에, 전력 거래 스케줄링 방법에 관해서는 도 1 내지 도 5를 통해 설명된 내용이 적용될 수 있으므로, 보다 구체적인 설명은 생략한다.At step 650, the power trading scheduling device generates the initial generation of child generations by applying a genetic operation to the initial generation. In step 660, the power trading scheduling device uses a fitness function to determine if the child generation meets a predetermined condition. In step 670, when the child generation meets a predetermined condition, the power transaction scheduling apparatus calculates a time point at which the electric grid is connected to the micro grid according to the power transaction schedule corresponding to the chromosome vector of the child generation . In addition, the contents of the power transaction scheduling method described with reference to FIGS. 1 to 5 may be applied, and therefore, a detailed description thereof will be omitted.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(Field Programmable Gate Array), PLU(Programmable Logic Unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented as a computer-readable recording medium, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA) , A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 또는 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. Software and / or data may be stored on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, or computer storage medium, or any other form of storage, May be permanently or temporarily embodyed on the device. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (15)

마이크로 그리드가 설치된 시설에 도착한 복수의 전기 자동차들 각각으로부터 상기 시설에서의 체류 시간 및 상기 마이크로 그리드를 통해 판매할 전력의 판매량을 포함하는 판매 정보를 수신하는 단계;
상기 복수의 전기 자동차들에 대응하는 복수의 태스크들을 포함하는 태스크 세트를 생성하는 단계-상기 복수의 태스크들 각각은 상기 복수의 전기 자동차들 각각의 체류 시간, 판매량 및 상기 체류 시간 동안 상기 판매량에 따른 전력을 판매하기 위해 상기 마이크로 그리드에 연결되는 시점의 경우의 수를 포함함-;
상기 태스크 세트에 기초하여, 상기 복수의 전기 자동차들에 대응하는 복수의 벡터 성분들을 포함하는 염색체 벡터를 정의하는 단계-상기 복수의 벡터 성분들 각각은 대응하는 전기 자동차가 상기 마이크로 그리드에 연결되는 시점의 경우의 수 미만의 정수 값을 가짐-;
미리 정해진 스케줄링 윈도우의 사이즈에 대응하는 체류 시간/판매량 쌍들 각각에 관하여, 가능한 모든 경우의 할당 벡터들을 포함하는 C-공간을 정의하는 단계-상기 할당 벡터들은 상기 스케줄링 윈도우에 포함된 복수의 슬롯들 각각에 대응하여 연결 스케줄을 나타내는 제1 심볼 및 연결 해제 스케줄을 나타내는 제2 심볼을 포함하고, 상기 염색체 벡터의 벡터 성분 각각은 대응하는 체류 시간/판매량 쌍에 관련된 할당 벡터들 중 어느 하나를 지시함-;
상기 염색체 벡터에 기초하여 초기 세대를 결정하는 단계;
상기 초기 세대에 유전 연산을 적용함으로써, 상기 초기 세대의 자식 세대를 생성하는 단계;
적합도 함수를 이용하여 상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정하는 단계; 및
상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 상기 자식 세대의 염색체 벡터에 대응하는 전력 거래 스케줄에 따라 상기 마이크로 그리드와 각각의 전기 자동차가 연결되는 시점을 결정하는 단계
를 포함하고,
상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정하는 단계는
상기 복수의 슬롯들에 관하여, 상기 C-공간을 참조하여 상기 자식 세대의 염색체 벡터에 대응하는 거래 스케줄 테이블을 구성하는 단계;
상기 거래 스케줄 테이블에 기초하여, 상기 복수의 전기 자동차로부터 구매 가능한 전력량의 총합을 상기 복수의 슬롯들 별로 계산하는 단계;
미리 예측된 전력 수요와 상기 계산된 구매 가능한 전력량의 총합을 상기 복수의 슬롯들 별로 비교하는 단계;
상기 미리 예측된 전력 수요를 만족시키는 슬롯의 수가 미리 정해진 임계치를 초과하는지에 기초하여, 상기 자식 세대가 상기 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정하는 단계
를 포함하는, 전력 거래 스케줄링 방법.Receiving sales information including a residence time at the facility and a sales amount of electric power to be sold through the micro grid from each of a plurality of electric cars arriving at a facility where the micro grid is installed;
Generating a set of tasks including a plurality of tasks corresponding to the plurality of electric vehicles, each of the plurality of tasks including at least one of a residence time, a sales amount of each of the plurality of electric cars, A number of times at the time of being connected to the micro-grid to sell power;
Defining a chromosome vector comprising a plurality of vector components corresponding to the plurality of electric cars based on the set of tasks, each of the plurality of vector components having a time point at which a corresponding electric vehicle is connected to the microgrid ≪ RTI ID = 0.0 > - < / RTI >
Defining, for each of the residence time / volume pairs corresponding to a predetermined size of the scheduling window, a C-space comprising all possible assignment vectors, the assignment vectors comprising a plurality of slots each included in the scheduling window Wherein each vector component of the chromosome vector indicates any one of assignment vectors associated with a corresponding residence time / volume pair, wherein the first symbol indicates a connection schedule corresponding to the first residence time / ;
Determining an initial generation based on the chromosome vector;
Generating a child generation of the initial generation by applying a genetic operation to the initial generation;
Determining whether the child generation meets a predetermined condition using a fitness function; And
Determining when the micro grid and each electric vehicle are connected according to a power trading schedule corresponding to a chromosome vector of the child household when the child household satisfies a predetermined condition,
Lt; / RTI >
Wherein the step of determining whether the child generation meets a predetermined condition
Constructing a transaction schedule table corresponding to the chromosome vector of the child generation with reference to the C-space with respect to the plurality of slots;
Calculating a total sum of electric power purchasable from the plurality of electric vehicles on the basis of the plurality of slots based on the transaction schedule table;
Comparing the sum of the predicted power demand and the calculated available amount of power for each of the plurality of slots;
Determining whether the child generation satisfies the predetermined condition based on whether the number of slots satisfying the predicted power demand exceeds a predetermined threshold
The power transaction scheduling method comprising: 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 전기 자동차들 각각은 배터리의 SOC(state of charge) 및 주행 스케줄에 기초하여 상기 판매량을 결정하고,
상기 판매 정보는 전기 자동차에 연계된 사용자 단말을 통해 수신되는, 전력 거래 스케줄링 방법.The method according to claim 1,
Each of the plurality of electric vehicles determines the sales amount based on a state of charge (SOC) and a travel schedule of the battery,
Wherein the sales information is received via a user terminal associated with an electric vehicle. 제1항에 있어서,
상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 자식 세대에 상기 유전 연산을 적용함으로써, 상기 자식 세대의 다음 세대를 생성하는 단계를 더 포함하는, 전력 거래 스케줄링 방법.The method according to claim 1,
Further comprising generating the next generation of child generations by applying the genetic operation to the child generations if the child generations do not satisfy a predetermined condition. 하드웨어와 결합되어 제1항, 제6항 및 제7항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.A computer program stored on a medium for executing the method of any one of claims 1, 6, and 7 in combination with hardware. 마이크로 그리드가 설치된 시설에 도착한 복수의 전기 자동차들 각각으로부터 상기 시설에서의 체류 시간 및 상기 마이크로 그리드를 통해 판매할 전력의 판매량을 포함하는 판매 정보를 수신하는 통신부;
상기 복수의 전기 자동차들에 대응하는 복수의 태스크들을 포함하는 태스크 세트를 생성하고-상기 복수의 태스크들 각각은 상기 복수의 전기 자동차들 각각의 체류 시간, 판매량 및 상기 체류 시간 동안 상기 판매량에 따른 전력을 판매하기 위해 상기 마이크로 그리드에 연결되는 시점의 경우의 수를 포함함-, 상기 태스크 세트에 기초하여, 상기 복수의 전기 자동차들에 대응하는 복수의 벡터 성분들을 포함하는 염색체 벡터를 정의하고-상기 복수의 벡터 성분들 각각은 대응하는 전기 자동차가 상기 마이크로 그리드에 연결되는 시점의 경우의 수 미만의 정수 값을 가짐-, 미리 정해진 스케줄링 윈도우의 사이즈에 대응하는 체류 시간/판매량 쌍들 각각에 관하여, 가능한 모든 경우의 할당 벡터들을 포함하는 C-공간을 정의하는-상기 할당 벡터들은 상기 스케줄링 윈도우에 포함된 복수의 슬롯들 각각에 대응하여 연결 스케줄을 나타내는 제1 심볼 및 연결 해제 스케줄을 나타내는 제2 심볼을 포함하고, 상기 염색체 벡터의 벡터 성분 각각은 대응하는 체류 시간/판매량 쌍에 관련된 할당 벡터들 중 어느 하나를 지시함- 전처리부;
상기 염색체 벡터에 기초하여 초기 세대를 결정하고, 상기 초기 세대에 유전 연산을 적용함으로써, 상기 초기 세대의 자식 세대를 생성하고, 적합도 함수를 이용하여 상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정하는 유전 연산부; 및
상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하는 경우, 상기 자식 세대의 염색체 벡터에 대응하는 전력 거래 스케줄에 따라 상기 마이크로 그리드와 각각의 전기 자동차가 연결되는 시점을 결정하는 스케줄러
를 포함하고,
상기 유전 연산부는
상기 복수의 슬롯들에 관하여, 상기 C-공간을 참조하여 상기 자식 세대의 염색체 벡터에 대응하는 거래 스케줄 테이블을 구성하고, 상기 거래 스케줄 테이블에 기초하여, 상기 복수의 전기 자동차로부터 구매 가능한 전력량의 총합을 상기 복수의 슬롯들 별로 계산하고, 미리 예측된 전력 수요와 상기 계산된 구매 가능한 전력량의 총합을 상기 복수의 슬롯들 별로 비교하고, 상기 미리 예측된 전력 수요를 만족시키는 슬롯의 수가 미리 정해진 임계치를 초과하는지에 기초하여, 상기 자식 세대가 상기 미리 정해진 조건을 만족하는지 결정하는,
전력 거래 스케줄링 장치.A communication unit for receiving sales information including a residence time at the facility and a sales amount of electric power to be sold through the micro grid from each of a plurality of electric vehicles arriving at a facility where the micro grid is installed;
The method comprising: generating a set of tasks including a plurality of tasks corresponding to the plurality of electric vehicles, each of the plurality of tasks including power, Wherein the computer-readable medium includes a plurality of vector components corresponding to the plurality of electric vehicles based on the set of tasks, Each of the plurality of vector components has an integer value less than a number of times at the time when the corresponding electric vehicle is connected to the microgrid, - with respect to each of the residence time / sales quantity pairs corresponding to the size of the predetermined scheduling window, Defining the C-space containing all case assignment vectors, A first symbol indicating a connection schedule and a second symbol indicating a connection release schedule corresponding to each of a plurality of slots included in the scheduling window and each vector component of the chromosome vector is associated with a corresponding residence time / Indicating one of the assignment vectors; - a preprocessing unit;
Determining an initial generation based on the chromosome vector, applying a genetic operation to the initial generation, generating a child generation of the initial generation, and determining whether the child generation meets predetermined conditions using a fitness function An operation unit; And
A scheduler that determines when the microgrid and each electric vehicle are connected according to a power trading schedule corresponding to a chromosome vector of the child household when the child household satisfies a predetermined condition,
Lt; / RTI >
The dielectric calculation unit
Constructing a transaction schedule table corresponding to the chromosome vector of the child household with reference to the C-space with respect to the plurality of slots, and based on the transaction schedule table, calculating a sum of the amounts of electric power that can be purchased from the plurality of electric vehicles Calculating a total sum of the predicted power demand and the calculated purchasable power amount for each of the plurality of slots, and determining whether the number of slots satisfying the predicted power demand is equal to or greater than a predetermined threshold value Based on whether the child generation satisfies the predetermined condition,
Power trading scheduling device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제9항에 있어서,
상기 복수의 전기 자동차들 각각은 배터리의 SOC(state of charge) 및 주행 스케줄에 기초하여 상기 판매량을 결정하고,
상기 통신부는 전기 자동차에 연계된 사용자 단말을 통해 상기 판매 정보를 수신하는, 전력 거래 스케줄링 장치.10. The method of claim 9,
Each of the plurality of electric vehicles determines the sales amount based on a state of charge (SOC) and a travel schedule of the battery,
Wherein the communication unit receives the sales information through a user terminal associated with the electric vehicle. 제9항에 있어서,
상기 유전 연산부는
상기 자식 세대가 미리 정해진 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 자식 세대에 상기 유전 연산을 적용함으로써, 상기 자식 세대의 다음 세대를 생성하는, 전력 거래 스케줄링 장치.10. The method of claim 9,
The dielectric calculation unit
And generates the next generation of the child household by applying the genetic operation to the child generation when the child generation does not satisfy a predetermined condition.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102553039B1 (en) 2021-05-14 2023-07-06 서울과학기술대학교 산학협력단 Centralized Power Flow Control and Operation Method of EV-connected DC Microgrid for Multi Objective Optimization

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