KR20240079228A - 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리시스템 및 관리방법 - Google Patents
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Abstract
지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리시스템 및 관리방법이 개시된다. 본 발명에 따른 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법은, (a) 전력 운영 플랫폼 서버가 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 기상데이타 및 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 수요량 데이타를 수집하여, 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 사용량 데이타를 전처리하는 단계; (b) 전력 운영 플랫폼 서버가 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 지역별 전력 사용량 데이타를 기초로 당일 기상현상 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량을 예측하여 해당지역의 프로슈머들에게 제공하는 단계; (c) 프로슈머 서버가 해당지역의 실제 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량 정보와 해당지역에서 잉여 생산되어 저장된 신재생에너지에 관한 정보를 전력 운영 플랫폼 서버에 제공하는 단계; 및 (d) 해당지역에서 실제 지역별 전력 수요량이 실제 지역별 신재생에너지 발전량을 초과하는 경우에, 전력 운영 플랫폼 서버가 프로슈머들 중 전력을 구매하고자 하는 제1 프로슈머와 전력을 판매하고자 하는 제2 프로슈머간의 거래를 체결시키는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리시스템 및 관리방법에 관한 것이다.
신재생에너지는 화력이나 화석연료를 사용하지 않고, 탄소 배출이 없다는 장점이 있지만, 비가 오거나 바람이 불지 않는 등 날씨의 영향이 절대적이라는 치명적인 단점이 있다.
이러한 단점을 보완하기 위해 개발된 것이 가상 발전소(VPP: Virtual Power Plant)이다. 가상 발전소는 소규모 분산전원을 클라우드 기반 소프트웨어로 모아 지역적 제한없이 마치 하나의 발전소처럼 운전하고 제어할 수 있는 발전소로서, 물리적으로 눈에 보이는 발전소는 아니지만 실제 발전소처럼 전기를 공급하는 효과를 갖는다. 가상 발전소의 일예로는 태양광발전소, 풍력발전소 등을 들 수 있다.
신재생에너지로 발전한 전기를 여러 가정, 산업시설 내 에너지 저장시스템(Energy Storage System, ESS)에 저장하고, 각 ESS를 인터넷으로 연결해 하나의 발전소처럼 관리할 수 있다 즉, 가상 발전시스템의 경우 에너지 거래시 잉여에너지를 생산한 생산자와 부족한 에너지 수요자가 전력 거래소에 의존하지 않고 필요에 따라 직접 거래할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 전력수요는 지역별 기상변화에 따라 많은 영향을 받는다. 여름철 냉방과 겨울철 난방에 사용되는 냉난방기기의 보급이 늘어나면서 여름과 겨울의 전력 수요량이 급증하게 되었다. 따라서, 다양한 분산 에너지원을 효율적으로 관리하기 위해 지역별 기상변화에 따른 전력 수요를 구분하여 전력 수요를 예측해야 할 필요성이 대두되었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 신재생 에너지 발전량 및 전력 수요량을 예측함에 있어서 지역별 특성에 따른 기상현상을 고려한 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리시스템 및 관리방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 전력 운영 플랫폼 서버가 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 기상데이타 및 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 수요량 데이타를 수집하여, 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 상기 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 상기 지역별 전력 사용량 데이타를 전처리하는 단계; (b) 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 상기 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 상기 지역별 전력 사용량 데이타를 기초로 당일 기상현상 및 시간대별로 상기 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량을 예측하여 해당지역의 상기 프로슈머들에게 제공하는 단계; (c) 프로슈머 서버가 해당지역의 실제 상기 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량 정보와 해당지역에서 잉여 생산되어 저장된 신재생에너지에 관한 정보를 상기 전력 운영 플랫폼 서버에 제공하는 단계; 및 (d) 해당지역에서 실제 상기 지역별 전력 수요량이 실제 상기 지역별 신재생에너지 발전량을 초과하는 경우에, 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 상기 프로슈머들 중 전력을 구매하고자 하는 제1 프로슈머와 전력을 판매하고자 하는 제2 프로슈머간의 거래를 체결시키는 단계를 포함하는 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법이 제공될 수 있다.
상기 (d)단계는, 상기 제1 프로슈머가 상기 프로슈머 서버를 통해 전력구매 요청을 하는 단계; 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 상기 제1 프로슈머에게 상기 제2 프로슈머의 판매 가능한 전력량 정보 및 전력 단가정보를 포함하는 전력 거래정보를 제공하는 단계; 상기 제1 프로슈머가 상기 전력 거래정보를 확인한 후 거래체결을 요청하면 상기 전력 운영 플랫폼 서버는 상기 제1 프로슈머와 제2 프로슈머 사이의 거래를 체결시키는 단계; 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 상기 제1 프로슈머와 상기 제2 프로슈머에게 전력 거래 사실을 전송하는 단계; 및 전력 거래가 완료된 경우에, 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 상기 제2 프로슈머에게 비용을 지급하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (a)단계는, 상기 프로슈머 서버가 과거의 날짜 및 시간대별로 상기 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 상기 지역별 전력 수요량 데이타를 상기 전력 운영 플랫폼 서버에 제공하는 단계; 및 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 상기 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 상기 지역별 전력 사용량 데이타를 상기 프로슈머 서버를 통해 해당지역의 상기 프로슈머들에게 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (b)단계는, 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 상기 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량을 예측하기 위한 알고리즘을 선정하는 단계; 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 상기 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 상기 지역별 전력 사용량 데이타를 기초로 선정된 상기 알고리즘을 이용하여 당일 기상현상 및 시간대별로 해당지역의 상기 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량을 예측하는 단계; 및 해당지역의 예측된 상기 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량과 해당지역의 실제 상기 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량의 차이가 설정값을 초과하는 경우에, 상기 전력 운영 플랫폼 서버는 상기 차이를 상기 알고리즘에 반영하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (b)단계는, 해당지역의 기상현상 및 시간대별로 상기 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 상기 지역별 전력 사용량 데이타를 예측한 후, 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 해당지역의 상기 프로슈머들에게 제공할 수 있다.
상기 지역별 전력 사용량 데이타는, 지역별 주택용 총전력 사용량, 지역별 각 주택의 전력 사용량 및 주소, 지역별 농업용 총전력 사용량 및 주소, 지역별 산업용 총전력 사용량 및 주소, 지역별 휴양시설 총전력 사용량 및 주소, 지역별 가구수, 지역별 농가수, 지역별 기업체수, 휴양시설수를 포함할 수 있다.
상기 기상데이타는, 상기 전력 운영 플랫폼 서버와 연결된 기상청 서버로부터 제공되는 기상현상과 지역별로 별개로 설치된 풍향 및 풍속센서와 일사센서와 강우센서를 구비한 지역별 기상 서버로부터 제공받는 기상현상을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 지역별 기후 특징을 고려한 과거의 지역별 기상데이타에서 추출된 기상현상의 유형별로 지역별 신재생에너지 발전량 테이타와 지역별 전력 사용량 데이타를 분류하고 이를 기초로 당일 기상데이타에 따른 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량을 예측함으로써, 보다 정확한 신재생에너지 발전량 및 전력 수요량을 도출할 수 있어 전력 생산 내지 공급오차를 사전에 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예는 에너지 프로슈머로 참여가 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리시스템을 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리시스템(100)은 전력 운영 플랫폼 서버(110)와, 프로슈머 서버(120)와, 기상청 서버(140)와, 지역별 기상 서버(150)를 포함한다.
프로슈머는 에너지를 소비함과 동시에 신재생에너지 발전설비 및 에너지 저장시스템(Energy Storage System, ESS)를 보유하여 에너지 생산자의 역할도 수행한다. 신재생에너지 발전설비는 태양광 발전설비, 풍력 발전설비 등을 포함할 수 있다. 태양광 발전설비는 주택, 농업용 시설물, 산업용 시설물, 휴양시설 등에 설치된 태양광 패널 등을 포함할 수 있다. 그리고 에너지 저장시스템(ESS)은 배터리, 블루 배터리 등을 포함할 수 있다.
전력 운영 플랫폼 서버(110)는 프로슈머 서버(120)로부터 제공된 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 사용량 데이타를 저장하여 공유하고, 전력을 판매 및 전력을 구매하고자 하는 프로슈머들 사이의 전력거래 서비스를 제공할 수 있다.
또한 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 기상데이타 및 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 수요량 데이타를 수집하여 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 사용량 데이타를 전처리한다. 여기서 기상현상의 유형은 맑음, 흐림, 기온, 일사량, 강우량, 표면 일사량, 운량, 풍향, 풍속 등을 포함한다. 지역별 신재생에너지 발전량 데이타는 기상현상에 따른 발전량의 변동성을 포함하고, 지역별 전력 사용량 데이타는 기상현상에 따른 전력수요 패턴을 포함할 수 있다.
전력 운영 플랫폼 서버(110)는 기상청 서버(140)와 연결되어 날짜 및 시간대별로 제공되는 기상현상과, 지역별로 설치된 풍향 및 풍속센서와 일사센서와 강우센서를 구비한 지역별 기상 서버(150)로부터 날짜 및 시간대별로 제공받는 기상현상을 수집할 수 있다. 이처럼, 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 기상청 서버(140)에서 제공되는 기상데이타와 지역별 기상 서버(150)로부터 제공되는 기상데이타를 수집한다. 지역별 기상서버는 풍향 및 풍속센서와 일사센서와 강우센서 등의 센서들을 구비한다. 상기한 센서들은 태양광 발전설비를 구비한 주택, 농업용 시설물, 산업용 시설물, 휴양시설 등에 설치될 수 있으며, 또한 풍력 발전설비를 구비한 지역에 설치될 수 있다.
지역별 기상서버는 센서들에서 측정된 풍향, 풍속, 일사량, 강우량 등을 포함한 기상현상을 제공한다. 이는 각 지역은 지형적, 지리적 특성 등에 의해 기상청 서버(140)에서 제공되는 기상현상과 차이가 있을 수 있으므로, 각 지역의 지형적, 지리적 특성 등을 반영하기 위함이다. 예를들어 기상청 서버(140)로부터 제공되는 지역별 기온이 대체로 일치하더라도, 각 지역의 풍향, 풍속 등은 지형적, 지리적 특성에 의해 기상청 서버(140)에서 제공되는 풍향, 풍속 등과 차이가 있을 수 있으므로, 지역특성에 맞는 상호 보완된 기상데이타를 얻기 위함이다.
전력 운영 플랫폼 서버(110)가 수집하는 데이타는 예측하고자 하는 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량과 관련된 과거의 데이타이다. 즉 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 과거의 날짜 및 시간대별(주간 및 야간 포함) 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 사용량 데이타를 수집할 수 있다.
전력 운영 플랫폼 서버(110)는 프로슈머 서버(120)로부터 상기한 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 사용량 데이타를 수집할 수 있다. 즉, 프로슈머 서버(120)는 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 수요량 데이타를 전력 운영 플랫폼 서버(110)에 제공한다.
또한 날짜 및 시간대별로 제공되는 지역별 전력 사용량 데이타는 지역별 주택용 총전력 사용량, 지역별 각 주택의 전력 사용량 및 주소, 지역별 농업용 총전력 사용량 및 주소, 지역별 산업용 총전력 사용량 및 주소, 지역별 휴양시설 총전력 사용량 및 주소, 지역별 가구수, 지역별 농가수, 지역별 기업체수, 휴양시설수 등을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 수집된 과거의 지역별 기상데이타 및 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 수요량 데이타를 전처리 과정을 통해 예측에 사용하기 위한 적합한 형태로 처리한다. 즉, 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 과거의 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 과거의 지역별 전력 사용량 데이타를 전처리한다.
한편, 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 프로슈머 서버(120)로부터 과거의 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 수요량 데이타를 제공받을 수 있으며, 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 과거의 기상현상의 유형 및 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 지역별 전력 사용량 데이타를 프로슈머 서버(120)를 통해 해당지역의 프로슈머들에게 제공할 수 있다.
또한 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 과거의 기상현상의 유형 및 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 과거의 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 지역별 전력 사용량 데이타를 기초로 당일 기상현상 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량을 예측하여 해당지역의 프로슈머들에게 제공한다.
즉, 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 기상현상 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량을 예측하기 위한 알고리즘을 선정하고, 과거의 기상현상의 유형 및 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 지역별 기상데이타 및 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 수요량 데이타를 기초로 선정된 알고리즘을 이용하여 당일 기상현상 및 시간대별로 해당지역의 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량을 예측한다.
그리고 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 해당지역의 예측된 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량을 해당지역의 프로슈머들에게 제공한다. 한편, 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 해당지역의 예측된 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량과 실제 해당 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량의 차이가 발생하고 그 차이가 설정값을 초과하는 경우에 그 차이를 알고리즘에 새로이 반영한다. 당일 실제 해당지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량은 프로슈머 서버(120)로부터 제공받는다.
전력 운영 플랫폼 서버(110)는 내부적으로 머신러닝 알고리즘이 탑재되며, 머신러닝 모델링을 위해 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 기상데이타 및 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 사용량 데이타를 수집하여 전처리 가공한다. 즉 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 데이터 형식을 일치시키고, 누락값을 완성시키거나 제거하며, 수집된 데이터 중 그 값이 현저하게 크거나 적은 값에 해당되는 아웃라이어를 제거하는 데이터 전처리를 수행한다. 또한 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 데이터 수집과정에서 누락된 값의 완성이 불가능한 경우에 제거할 수도 있다.
그리고, 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 데이타 전처리 과정이 완료되면, Epoch 설정, 학습 데이타 범위 설정, 테스트 데이타 설정, 예측기간 설정 등 머신러닝 알고리즘의 학습을 위한 모델링 환경을 설정한다.
상기 Epoch는 학습 횟수로, Epoch 설정은 단순히 횟수를 정해주는 것이다. 상기 학습데이타는 날짜와 기상현상인 맑음, 흐림, 기온, 일사량, 강우량, 표면 일사량, 운량, 풍향, 풍속 등의 기상데이타로 학습 데이타 범위 설정은 기상청 서버(140) 및 지역별 기상 서버(150)에서 제공하는 기상데이타를 예측기간에 맞게 설정한다. 테스트 데이타는 학습으로 만들어진 모델에 기상데이타를 적용한 지역별 신재생에너지 발전량 예측 데이타 및 지역별 전력 수용량 예측 데이타이다. 상기 예측기간은 시간(hour) 단위를 기준으로 한다.
전력 운영 플랫폼 서버(110)는 상기 모델링 환경설정이 완료되면, 전처리된 데이터를 기초로 설정된 환경에서 LSTM(Long Short Term Memory), 회기분석, SVM(Support Vector Machine) 등의 머신러닝 알고리즘을 수행하여 기상현상에 따른 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 지역별 전력 수용량 데이타를 예측한다.
그리고 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 예측한 기상현상 및 시간대별에 따른 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 지역별 전력 수용량 데이타를 프로슈머 서버(120)를 통해 프로슈머들에게 보고서 형태로 제공할 수 있다.
프로슈머 서버(120)는 프로슈머들이 소지한 프로슈머 단말기(130)와 연결된다. 그리고 프로슈머 서버(120)는 전술한 바와 같이 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 사용량 데이타를 전력 운영 플랫폼 서버(110)에 제공한다.
프로슈머 서버(120)는 전력 운영 플랫폼 서버(110)로부터 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 지역별 전력 사용량 데이타를 제공받아 이를 해당지역의 프로슈머들에게 제공할 수 있다.
프로슈머 서버(120)는 당일 기상현상 및 시간대별로 해당지역의 실제 해당지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량 정보를 전력 운영 플랫폼 서버(110)에 제공하고, 또한 해당지역에서 잉여 생산되어 저장된 신재생에너지에 관한 정보를 전력 운영 플랫폼 서버(110)에 제공할 수 있다.
한편, 해당지역에서 실제 지역별 전력 수요량이 실제 지역별 신재생에너지 발전량을 초과하는 경우에 전력 운영 플랫폼 서버(110)가 프로슈머들 중 전력을 구매하고자 하는 제1 프로슈머와 전력을 판매하고자 하는 제2 프로슈머간의 거래를 체결시킬 수 있다.
전력을 구매하고자 하는 제1 프로슈머는 프로슈머 단말기(130)를 통해 프로슈머 서버(120)에 접속하여 필요한 신재생에너지를 매수하거나, 전력을 판매하고자 하는 제2 프로슈머는 프로슈머 단말기(130)를 통해 프로슈머 서버(120)에 접속하여 잉여 생산되고 저장된 신재생에너지를 판매할 수 있다.
제1 프로슈머가 프로슈머 서버(120)를 통해 전력구매 요청하면, 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 프로슈머 서버(120)를 통해 제1 프로슈머에게 제2 프로슈머의 판매 가능한 전력량 정보 및 전력 단가정보 등을 포함하는 전력 거래정보를 제공한다. 그리고 제1 프로슈머가 전력 거래정보를 확인한 후 거래체결을 요청하면 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 제1 프로슈머와 제2 프로슈머 사이의 거래를 체결시킨다. 그리고 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 제1 프로슈머와 제2 프로슈머에게 전력 거래 사실을 전송하며, 전력 거래가 완료된 경우에 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 제2 프로슈머에게 비용을 지급할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법을 나타내는 흐름도이다.
전력 운영 플랫폼 서버(110)는 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 기상데이타 및 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 수요량 데이타를 수집하여 전처리한다(S100). 즉 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 수집한 데이타들을 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 사용량 데이타로 가공한다.
전력 운영 플랫폼 서버(110)는 기상청 서버(140)로부터 날짜 및 시간대별로 기상현상을 제공받으며, 또한 지역별 기상 서버(150)로부터 그 지역의 날짜 및 시간대별로 기상현상을 제공받는다.
또한 프로슈머 서버(120)는 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 수요량 데이타를 전력 운영 플랫폼 서버(110)에 제공한다.
또한 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 지역별 전력 사용량 데이타를 프로슈머 서버(120)를 통해 해당지역의 프로슈머들에게 제공한다.
그리고 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 지역별 전력 사용량 데이타를 기초로 당일 기상현상 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량을 예측하여 해당지역의 프로슈머들에게 제공한다(S200).
전력 운영 플랫폼 서버(110)는 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량을 예측하기 위한 알고리즘을 선정한다. 그리고 전력 운영 플랫폼 서버(110)가 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 지역별 전력 사용량 데이타를 기초로 선정된 알고리즘을 이용하여 당일 기상현상 및 시간대별로 해당지역의 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량을 예측한다. 그리고 해당지역의 기상현상 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 사용량 데이타를 예측한 후, 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 해당지역의 프로슈머들에게 예측된 데이타들을 제공한다.
한편 해당지역의 예측된 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량과 해당지역의 실제 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량의 차이가 설정값을 초과하는 경우에, 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 차이를 알고리즘에 반영한다.
그리고, 프로슈머 서버(120)는 해당지역의 실제 지역별 신재생에너지 발전량 및 지역별 전력 수요량 정보와 해당지역에서 잉여 생산되어 저장된 신재생에너지에 관한 정보를 전력 운영 플랫폼 서버(110)에 제공한다(S300).
그리고 해당지역에서 실제 지역별 전력 수요량이 실제 지역별 신재생에너지 발전량을 초과하는 경우에, 전력 운영 플랫폼 서버(110)가 프로슈머들 중 전력을 구매하고자 하는 제1 프로슈머와 전력을 판매하고자 하는 제2 프로슈머간의 거래를 체결시킨다(S400).
전력을 구매하고자 하는 제1 프로슈머는 프로슈머 서버(120)를 통해 전력구매를 요청한다. 그리고 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 제1 프로슈머에게 잉여전력을 판매하고자 하는 제2 프로슈머의 판매 가능한 전력량 정보 및 전력 단가정보를 포함하는 전력 거래정보를 제공한다. 그리고 제1 프로슈머가 전력 거래정보를 확인한 후 거래체결을 요청하면 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 제1 프로슈머와 제2 프로슈머 사이의 거래를 체결시킨다. 그리고 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 제1 프로슈머와 제2 프로슈머에게 전력 거래 사실을 전송한다. 그리고 전력 거래가 완료된 경우에 전력 운영 플랫폼 서버(110)는 제2 프로슈머에게 비용을 지급한다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 신재생에너지 관리시스템 110: 전력 운영 플랫폼 서버
120: 프로슈머 서버 130: 프로슈머 단말기
140: 기상청 서버 150: 지역별 기상 서버
120: 프로슈머 서버 130: 프로슈머 단말기
140: 기상청 서버 150: 지역별 기상 서버
Claims (7)
- (a) 전력 운영 플랫폼 서버가 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 기상데이타 및 과거의 날짜 및 시간대별로 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 지역별 전력 수요량 데이타를 수집하여, 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 상기 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 상기 지역별 전력 사용량 데이타를 전처리하는 단계;
(b) 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 상기 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 상기 지역별 전력 사용량 데이타를 기초로 당일 기상현상 및 시간대별로 상기 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량을 예측하여 해당지역의 상기 프로슈머들에게 제공하는 단계;
(c) 프로슈머 서버가 해당지역의 실제 상기 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량 정보와 해당지역에서 잉여 생산되어 저장된 신재생에너지에 관한 정보를 상기 전력 운영 플랫폼 서버에 제공하는 단계; 및
(d) 해당지역에서 실제 상기 지역별 전력 수요량이 실제 상기 지역별 신재생에너지 발전량을 초과하는 경우에, 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 상기 프로슈머들 중 전력을 구매하고자 하는 제1 프로슈머와 전력을 판매하고자 하는 제2 프로슈머간의 거래를 체결시키는 단계를 포함하는 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (d)단계는,
상기 제1 프로슈머가 상기 프로슈머 서버를 통해 전력구매 요청을 하는 단계;
상기 전력 운영 플랫폼 서버가 상기 제1 프로슈머에게 상기 제2 프로슈머의 판매 가능한 전력량 정보 및 전력 단가정보를 포함하는 전력 거래정보를 제공하는 단계;
상기 제1 프로슈머가 상기 전력 거래정보를 확인한 후 거래체결을 요청하면 상기 전력 운영 플랫폼 서버는 상기 제1 프로슈머와 제2 프로슈머 사이의 거래를 체결시키는 단계;
상기 전력 운영 플랫폼 서버가 상기 제1 프로슈머와 상기 제2 프로슈머에게 전력 거래 사실을 전송하는 단계; 및
전력 거래가 완료된 경우에, 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 상기 제2 프로슈머에게 비용을 지급하는 단계를 포함하는 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (a)단계는,
상기 프로슈머 서버가 과거의 날짜 및 시간대별로 상기 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 상기 지역별 전력 수요량 데이타를 상기 전력 운영 플랫폼 서버에 제공하는 단계; 및
상기 전력 운영 플랫폼 서버가 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 상기 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 상기 지역별 전력 사용량 데이타를 상기 프로슈머 서버를 통해 해당지역의 상기 프로슈머들에게 제공하는 단계를 더 포함하는 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법.
- 제3항에 있어서,
상기 (b)단계는,
상기 전력 운영 플랫폼 서버가 상기 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량을 예측하기 위한 알고리즘을 선정하는 단계;
상기 전력 운영 플랫폼 서버가 과거의 기상현상의 유형과 과거의 날짜 및 시간대별로 전처리된 상기 지역별 신재생에너지 발전량 데이타 및 상기 지역별 전력 사용량 데이타를 기초로 선정된 상기 알고리즘을 이용하여 당일 기상현상 및 시간대별로 해당지역의 상기 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량을 예측하는 단계; 및
해당지역의 예측된 상기 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량과 해당지역의 실제 상기 지역별 신재생에너지 발전량 및 상기 지역별 전력 수요량의 차이가 설정값을 초과하는 경우에, 상기 전력 운영 플랫폼 서버는 상기 차이를 상기 알고리즘에 반영하는 단계를 포함하는 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법.
- 제4항에 있어서,
상기 (b)단계는,
해당지역의 기상현상 및 시간대별로 상기 지역별 신재생에너지 발전량 데이타와 상기 지역별 전력 사용량 데이타를 예측한 후, 상기 전력 운영 플랫폼 서버가 해당지역의 상기 프로슈머들에게 제공하는 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법.
- 제5항에 있어서,
상기 지역별 전력 사용량 데이타는,
지역별 주택용 총전력 사용량, 지역별 각 주택의 전력 사용량 및 주소, 지역별 농업용 총전력 사용량 및 주소, 지역별 산업용 총전력 사용량 및 주소, 지역별 휴양시설 총전력 사용량 및 주소, 지역별 가구수, 지역별 농가수, 지역별 기업체수, 휴양시설수를 포함하는 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법.
- 제1항에 있어서,
상기 기상데이타는,
상기 전력 운영 플랫폼 서버와 연결된 기상청 서버로부터 제공되는 기상현상과 지역별로 별개로 설치된 풍향 및 풍속센서와 일사센서와 강우센서를 구비한 지역별 기상 서버로부터 제공받는 기상현상을 포함하는 지역별 특성에 따른 수요예측에 기초한 신재생에너지 관리방법.
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