KR20230106135A - Tso-dso coordination framework under high penetration levels of renewable energy sources - Google Patents
Tso-dso coordination framework under high penetration levels of renewable energy sources Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230106135A KR20230106135A KR1020230000917A KR20230000917A KR20230106135A KR 20230106135 A KR20230106135 A KR 20230106135A KR 1020230000917 A KR1020230000917 A KR 1020230000917A KR 20230000917 A KR20230000917 A KR 20230000917A KR 20230106135 A KR20230106135 A KR 20230106135A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- day
- transmission system
- electric vehicle
- system operation
- distribution system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
- B60L53/64—Optimising energy costs, e.g. responding to electricity rates
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/003—Load forecast, e.g. methods or systems for forecasting future load demand
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/004—Generation forecast, e.g. methods or systems for forecasting future energy generation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
- H02J3/322—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means the battery being on-board an electric or hybrid vehicle, e.g. vehicle to grid arrangements [V2G], power aggregation, use of the battery for network load balancing, coordinated or cooperative battery charging
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/91—Electric vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
- Y04S10/123—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving renewable energy sources
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/12—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
- Y04S10/126—Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation the energy generation units being or involving electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV], i.e. power aggregation of EV or HEV, vehicle to grid arrangements [V2G]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/20—Information technology specific aspects, e.g. CAD, simulation, modelling, system security
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Economics (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Transportation (AREA)
- Marketing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 재생에너지의 보급이 증가하는 환경에서 송전계통운영 및 배전계통운영 협조 방안에 관한 것이다.The present invention relates to a method for cooperating with transmission system operation and distribution system operation in an environment where the supply of renewable energy increases.
증가하는 계통 유연성 자원, 수요반응, 전기차(EV)와 배터리 에너지 저장 시스템(BESS)과 같은 최신 기술의 적용은 송전계통운영(TSO, Transmission System Operation)과 배전계통운영(DSO, Distribution System Operation)의 협조를 필요로 하며, 이를 위해서는 각각의 역할과 책무에 대한 정확한 정의가 수립되어야 한다. Increasing system flexibility resources, demand response, and application of the latest technologies such as electric vehicles (EVs) and battery energy storage systems (BESS) are the key drivers of transmission system operation (TSO) and distribution system operation (DSO). Cooperation is required, and for this, precise definitions of each role and responsibility must be established.
계통 유연성 자원 활용 극대화와 더불어 프로슈머, 수요반응의 주체로서의 소비자 참여 증가를 위해서는 정밀한 수준의 송전-배전계통운영 협조 방식이 개발되어야 한다. 또한, 송전계통에 예비력을 조달하기 위해 예비력 조달과정에 대한 시간 세분화 방법이 적용되어야 한다. 따라서, 배전계통에서 각 시간 프레임에서 계통 보조 서비스 타입에 따라 계통내 예비력 공급이 가능한 분산형 유연성 자원을 특정할 수 있어야 한다.In order to increase consumer participation as a prosumer and demand response agent along with maximization of system flexibility resource utilization, a precise level of cooperation in transmission and distribution system operation must be developed. In addition, in order to procure reserve power in the transmission system, the time segmentation method for the reserve power procurement process should be applied. Therefore, in each time frame in the distribution system, it is necessary to be able to specify distributed flexible resources capable of supplying reserve power within the system according to the type of auxiliary service.
송전계통은 계통에 주파수 응답과 관성을 제공하던 기존의 화력 발전소의 수가 감소하는 문제에 봉착하였다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 송전계통 운영자와 배전계통 운영자는 새로운 방식의 운영 협조를 통해 분산형 전원과 수요 반응의 활용을 극대화하여야 한다.Transmission systems are faced with a reduction in the number of existing thermal power plants that provide frequency response and inertia to the system. In order to solve these problems, transmission system operators and distribution system operators must maximize the utilization of distributed power and demand response through new operational cooperation.
본 발명에서 제시한 새로운 송전계통운영(TSO) 및 배전계통운영(DSO) 협조 방안은 하루 전 경제 급전 방식, 당일 경제 급전 방식, 배전계통운영을 위한 실시간 주파수 제어를 포함한다. 또한, 본 발명은 송전계통운영 요구사항을 충족하는 동시에, 계통 유연성 자원의 이익을 극대화 하는 소비자의 시장 참여를 도모할 수 있다.The new transmission system operation (TSO) and distribution system operation (DSO) coordination method proposed in the present invention includes a one-day economic dispatch method, a same-day economic dispatch method, and real-time frequency control for distribution system operation. In addition, the present invention can promote market participation of consumers maximizing the benefits of system flexibility resources while satisfying transmission system operation requirements.
본 발명에서 제시한 경제 급전은 수요반응(DR), 배터리 에너지 저장 시스템(BESS) 스케줄링, 전기차(EV) 충방전 스케줄링을 포함하며, 이는 혼합 2차 계획법(Mixed-Integer Quadratic Programming Problem)을 구성한다.The economic dispatch proposed in the present invention includes demand response (DR), battery energy storage system (BESS) scheduling, and electric vehicle (EV) charging and discharging scheduling, which constitute a Mixed-Integer Quadratic Programming Problem. .
본 발명에서는 경제 급전 결과에 기반한 전기차의 드룹 제어와 관성 제어를 포함한 실시간 주파수 제어 방법을 제시한다.The present invention proposes a real-time frequency control method including droop control and inertia control of an electric vehicle based on economic power dispatch results.
본 발명에서 다양한 시간 프레임에서의 여러 타입의 보조 서비스를 제공하기 위한 배전계통운영 측면에서의 분산형 유연성 자원의 적용을 제시한다.The present invention proposes the application of distributed flexible resources in terms of distribution system operation to provide various types of auxiliary services in various time frames.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 재생에너지 보급 증가 환경에서의 차세대 송전계통운영 및 배전계통운영 협조 방법을 제공하는 것이다.A technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for cooperating with next-generation transmission system operation and distribution system operation in an environment of increasing renewable energy supply.
본 발명의 일 실시예에 따른 송전계통운영 및 배전계통운영 방법은 적어도 프로세서(processor)를 포함하는 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 송전계통운영(Transmission System Operation, TSO) 및 배전계통운영(Distribution System Operation, DSO) 방법으로서, 재생 에너지 발전 예측량, 부하 예측량, 전기차 출력의 예측량, 과거의 전력 시장 가격, 및 과거의 송전계통 전력 요구량에 대한 정보를 기초로 당일 수요반응 계획을 생성하는 제1 최적화 과정, 및 상기 당일 수요반응 계획, 당일의 전력 시장 가격, 및 당일의 송전계통 전력 요구량 정보를 기초로 배터리 에너지 저장 시스템 및 전기차 스케줄링 정보를 생성하는 제2 최적화 과정을 포함한다.A transmission system operation and distribution system operation method according to an embodiment of the present invention includes transmission system operation (TSO) and distribution system operation performed by a computing device including at least a processor. As a DSO) method, a first optimization process of generating a demand response plan for the day based on information on the predicted amount of renewable energy generation, the predicted load, the predicted amount of electric vehicle output, the past electricity market price, and the past power demand of the transmission system, and A second optimization process of generating battery energy storage system and electric vehicle scheduling information based on the demand response plan of the day, the electricity market price of the day, and the power demand amount information of the transmission system of the day is included.
송전계통 운영자와 배전계통 운영자의 역할과 책무를 명확히 정의한다. 두 운영 주체간의 새로운 협조방식을 제안하여 송전계통과 배전계통이 동시에 분산형 전원을 활용하는 문제점 해결에 기여할 수 있다.Clearly define the roles and responsibilities of transmission system operators and distribution system operators. By proposing a new cooperative method between the two operators, it can contribute to solving the problem that the transmission system and the distribution system use distributed power at the same time.
분 발명에서는 배전계통 운영자 측면에서 활용 가능한 분산형 유연성 자원을 최대한 활용하여 세분화된 시간 프레임에서 다각화된 보조 서비스를 제공할 수 있는 방법을 제시한다. 이로써 충분한 분산형 유연성 자원의 활용과 높은 소비자 참여 수준을 달성할 수 있다.In the present invention, a method for providing diversified auxiliary services in a subdivided time frame by maximally utilizing distributed flexible resources available from the perspective of a distribution system operator is proposed. This makes it possible to achieve the utilization of sufficient decentralized flexible resources and a high level of consumer participation.
주파수 변동에 대한 배전계통에서의 실시간 보조 서비스 제공을 위해서 경제 급전을 기반으로 전기차의 드룹 제어와 관성 제어가 적용되었다. 본 발명을 통해 배전계통 운영자는 빠른 주파수 응답을 제공하기 위해 EV를 유연성 자원으로 활용할 수 있다.In order to provide real-time auxiliary services in the distribution system for frequency fluctuations, droop control and inertial control of electric vehicles were applied based on economic dispatch. Through the present invention, the distribution system operator can utilize the EV as a flexible resource to provide a fast frequency response.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명에서 제안하는 방법의 제1 최적화 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에서 제안하는 방법의 제2 최적화 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명에서 제안하는 방법의 제어 정보 생성 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.A detailed description of each drawing is provided in order to more fully understand the drawings cited in the detailed description of the present invention.
1 is a flowchart illustrating a first optimization process of the method proposed in the present invention.
2 is a flowchart illustrating a second optimization process of the method proposed in the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of generating control information of the method proposed in the present invention.
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 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are only illustrated for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in many 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 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments according to the concept of the present invention can apply various changes and can have various forms, so the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another, e.g. without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, a first component may be termed a second component and similarly a second component may be termed a second component. A component may also be referred to as a first component.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is 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, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when a component is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that no other component exists in the middle. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "directly between" or "adjacent to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in this specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, 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 the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this specification, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 특허출원의 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention 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 examples. Like reference numerals in each figure indicate like elements.
본 발명에서는 송전계통운영 및 배전계통운영 협조 방법에 대하여 기술한다. 송전계통운영 및 배전계통운영 협조 방법은 송전계통운영 및 배전계통 운영 방법, 최적화 방법, 제어 방법, 제어 정보 생성 방법 등으로 명명될 수도 있다. 또한, 방법은 적어도 프로세서(processor) 및/또는 메모리(memory)를 포함하는 컴퓨팅 장치(computing device)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 방법을 이루는 단계들 중 적어도 일부는 컴퓨팅 장치의 프로세서의 동작으로 이해될 수도 있다.In the present invention, a method for cooperating with transmission system operation and distribution system operation is described. The transmission system operation and distribution system operation cooperation method may be named a transmission system operation and distribution system operation method, an optimization method, a control method, a control information generation method, and the like. Also, the method may be performed by a computing device including at least a processor and/or memory. That is, at least some of the steps constituting the method may be understood as operations of a processor of a computing device.
또한, 컴퓨팅 장치는 물리적으로 분리되지 않은 단일의 컴퓨팅 장치를 의미하거나 물리적으로 분리된 복수의 컴퓨팅 장치들을 의미할 수 있다. 예컨대, 방법을 이루는 제1 최적화 과정, 제2 최적화 과정, 및 제어 정보 생성 과정은 각각 별도의 컴퓨팅 장치에 의해 수행될 수 있다. 다른 예로, 방법을 이루는 제1 최적화 과정, 제2 최적화 과정, 및 제어 정보 생성 과정 중 적어도 둘은 하나의 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 것도 가능하다. 예컨대, 제1 최적화 과정은 제1 컴퓨팅 장치에 의해 수행되고, 제2 최적화 과정과 제어 정보 생성 과정은 제2 컴퓨팅 장치에 의해 수행될 수 있다. 컴퓨팅 장치는 PC(Personal Computer), 서버(server), 태블릿 PC, 랩탑 컴퓨터 등으로 구현될 수 있다.Also, a computing device may mean a single computing device that is not physically separated or a plurality of computing devices that are physically separated. For example, each of the first optimization process, the second optimization process, and the control information generating process constituting the method may be performed by a separate computing device. As another example, at least two of the first optimization process, the second optimization process, and the control information generating process constituting the method may be performed by one computing device. For example, a first optimization process may be performed by a first computing device, and a second optimization process and control information generating process may be performed by a second computing device. The computing device may be implemented as a personal computer (PC), a server, a tablet PC, a laptop computer, or the like.
도 1은 제안하는 방법에 포함되는 제1 최적화 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a first optimization process included in the proposed method.
제1 최적화 과정은 하루 전 최적화 과정으로 명명될 수 있다.The first optimization process may be referred to as a one-day-ahead optimization process.
우선, 예측 정보, 즉 재생 에너지 예측 정보(100), 부하의 예측 정보(100), 및 계통 유연성 자원(101)에 대한 예측 정보 중 적어도 하나가 수신된다(또는 수집된다). 재생 에너지 예측 정보는 풍력 발전(또는 풍력 발전기), 태양광 발전(또는 태양광 발전기), 및 기타 재생 에너지 등 중 적어도 하나에 의한 발전량에 대한 예측값을 의미할 수 있다. 부하의 예측 정보는 미래(즉, 예측 시점이나 예측 구간)의 부하량에 대한 예측값을 의미할 수 있다. 계통 유연성 자원, 예컨대 전기차(또는 전기자동차)에 대한 예측 정보는 예측 시점(또는 예측 구간)의 출력에 대한 예측값을 의미할 수 있다. 또 다른 예로, 전기차 하루 전 예측이란 전기차의 출발, 도착 시점, 및 전기차의 이동 거리를 의미할 수 있다. 여기서, 예측량이나 예측 정보는 미리 정해진 시점(또는 구간 동안)의 예측량에 대한 정보로써, 임의의 예측 기법(예컨대, 공지의 예측 기법)을 통해 수행된 결과를 의미할 수 있다. 구체적인 예시로, 예측량이나 예측 정보는 예측 시점(예측 구간)의 하루 전 임의의 시점에서 예측이 수행된 결과물로써, 다음날의 예측 정보를 의미할 수 있다. 이에 따라, 제1 최적화 과정을 하루 전 최적화 과정이라 명명할 수 있다.First, at least one of prediction information, that is, renewable
수신된 예측 정보는 시나리오 생성(200)을 위한 확률 분포 정보를 생성하는 과정에 이용될 수 있다. 다시 말하면, 확률 밀도 함수(또는 확률 분포 함수)를 이용하여 풍력, 태양광, 부하의 하루 전 예측량과 전기차 하루 전 예측의 시나리오를 생성할 수 있다.The received prediction information may be used in a process of generating probability distribution information for
또한, 시나리오(200), 시장 가격(201), 및 송전계통 전력 요구량(202)에 대한 정보가 수신된다(또는 수집된다). 시나리오(200)는 예측 정보에 기초하여 생성되거나, 또는 생성된 시나리오가 수신될 수 있다. Additionally, information about the
하루 전 최적화의 목적은 최소한의 운영 비용으로 TSO(송전계통운영)의 공급 요구량을 만족시키는 것이다(300). 하루 전 최적화의 출력은 하루 동안의 수요반응 스케줄링(1000)이다. BESS와 EV 스케줄링 계획은 하루 전 예측 불확실성으로 인해 이 과정에서 배제될 수 있다.The goal of pre-day optimization is to meet the supply requirements of the transmission grid operation (TSO) with minimal operating costs (300). The output of the day-ahead optimization is the demand response scheduling (1000) for the day. BESS and EV scheduling plans may be excluded from this process due to uncertainty in the forecast one day in advance.
i(i∈I)는 모선의 번호, t(t∈T)는 시간, k(k∈K)는 시나리오 순서, v(v∈V)는 EV의 번호를 의미한다고 하자. 는 k번째 시나리오의 t 시점에 EV가 충전소에 도착하는 것을 의미하며, 는 k번째 시나리오의 t 시점에 EV가 충전소를 떠나는 것을 의미한다. 따라서, 는 유효전력, 는 풍력발전량, 는 태양광 발전량을 의미한다. 그 외, EV의 행동에 따른 시나리오는 다음과 같이 나타낼 수 있다.Let i(i∈I) denote the number of buses, t(t∈T) denote the time, k(k∈K) denote the sequence of scenarios, and v(v∈V) denote the number of EVs. means that the EV arrives at the charging station at time t of the kth scenario, means that the EV leaves the charging station at time t of the kth scenario. thus, is the active power, is the amount of wind power, is the amount of solar power. In addition, the scenario according to the EV's behavior can be expressed as follows.
[수학식 1][Equation 1]
[수학식 2][Equation 2]
[수학식 3][Equation 3]
[수학식 4][Equation 4]
위 수학식에서, 는 충전소의 동적 최대충전용량, 는 EV v의 정격에너지, 는 k번째 시나리오의 t 시점에서 EV v의 계통연계상태를 의미하는 이진 변수(1은 연계상태, 0은 분리상태를 의미), 는 EV의 동적 최대 충·방전량, 는 EV v의 정격전력, 는 k번째 시나리오의 t 시점에 EV가 충전소에 도착하여 에너지가 증가하는 것, 는 k번째 시나리오의 t 시점에 EV가 충전소를 떠나 에너지가 감소하는 것, 는 EV 가 일상 주행 후 소비한 전력을 의미한다. 수학식 1은 동적 최대 EV 에너지 용량은 k번째 시나리오의 t 시점에서 충전소에서 사용 가능한 모든 EV의 정격에너지 합을 나타내며, 이는 수학식 2의 동적 최대 EV 전력에도 동일하게 적용된다. 수학식 3은 k번째 시나리오의 t 시점에서 충전소의 에너지 증가가 주행 후 도착한 EV의 남은 에너지의 합임을 의미하며, 수학식 4는 t 시점에서 충전소의 에너지 감소는 충전이 완료되어 떠나는 EV의 합임을 의미한다.In the above equation, is the dynamic maximum charging capacity of the charging station, is the rated energy of EV v, is a binary variable meaning the grid-connected state of EV v at time t of the k-th scenario (1 means connected state, 0 means disconnected state), is the dynamic maximum charge and discharge amount of EV, is the rated power of EV v, is that the EV arrives at the charging station at time t of the kth scenario and the energy increases, At time t of the k-th scenario, EV leaves the charging station and energy decreases, is EV means the power consumed after daily driving. In Equation 1, the dynamic maximum EV energy capacity represents the sum of the rated energies of all EVs available at the charging station at time t of the k-th scenario, which is equally applied to the dynamic maximum EV power in Equation 2. Equation 3 means that the energy increase of the charging station at time t of the kth scenario is the sum of the remaining energy of the EVs arriving after driving, and Equation 4 indicates that the energy decrease of the charging station at time t is the sum of EVs leaving after charging is completed. it means.
시나리오 생성 과정(200) 이외에도, 하루전 전력 도매 시장 가격, 하루 전 송전계통 측 전력 수요량 예측값이 수신된다(또는 수집된다). 즉, 도 1의 200, 201, 및 202는 하루 전 최적화 과정에서 배전계통운영 측면의 기본적인 데이터 입력을 구성한다. 이때, 배전계통 운영자의 책무는 최소 가격으로 송전계통의 전력 공급 필요량을 충족하는 것이다(300). 만약 배전계통 운영자가 송전계통 운영자의 전력 공급 필요량을 충족시키지 못했을 경우 패널티로 비용이 부과될 수 있다. 전력 도매 시장 가격은 배전계통 운영자가 송전계통 운영자에게 전력을 판매하는 가격을 의미한다. 배전계통운영비용 F1은 다음과 같이 나타낼 수 있다.In addition to the
[수학식 5][Equation 5]
[수학식 6][Equation 6]
[수학식 7][Equation 7]
[수학식 8][Equation 8]
[수학식 9][Equation 9]
[수학식 10][Equation 10]
[수학식 11][Equation 11]
위 수학식에서, j는 수요반응 가격레벨, J는 수요반응 가격레벨의 집합, τ는 시간 길이, πk는 k번째 시나리오의 확률, 는 배전계통 운영자와 송전계통 운영자 간 전력교환수익 또는 총비용, 는 송전계통 운영자와 배전계통 운영자 간 판매하거나 구입하는 전력량, 은 송전계통 운영자와 배전계통 운영자 간 판매하거나 구입하는 가격, 은 고객에게 전력을 팔아서 얻은 배전계통 운영자의 수익, 는 수요반응레벨 j에서의 가격비율, 은 수요반응 없는 고객에 대한 원가, 는 가격레벨 j에 대한 이진 결정, 는 가격레벨 j의 수요반응 비율, 는 EV 소유자에게 배전계통 운영자가 주는 보조금, 는 EV 소유자와 계약된 충·방전 가격, 는 EV의 충·방전 전력량, 는 신재생에너지원 구매비용, 는 신재생에너지원 사업자로부터 구매한 전력량, 는 신재생에너지원 구매비용, 는 총 배터리 에너지 저장 시스템의 운영 비용, 는 배터리 에너지 저장 시스템의 비용 상관계수, 는 배터리 에너지 저장 시스템의 충·방전 전력량, 은 송전계통 운영자의 요구량을 충족하지 못할 시 배전계통 운영자에게 부과되는 벌금(패널티), 는 벌금 상관계수, 는 음이 아닌 송전계통 운영자 불균형 전력을 의미한다.In the above equation, j is the demand response price level, J is a set of demand response price levels, τ is the length of time, π k is the probability of the kth scenario, is the revenue or total cost of electricity exchange between the distribution grid operator and the transmission grid operator, is the amount of electricity sold or purchased between transmission grid operators and distribution grid operators, the price of sale or purchase between the transmission grid operator and the distribution grid operator; is the distribution system operator's revenue from selling electricity to customers; is the price ratio at the demand response level j, is the cost for customers without demand response, is the binary decision for price level j, is the demand response rate of price level j, is a subsidy given by distribution grid operators to EV owners; is the charging and discharging price contracted with the EV owner, is the amount of charging and discharging power of the EV, is the purchase cost of renewable energy sources, is the amount of electricity purchased from a renewable energy source operator, is the purchase cost of renewable energy sources, is the operating cost of the total battery energy storage system, is the cost correlation coefficient of the battery energy storage system, is the amount of charge and discharge power of the battery energy storage system, is a fine (penalty) imposed on distribution system operators when they do not meet the demand of transmission system operators; is the penalty correlation coefficient, denotes a non-negative grid operator unbalanced power.
상기 과정에서 태양광, 풍력, 부하의 불확실성을 반영하고 송전계통 측의 요구량을 만족시키기 위하여 배전계통 운영자는 최적화(301)를 통해 수요 반응을 수행하고 배터리 에너지 저장 시스템과 전기차에 대하여 급전한다. 따라서, 하루 전 최적화 과정을 통해 전일(whole-day) 수요반응 계획을 도출할 수 있다. 하루 전 예측의 불확실성으로 인해, 본 과정에서는 배터리 에너지 저장 시스템과 전기차에 대한 스케줄링은 수행되지 않는다. 배터리 에너지 저장 시스템과 전기차 스케줄링은 불확실성을 고려한 제2 최적화 과정(당일 최적화 과정)에서 수행된다.In the above process, in order to reflect the uncertainties of solar power, wind power, and load and to satisfy the demand of the transmission system, the distribution system operator performs a demand response through
도 2는 본 발명에서 제안하는 방법의 제2 최적화 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a second optimization process of the method proposed in the present invention.
제2 최적화 과정은 당일 최적화 과정으로 명명될 수 있다. 소비자의 편의성을 고려하여 수요반응 스케줄링은 하루 전 최적화 이후 고정될 수 있다. 이는 배전계통 운영자가 당일에 소비자로 하여금 수요 반응을 통한 부하 변동을 요구하지 않음을 의미한다. 그러나, 배터리 에너지 저장 시스템과 전기차 스케줄링은 단기 불확실성을 고려하여 당일 최적화 과정에서 최적화된다. 전일(whole-day) 수요반응 계획(1000), 태양과, 풍력, 부하, 전기차의 불확실성(1001), 당일 전력 가격(1002), 당일 송전계통운영 전력 요구량(1003)은 당일 최적화 과정에서 배전계통운영의 기본 입력 데이터를 구성한다. 이때, 배전계통 운영자의 책무는 배터리 에너지 저장 장치(배터리 에너지 저장 시스템)와 전기차 스케줄링을 통해 송전계통 운영자의 전력 공급 요구량을 최소 가격으로 공급하는 것이며, 최적화된 전기차 출력은 실시간 주파수 제어의 기준점으로 설정된다. 만일 배전계통 운영자가 송전계통의 전력 공급 요구량을 충족시키지 못했을 경우 배전계통 운영자에게 (302)에서의 비용이 패널티로 적용될 수 있다.The second optimization process may be referred to as the same-day optimization process. Considering the convenience of consumers, DR scheduling can be fixed after optimization one day in advance. This means that the distribution system operator does not require load changes through demand response from consumers on the same day. However, the battery energy storage system and EV scheduling are optimized during the same day optimization process taking into account short-term uncertainties. Whole-day demand response plan (1000), solar power, wind power, load, electric vehicle uncertainty (1001), electricity price for the day (1002), and power demand for operation of the transmission system for the day (1003) Configures the basic input data of the operation. At this time, the responsibility of the distribution system operator is to supply the power supply demand of the transmission system operator at the minimum price through the battery energy storage device (Battery Energy Storage System) and EV scheduling, and the optimized EV output is set as the reference point for real-time frequency control. do. If the distribution system operator fails to meet the power supply requirements of the transmission system, the cost in 302 may be applied as a penalty to the distribution system operator.
제2 최적화 과정은 롤링(rolling) 최적화 과정이다. 본 과정에서 태양광, 풍력 발전기 출력과 부하량의 결정론적 예측이 사용되었고, 이에 따라 태양광, 풍력 발전기와 부하는 결정론적 파라미터로 간주된다. 전기차의 특성 역시 결정론적으로 고정된다. 이와 별개로 불확실성을 고려하여 각 롤링 최적화 과정에서는 첫 번째 시차 결정만이 구현되고 나머지는 사용하지 않는다. 이에 따라 근 미래에 태양광, 풍력, 부하예측 정확도가 높아졌을 때 더 유용하게 활용될 수 있다. 롤링 최적화 과정에서 배터리 에너지 저장 시스템과 전기차 스케줄링 계획은 다시 최적화된다. 배전계통운영비용 F2와 은 다음과 같이 나타낼 수 있다.The second optimization process is a rolling optimization process. In this process, deterministic prediction of solar and wind generator outputs and loads is used, and accordingly, solar and wind generators and loads are regarded as deterministic parameters. The characteristics of electric vehicles are also deterministically fixed. Apart from this, in each rolling optimization process considering the uncertainty, only the first lag decision is implemented and the others are not used. Accordingly, it can be more usefully used when the accuracy of solar power, wind power, and load prediction increases in the near future. During the rolling optimization process, the battery energy storage system and EV scheduling plan are optimized again. Distribution system operating cost F 2 and can be expressed as:
[수학식 12][Equation 12]
[수학식 13][Equation 13]
위 수학식에서, 는 일일 수요반응 스케줄링 계획(1000)을 의미하며, τ는 0.25h를 나타낸다. 수학식 12의 변수들은 수학식 1 내지 수학식 4와 유사한 의미와 계산 과정을 거치지만, 수학식 5 내지 수학식 11에서는 더 이상 시나리오를 고려하지 않는다.In the above equation, denotes the daily DR scheduling plan (1000), and τ denotes 0.25h. The variables of Equation 12 undergo similar meanings and calculation processes to those of Equations 1 to 4, but scenarios are no longer considered in Equations 5 to 11.
도 3은 본 발명에서 제안하는 방법의 제어 정보 생성 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a process of generating control information of the method proposed in the present invention.
제어 정보 생성 과정은 실시간 주파수 제어 정보 생성 과정이다. 제2 최적화 과정의 각 시간 간격에서도, 급격한 구름의 이동이나 강풍 등 특별한 조건 아래에서는 태양광과 풍력 발전기의 출력이 급격히 변동할 수 있다. 이는 전체 전력 계통에 급격한 주파수 변동을 초래하여 주파수가 허용 가능한 범위를 초래할 수 있다. 세번째 과정에서는 롤링 최적화로부터 도출한 전기차 충방전 스케줄링 결과(10000)와 태양광, 풍력, 부하의 실시간 측정치(10001)를 배전계통운영의 기본적인 입력 데이터로 사용한다. 배전계통 운영자는 전기차 출력을 드룹 제어 및 관성 제어(실시간 제어)(10002)를 통해 제어하여 계통의 주파수 변동성을 완화할 수 있다. 실시간 주파수 제어 과정은 전기차의 실시간 출력(10003)을 도출한다. 즉, 제어 정보 생성 과정에서는 전기차의 실시간 출력을 도출할 수 있고, 이에 따라 배전계통 운영자는 계통의 주파수 변동성을 완화할 수 있다.The process of generating control information is a process of generating real-time frequency control information. Even at each time interval of the second optimization process, outputs of solar and wind power generators may rapidly fluctuate under special conditions, such as rapid movement of clouds or strong winds. This may cause sudden frequency fluctuations in the entire power system, resulting in an acceptable frequency range. In the third process, the electric vehicle charge/discharge scheduling result (10000) derived from rolling optimization and the real-time measured value (10001) of solar power, wind power, and load are used as basic input data for distribution system operation. The distribution system operator can control the electric vehicle output through droop control and inertia control (real-time control) 10002 to mitigate frequency variability of the system. The real-time frequency control process derives the real-
[수학식 14][Equation 14]
수학식 14에서, 는 EV의 실시간 출력(10003), 는 EV의 스케줄링 계획(10000), 는 계통 주파수 변동, 은 관성 제어 상수, 는 드룹 제어 상수를 의미한다.In Equation 14, is the real-time output of EV (10003), is the EV's scheduling plan (10000), is the grid frequency variation, is the inertial control constant, denotes a droop control constant.
본 발명에서 배전계통 운영자는 배터리 에너지 저장 시스템, 전기차, 부하를 관리할 의무가 있다. 송전계통 관리자는 분산형 전원을 관리할 필요 없이, 에너지 필요량을 배전계통 운영자에게 전달하는 의무만을 가진다. 본 발명에서 제시한 송전계통운영과 배전계통운영의 동작 협조 방안을 통해 송전계통 관리자와 배전계통 관리자가 동시에 분산형 전원을 관리하는 문제를 해결할 수 있다.In the present invention, the distribution system operator is obliged to manage the battery energy storage system, the electric vehicle, and the load. The transmission system manager has only the duty to deliver the energy requirements to the distribution system operator, without the need to manage distributed power sources. The problem of simultaneous management of distributed power by the transmission system manager and the distribution system manager can be solved through the method of cooperating between the operation of the transmission system and the operation of the distribution system proposed in the present invention.
본 발명에서는 수요반응, 배터리 에너지 저장 장치(배터리 에너지 저장 시스템), 전기차는 서로 다른 타입의 계통 서비스를 제공하기 위하여 서로 다른 세분화된 시간 프레임에서 작동한다. 수요반응은 첫 번째 과정(제1 최적화 과정)에서 계획되고, 배터리 에너지 저장 시스템은 주로 두번째 과정(제2 최적화 과정)에서 계획되며 전기차의 충방전 스케줄은 주로 두 번째와 세 번째 과정(제어 정보 생성 과정)에서 계획되고 제어된다. 이러한 방법을 통해 분산 유연성 자원의 충분한 활용과 소비자의 전력 계통 참여를 극대화할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 소정의 최적화 기법을 이용할 수 있고, 예시적으로 혼합 정수 2차 계획법(Mixed-Integer Quadratic Programming Problem)이 이용될 수 있다.In the present invention, demand response, battery energy storage devices (battery energy storage systems), and electric vehicles operate in different subdivided time frames to provide different types of grid services. Demand response is planned in the first process (first optimization process), the battery energy storage system is mainly planned in the second process (second optimization process), and the charging and discharging schedule of the electric vehicle is mainly planned in the second and third processes (control information generation). process) is planned and controlled. Through this method, it is possible to maximize the full utilization of distributed flexibility resources and the participation of consumers in the power system. In addition, a predetermined optimization technique may be used in the present invention, and a Mixed-Integer Quadratic Programming Problem may be used as an example.
본 발명에서, 계통의 주파수 변동을 완화하기 위하여 경제 급전 결과에 기반한 실시간 드룹 제어와 실시간 관성 제어가 전기차 제어에 적용된다. 이러한 방법으로, 배전계통 운영자는 전기차의 유연성을 활용하여 전체 계통에 빠른 속도의 주파수 응답을 제공할 수 있다.In the present invention, real-time droop control and real-time inertia control based on economic power dispatch results are applied to electric vehicle control in order to mitigate frequency fluctuations of the system. In this way, distribution grid operators can take advantage of the flexibility of EVs to provide fast frequency response throughout the grid.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성 요소, 소프트웨어 구성 요소, 및/또는 하드웨어 구성 요소 및 소프트웨어 구성 요소의 집합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성 요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor), 마이크로컴퓨터, FPA(Field Programmable 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(Operation System, 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 기술 분야에서 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 device described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a set of hardware components and software components. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA), It may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers, such as a Programmable Logic Unit (PLU), 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. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software. For convenience of understanding, there are cases in which one processing device is used, but those skilled in the art will understand that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include. For example, a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Also, other processing configurations are 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, 구성 요소(Component), 물리적 장치, 가상 장치(Virtual Equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(Signal Wave)에 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.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, and may configure a processing device to operate as desired or process independently or collectively. The device can be commanded. Software and/or data may be any tangible machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, intended to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in the transmitted signal wave. Software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable 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), 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 the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - Includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. 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.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성 요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성 요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached claims.
Claims (4)
재생 에너지 발전 예측량, 부하 예측량, 전기차 출력의 예측량, 과거의 전력 시장 가격, 및 과거의 송전계통 전력 요구량에 대한 정보를 기초로 당일 수요반응 계획을 생성하는 제1 최적화 과정; 및
상기 당일 수요반응 계획, 당일의 전력 시장 가격, 및 당일의 송전계통 전력 요구량 정보를 기초로 배터리 에너지 저장 시스템 및 전기차 스케줄링 정보를 생성하는 제2 최적화 과정을 포함하는,
송전계통운영 및 배전계통운영 방법.In the transmission system operation (TSO) and distribution system operation (DSO) method performed by a computing device including at least a processor,
A first optimization process of generating a demand response plan for the day based on information about renewable energy generation forecast, load forecast, electric vehicle output forecast, past electricity market price, and past transmission system power demand; and
A second optimization process of generating battery energy storage system and electric vehicle scheduling information based on the demand response plan of the day, the electricity market price of the day, and the power demand information of the transmission system of the day.
Transmission system operation and distribution system operation method.
전체 계통의 주파수 변동성을 완화시키기 위한 전기차의 출력 정보를 생성하는 제어 정보 생성 과정을 더 포함하고,
송전계통운영 및 배전계통운영 방법.According to claim 1,
Further comprising a control information generation process for generating output information of an electric vehicle to mitigate frequency variability of the entire system,
Transmission system operation and distribution system operation method.
상기 재생 에너지 발전 예측량은 풍력 발전과 태양광 발전의 하루전 예측량을 의미하고,
상기 전기차 출력의 예측량은 전기차의 출발, 도착 시점, 및 이동 거리에 대한 예측량을 의미하고,
상기 과거의 전력 시장 가격은 하루 전 전력 시장 가격을 의미하고,
상기 과거의 송전계통 전력 요구량은 하루 전 송전계통 전력 요구량을 의미하는,
송전계통운영 및 배전계통운영 방법.According to claim 2,
The predicted amount of renewable energy generation means the predicted amount of wind power generation and solar power generation the day before,
The predicted amount of the electric vehicle output means the predicted amount for the departure, arrival time, and moving distance of the electric vehicle,
The past power market price means the power market price of the day before,
The past transmission system power demand means the transmission system power demand of the previous day,
Transmission system operation and distribution system operation method.
상기 제어 정보 생성 과정은,
수학식을 이용하여 상기 전기차의 출력 정보를 생성하고,
상기 수학식은 이고,
상기 는 상기 전기차의 실시간 출력을, 상기 는 상기 전기차의 스케줄링 계획을, 상기 는 계통 주파수 변동, 상기 은 관성 제어 상수, 상기 는 드룹 제어 상수를 의미하는,
송전계통운영 및 배전계통운영 방법.According to claim 3,
The control information generation process,
Generating output information of the electric vehicle using a mathematical formula;
The above formula is ego,
remind is the real-time output of the electric vehicle, Is the scheduling plan of the electric vehicle, is the grid frequency variation, is the inertial control constant, denotes the droop control constant,
Transmission system operation and distribution system operation method.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220000539 | 2022-01-03 | ||
| KR20220000539 | 2022-01-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230106135A true KR20230106135A (en) | 2023-07-12 |
| KR102810194B1 KR102810194B1 (en) | 2025-05-22 |
Family
ID=87163539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230000917A Active KR102810194B1 (en) | 2022-01-03 | 2023-01-03 | Tso-dso coordination framework under high penetration levels of renewable energy sources |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102810194B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20250074288A (en) | 2023-11-20 | 2025-05-27 | 고려대학교 산학협력단 | Device and method for short-term volatility estimation of future regional renewable energy using xgboost model |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101850426B1 (en) | 2017-10-31 | 2018-04-19 | (주)위 에너지 | Electric power supply system using renewable energy and the method using hybrid |
| KR20190037624A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-08 | 한국전력공사 | V2x-ess associated system and method for considering charge and discharge priority of building and grid |
| KR20190073340A (en) | 2016-06-06 | 2019-06-26 | 엑슬런트 에너지 테크놀로지스, 엘엘씨 | Intelligent grid operation system for managing distributed energy resources in the grid |
| KR20200042636A (en) * | 2018-10-16 | 2020-04-24 | 전자부품연구원 | Adaptive Time Scaling based Distributed Resource Operation Method and System for Real-Time Load Fluctuation Response |
| KR20200104543A (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-04 | 한국전력공사 | Apparatus and method for operating energy storage system |
| KR20210052925A (en) | 2019-11-01 | 2021-05-11 | 한국전력공사 | UNIFIED OPERATION SYSTEM and METHOD for DISTRIBUTED RESOURCES |
| KR102276778B1 (en) | 2019-10-18 | 2021-07-14 | 한국전력공사 | Group monitoring and group control method for intergrated management of distributed energy resources in distribution system |
| JP2021129459A (en) * | 2020-02-14 | 2021-09-02 | 三菱電機株式会社 | Charge management system, charge management method and charge management program |
| JP6942295B1 (en) * | 2021-01-29 | 2021-09-29 | 三菱電機株式会社 | Charge / discharge plan creation device, command device, power system management system, terminal device, power storage system, charge / discharge system, storage battery, electric vehicle, charge / discharge plan creation method and charge / discharge plan creation program |
| KR20210148759A (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-08 | 한국전력공사 | Charge/Discharge Scheduling Management System, Charge/Discharge Scheduling Server Apparatus and Charge/Discharge Scheduling Method for Electric Vehicle with SOC control |
-
2023
- 2023-01-03 KR KR1020230000917A patent/KR102810194B1/en active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190073340A (en) | 2016-06-06 | 2019-06-26 | 엑슬런트 에너지 테크놀로지스, 엘엘씨 | Intelligent grid operation system for managing distributed energy resources in the grid |
| KR20190037624A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-08 | 한국전력공사 | V2x-ess associated system and method for considering charge and discharge priority of building and grid |
| KR101850426B1 (en) | 2017-10-31 | 2018-04-19 | (주)위 에너지 | Electric power supply system using renewable energy and the method using hybrid |
| KR20200042636A (en) * | 2018-10-16 | 2020-04-24 | 전자부품연구원 | Adaptive Time Scaling based Distributed Resource Operation Method and System for Real-Time Load Fluctuation Response |
| KR20200104543A (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-04 | 한국전력공사 | Apparatus and method for operating energy storage system |
| KR102276778B1 (en) | 2019-10-18 | 2021-07-14 | 한국전력공사 | Group monitoring and group control method for intergrated management of distributed energy resources in distribution system |
| KR20210052925A (en) | 2019-11-01 | 2021-05-11 | 한국전력공사 | UNIFIED OPERATION SYSTEM and METHOD for DISTRIBUTED RESOURCES |
| JP2021129459A (en) * | 2020-02-14 | 2021-09-02 | 三菱電機株式会社 | Charge management system, charge management method and charge management program |
| KR20210148759A (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-08 | 한국전력공사 | Charge/Discharge Scheduling Management System, Charge/Discharge Scheduling Server Apparatus and Charge/Discharge Scheduling Method for Electric Vehicle with SOC control |
| JP6942295B1 (en) * | 2021-01-29 | 2021-09-29 | 三菱電機株式会社 | Charge / discharge plan creation device, command device, power system management system, terminal device, power storage system, charge / discharge system, storage battery, electric vehicle, charge / discharge plan creation method and charge / discharge plan creation program |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20250074288A (en) | 2023-11-20 | 2025-05-27 | 고려대학교 산학협력단 | Device and method for short-term volatility estimation of future regional renewable energy using xgboost model |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102810194B1 (en) | 2025-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12434586B2 (en) | Behind-the-meter branch loads for electrical vehicle charging field | |
| US12294217B2 (en) | Methods and systems for adjusting power consumption based on a fixed-duration power option agreement | |
| US12067633B2 (en) | Computing component arrangement based on ramping capabilities | |
| US11961151B2 (en) | Modifying computing system operations based on cost and power conditions | |
| US20240134333A1 (en) | Granular power ramping | |
| KR102346944B1 (en) | Method and system for management charge and discharge of electric energy by prediction photovoltaic power generation and load | |
| Bessa et al. | Optimization models for an EV aggregator selling secondary reserve in the electricity market | |
| KR101636411B1 (en) | Device for generating optimal scheduling model about virtual power plant, and method of generating optimal management model using the same | |
| Khodr et al. | Intelligent renewable microgrid scheduling controlled by a virtual power producer: A laboratory experience | |
| Ahmadian et al. | Optimal probabilistic based storage planning in tap-changer equipped distribution network including PEVs, capacitor banks and WDGs: A case study for Iran | |
| US20230259086A1 (en) | Adaptive Knowledge-Based Energy Management System and Method | |
| Bucher et al. | Robust allocation of reserves considering different reserve types and the flexibility from HVDC | |
| KR102810194B1 (en) | Tso-dso coordination framework under high penetration levels of renewable energy sources | |
| Silva et al. | Energy resources management in three distinct time horizons considering a large variation in wind power | |
| Dabbagh et al. | Optimal operation of vehicle-to-grid and grid-to-vehicle systems integrated with renewables | |
| US20230384852A1 (en) | Dynamic updating of a power available level for a datacenter | |
| Zargin et al. | Energy procurement via hybrid IGDT-stochastic approach | |
| Yu et al. | Two-stage Synergistic Autonomous Optimization of Interconnected Multi-energy Systems based on Interaction Mechanisms | |
| Thang et al. | Demand Response Optimization in Micro-grid Operation with Participation of Renewable Energy Resource and Battery Energy Storage System | |
| Bešić et al. | Performance Analysis of Building Integrated Microgrid with Electric Vehicle Integration using Typhoon HIL | |
| Jarosz | Anticipated Network of Optimizers for Energy Applications in Space | |
| Cornélusse | Optimization and machine learning for smart-microgrids | |
| Silva et al. | Real-time energy resource scheduling considering a real Portuguese scenario | |
| Guo et al. | Decentralized Coordination of Energy Consumption for Smart Neighborhoods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20230103 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20240722 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20250429 |
|
| PG1601 | Publication of registration |