분산전원 특성을 고려한 VPP 클러스터 구성 및 운영에 대한 연구

Abstract

미래의 전력 시스템은 환경과 기술적인 이유로 인해 더욱더 많은 분산전원을 이용하게 될 것이다. 분산전원은 서로 다른 특징을 가지고 있고 또한 배전계통에서 기존의 계통운영과는 다른 형태로 운전될 것이다. 이런 관점에서 다수의 분산전원을 모아 하나의 가상의 발전소로 운영하는 개념이 등장하게 되었는데, 이를 Virtual Power Plant(VPP)라고 한다. VPP는 매니지먼트 시스템이 관리하는 여러 클러스터들로 이루어져 있으며 이들 클러스터들은 각각 여러 종류의 분산전원으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 클러스터를 이루는 분산전원을 어떻게 운영하는 것이 최적의 경제적 효율을 지닐 수 있을지에 대해 살펴보고 이를 이용하여 클러스터 구성방법에 대해 논의할 것이다. 디젤 발전기의 출력의 경우 그 소유자에 의해 제어가 가능하지만, 태양광 발전 시스템의 경우 기상 상태에 따라 그 출력이 결정된다. 따라서 이러한 각각의 특성을 고려하여 본 논문에서는 디젤, CHP(Combined Heat and Power), 보일러, 태양광 발전으로 구성된 복합 시스템에서 각 시간별로 수용가의 전력 및 열 수요와 분산전원의 에너지 생산을 비교하여 VPP 최적 운영 계획을 구성하였으며 클러스터 구성 형태에 따른 운영비용을 비교하였다.; By environmental and technical reasons, the amount of distributed generation will considerably increase in the future power system. As a large number of distributed resource with diverse characteristics have been installed in the distribution system, most engineering and operation concerns are focused on the development of new control approaches and operation. An attractive idea is to aggregate a number of small size generators. This is the concept of Virtual Power Plant(VPP). VPP is composed of various clusters controlled by a management system and various distributed generators form the clusters. This paper discusses how to operate these distributed resources of the clusters in optimal approach of economical efficiency and strategy of composition for clusters. While the output of thermal units is controlled voluntarily by the owner of distributed resources, the power from PV system fluctuates according to weather conditions. Therefore, for the composite system of mixed distributed resources, such as photovoltaic, diesel and CHP, optimal operation strategy for VPP is organized by comparison of customers’ power demand, heat demand and production of distributed generators on time basis. In addition, operation cost of each composition approach for clusters is compared.