표제지
목차
Contents 8
국문요약 13
Abstract 15
제1장 서론 17
1.1. 연구 배경 및 목적 17
1.2. 연구 동향 19
1.3. 연구 기여 및 논문 구성 23
제2장 배경 이론 25
2.1. 가상발전소 개요 및 동향 25
2.2. 전력시장 제도개선 27
2.3. P2P 전력 거래 개요 및 직접 PPA 29
2.4. 연구 방법론 30
2.4.1. 최적조류계산 (Optimal Power Flow) 30
2.4.2. 혼합정수 선형계획법(Mixed-integer Linear Programming, MILP) 31
제3장 VPP 플랫폼의 전일 스케줄링 구성 알고리즘 32
3.1. 문제 구성을 위한 전제 32
3.1.1. 논문 목적 및 용어 정의 32
3.1.2. 논문 객체 및 구조 설명 33
3.2. 참여자별 사전 스케줄링 구성 36
3.2.1. ESS 및 MG 사전 스케줄링 구성 36
3.2.2. PV 사전 스케줄링 구성 37
3.2.3. FL 사전 스케줄링 구성 37
3.3. DSO의 출력제한량 결정 및 VPP의 출력제한 분배 39
3.3.1. DSO의 출력제한량 결정 39
3.3.2. 모선별 손실 민감도 계산 43
3.3.3. VPP 플랫폼 운영자의 출력 제한량 분배 44
3.4. PV 출력 제한량에 대한 내부 거래 진행 45
3.4.1. 내부 거래 목적 및 특징 45
3.4.2. 시간대별 내부 거래 가격 결정 기준 47
3.4.3. VPP 플랫폼의 스케줄링 조정 과정 예시 49
3.5. VPP 참여자 및 플랫폼의 전일 스케줄링 비용 51
3.5.1. 참여자별 전일 스케줄링 비용 51
3.5.2. VPP 플랫폼 운영 비용 결정 53
제4장 시뮬레이션을 통한 사례 연구 55
4.1. 시뮬레이션 설정 56
4.2. Base case 스케줄링 결과 59
4.3. Case 1.1 스케줄링 결과 64
4.4. Case 1.2 스케줄링 결과 65
4.4.1. 최종내부 거래 가격 결과 66
4.4.2. 최종 내부 거래 매칭 결과 68
4.5. Case 2.1 스케줄링 결과 70
4.6. Case 2.2 스케줄링 결과 71
4.7. Case 별 참여자 수익 비교 73
4.7.1. Case 별 PV 참여자 수익 73
4.7.2. Case 별 내부 거래 구매자 비용 변화 74
4.7.3. Case 별 MG 수익 변화 74
4.7.4. Case 별 VPP 플랫폼 운영 비용 비교 75
4.7.5. Case 별 배전 계통 전체 손실 변화 76
4.7.6. case 별 종합 결과 분석 77
제5장 결론 80
참고문헌 82
표 1.1. VPP 관련 논문 연구 동향 22
표 2.1. 자원 구성, 사용 목적, 제어 방식에 따른 VPP 분류 26
표 3.1. 그림 3.7 상황에 대한 data 50
표 4.1. Case study 구성 55
표 4.2. VPP 플랫폼 참여자 용량 56
표 4.3. 내부 거래 구매자별 손실 민감도 및 구매 순위 65
표 4.4. Case 별 PV 참여자 수익 변동 (수익 : +, 비용 : -) 73
표 4.5. Case 별 내부 거래 구매자 비용 변동 74
표 4.6. Case 별 MG 참여자 수익 변동 (수익 : +, 비용 : -) 74
표 4.7. Case 별 VPP 운영 비용 결과 75
표 4.8. Case별 배전 계통 전체 손실 및 총 PV 출력 제한량 76
표 4.9. Case별 PV 참여자 수익 및 운영 비용 결과 (수익 : +, 비용 : -) 78
표 4.10. Case 배전 계통 전체 손실 및 총 PV 출력 제한량 79
그림 1.1. 연도별 비계량 태양광 발전 설비 누적 용량 17
그림 1.2. 분산에너지 통합발전소사업 등록 절차 18
그림 2.1. 자원 모집 형태에 따른 VPP 분류 25
그림 2.2. 전력시장 구조 개편 방안 27
그림 2.3. 급전가능 재생에너지 수익 구조 28
그림 2.4. 이웃 간 전력 거래 실증사업 모델 29
그림 3.1. 논문에서 존재하는 객체별 주요 특징 34
그림 3.2. 논문에서 존재하는 객체별 정보 흐름도 35
그림 3.3. 논문에서 제시하는 전체 flowchart 35
그림 3.4. 내부 거래 매칭 flowchart 46
그림 3.5. 내부 거래 가격 곡선 개요도 및 가격 결정 방법 47
그림 3.6. 시간대별 내부 거래 가격 변동 과정 예시 48
그림 3.7. 한 시간대에 대한 전체 flow chart 예시 50
그림 4.1. IEEE 33BUS 계통도 및 모선별 참여 자원 56
그림 4.2. (a) 시간대별 PV 보유자의 발전량 (b) 시간대별 모든 모선의 전력 소비 프로파일 57
그림 4.3. 전력 소비 정도에서의 전압 프로파일 58
그림 4.4. 시간대별 도매 시장 거래 가격 58
그림 4.5. Base case에서 PV 참여자 전일 스케줄링 예시 59
그림 4.6. (a) Base case에서 ESS 충/방전 프로파일 예시 (b) Base case에서 ESS SOC 예시 60
그림 4.7. Base case에서 ESS 참여자 전일 스케줄링 예시 60
그림 4.8. (a) Base case에서 FL 참여자의 전력 소비 조절 예시 (b) Base case에서 FL 참여자의 전일 스케줄링 예시 61
그림 4.9. (a) Base case에서 MG 충/방전 프로파일 예시 (b) Base case에서 대표적인 MG SOC 예시 62
그림 4.10. Base case에서 MG 참여자 전일 스케줄링 예시 62
그림 4.11. Base case에서 모선별 전압 프로파일 63
그림 4.12. Case 1.1에서 DSO 누적 지시량에 대한 PV 별 출력 제한 결과 64
그림 4.13. (a) Case 1.2에서 ESS 충/방전 프로파일 예시 (b) Case 1.2에서 FL 참여자의 전력 소비 조절 예시 66
그림 4.14. (a) Case 1.2에서 시간대별 DSO 누적 지시량 (b) Case 1.2에서 시간대/모선별 최종 출력 제한량 67
그림 4.15. Case 1.2에서 시간대별 내부 거래 가격 68
그림 4.16. (a) Case 1.2에서 내부 거래 판매 매칭 결과 (b) Case 1.2에서 내부 거래 구매 매칭 결과 69
그림 4.17. 내부 거래 판매량 대비 출력 제한량 감소 비율 69
그림 4.18. (a) Case 2.1에서 시간대별 DSO 누적 지시량 (b) Case 2.1에서 PV 참여자에게 분배된 DSO 누적 지시량 70
그림 4.19. (a) Case 2.2에서 시간대별 DSO 누적 지시량 (b) Case 2.2에서 PV 참여자에게 분배된 DSO 누적 지시량 72
그림 4.20. (a) Case 2.2에서 PV 참여자별 내부 거래 판매량 (b) Case 2.2에서 PV 참여자별 출력 제한량 72