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문제 정의
- 본 논문에서는 GA을 이용하여 해상풍력발전단지의 전력망과 해상변전소의 위치에 대한 최적화 방안에 대해 제시하였다. 경제성 및 신뢰성을 고려하여 전력망 구성에 관한 초기투자비용과 전력손실 및 보수비용, 그리고 신뢰도 비용을 현재가치로 환산하여 목적함수 모델링을 수행하였다.
- 본 논문에서는 전력망 구성에 관한 초기투자비용, 전력손실 및 보수비용, 그리고 공급지장에너지에 관한 신뢰도비용으로 구성된 목적함수를 제시하였으며, 해상풍력발전단지가 설치되는 지역의 풍속 특성을 반영하고자 확률론적 풍력출력을 모델링하여 이를 목적함수에 반영하였다. 전력망 구성방안을 위해서 omTSP 방법을 적용하여 해상변전소의 위치를 반영할 수 있도록 하였으며 내부망 케이블이 교차하지 않도록 제약조건을 제시하였다.
- 또한 향후 해상풍력발전단지의 규모가 커질수록 이러한 영향은 보다 더 커질 것이다. 본 절에서는 해상변전소의 위치를 고려한 해상풍력발전단지의 전력망 최적화 방안에 대해 서술하였다.
- 가장 널리 사용된 최적화 방법은 Genetic Algorithm(GA)이며, 그 외 Evolutive Algorithm [9], Stochastic Optimization[10], Particle Swarm Optimization [13], Mixed Integer Programming[14] 등이 있다. 전력망 구성의 최적화를 위한 초기연구는 해저케이블 비용을 중심으로 구성된 목적함수의 최솟값을 얻는 것을 목표로 하였다. 연구가 진행되면서 목적함수에 전력손실비용과 신뢰도비용[15], 풍속[16], [17], 후류효과[4] 등 실제 현실을 반영한 요소를 추가하게 되었으며, 해상변전소의 위치에 관한 연구도 진행되었다[18].
- 해상변전소 위치를 고려한 해상풍력발전단지의 최적 전력망 설계를 위한 목적함수는 초기투자비용, 전력손실 및 보수비용, 그리고 신뢰도 비용으로 구성되며 이 비용을 최소화하는 것을 목적으로 한다.
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