초록 ▼

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
심층 강화학습법 기반의 가상발전소 최적 입찰 전략 수립 및 에너지관리 기술 모형의 개발
전체 내용
전력시장에 참여하는 가상발전소는 기존 송전망에 연결된 발전기와 동일하게 간주된다. 하지만 가상발전소 운영자는 자신이 소유한 신재생에너지 발전량을 예측해야 하고 급전 가능한 자원들의 최적 급전계획을 수립해야한다는 점에서 기존 발전기와 차이점을 가진다. 따라서 가상발전소의 입찰은 전력시장 도매가격의 예측과 가격-용량(price-volume) 입찰을 결정해야하므로 높은 불확실성을 내포한

연구개발 목표 및 내용
최종 목표
심층 강화학습법 기반의 가상발전소 최적 입찰 전략 수립 및 에너지관리 기술 모형의 개발
전체 내용
전력시장에 참여하는 가상발전소는 기존 송전망에 연결된 발전기와 동일하게 간주된다. 하지만 가상발전소 운영자는 자신이 소유한 신재생에너지 발전량을 예측해야 하고 급전 가능한 자원들의 최적 급전계획을 수립해야한다는 점에서 기존 발전기와 차이점을 가진다. 따라서 가상발전소의 입찰은 전력시장 도매가격의 예측과 가격-용량(price-volume) 입찰을 결정해야하므로 높은 불확실성을 내포한다. 가격 불확실성과 재생에너지자원의 출력 불확실성을 처리하는 기법은 시나리오 생성 및 확률적(stochastic) 최적화 기법으로 한정되어 있으며 리스크를 수치화하여 최적화에 포함시키는 방법 또한 기존에 연구된 사례가 있다. 하지만 확률적 최적화 문제는 결정적 (Deterministic) 최적화 문제에 비해 최적해 탐색시간이 길다는 단점이 있기 때문에 가상발전소의 의사결정을 강화학습의 일종인 Q러닝으로 구현할 것이며 가상발전소의 입찰(action)과 시장상태(state)에 대한 보상 매트릭스 Q를 DQN(Deep Q Network)로 학습시키는 최적 입찰전략에 대해 심층적으로 분석하고자 함.

연구개발성과
․ 가격결정발전계획, 시장 정산금 모델링
: 한국 전력시장을 대상으로 모델링을 수행하여 혼합정수선형계획문제로 정식화되는 가격결정발전계획을 구현하고 실제 전력시장 도매가격과의 비교를 통해 추정된 전력시장 가격의 상관도 분석.
개편되는 한국 전력시장의 재생에너지 입찰제도에 대한 연구 수행. ․ 가상발전소 최적 입찰 전략에 대한 DQN 모형 개발
: 신재생에너지 출력이 가지는 불확실성을 반영하여 Price-maker로서의 가상발전소의 입찰 행위에 대한 DQN 구조에 대한 연구 수행.
DQN 성능 학습을 위한 Rainflow 알고리즘에 대한 연구 수행. ․ REC 가격 예측 모형 개발
: marginal cost pricing 방법 기반의 경제학적 근거가 뒷받침된 장기 REC 가격 예측 모형을 개발하고 관련 이론에 대한 연구 수행
단기 REC의 가격의 추정에 있어 금융시계열이 가지는 정상성이 나타나지 않는 문제의 해결을 위해 empirical mode decomposition(EMD)와 recurrent neural network(RNN) 이론을 바탕으로 모형 개발

연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
연구개발결과는 전력산업 전반의 운영시스템에 대한 Bi-Level 최적화에 인공지능을 적용한 선행기반 연구 형태로 시인과성 분해, 역행렬 변조 변형 등 연구개발 과정에서 발생한 한계점을 개선하기 위한 연구를 수행하였으며 다양한 분야에서 학술적 활용이 가능하다. 또한 연구개발결과를 통해 시장 운영의 효율성 제고와 신재생에너지의 전력계통 및 전력시장 진입을 촉진시킬 수 있으며 불확실성을 고려한 가상발전소의 입찰과 포트폴리오 및 인센티브 제도에 대한 연구는 분산전원과 전력시장을 연결하는 중개사업자에 대한 실질적인 효용과 국가 인센티브 제도의 중요성의 입증에 대한 근거자료로 활용 가능하다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 5
• 1) 연구수행 결과 ... 5
• 2) 목표달성 수준 ... 7
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 8
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 9
• 6. 참고문헌 ... 9
• 끝페이지 ... 9