운용데이터 분석 알고리즘 적용을 통한 비정상 태양광 발전설비의 정상화에 관한 연구

Abstract

현재 국내에서는 정부의 소규모 신재생 발전설비 보급 확대정책으로 신·재생에너지 발전설비 설치자가 증가하고 있다. 국내 태양광 발전시스템은 2004년 3만호 주택보급 사업을 시작으로 설치되어 운영되고 있으며, 이러한 주택용 태양광 발전시스템의 경우 주로 상계거래 목적으로 설치되어 운영 중이다. 국내 전력거래 유형 중 상계거래는 10kW이하 신·재생에너지 발전설비 설치자가 자가소비 후 잉여전력량을 전력판매사업자에게 공급하고, 그 잉여전력량을 발전설비 설치자가 전력판매사업자로 부터 수전하는 전력량에서 상계하는 거래방법이다. 상계거래를 목적으로 설치되어 운영되고 있는 주택용 태양광 발전시스템의 설치지역은 농어촌 및 도심지 외곽 단독주택에 집중 되어있다. 주택용 태양광발전 상계거래의 경우 발전설비가 3kW인 주택이 다수를 점유하고 있으며, 옥상에 설치된 태양광 어레이(Array)를 지지하는 구조물체 또는 건물벽에 인버터가 설치되어 있다. 인버터 외부에 부착된 소형 LCD창을 통하여 순환 표시되는 현재출력(kW), 금일발전량(Day)등을 확인할 수 있다. 발전량에 대한 관심도 측면에서 살펴보면 설치 초기에는 높으나 시간이 흘러갈수록 발전량에 대한 관심도는 점차 하락하게 된다. 그 이유는 직접 인버터 설치 장소까지 이동하여야 하며, 조그마한 LCD창을 통하여 발전량을 읽어야 하는 번거로움 때문이다. 발전설비 설치자의 경우 태양광 발전시스템에 대한 이해도 부족으로 발전설비 구성품에 대한 설비 고장 시 신속한 인지가 되지 않아 1개월에서 길게는 수개월간 수전전력량 증가로 전기요금 과다청구에 대한 민원분쟁이 증가하고 있다. 본 연구에서는 실제 한국전력공사(한전) 인천지역본부 관내 설치·운영 중인 주택용 3kW 태양광발전 상계거래 고객에 대하여 잉여전력량 및 수전전력량 운용데이터 분석시행으로 비정상 발전설비를 판정할 수 있는 알고리즘을 제시 하였으며, 엑셀기반 VBA(Visual Basic for Application)를 활용하여 상계거래 고객 대상 발전량 비정상 여부 판정용 분석 프로그램을 구현 하였다. 이 분석 프로그램을 이용하여 비정상 발전고객을 추출 하였으며, 비정상 발전고객에 대해서는 현장점검을 통하여 추출 프로그램의 타당성을 검증 하였다. 그리고 비정상 발전고객에 대한 태양광 발전설비 관리 매뉴얼 제공, 현장 컨설팅 시행 및 발전량 정상화 조치시행으로 한전 인천지역본부 관내 연간 태양광 발전량 226MWh의 발전량 상승효과에 기여하였다.

주요어 : 상계거래, 주택용 태양광발전, 잉여전력량, 수전전력량, VBA 학 번 : 2017-20787

Currently, installers of new and renewable energy power generation facilities are increasing in Korea due to the government's policy to expand supply of small new and renewable power generation facilities.South Korea's photovoltaic power generation system was installed and operated starting with its 30,000 housing supply business in 2004. In case of such photovoltaic power generation system, it was installed and operated mainly for offsetting trading purposes. Of the types of power trading in Korea, the set-off transaction is a method by which installers of new and renewable energy power generation facilities under 10kW supply surplus power to the power sales businesses after consuming their own electricity, and the surplus power is offset by the electricity supply from the power distribution operators.The installation area of a residential photovoltaic power generation system, which is set up and operated for the purpose of offsetting transactions, is concentrated on single-family homes outside farming and fishing villages and urban areas.In case of a residential photovoltaic power offset deal, many houses with power generation facilities of 3kW are occupied and inverters are installed on structures or building walls that support solar arrays installed on the roof.Current output(kW) and Day power(Day) that are displayed rotated through a small LCD window attached to the outside of the inverter can be checked.In terms of interest in power generation, interest in power generation is high at the beginning, but as time passes, interest in power generation decreases. The reason is that it is necessary to move directly to the installation site of the inverter and read the power generation through a small LCD window.As power plant installers do not have an understanding of the photovoltaic power system, it is not recognized quickly in the event of a facility failure, which has led to an increase in the amount of electric power for one month to several months, which has led to an increase in the number of requests for excessive charging of electricity. In this study, we presented algorithms for determining abnormal power generation facilities through analysis of surplus power and quantity of electricity operation data for housing customers who are actually installing and operating KEPCO Incheon headquarters, and implemented an analysis program for abnormal development of target customers by utilizing Excel-based VBA (Visual Basic for Application). Using this analysis program, we extracted abnormal power generation customers and verified validity of the extraction program through on-site inspection for abnormal power generation customers. In addition, by providing manuals for managing photovoltaic power generation facilities for abnormal power generation customers, implementing on-site consulting, and implementing measures to normalize power generation, the company contributed to the synergy effect of increasing the annual photovoltaic power generation volume of 226MWh in its Incheon headquarters.Keywords: offset transactions, photovoltaic power generation for housing, surplus, Amount of electric power, VBA

Student Number : 2017-20787