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스마트그리드 표준화 프레임워크 3.0

SmartGrid Standardization Framework 3.0

  1. 스마트그리드 표준화 프레임워크 3.0
  2. 국내 스마트그리드 비즈니스 패키지
  3. 시장
  4. 수요반응자원 시장

수요반응자원 시장

수요반응자원 시장

2.3.1 패키지 개요 및 구성도
2.3.1 패키지 개요 및 구성도
비즈니스명 수요반응자원 시장
* 일반적인 전력 감축 프로그램인 신뢰성DR, 경제성DR을 기반으로 하는 DR
가치 제안 전력계통 안정화 및 경제적 편익을 목적으로 수요자원거래시장에 참여하거나 운영하는 주체들의 구성을 통하여 전력 수요를 감축하고 목표를 달성함으로써 효율적인 에너지 관리 창출 및 금전적 보상 효과를 야기할 수 있음
정책/제도적 준수사항 전기사업법 시행령, 전기사업법 시행규칙, 전력시장운영규칙, OpenADR 2.0 B, OpenADR 연계를 위한 VEN Guide, 실시간 전력량 감시기기 설치 기준 및 검증 가이드라인(전력거래소) 등을 준수해야 함
중점 추진 영역 IoT(사물인터넷) 기술을 접목한 실시간 수요자원 제어 서비스 국민DR서비스사업자 지원 서비스 모델 및 통신 표준화 수요관리사업자, 전력량정보제공사업자 간 정보 연동 요구사항 정의
관련 시스템 유스케이스 (UC-PM-S04) 계량/계측
(UC-PM-S05) 부하제어
(UC-PM-S06) 실시간 DR현황 정보제공
[그림 54] [PM-03] 개요 및 구성도
2.3.2 단위 비즈니스 유스케이스
(UC-PM-B03) 피크감축 DR(신뢰성 DR)
(UC-PM-B03) 피크감축 DR(신뢰성 DR)
단위 비즈니스 명 (UC-PM-B03) 피크감축 DR(신뢰성 DR)
목적 전력거래소가 수요감축을 요청한 수요관리사업자로부터 일정의 약정된 전력사용량 감축을 야기하고, 이에 따른 수요감축량을 산정 후 수요관리 사업자에게 정산금을 지급하는 전력시장 거래를 유도하고자 함
정보교환 및 요구사항 정보교환 요구사항
참여등록 정보 수요반응참여고객모집 전기소비형태검증 포트폴리오 구성 및 수요반응 참여고객과 수요. 반응자원 등록 실시간 사용전력량 검침 및 송신
자원감축지시 정보 OpenADR(Open Automated Demand Response) 2.0b
감축요청 정보 정산용 사용전력량 수집 참여고객 CBL 산정
모니터링 정보 실시간 사용전력량 검침 및 송신 실시간 모니터링
실시간 사용전력량 정보 실시간 사용전력량 검침 및 송신
실시간 사용전력량 데이터 재산정
자원 감축량 산정 정보 참여고객 감축 산정
수요반응자원 감축 산정
고객 감축량 산정 정보 참여고객 CBL 산정
참여고객 감축 산정
자원 정산내역 정보 세금계산서 발행, 정산금 송/수금
고객 정산내역 정보
비즈니스 절차
  • 1.전력계통 위기 시 전력계통을 안정하게 운영하고자 전력거래소는 수요관리사업자에게 사전에 등록된 의무감축용량에 기반하여 수요반응 자원에 대하여 실시간 전력수요 의무감축을 요청한다.
  • 2.수요관리사업자는 수요반응자원에 대한 감축량을 수요반응참여고객 에게 배분하여 수요감축을 요청하고, 수요반응참여고객은 개인의 수요감축목표를 달성하고자 수요감축을 이행한다.
  • 3.수요관리사업자는 수요반응참여 고객의 수요감축이행 정도를 확인하고자 실시간으로 모니터링하고 때때로 고객의 전력부하원을 제어하 거나, 자원단위의 감축량 달성을 위해 수요반응참여고객 간 감축량 조 정을 수행한다.
  • 4.전력거래소는 수요반응자원 단위로 평가 (감축량산정)하여 정산하고, 수요관리사업자는 수요반응참여고객의 감축평가결과를 바탕으로 수 요반응자원의 정산금을 수요반응참여고객에게 배분한다.
사전조건 전력거래소와 수요관리 사업자는 전력거래소의 수요감축지시가 원활하게 전달되도록 시스템간 통신망과 프로그램을 갖추고 있으며, 시스템 장애 시 사용할 수 있는 비상연락 수단을 가지고 있다.
수요관리사업자는 수요반응참여고객에게 설치한 실시간 사용전력량 감시 기기를 통해서 실시간 사용전력량(5분 단위)을 수집하고 이 데이터를 전력 거래소에 주기적으로 송신하고 있다.
전력거래소와 수요관리사업자는 전력량계 사용전력량 데이터 제공의무자 로 부터 정산용 사용전력량을 수집하고 있다.
사후조건 수요관리 사업자와 참여고객 간 계약에 의한 수요를 감축시킨다. 전력거래소의 요청에 따라 감축을 한 수요자원은 7일 후(실근무일 기준) 전력거래소에서 산정한 감축량과 이행률을 통지받는다.
거래기간 내 수요자원의 감축시행일별 평균 감축이행률 80% 미만 횟수 가 3회 이상인 경우 전력거래소는 해당 수요반응자원의 수요관리사업자 에게 감축 시행일로부터 7일 후 까지 전력거래 제한을 예고한다. 수요관리사업자는 거래일이 속한 달로부터 2개월 후 말일 정산금을 받는다.
연계 비즈니스 유스케이스 (UC-DR-B01) 신뢰성 수요반응
(UC-DR-B01-1, B02-1) 표준DR
(UC-DR-B01-2, B02-2) 중소형DR
(UC-DR-B01-3, B02-3) 국민DR(에너지쉼표)
(UC-PM-B04) 요금절감 DR(경제성 DR)
(UC-PM-B04) 요금절감 DR(경제성 DR)
단위 비즈니스 명 (UC-PM-B04) 요금절감 DR(경제성 DR)
목적 수요자원의 전력시장 참여를 통한 자발적 수요감축에 참여하기 위해 수요관리사업자로부터 입찰/낙찰이라는 전력거래행위를 통한 전력감축 목 표에 도달하고 수요감축을 유도함에 있음
정보교환 및 요구사항 정보교환 요구사항
참여등록 정보 수요반응참여고객모집
전기소비형태검증
포트폴리오 구성 및 수요반응 참여고객과 수요 반응자원 등록
실시간 사용전력량 검침 및 송신
자원감축지시 정보 OpenADR(Open Automated Demand Response) 2.0b
감축요청 정보 정산용 사용전력량 수집
참여고객 CBL 산정
모니터링 정보 실시간 사용전력량 검침 및 송신
실시간 모니터링
실시간 사용전력 량 정보 실시간 사용전력량 검침 및 송신
실시간 사용전력량 데이터 재산정
자원 감축량 산정 정보 참여고객 감축 산정
수요반응자원 감축 산정
고객 감축량 산정 정보 참여고객 CBL 산정
참여고객 감축 산정
자원 정산내역 정보 세금계산서 발행, 정산금 송/수금
고객 정산내역 정보
비즈니스 절차
  • 1.수요반응참여고객은 전력가격 안정화, 전력계통의 신뢰성 확보, 미세먼지 대응 등을 목적으로 시행되는 가격결정발전계획에 따른 수요감 축(경제성DR), 기준수요 초과에 따른 수요감축(피크수요DR), 미세먼지 저감을 위한 수요감축(미세먼지DR)에 자발적으로 참여한다.
  • 2.수요반응참여고객은 자발적으로 참여할 수요감축에 대한 시간 및 감축량을 수요관리사업자에게 입찰하거나, 고객단에 설치된 EMS 및 분산자원시스템을 수요관리사업자 시스템에 연결하여 참여한다.
  • 3.수요관리사업자는 수요반응참여고객의 입찰정보, EMS 운영정보 또는 분산자원 운영정보를 바탕으로 수요반응자원의 입찰정보를 구성 하여 전력거래소로 수요반응자원 단위로 입찰한다.
  • 4.수요관리사업자는 전력거래소의 수요반응자원에 대한 낙찰정보를 기반으로 각 수요반응참여고객에게 낙찰량을 배분하여, 참여고객 담당 자를 통해 감축을 요청하거나, 가능하다면, EMS 시스템 연동, IoT 부 하조정 또는 분산자원 운영시스템 연동을 통해 감축 운전 수행을 요청한다.
  • 5.수요반응참여고객은 낙찰에 기반하여 결정되는 수요감축목표를 달성하고자 수요감축을 이행한다.
  • 6.전력거래소는 수요반응자원 단위로 평가 (감축량산정)하여 정산하고, 수요관리사업자는 수요반응참여고객의 감축평가결과로 수요반응자 원의 정산금을 수요반응참여고객에게 배분한다.
사전조건 수요관리사업자는 전력거래소가 제공하는 수요반응자원 전력거래시스템 에 대한 권한을 가지고 자발적DR에 참여할 수 있다. 수요관리사업자는 수요반응참여고객에게 설치한 실시간 사용전력량 감시 기기를 통해서 실시간 사용전력량을 수집하고 있다. 전력거래소와 수요관리사업자는 전력량계 사용전력량 데이터 제공의무자 로부터 정산용 사용전력량 수집하고 있다. 수요관리사업자는 OpenADR을 통해서 수요반응참여고객의 실시간 사용 전력량을 전력거래소로 주기적으로 송신하고 있다. (필요 시) 수요관리사업자는 수요반응참여고객의 전력사용량 외 전력품질 정보 등을 수집하여 모니터링 할 수 있다. (필요 시) 수요관리사업자는 수요반응참여고객의 전력부하원을 제어하거 나, 전력부하를 절감 할 수 있는 분산 자원을 제어 할 수 있다. (필요시) 수요관리사업자는 수요반응참여고객의 IoT 부하 자원을 실시간 제어 할 수 있다.
사후조건 수요감축지시에 따라 참여고객은 낙찰 또는 유찰을 이행한다. 참여고객은 낙찰정보에 기반하여 수요 감축을 이행한다. 감축지시와 무관하게 수요반응참여 고객의 5분단위 실시간 전력사용량 을 전력거래소에 전송한다. 참여고객은 정산정보를 확인하고, 전력거래소로부터 이에 따른 정산대 금을 지급받을 수 있다.
연계 비즈니스 유스케이스 (UC-DR-B02) 자발적 수요반응
(UC-DR-B01-1, B02-1) 표준DR
(UC-DR-B01-2, B02-2) 중소형DR
(UC-DR-B01-3, B02-3) 국민DR(에너지쉼표)
(UC-PM-B05) 국민수요자원 DR(국민DR; 에너지쉼표)
(UC-PM-B05) 국민수요자원 DR(국민DR; 에너지쉼표)
단위 비즈니스 명 (UC-PM-B05) 국민수요자원 DR(국민DR; 에너지쉼표)
목적 주택용 전기사용자 및 개별 세대를 포함하는 수요반응참여고객의 수요 반응자원을 대상으로 수급경보 준비단계 혹은 관심단계거나 환경정책기 본법에 따른 미세먼지 등급 '나쁨' 이상으로 예상되는 경우 의무감축요청에 따른 전력시장 거래를 유도하고자 함 정보교환
정보교환 및 요구사항 정보교환 요구사항
참여등록 정보 수요반응참여고객 모집 전기소비형태검증 포트폴리오 구성 및 수요반응 참여고객과 수요 반응자원 등록 실시간 사용전력량 검침 및 송신
자원감축지시 정보 Open ADR(Open Automated Demand Response) 2.0b
감축요청 정보 정산용 사용전력량 수집
참여고객 CBL 산정
모니터링 정보
실시간 사용전력 량 정보 실시간 사용전력량 검침 및 송신
실시간 사용전력량 데이터 재산정
자원 감축량 산정 정보 참여고객 감축 산정
수요반응자원 감축 산정
고객 감축량 산정 정보 참여고객 CBL 산정
참여고객 감축 산정
자원 정산내역 정보 세금계산서 발행, 정산금 송/수금
고객 정산내역 정보
비즈니스 절차
  • 1.수요관리사업자는 전력시장운영규칙에 명시된 첨부서류를 갖추어 전력거래소에 전력거래자 등록을 한다.
  • 2.국민DR에 적합한 수요반응참여고객을 모집하고 계약한다.
  • 3.수요관리사업자는 모집한 참여고객을 통해 포트폴리오를 구성하고 의무감축용량 산정을 마친다.
  • 4.등록신청서 및 첨부서류를 갖추어 등록신청 기간 내 전력거래소의 전기소비형태 검증기준을 통과한 수요반응참여고객 및 이들로 구성된 수요반응자원을전력거래소에 등록하고 형식승인을 받는다.
  • 5.고객에 설치된 전력량계의 사용전력량 데이터를 전력량계 사용전력량 데이터 제공의무자(판매사업자, 구역전기사업자, 전력량정보제공 사업자)가 전력거래소에 원격으로 제공한다.
  • 6.전력부하감축량을 해당 수요반응자원단위의 CBL에서 수요반응참여 고객의 사용전력량을 거래시간별로 합산하여 계산된 수요반응자원단 위 사용전력량을 차감하여 산출한다.
  • 7.전력거래소는 미세먼지와 초미세먼지로 인한 대기질 예보가 전국 199개 권역 중 3개 권역 이상 “나쁨” 등급 또는 “매우나쁨” 등급이거나, 전 력수급비상 시 수요관리사업자에게 신뢰성DR을 발령하고, 수요관리 사업자는 수요관리사업자의 시스템 또는 기타 방법을 통해 수요자원 참여고객에게 감축을 요청한다.
  • 8.수요반응참여고객은 직접적인 행동을 통한 감축(직접 전원차단)을 진행하거나, 수요관리사업자와 연계된 IoT 스마트가전 제품(에어컨, 냉 장고 등)을 통해 전력감축을 수행한다.
사전조건 전력거래소와 수요관리사업자는 전력거래소의 수요감축지시가 원활하게 전달되도록 시스템간 통신망과 프로그램을 갖추고 있으며, 시스템 장애 시 사용할 수 있는 비상연락 수단을 가지고 있다.
수요관리사업자는 수요반응참여고객에게 설치한 실시간 사용전력량 감시 기기를 통해서 실시간 사용전력량(5분 단위)을 수집하고 이 데이터를 전력 거래소에 주기적으로 송신하고 있다. (2021.11.30.일까지 유예) 전력거래소와 수요관리사업자는 전력량계 사용전력량 데이터 제공의무자 로부터 정산용 사용전력량을 수집하고 있다.
사후조건 매월 20일 기준 해당 월에 수요감축요청이 실시되지 않았을 경우, 해당 월 마지막 평일까지 감축시험을 1회 시행한다.
전력거래소의 요청에 따라 감축을 한 수요자원은 7일 후(실근무일 기준) 전력거래소에서 산정한 감축량과 이행률을 통지받는다.
수요관리사업자는 거래일이 속한 달로부터 2개월 후 말일 정산금을 받는다.
수요관리사업자와 참여고객간 계약에 의한 수요감축을 이행한다.
수요관리사업자와 참여고객 간 계약에 의한 전력감출량을 정산하여 정산금을 지급한다.
연계 비즈니스 유스케이스 (UC-DR-B01) 신뢰성 수요반응
(UC-DR-B02) 자발적 수요반응
(UC-DR-B01-3, B02-3) 국민DR(에너지쉼표)
2.3.3 비즈니스 패키지-스마트그리드 아키텍처(SGAM) 매핑
[PM-03] 수요반응자원 시장
구성요소
비즈니스(목표/목적, 정책, 규제)
기능
통신 (프로토콜)
PM-03] 수요반응자원 시장
그룹 구분 표준번호 표준명 OSI 계층 구분
통신
인터
페이스
1 IEC PAS 62746-10-1 Systems interface between customer energy management system and the power management system - Part 10-1: Open automated demand response 세션 계층
(5계층)
KS C IEC PAS 62746-10-1 소비자 에너지관리시스템과 전력관리시스템 간의 시스템 인터페이스 — 제10-1부: 개방형 자동 수요반응(OpenADR 2.0b 프로파일 사양)
2 IEC 62325 Framework for energy market communications 표현 계층
(6계층)
KS C IEC 62325-102 에너지시장 통신 기반구조 ─ 제102부: 에너지시장 모델 견본 표현 계층
(6계층)
KS C IEC 62325-502 에너지시장 통신 기반구조 ─ 제502부: ebXML 프로파일 네트워크 계층
(3계층)
KS C IEC 62325-501 에너지시장 통신 기반구조 ─ 제501부: ebXML 사용지침 네트워크 계층
(3계층)
3 IEC 61968-100 Application integration at electric utilities - System interfaces for distribution management - Part 100: Implementation profiles 세션 계층
(5계층)
KS C IEC 61968-100 전력회사의 애플리케이션 통합 — 배전관리를 위한 시스템 인터페이스 — 제100부: 실행 프로파일
4 IEC 61968-9 Application integration at electric utilities - System interfaces for distribution management - Part 9: Interfaces for meter reading and contro 세션 계층
(5계층)
KS C IEC 61968-9 전력회사의 어플리케이션 통합 - 배전 관리를 위한 시스템 인터페이스 - 제9부 : 검침과 제어를 위한 인터페이스
5 ISO/IEC 21778 Information technology — The JSON data interchange syntax 전송 계층
(4계층)
6 ISO/IEC PRF 20922 Information technology — Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) v3.1.1 전송 계층
(4계층)
7 IETF ECMA-404 The JavaScript Object Notation (JSON) Data Interchange Format 전송 계층
(4계층)
8 IETF RFC 7159 전송 계층
(4계층)
9 IETF RFC 7252 The Constrained Application Protocol (CoAP) 전송 계층
(4계층)
10 OCF Open Connectivity Foundation 전송 계층
(4계층)
11 SPS-SGSF-073-2-1-6255 OpenADR 2.0A 프로파일 세션 계층
(5계층)
12 SPS-SGSF-073-2-1-6256 OpenADR 2.0B 프로파일 세션 계층
(5계층)
13 SPS-SGSF-073-1-1 개방형 자동수요반응시스템 – 제1부 : 일반 요구사항 세션 계층
(5계층)
14 SPS-SGSF-073-1-2-6329 개방형 자동수요반응 시스템 – 제2부 : 수용가 기기 및 시스템 통신 인터페이스 전송 계층
(4계층)
15 SPS-SGSF-073-1-3-6330 개방형 자동수요반응 시스템 – 제3부 : 상위 시스템과 정보교환 및 통신 인터페이스 전송 계층
(4계층)
갭 표준 1 MM-GAP-05 국민DR 사업자 지원 아키텍처 및 시스템 인터페이스 -
2 PM-GAP-06 국민DR 스마트가전 통신 요구사항 및 적합성 시험방법
3 PM-GAP-07 수요반응 서비스를 위한 스마트가전 리소스 활용 참조모델
4 PM-GAP-08 실시간 수요반응 – 저전력장거리(LPWA) IoT 네트워크 정의
5 PM-GAP-09 실시간 수요반응 – IoT 엣지 컴퓨팅 네트워크 참조구조
6 PM-GAP-10 수요관리사업자 - 수요자원운용을 위한 정보 모델링
정보 (데이터 모델)
PM-03] 수요반응자원 시장
그룹 구분 표준번호 표준명
통신
인터
페이스
1 IEC 62325 Energy market communications, based on the Common Information Model
2 IEC 62746 Systems interface between customer energy management system and the power management system
3 IEC 61968 Information exchanges between electrical distribution systems
4 ISO/IEC 15067-3-3 Information technology — Home Electronic System (HES) application model — Part 3-3: Model of a system of interacting Energy Management Agents (EMAs) for demand response energy management
5 KS X 4520 수요반응 연계형 스마트가전 인터페이스
6 SPS-SGSF-073-2-1-6255 OpenADR 2.0A 프로파일
7 SPS-SGSF-073-2-1-6256 OpenADR 2.0B 프로파일
8 SPS-SGSF-073-1-1 개방형 자동수요반응시스템 – 제1부 : 일반 요구사항
9 SPS-SGSF-073-1-2-6329 개방형 자동수요반응 시스템 – 제2부 : 수용가 기기 및 시스템 통신 인터페이스
10 SPS-SGSF-073-1-3-6330 개방형 자동수요반응 시스템 – 제3부 : 상위 시스템과 정보교환 및 통신 인터페이스
갭 표준 1 MM-GAP-05 국민DR 사업자 지원 아키텍처 및 시스템 인터페이스
2 PM-GAP-06 국민DR 스마트가전 통신 요구사항 및 적합성 시험방법
3 PM-GAP-07 수요반응 서비스를 위한 스마트가전 리소스 활용 참조모델
4 PM-GAP-08 실시간 수요반응 – 저전력장거리(LPWA) IoT 네트워크 정의
5 PM-GAP-09 실시간 수요반응 – IoT 엣지 컴퓨팅 네트워크 참조구조
6 PM-GAP-10 수요관리사업자 - 수요자원운용을 위한 정보 모델링
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