본 연구는 증가하는 전력 수요를 충족하면서도 운영 요소 및 전력 공급의 안정성을 유지할 수 있는 최적의 발전시스템 확장 계획(Generation System Expansion Plan)을 수립하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서 제안하는 아키텍처는 계획 수준(plan-level) 및 운영 수준(operation-level) 모델로 구성되며, 기본적으로 최적화에 기반한다. 첫 번째 단계에서는 시계열 분석을 통해 미래 전력 수요 데이터를 추정하였다. 또한 발전소 데이터가 정의되었고, 검증된 데이터가 수집되었다. 다음 단계에서는 기존의 발전시스템 확장 계획 방법론을 사용하여 예비율(reserve rate)을 만족하는 실현 가능한 해와 건설 비용을 도출하였다. 세 번째 단계에서는 혼합 정수계획(mixed integer programming, MIP) 기반의 발전시스템 운영 계획 방법론을 사용하여 발전시스템 운영에 관한 수치를 도출하였다. 아울러 단위계통(unit commitment)의 계산 복잡도를 줄이기 위해 유사한 특성을 지닌 발전소들을 그룹화하였다. 마지막 단계에서는 제2단계에서 도출된 계획 기간(duration)에 대한 실현 가능한 해와 운영 및 유지보수 비용 정보(cost information)를 결합하여 총비용을 최소화하는 최적해를 산출하였다. 제안된 통합 발전시스템 확장계획 수립 아키텍처의 타당성을 입증하기 위한 실험을 수행하였다. 본 연구는 운영 고려사항과 공급 안정성을 유지한 채 미래의 증가하는 전력 수요를 충족하기 위한 최적 발전소 확장 계획의 수립에 학술적 함의를 제공한다. 또한 제안된 방법론의 효과성은 전력공급 및 수요를 위한 국가 계획(National Plan for Electricity Supply and Demand)과의 비교 및 검증을 통해서도 제시되었다.

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