기상정보를 활용한 도시에너지관리시스템용 태양광발전량 예측시스템
PV (Photo-Voltaic) generation forecasting system for the city energy management system based on weather information
특허 요약
본 발명은 분석모듈, 변환모듈, 계산모듈 및 정규화모듈을 포함하여 구성된 시스템에서, (1) 상기 분석모듈에서 도시 내의 모든 태양광발전기의 과거 발전량 데이터를 수집하여 시간당 평균 발전량의 합산을 통해 '시간대별 발전량'을 산출하는 시간대별발전량산출단계; (2) 상기 분석모듈에서 천문우주지식정부 사이트에서 제공하는 지역별 일출시간, 일몰시간으로부터 상기 일출시간 이후의 정시 및 상기 일몰시간 이전의 정시를 각각 '확정일출시간' 및 '확정일몰시간'으로 정의하고 낮 12시 30분을 '남중시간'으로 정의하는 시간정의단계; (3) 상기 변환모듈에서 기상청에서 제공하는 3시간 단위의 기상예보 정보(맑음, 구름조금, 구름많음, 흐림, 비)를 1시간 단위로 변환하는 기상예보정보변환단계; (4) 상기 분석모듈에서 과거 데이터를 분석하여 날씨별(맑음, 구름조금, 구름많음, 흐림, 비) 5단계 발전량을 구분하는 날씨별발전량구분단계; (5) 상기 계산모듈에서 날씨별 정격발전량(P_rated) 대비 효율(%)인 ('맑음' 발전효율), ('구름조금' 발전효율), ('구름많음' 발전효율), ('흐림' 발전효율), ('비' 발전효율)를 상기 확정남중시간의 날씨별 발전량을 통해 결정하는 날시별효율계산단계; : 도시 전체 태양광발전기의 정격발전량의 총합 : 도시 내에서 관리하는 발전기의 대수 : 개별 ...(이하생략)
청구항
번호청구항
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분석모듈, 변환모듈, 계산모듈 및 정규화모듈을 포함하여 구성된 시스템에서,(1) 상기 분석모듈에서 도시 내의 모든 태양광발전기의 과거 발전량 데이터를 수집하여 시간당 평균 발전량의 합산을 통해 '시간대별 발전량'을 산출하는 시간대별발전량산출단계;(2) 상기 분석모듈에서 천문우주지식정부 사이트에서 제공하는 지역별 일출시간, 일몰시간으로부터 상기 일출시간 이후의 정시 및 상기 일몰시간 이전의 정시를 각각 '확정일출시간' 및 '확정일몰시간'으로 정의하고 낮 12시 30분을 '남중시간'으로 정의하는 시간정의단계;(3) 상기 변환모듈에서 기상청에서 제공하는 3시간 단위의 기상예보 정보(맑음, 구름조금, 구름많음, 흐림, 비)를 1시간 단위로 변환하는 기상예보정보변환단계;(4) 상기 분석모듈에서 과거 데이터를 분석하여 날씨별(맑음, 구름조금, 구름많음, 흐림, 비) 5단계 발전량을 구분하는 날씨별발전량구분단계;(5) 상기 계산모듈에서 날씨별 정격발전량(P_rated) 대비 효율(%)인 ('맑음' 발전효율), ('구름조금' 발전효율), ('구름많음' 발전효율), ('흐림' 발전효율), ('비' 발전효율)를 상기 남중시간의 날씨별 발전량을 통해 결정하는 날씨별효율계산단계;: 도시 전체 태양광발전기의 정격발전량의 총합: 도시 내에서 관리하는 발전기의 대수: 개별 태양광발전기의 정격발전량(6) 상기 계산모듈에서 예측일 전일의 확정일출시간()과 확정일몰시간() 각각의 발전량(, )과 남중시간()의 발전량인 정격발전량()의 데이터로 아래 식의 다항식을 생성하는 정격발전량다항식생성단계; (7) 상기 계산모듈에서 정격발전량다항식을 통해 시간대별 정격발전량을 계산하는 시간대별정격발전량계산단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기상정보를 활용한 도시에너지관리시스템용 태양광발전량 예측시스템.

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제1항에서,상기 (3) 기상예보정보변환단계;는,3시간 단위로 제공되는 맑음, 구름조금, 구름많음, 흐림, 비의 각각의 기상예보 정보를 5, 4, 3, 2, 1로 넘버링하고, 공백이 발생하는 시간대의 기상예보 정보를 선형보간법(내삽법)으로 계산한 후, 이를 반올림하여 정수화하고, 정수화된 5, 4, 3, 2, 1의 넘버링을 각각 맑음, 구름조금, 구름많음, 흐림, 비로 변환하는 것을 특징으로 하는 기상정보를 활용한 도시에너지관리시스템용 태양광발전량 예측시스템.

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제1항 또는 제2항에서,상기 (7) 시간대별정격발전량계산단계; 후에,(8) 상기 정규화모듈에서 일별 또는 계절별 변하는 상기 남중시간으로 인해 남중시간에 따른 시간대별 정격발전량을 정규화하기 위해,아래식으로 확정일출시간()과 확정일몰시간()을 이용하여 확정남중시간()을 정의하고 확정일출시간()과 확정일몰시간() 각각의 발전량(, )과 확정남중시간()의 발전량인 정격발전량()의 데이터로 시간대별 정격발전량을 정규화하는 정격발전량정규화단계;(9) 상기 계산모듈에서 상기 정규화정격발전량()과 아래식을 가지고 시간대별 날씨별 발전량()을 계산하는 시간대별날씨별발전량계산단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상정보를 활용한 도시에너지관리시스템용 태양광발전량 예측시스템.

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분석모듈, 변환모듈, 계산모듈을 포함하여 구성된 시스템에서,(1) 상기 분석모듈에서 도시 내의 모든 태양광발전기의 과거 발전량 데이터를 수집하여 시간당 평균 발전량의 합산을 통해 '시간대별 발전량'을 산출하는 시간대별발전량산출단계;(2) 상기 분석모듈에서 천문우주지식정부 사이트에서 제공하는 지역별 일출시간, 일몰시간으로부터 상기 일출시간 이후의 정시 및 상기 일몰시간 이전의 정시를 각각 '확정일출시간' 및 '확정일몰시간'으로 정의하고 낮 12시 30분을 '남중시간'으로 정의하는 시간정의단계;(3) 상기 변환모듈에서 기상청에서 제공하는 3시간 단위의 기상예보 정보(맑음, 구름조금, 구름많음, 흐림, 비)를 1시간 단위로 변환하는 기상예보정보변환단계;(4) 상기 분석모듈에서 과거 데이터를 분석하여 날씨별(맑음, 구름조금, 구름많음, 흐림, 비) 5단계 발전량을 구분하는 날씨별발전량구분단계;(5) 상기 계산모듈에서 예측일 전일의 확정일출시간()과 확정일몰시간() 각각의 발전량(, )과 남중시간()의 발전량인 정격발전량()을 가지고 아래의 날씨별 발전량 다항식을 생성하는 날씨별발전량다항식생성단계;(6) 상기 계산모듈에서 상기 날씨별 발전량 다항식을 가지고 시간대별 날씨별 발전량을 계산하는 시간대별날씨별발전량계산단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기상정보를 활용한 도시에너지관리시스템용 태양광발전량 예측시스템.

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제4항에서,상기 (3) 기상예보정보변환단계;는,3시간 단위로 제공되는 맑음, 구름조금, 구름많음, 흐림, 비의 각각의 기상예보 정보를 5, 4, 3, 2, 1로 넘버링하고, 공백이 발생하는 시간대의 기상예보 정보를 선형보간법(내삽법)으로 계산한 후, 이를 반올림하여 정수화하고, 정수화된 5, 4, 3, 2, 1의 넘버링을 각각 맑음, 구름조금, 구름많음, 흐림, 비로 변환하는 것을 특징으로 하는 기상정보를 활용한 도시에너지관리시스템용 태양광발전량 예측시스템.