• Title/Summary/Keyword: 최적 에너지 효율

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Energy Efficient Transmit Antenna Selection Scheme in Multi-User Massive MIMO Networks (Multi-User Massive MIMO 네트워크에서 에너지 효율적인 전송 안테나 선택 기법)

  • Jeong, Moo-Woong;Ban, Tae-Won
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.20 no.7
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    • pp.1249-1254
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    • 2016
  • Recently, there have been many researches which can achieve high data rate in multi-user massive MIMO networks while reducing the complexity in terms of both hardware and algorithm. In addition, many researches have been conduced to reduce the energy consumption in next generation mobile communication networks. In this paper, we thus investigated new transmit antenna selection scheme to achieve low computational complexity and enhance energy efficiency in multi-user massive MIMO networks. First, we introduced the optimal scheme based on Brute-Force searching to maximize the energy efficiency and then proposed new antenna selection scheme to dramatically reduce the computational complexity compared to the optimal scheme. As the number of transmit antennas increases, the complexity of the optimal scheme exponentially increases while the complexity of the proposed scheme linearly increases. Nevertheless, the energy efficiency performance gap between proposed and optimal schemes is not huge.

Neural Network Based On-Line Efficiency Optimization Control of a VVVF-Induction Motor Drive (인공신경망을 이용한 VVVF-유도전동기 시스템의 실시간 운전효율 최적제어)

  • Lee, Seung-Chul;Choy, Ick;Kwon, Soon-Hak;Choi, Ju-Yeop;Song, Joong-Ho
    • The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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    • v.4 no.2
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    • pp.166-174
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    • 1999
  • On-line efficiency optimization control of an induction motor drive using neural network is important from the v viewpoints of energy saving and controlling a nonlinear system whose charact81istics are not fully known. This paper p presents a neural networklongleftarrowbased on-line efficiency optimization control for an induction motor drive, which adopts an optimal slip an밍J.lar frequency control. In the proposed scheme, a neuro-controller provides minimal loss operating point i in the whole range of the measured input power. Both simulation and experimental results show that a considerable e energy saving is achieved compared with the conventional constant vlf ratio operation.

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Optimum Dimension Selection of Onshore Wind Power System Using Economic Analysis and Numerical Optimization Technique (풍력발전 경제성 분석과 수치최적화방법을 이용한 육상풍력발전시스템 크기 최적선정 연구)

  • Lee, Ki-Hak;Park, Jong-Po;Lee, Dong-Ho
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.36.1-36.1
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    • 2011
  • 풍력개발 기술이 발전함에 따라 풍력발전시스템이 점차 대용량화되는 추세이며, 경제성 있는 풍력단지 건설을 위해 점차 대단지화 되어가고 있는 실정이다. 이로 인해 풍력 발전단가(Cost of electricity, COE)도 개선되고 있다. 풍황이 양호한 풍력발전단지의 경우, 풍력발전 COE는 현재 50~60원/kWh 수준으로 타 신재생에너지원에 비해 경쟁력이 높고, 석탄 화력의 COE와 비교해 봐도 동등한 수준 혹은 더욱 경쟁력 있는 수준으로 감소하였다. 풍력발전단지 조성을 위해서는 시스템의 효율과 고효율, 저비용의 풍력발전시스템을 풍황이 좋은 지역에 설치할 때 낮은 COE를 가지는 경제성 있는 발전단지가 가능하다. 동급 용량 풍력발전시스템을 같은 지역에서 설치하여 에너지생산량을 증대시키기 위해서는 블레이드 지름의 증가시켜 유량을 증가시키거나 타워의 높이를 증가시켜 풍속을 증가시키는 방안이 있다. 이 경우 블레이드 길이와 타워 높이 증가에 의한 시스템 비용의 증가가 발생하는데, 에너지생산량 증가에 의한 수익비용과 시스템 비용 증가에 의한 자본비용은 서로 반비례로 영향을 미친다. 이를 위해 최소의 COE의 최대의 순현재가치(Net Present Value, NPV)를 갖는 목적함수로 두고 블레이드의 최적 길이와 타워의 최적 높이를 선정하였다.

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The Optimal Number of Transmit Antennas Maximizing Energy Efficiency in Multi-user Massive MIMO Downlink System with MRT Precoding (MU-MIMO 하향링크 시스템에서의 MRT 기법 사용 시 에너지 효율을 최대화하는 최적 송신 안테나의 수)

  • Lee, Jeongsu;Han, Yonggue;Lee, Chungyong
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.51 no.11
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    • pp.33-39
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    • 2014
  • We propose an optimal number of transmit antennas which maximizes energy-efficiency (EE) in multi-user massive multiple-input multiple-output (MIMO) downlink system with the maximal ratio transmission (MRT) precoding. With full channel state information at the transmitter (CSIT), we find a closed form solution by partial differential function with proper approximations using average channel gain, independence of individual channels, and average path loss. With limited feedback, we get a solution numerically by the bisection with approximations in the same manner, and analyze an effect of feedback bits on the optimal number of transmit antennas. Simulation results show that the optimal numbers of transmit antenna getting from proposed closed form solution and exhaustive search are nearly same.

Core Exchanger 주변 열교환기들의 효율적인 에너지 관리를 위한 열 교환망 합성에 관한 연구

  • 조석연;서경원
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1996.04a
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    • pp.136-143
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    • 1996
  • 본 연구에서는 정유공정의 한 부부인 demethanizer의 core exchanger 주위 열교환기들에 대해 핀치설계법(pinch desgin method)을 이용하여 새로운 열교환망 합성을 수행하였다. 이로부터 초기에 설정했던 최소접근온도차가 총비용, 즉, 장치비와 에너지 비용에 결정적인 역할을 하는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 연구에서는 이 총비용의 목표값이 최소가 되는 최적 최소접근온도차가 존재하고, 이로부터 열교환망 합성이 수행되어져야 최적의 열교환망 합성이 이루어져야 한다는 결론을 얻었다.

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Energy Efficient Relay Selection in a Multi-hop Ad-hoc Environment (다중홉 Ad-hoc 환경에서 에너지 효율적인 릴레이 선택 방안)

  • Jung, Hae-Beom;Kim, Song-Hee;Kim, Duk-Kyung
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.37 no.5B
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    • pp.327-337
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    • 2012
  • There have been lots of researches on the optimal relay selection in relay-based systems. However, most researches have been focused on the maximization of transmission capacity with a constraint of sum power at both transmitter and relays. In Ad-hoc networks where relays have batteries of limited power, it is imperative to minimize the energy consumption while maintaining the required quality-of-service (QoS). In this paper, we propose an optimal relay selection strategy to minimize the relay power consumption while satisfying the required signal-to-noise ratio (SNR). Through intensive simulations, we show the proposed method is more effective in terms of energy consumption and guarantee lower transmission failure probability in multi-hop Ad-hoc environments.

Media Access Scheme for Achieving an Effective Traffic Control Mechanism and Energy Efficiency in Sensor Networks (센서 네트워크에서 효과적인 트래픽 제어 방법과 에너지 효율성을 고려한 Media Access 기법)

  • Min Byung-Ung;Kim Dong-Il
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.10 no.6
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    • pp.1060-1064
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    • 2006
  • Data collected by sensors in field are transmitted to the base station gathering all of data. Because sensors have to gather data in surroundings and periodically transmit data to the base station, it makes energy consumed much. In this paper, we mose the scheme that is to avoid traffic congestion with achievement of energy efficiency, so collected data is transmitted efficiently. This is to adjust transmission rate differently in case of increasing or decreasing traffic and minimize the energy consumption with setting ideal options up basic CSMA(Carrier Sense Multiple Access) protocol in each sensor. Through the simulation, we find the ideal CSMA options and apply the proposed scheme of traffic control mechanism to them and analyze them, then show energy efficiency and effective traffic control mechanism.

Optimization Design of Floating PV Structure for Back Surface Temperature of PV Module (PV모듈의 배면온도를 고려한 수상 태양광발전 부유구조물의 최적 설계)

  • Kim, Seok-Ki
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1088-1089
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    • 2015
  • 본 논문에서는 태양광발전시스템의 발전 효율을 극대화하기 위한 태양전지 모듈의 배면온도를 낮출 수 있는 부유구조물의 최적화 설계에 대한 것이다. 저수지 수면은 태양에너지를 흡수하게 되면 물 온도의 상승으로 밀도저하가 발생되고 저수지의 수면이 최상층에 위치하여 지속적으로 태양에너지가 흡수는 경우 최상층의 수면온도가 $60^{\circ}C$ 이상 상승하게 된다. 이는 태양전지 모듈의 배면온도 상승을 주도하여 시스템 발전량의 감소원인으로 작용한다. 수상 태양광발전시스템의 효율 향상을 위해 태양전지 모듈의 온도 저하가 반드시 필요하고, 더불어 저수지 지리적 요건에 따른 바람의 영향 등을 고려한 태양광발전 부유구조물 최적 설계가 요구된다. 열전달 수치해석을 통해 태양광발전 구조물에 대한 최적설계, 태양전지 모듈의 온도 측정 및 성능 검증을 통해 태양광발전 구조물의 상하단의 높이의 최적 설계 조건을 확립하였다.

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Three-Dimensional Offshore Wind Turbine Blade Design by using Efficient Two Step Optimization (효율적인 2단계 최적화를 통한 3차원 해상풍력터빈 블레이드 설계)

  • Lee, Ki-Hak;Hong, Sang-Won;Jeong, Ji-Hoon;Kim, Kyu-Hong;Lee, Dong-Ho;Lee, Kyung-Tae
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.432-436
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 3차원 풍력터빈 블레이드 최적형상설계를 위한 실용적이고 효율적인 설계 과정을 구현하는 것이다. 국내 연안의 해상풍력에 적용하기 위해서 통계적 모델을 이용하여 풍황 자료를 분석하였다. 설계에 관련된 많은 수의 설계변수를 효과적으로 관리하기 위해서 설계과정은 운용조건 최적화와 블레이드 형상설계의 2단계로 구성하였다. 실험계획법에 의해 추출된 각 운용조건점은 형상설계를 위한 입력값으로 제공된다. 형상설계 단계에서는 최소에너지손실 조건과 결합된 BEMT를 이용하여 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 블레이드 단면 익형은 NREL S830을 이용하였고, 익형의 공력성능은 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 설계된 블레이드 형상의 성능해석을 수행하고 그 결과를 바탕으로 반응면을 구성하였다. 좀 더 나은 성능을 가진 블레이드 형상을 찾기 위해서 초기설계공간에서 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 운용조건 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 연평균발생에너지를 최대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 제시된 최적설계과정은 풍력터빈블레이드 개발에 실용적이고 신뢰성 있는 설계툴로서 사용이 가능하다.

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