• 제목/요약/키워드: Distributed Grid scheme

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맵리듀스를 이용한 그리드 기반 인덱스 생성 및 k-NN 조인 질의 처리 알고리즘 (Grid-based Index Generation and k-nearest-neighbor Join Query-processing Algorithm using MapReduce)

  • 장미영;장재우
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권11호
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    • pp.1303-1313
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    • 2015
  • 맵리듀스는 대용량 데이터 처리를 위한 시스템 안정성과 유용성을 제공한다. 맵리듀스 기반 k-최근접점 조인 질의처리 알고리즘은 두 데이터 집합 R과 S를 기반으로 R의 모든 레코드에 대해 S의 데이터 중 가장 인접한 k개의 레코드를 탐색하는 알고리즘으로써, 대용량 데이터 분석을 위한 중요한 질의 처리 알고리즘이다. 그러나 기존 k-최근접점 조인 질의처리 알고리즘은 높은 인덱스 구축비용 문제로 인해 대용량 데이터 처리에 적합하지 않은 문제점을 지닌다. 따라서, 본 논문에서는 그리드 기반 인덱스 생성 및 k-최근접점 질의 처리 알고리즘을 제안한다. 제안하는 기법은 질의 셀로부터 인접한 데이터만을 찾아 맵리듀스 테스크에 전송함으로써 데이터 전송 및 k-최근접점 연산 오버헤드를 줄인다. 성능평가를 통해, 제안하는 기법이 정확 매칭 질의를 제공하는 동시에 기존 기법에 비해 질의 처리 시간 측면에서 최대 7배의 성능을 개선함을 보인다.

A Bidirectional Dual Buck-Boost Voltage Balancer with Direct Coupling Based on a Burst-Mode Control Scheme for Low-Voltage Bipolar-Type DC Microgrids

  • Liu, Chuang;Zhu, Dawei;Zhang, Jia;Liu, Haiyang;Cai, Guowei
    • Journal of Power Electronics
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    • 제15권6호
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    • pp.1609-1618
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    • 2015
  • DC microgrids are considered as prospective systems because of their easy connection of distributed energy resources (DERs) and electric vehicles (EVs), reduction of conversion loss between dc output sources and loads, lack of reactive power issues, etc. These features make them very suitable for future industrial and commercial buildings' power systems. In addition, the bipolar-type dc system structure is more popular, because it provides two voltage levels for different power converters and loads. To keep voltage balanced in such a dc system, a bidirectional dual buck-boost voltage balancer with direct coupling is introduced based on P-cell and N-cell concepts. This results in greatly enhanced system reliability thanks to no shoot-through problems and lower switching losses with the help of power MOSFETs. In order to increase system efficiency and reliability, a novel burst-mode control strategy is proposed for the dual buck-boost voltage balancer. The basic operating principle, the current relations, and a small-signal model of the voltage balancer are analyzed under the burst-mode control scheme in detail. Finally, simulation experiments are performed and a laboratory unit with a 5kW unbalanced ability is constructed to verify the viability of the bidirectional dual buck-boost voltage balancer under the proposed burst-mode control scheme in low-voltage bipolar-type dc microgrids.

스마트그리드를 위한 지그비 기반의 라우팅 알고리즘에 관한 연구 (A Study on ZigBee-Based Routing Algorithm)

  • 강형석;임송빈;오영환
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.137-148
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    • 2012
  • 본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정 방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 위치 기반 좌표 라우팅 알고리즘을 제안하였다. 기존 kip 알고리즘을 이용한 분산 주소 할당 기법의 낭비되는 주소공간의 문제를 해결하기 위해 (x,y,z) 3개의 좌표 축을 제안하여 16bit 주소공간을 분할하여 사용한다. 그러나 좌표 라우팅은 채널 상태를 고려하지 않는다. 채널 상태를 고려하지 않는다면, 라우팅 테이블이 업데이트 될 때 채널 상태가 좋지 않은 노드가 테이블에 업데이트 되어 릴레이 노드로 선택 되어질 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 위치 기반 라우팅에서 채널 상태를 고려함으로 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하고 소비되는 에너지를 최소화 할 수 있는 위치 기반 좌표 라우팅 알고리즘 라우팅 방법을 제시하였다. 그리고 제안한 알고리즘의 평균멀티홉수, 부하에 대한 패킷전달률, 지연시간, 에너지 소비를 ZigBee 위치 기반 라우팅의 안전 영역과 전이 영역에 대해 비교하였다. 성능 평가 결과 각 항목에 대해 각각 성능 향상을 보였다.

Utility-Interactive Modulated Sinewave Inverter with a High Frequency Flyback Transformer Link for Small-Scale Solar Photovoltaic Generator

  • Konishi Y.;Chandhaket S.;Ogura K.;Nakaoka M.
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2001년도 Proceedings ICPE 01 2001 International Conference on Power Electronics
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    • pp.683-686
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    • 2001
  • This paper presents a novel prototype of the utility­interactive voltage source type sinewave pulse modulated power inverter using a high-frequency flyback transformer link. The proposed power conditioner circuit for the solar photovoltaic generation and small scale fuel cell has an isolation function due to the safety of the power processing system, which is more cost effective and acceptable for the small-scale distributed renewal energy conditioning and processing systems. The discontinuous current mode(DCM) of this power processing conversion circuit is applied to implement a simple circuit topology and pulse modulated control scheme. Its operation principle is described on the basis of simulation evaluations and theoretical considerations. The simulation results obtained herein prove that the proposed inverter outputs with sinusoidal waveforms and unity power factor currents are synchronized to the main voltage in utility power source grid. In this paper, the soft switching topology of high­frequency linked sinewave pulse modulation inverter is proposed and discussed.

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A Flyback-Assisted Single-Sourced Photovoltaic Power Conditioning System Using an Asymmetric Cascaded Multilevel Inverter

  • Manoharan, Mohana Sundar;Ahmed, Ashraf;Park, Joung-Hu
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권6호
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    • pp.2272-2283
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    • 2016
  • This paper proposes a power conditioning system (PCS) for distributed photovoltaic (PV) applications using an asymmetric cascaded multilevel inverter with a single PV source. One of the main disadvantages of the cascaded multilevel inverters in PV systems is the requirement of multiple isolated DC sources. Using multiple PV strings leads to a compromise in either the voltage balance of individual H-bridge cells or the maximum power point tracking (MPPT) operation due to localized variations in atmospheric conditions. The proposed PCS uses a single PV source with a flyback DC-DC converter to facilitate a reduction of the required DC sources and to maintain the voltage balance during MPPT operation. The flyback converter is used to provide input for low-voltage H-bridge cells which processes only 20% of the total power. This helps to minimize the losses occurring in the proposed PCS. Furthermore, transient analyses and controller design for the proposed PCS in both the stand-alone mode and the grid-connection mode are presented. The feasibility of the proposed PCS and its control scheme have been tested using a 1kW hardware prototype and the obtained results are presented.

DNP3에 적합한 발신 부인 방지 기법 제안과 그 구현 (Proposal and Implementation on Non-Repudiation of Origin for DNP3)

  • 유기순;송경영;장민호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권5호
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    • pp.815-825
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    • 2015
  • DNP3는 SCADA 시스템의 대표적인 프로토콜 중 하나이다. IEC 62351에서는 기밀성, 무결성, 가용성, 부인방지 책임추적성을 보안 요구사항으로 들고 있다. 하지만 DNP3 표준인 IEEE Std. 1815에서는 부인방지 책임추적성에 대한 메커니즘을 정의하고 있지 않다. 이에 본 논문에서는 DNP3의 발신자 부인방지 기법을 제안하고, OpenSSL과 스카다시스템 라이브러리를 이용하여 DNP3 발신 부인방지를 구현한다.

Droop 제어를 기반으로 한 직류 마이크로그리드의 자율 동작 분석 (Autonomous Operation Analysis of DC Microgrid based on Droop Control)

  • 이지헌;김현준;한병문
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.342-350
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    • 2011
  • 본 논문에서는 분산전원으로 풍력과 태양광, 에너지저장으로 배터리, 직류부하, 그리고 교류연계전력망으로 구성된 직류 마이크로그리드에서 Droop 제어를 기반으로 한 시스템의 자율동작을 분석한 내용에 대해 기술하고 있다. 자율동작의 분석을 위해 먼저 PSCAD/EMTDC 소프트웨어를 이용해 각 분산전원과 배터리의 시뮬레이션 모델을 개발하고 이를 바탕으로 Droop 제어를 검증하였다. 또한 시뮬레이션 결과를 바탕으로 3kW급 DC마이크로그리드의 하드웨어를 제작하여 실제적인 자율동작의 타당성을 분석하였다.

Coordinated Voltage Control Scheme for Multi-Terminal Low-Voltage DC Distribution System

  • Trinh, Phi Hai;Chung, Il-Yop;Kim, Taehoon;Kim, Juyong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권4호
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    • pp.1459-1473
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    • 2018
  • This paper focuses on voltage control schemes for multi-terminal low-voltage direct current (LVDC) distribution systems. In a multi-terminal LVDC distribution system, there can be multiple AC/DC converters that connect the LVDC distribution system to the AC grids. This configuration can provide enhanced reliability, grid-supporting functionality, and higher efficiency. The main applications of multi-terminal LVDC distribution systems include flexible power exchange between multiple power grids and integration of distributed energy resources (DERs) using DC voltages such as photovoltaics (PVs) and battery energy storage systems (BESSs). In multi-terminal LVDC distribution systems, voltage regulation is one of the most important issues for maintaining the electric power balance between demand and supply and providing high power quality to end customers. This paper focuses on a voltage control method for multi-terminal LVDC distribution system that can efficiently coordinate multiple control units, such as AC/DC converters, PVs and BESSs. In this paper, a control hierarchy is defined for undervoltage (UV) and overvoltage (OV) problems in LVDC distribution systems based on the control priority between the control units. This paper also proposes methods to determine accurate control commands for AC/DC converters and DERs. By using the proposed method, we can effectively maintain the line voltages in multi-terminal LVDC distribution systems in the normal range. The performance of the proposed voltage control method is evaluated by case studies.

2차원 쐐기형 구조물 입수 시 발생하는 유체 충격 현상에 대한 수치 실험적 연구 (Numerical Experimentations on Flow Impact Phenomena for 2-D Wedge Entry Problem)

  • 염덕준;두훈;김영철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권8호
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    • pp.3374-3383
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    • 2011
  • 본 연구는 유한한 크기의 선저경사각을 갖는 2차원 쐐기형 구조물의 슬래밍 충격 현상을 수치 해석하였다. 비압축성 유체를 가정하였으며, 구조물의 입수 속도는 일정하게 유지하였다. 자유수면의 대 변형 및 동적 거동의 해석을 위해서 Geo-reconstruct(or PLIC-VOF) scheme을 사용하였다. 선저경사각이 $10^{\circ}$, $20^{\circ}$$30^{\circ}$인 경우에 대해서 해석을 수행하였으며, 각각의 선저경사각에 대하여 입수면의 격자 크기 및 입수 속도를 변화시켜 슬래밍 충격력 수치 해석 결과에 미치는 영향을 조사하였다. 수치해석 결과는 Dobrovol'skaya(1969)의 상사해(similarity solution), Wagner 방법에 기초한 점근해(asymptotic solution) 및 경계요소법(Zhao et al.(1993))에 의한 해석 결과와 비교하였다.

센서의 불균일한 배포밀도를 고려한 효율적인 데이터 중심 저장기법 (An Efficient Data Centric Storage Scheme with Non-uniformed Density of Wireless Sensor Networks)

  • 성동욱;이석재;송석일;유재수
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.135-139
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    • 2007
  • 최근 자연 환경 조사, 군사 응용 시스템, 환경 변화 감시 등의 여러 응용 분야에서 무선 센서 네트워크 자체를 데이터 저장 장치로 활용하는 데이터 중심 저장기법(DCS)에 대한 연구들이 진행되고 있다. 기존에 제안된 데이터 중심 저장기법들은 데이터들의 지역성이 고려되지 않아 범위질의 처리에 비효율적인 문제점(Q-NiGHT)과 센서 배포밀도가 불균일한 경우 각 센서의 데이터에 대한 저장 부하가 불균등해지는 문제점(KDDCS)을 갖는다. 본 논문에서는 이러한 기존의 문제점을 해결하고자, 데이터 저장 위치의 지역성(Locality)를 만족시키며 센서 배포 밀도를 고려한 새로운 데이터 중심 저장 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 전체 센서 영역을 그리드로 나누고, 각 셀의 센서 밀도정보를 비트로 표현하는 배포 밀도 비트맵을 만들어 배포한다. 센서들은 데이터를 저장 하거나 탐색할 때 배포 밀도 비트맵을 이용하여 데이터 저장위치를 계산함으로써 별도의 통신 없이 최적의 저장위치를 선정할 수 있다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 기존 연구와의 성능 평가 하여 센서들의 배포밀도가 균일한 환경뿐만 아니라 불균일한 환경에서도 각 센서들의 데이터 저장부하를 고르게 분산시키고, 범위질의 처리 또한 효율적으로 처리됨을 보였다.

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