• 제목/요약/키워드: Power consumption modeling

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LTE 시스템에서 양방향 지연을 고려한 전력절감 방식 (Power-Saving Mechanism Considering Round-Trip Delay in LTE Systems)

  • 최현호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권12호
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    • pp.1045-1053
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    • 2013
  • 본 논문에서는 Long-Term Evolution (LTE) 시스템에서 사용자 단말과 통신하는 상대노드 사이에 발생하는 양방향 지연을 고려하여 새로운 전력절감 알고리즘을 제안한다. 제안하는 전력절감 알고리즘은 양방향 지연을 겪는 트래픽 발생 패턴에 맞추어 기존 LTE 시스템의 전력절감 알고리즘에서 사용하는 단말 상태 천이 순서를 반대로 적용한다. 발생하는 양방향 지연을 수학적으로 모델링한 후 제안 전력절감 방식의 성능을 단말의 에너지 소비량과 패킷의 버퍼링 지연 관점에서 분석한다. 운용 파라미터의 변화에 따라 이들 성능을 에너지-지연 트레이드오프 곡선으로 특성화하고 이를 통해 제안하는 전력절감 방식이 기존 LTE 표준의 전력절감 방식과 비교하여 에너지와 지연 성능 모두를 효과적으로 향상시키고 있음을 확인한다.

SIL 기반 액화천연가스운반선 전력관리시스템의 모델링 및 시뮬레이션 (Software-In-the-Loop based Power Management System Modeling & Simulation for a Liquefied Natural Gas Carrier)

  • 이광국
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.1218-1224
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    • 2017
  • 액화천연가스운반선(LNGC) 건조 시 증가하는 리스크로 인해 시스템 통합 및 안전 운용에 다양한 시나리오의 사전 시뮬레이션이 필요하다. 특히, LNGC에서 전력관리시스템은 중요한 장비이고, 전력 제어 시스템과의 오류없는 통합이 이루어져야 기대하는 성능 및 안전성이 보장된다. 본 논문에서는 LNGC에서 발생하는 오류를 개선하기 위해 Software-In-the-Loop(SIL) 기반의 PMS 테스트용 전력 발생원과 소모원에 대한 시뮬레이션 모델을 구현하였다. PMS 제어 및 검증을 위해 MATLAB/Simulink를 활용하여 수치적 물리 시뮬레이션 모델링을 수행하였고, 시뮬레이션 모델을 검증하기 위하여 시운전 시나리오를 대상으로 부하 분배 테스트를 하였다. PMS SIL 시뮬레이션은 고부가가치 선박 및 해양플랜트의 시운전, 설치, 유지보수 시장 진출에 크게 기여할 것으로 사료된다.

단자망을 이용한 직류전기철도 해석방안에 관한 연구 (A Study on Analysis Method of DC Electric Railroad using Terminal Network Analysis)

  • 이장무;장동욱;김재원;한문섭;정환수;김주락
    • 전기학회논문지
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    • 제65권11호
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    • pp.1913-1918
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    • 2016
  • In order to analyze the power consumption pattern of the DC urban rail system, the method to obtain a solution establishing the current equation according to fixed position of the substation and varying position of the train is used. The proposed analysis method using the network analysis is to model the transfer function of the component constituting a direct current power supply system (dc substation, train, catenary) to the voltage and current. By multiplying the model formula consecutive, it can calculate the voltage and current of each element of power supply circuit and shows a simple case analysis.

Simulink를 이용한 터그보트의 샤프트제너레이터 물리모델링 및 연료소모율 검증 시뮬레이션에 관한 연구 (A Study on the Physical Modeling of the Shaft Generator and the Fuel Consumption Verification Simulation of a Tugboat using Simulink)

  • 김성동;김남호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.7-13
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    • 2021
  • 최근 해운산업에서는 환경규제에 대한 중요성이 높아지고 있으며, 이를 위한 산업의 요구가 급격히 높아지고 있다. 이에 샤프트제너레이터는 선박에 가장 빠르게 적용이 가능한 환경규제 대응기술로 선주의 요구가 증가하고 있다. 샤프트제너레이터는 메인추진엔진에 전동기를 설치하여, 부하환경에 따라 가변적으로 사용함으로 메인추진엔진의 연료소모율을 줄일 수 있는 장치이다. 저속에서는 모터의 힘으로 동작하고, 급격한 부하가 필요할 때에는 메인추진엔진과 모터가 함께 동작함으로 효율적인 운전이 가능하다. 본 논문에서는 MATLAB Simulink를 이용하여 터그보트의 디젤엔진과 샤프트제너레이터를 모델링하고, 시뮬레이션을 통해서 연료소모율을 검증하였다.

주택용 연료전지 효율 향상을 위한 다중 스택 연료전지 시스템의 전력 분배 최적화 (Power Distribution Optimization of Multi-stack Fuel Cell Systems for Improving the Efficiency of Residential Fuel Cell)

  • 강태성;함성현;오환영;최윤영;김민진
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.358-368
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    • 2023
  • The fuel cell market is expected to grow rapidly. Therefore, it is necessary to scale up fuel cells for buildings, power generation, and ships. A multi-stack system can be an effective way to expand the capacity of a fuel cell. Multi-stack fuel cell systems are better than single-stack systems in terms of efficiency, reliability, durability and maintenance. In this research, we developed a residential fuel cell stack and system model that generates electricity using the fuel cell-photovoltaic hybrid system. The efficiency and hydrogen consumption of the fuel cell system were calculated according to the three proposed power distribution methods (equivalent, Daisy-chain, and optimal method). As a result, the optimal power distribution method increases the efficiency of the fuel cell system and reduces hydrogen consumption. The more frequently the multi-stack fuel cell system is exposed to lower power levels, the greater the effectiveness of the optimal power distribution method.

Task Allocation of Intelligent Warehouse Picking System based on Multi-robot Coalition

  • Xue, Fei;Tang, Hengliang;Su, Qinghua;Li, Tao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권7호
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    • pp.3566-3582
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    • 2019
  • In intelligent warehouse picking system, the allocation of tasks has an important influence on the efficiency of the whole system because of the large number of robots and orders. The paper proposes a method to solve the task allocation problem that multi-robot task allocation problem is transformed into transportation problem to find a collision-free task allocation scheme and then improve the capability of task processing. The task time window and the power consumption of multi-robot (driving distance) are regarded as the utility function and the maximized utility function is the objective function. Then an integer programming formulation is constructed considering the number of task assignment on an agent according to their battery consumption restriction. The problem of task allocation is solved by table working method. Finally, simulation modeling of the methods based on table working method is carried out. Results show that the method has good performance and can improve the efficiency of the task execution.

태양광모듈과 리튬이온전지를 이용한 가동보용 친환경 전원공급장치의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Eco-friendly Power Supply System for Moveable-weir Using PV Module and Li-ion Battery)

  • 강민관;최성식;남양현;이후동;박지현;노대석
    • 전기학회논문지
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    • 제67권2호
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    • pp.186-193
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    • 2018
  • Generally, it is difficult to operate moveable-weir due to the expensive cost of the facility management and manpower consumption. Also, when it is installed in a remote area, there is a problem that the cost of connection for power system increases as well as the operating cost. Therefore, this paper proposes an optimal design algorithm to replace an existing power system with an Eco-friendly power supply system for movable-weir using PCS, PV module and lithium-ion battery. Also, this paper proposes a modeling method of environment-friendly power supply system for a movable-weir based on the PSCAD/EMTDC S/W and implements 5[kW] prototype environment-friendly power supply system. As a result of the performance test using the S/W modeling and the prototype system, it is confirmed that the proposed system has stable characteristics in the independent operation mode and the interconnection mode.

UMTS 상태 천이 방식에서 에너지 소비와 활성 지연간의 트레이드오프 성능 분석 (Performance Analysis of Tradeoff between Energy Consumption and Activation Delay in UMTS State Transition Mechanism)

  • 최현호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37A권12호
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    • pp.1085-1092
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    • 2012
  • 이동통신 시스템은 무선 자원과 배터리 전력을 효율적으로 관리하기 위해 사용자 상태 천이 방식을 정의하고 있다. 이러한 상태 천이 방식에서는 에너지 소비가 많은 상태가 기본적으로 짧은 접속 지연을 제공하므로 에너지와 지연 성능 사이에 트레이드오프 관계가 존재한다. 본 논문에서는 이동 응용 서비스의 트래픽 속성을 고려하여 UMTS 시스템의 사용자 상태 천이 방식을 분석한다. 상태 천이 방식의 마르코프 모델링을 통하여 에너지 소비량과 활성 지연을 수학적으로 도출하고 운용 파라미터에 따라 이들의 트레이드오프 관계를 파악한다. 분석 결과로 도출된 에너지-지연 트레이드오프 곡선은 주어진 상태 천이 방식이 달성 가능한 성능 한계를 보여주며 지연 요구사항을 보장하면서 에너지 소비를 최소화하는 최적 운용 전략을 제시한다.

Impact of User Convenience on Appliance Scheduling of a Home Energy Management System

  • Shin, Je-Seok;Bae, In-Su;Kim, Jin-O
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.68-77
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    • 2018
  • Regarding demand response (DR) by residential users (R-users), the users try to reduce electricity costs by adjusting their power consumption in response to the time-varying price. However, their power consumption may be affected not only by the price, but also by user convenience for using appliances. This paper proposes a methodology for appliance scheduling (AS) that considers the user convenience based on historical data. The usage pattern for appliances is first modeled applying the copula function or clustering method to evaluate user convenience. As the modeling results, the comfort distribution or representative scenarios are obtained, and then used to formulate a discomfort index (DI) to assess the degree of the user convenience. An AS optimization problem is formulated in terms of cost and DI. In the case study, various AS tasks are performed depending on the weights for cost and DI. The results show that user convenience has significant impacts on AS. The proposed methodology can contribute to induce more DR participation from R-users by reflecting properly user convenience to AS problem.

Application of GaAs Discrete p-HEMTs in Low Cost Phase Shifters and QPSK Modulators

  • Kamenopolsky, Stanimir D.
    • ETRI Journal
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    • 제26권4호
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    • pp.307-314
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    • 2004
  • The application of a discrete pseudomorphic high electron mobility transistor (p-HEMT) as a grounded switch allows for the development of low cost phase shifters and phase modulators operating in a Ku band. This fills the gap in the development of phase control devices comprising p-i-n diodes and microwave monolithic integrated circuits (MMICs). This paper describes a discrete p-HEMT characterization and modeling in switching mode as well as the development of a low-cost four-bit phase shifter and direct quadrature phase shift keying (QPSK) modulator. The developed devices operate in a Ku band with parameters comparable to commercially available MMIC counterparts. Both of them are CMOS compatible and have no power consumption. The parameters of the QPSK modulator are very close to the requirements of available standards for satellite earth stations.

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