• 제목/요약/키워드: Smart Grid Network

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Home Energy Management System for Residential Customer: Present Status and Limitation

  • Lee, Sunguk;Park, Byungjoo
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제6권4호
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    • pp.284-291
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    • 2018
  • As environmental pollution has become worse green technologies to replace or reduce consumption of fossil fuel get spotlight from government, industry and academia globally. It is reported that 40% of carbon dioxide emission is caused by electricity power generation. And 37% of end user electricity power is used by residential costumer in US. Smart Grid is considered as one of promising technology to alleviate severe environmental problem. In residential environment, Home Energy Management System (HEMS) can play a key role for green smart home. The HEMS can give several benefits like aslowering electric utility bill, improvement of efficiency of electric power consumption and integration of generator using renewable energy resources. However just limited functions of HEMS can be used for residential customer in real life because of lack of smart function in home appliances and optimal managing software for HEMS. This study provides comprehensive analysis for Home Energy Management System for residential customer. Simple HEMS system with real products on the market are explained and limitation of current HEMS are also discussed.

A Case Study on Energy focused Smart City, London of the UK: Based on the Framework of 'Business Model Innovation'

  • Song, Minzheong
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제9권2호
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    • pp.8-19
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    • 2020
  • We see an energy fucused smart city evolution of the UK along with the project of "Smart London Plan (SLP)." A theoretical logic of business model innovation has been discussed and a research framework of evolving energy focused smart city is formulated. The starting point is the silo system. In the second stage, the private investment in smart meters establishes a basement for next stages. As results, the UK's smart energy sector has evolved from smart meter installation through smart grid to new business models such as water-energy nexus and microgrid. Before smart meter installation of the government, the electricity system was centralized. However, after consumer engagement plan has been set to make them understand benefits that they can secure through smart meters, the customer behavior has been changed. The data analytics firm enables greater understanding of consumer behavior and it helps energy industry to be smart via controlling, securing and using that data to improve the energy system. In the third stage, distribution network operators (DNOs)' access to smart meter data has been allowed and the segmentation starts. In the fourth stage, with collaboration of Ofwat and Ofgem, it is possible to eliminate unnecessary duplication of works and reduce interest conflict between water and electricity. In the fifth stage, smart meter and grid has been integrated as an "adaptive" system and a transition from DNO to DSO is accomplished for the integrated operation. Microgrid is a prototype for an "adaptive" smart grid. Previous steps enable London to accomplish a platform leadership to support the increasing electrification of the heating and transport sector and smart home.

스마트그리드산업에서의 유망 IT R&D 분야 도출 (A Study on the Prospective IT R&D Fields in the Smart Grid Area)

  • 심진보;하영욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권9B호
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    • pp.1416-1427
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    • 2010
  • 국내 스마트그리드 관련 기술 수준은 일부 분야를 제외하고 선진국들의 수준에 미치지 못하는 것으로 평가되고있다. 이러한 상황 하에서, 본 연구는 스마트그리드 발전의 필수요소인 관련 IT기술을 조망해보고, 스마트그리드 분야에서의 유망 IT R&D분야를 도출하고자 하는 목적으로 수행되었다. 유망 IT R&D 분야의 도출을 위해 스마트그리드 관련 IT기술들의 경제성, 정책부합성, 기술타당성을 평가하는 2단계의 과정을 거쳤고, 그 결과 (1) 센서, (2) 정보보호, (3) AMI 미들웨어, (4) 전력관리의 4대 분야가 유망 분야로 선정되었다. 이 가운데 센서와 AMI 미들웨어 분야는 경제적으로 타당성이 높은 분야이기 때문에 핵심기술 개발에 집중하여 선도적 제품을 타국가보다 세계시장에 빨리 내놓는 전략(Focusing & First Mover Strategy)이 요구된다. 정보보호 분야에서는 국가 기간산업 차원에서의 전력망 안정성 확보 기술 분야와 전력사용자 측면에서의 개인 기업정보보호 기술 분야로 나누어 R&D를 수행하는 R&D Sharing 전략이 기술개발의 효율성을 증대시킬 수 있겠다. 그리고 전력관리 분야는 한국전력 주도로 관리시스템의 요소기술들을 공동 개발하는 전략적 제휴(Strategic Alliance)가 바람직할 것이다.

Leakage detection and management in water distribution systems

  • Sangroula, Uchit;Gnawali, Kapil;Koo, KangMin;Han, KukHeon;Yum, KyungTaek
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.160-160
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    • 2019
  • Water is a limited source that needs to be properly managed and distributed to the ever-growing population of the world. Rapid urbanization and development have increased the overall water demand of the world drastically. However, there is loss of billions of liters of water every year due to leakages in water distribution systems. Such water loss means significant financial loss for the utilities as well. World bank estimates a loss of $14 billion annually from wasted water. To address these issues and for the development of efficient and reliable leakage management techniques, high efforts have been made by the researchers and engineers. Over the past decade, various techniques and technologies have been developed for leakage management and leak detection. These include ideas such as pressure management in water distribution networks, use of Advanced Metering Infrastructure, use of machine learning algorithms, etc. For leakage detection, techniques such as acoustic technique, and in recent yeats transient test-based techniques have become popular. Smart Water Grid uses two-way real time network monitoring by utilizing sensors and devices in the water distribution system. Hence, valuable real time data of the water distribution network can be collected. Best results and outcomes may be produced by proper utilization of the collected data in unison with advanced detection and management techniques. Long term reduction in Non Revenue Water can be achieved by detecting, localizing and repairing leakages as quickly and as efficiently as possible. However, there are still numerous challenges to be met and future research works to be conducted in this field.

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스마트그리드 보호를 위한 AMI 망 분리 및 인증 프레임워크 (Separate Networks and an Authentication Framework in AMI for Secure Smart Grid)

  • 최재덕;서정택
    • 정보보호학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.525-536
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    • 2012
  • 본 논문에서는 스마트그리드 통신망 보호를 위한 AMI 망 분리와 인증 프레임워크를 제안한다. 기존 AMI 구조에서는 기기들이 직 간접적으로 인터넷과 연계되어 있고, AMI 네트워크에 대한 접근제어 인증을 고려하지 않아 악의적인 목적의 전력망 침투 공격에 취약하다. 또한 AMI 전력망에 존재하는 여러 인증 구간과 AMI 연계장치에 다양한 인증 프로토콜을 수용해야 하는 환경을 고려한 효율적인 인증 프레임워크 연구가 이루어지고 있지 않다. 제안하는 AMI 전력망 분리는 스마트미터를 댁내 기기 및 인터넷과 물리적으로 분리하고, 인증 프레임워크는 네트워크 및 응용레벨 인증을 EAP 기반의 인증 구조 및 절차로 통합한다. 제시된 AMI 전력망 보안대책은 안전하고 효율적이며, 향후 스마트그리드 AMI 구축 설계에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

인터랙티브 스케치맵을 활용한 스마트 소셜 그리드 시스템 (Smart Social Grid System using Interactive Sketch Map)

  • 김정숙;이희영;이야리;김보원
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.388-397
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    • 2012
  • 최근 웹 기반 서비스에서 각광받는 분야 중 하나는 SNS로 불려지는 "인적 관계 서비스"이다. 이들의 관계를 표현하는 관계 지도 서비스는 오프라인 현실과 연동된 직관적인 자료이기 때문에 사용자에게 정보를 더 쉽고 시각적으로 전달해 줄 수 있다. 과거의 지도 서비스가 주로 물리적 현실 정보를 담고 표현하는 것이었다면 오늘날 지도는 실제 세계를 담는 단순한 검색 플랫폼을 넘어 사회관계를 표현하고 커뮤니케이션하는 새로운 플랫폼으로 진화하고 있다. 본 논문에서는 온라인 지도 서비스의 구조를 기반으로 스케치맵을 활용한 스마트 소셜 그리드 시스템을 제안한다. 본 시스템은 다양한 SNS를 위한 표준 인터페이스 제공, 확대된 소셜 그리드를 통한 인맥 네트워크 구성 시 거버넌스 허브 툴로의 활용, 여타 SNS와 연계한 매쉬업 소프트웨어와의 브리지 역할, 소셜 그리드 데이터를 재생산하도록 하는 사용자 환경 구축, 향상된 탐색 기술을 통한 보다 빠른 서비스 구축 등의 특징을 갖는다.

스마트 그리드 배전계통에서 인공신경회로망을 이용한 DSP 기반 실시간 고장 판단 방법론 기초 연구 (DSP based Real-Time Fault Determination Methodology using Artificial Neural Network in Smart Grid Distribution System)

  • 김진언;이유림;최정우;노병훈;고윤석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.817-826
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    • 2023
  • 본 논문에서는 스마트 그리드 배전 계통에서 선로상의 고장으로부터 계통을 보호하기 위한 인공 신경 회로망을 기반으로 하는 고장 판단 방법론을 제안하였다. 제안된 방법론에서는 먼저 전류 실효값 크기를 기반으로 일반 고장 여부를 판단하고 다음, 정상 전류로 판단되는 경우 인공 신경 회로망을 기반으로 하는 normal/HIF classifier를 이용하여 고 임피던스 지락 고장 여부를 판단하도록 설계하였다. 반복적인 DSP 모듈 기반 알고리즘 검증 시험들 중에서, 실효 값 크기가 최소 동작전류보다 작은 정상 전류 파형 시험인 경우에 normal/HIF classifier가 전류 파형을 정상상태로 인식하여 부 동작하였으며, 반면에, 저 임피던스 고장의 경우는 고장 상태로 인식하여 정해진 절차에 따라 재폐로 동작을 보임으로써 제안된 방법론의 유효성을 확인할 수 있었다.

스마트그리드 빅데이터 기반 지역별 배전선로 부하손실 분석 (Regional Analysis of Load Loss in Power Distribution Lines Based on Smartgrid Big Data)

  • 조재훈;이해성;임한민;이병성;문채주
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1013-1024
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    • 2022
  • 전력 계통에서 발생하는 부하손실은 전기품질 수준을 평가하는 지표로 활용되지만, 국내외 전력 유틸리티들의 수익 창출을 방해하는 가장 큰 요인이 된다. 따라서 전력 계통에서 발생하는 부하손실에 대한 정확한 분석은 매우 중요하다. 그러나 빠르게 증가하는 분산전원 연계로 인해 배전계통의 변동성이 증가하여 정확한 손실량을 계산해내는 것이 점점 어려워지고 있다. 본 논문에서는 분산전원 연계로 인해 배전선로에서 발생하는 부하손실의 더욱 정확한 산정을 위하여 스마트그리드 빅데이터 인프라를 구축하였다. 또한, 스마트그리드 빅데이터의 특성 중 하나인 '불확실성'을 제거하기 위한 데이터 전처리기법을 적용하여, 부하손실 분석의 정확도를 높였다. 본 논문에서 수행한 부하손실 분석 결과는 배전설비 투자계획 또는 안정적인 전력공급 신뢰성과 전력품질을 유지하기 위한 배전계통 운영계획에 기초자료로 활용될 수 있다.

스마트 빌딩 시스템을 위한 심층 강화학습 기반 양방향 전력거래 협상 기법 (Bi-directional Electricity Negotiation Scheme based on Deep Reinforcement Learning Algorithm in Smart Building Systems)

  • 이동구;이지영;경찬욱;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.215-219
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    • 2021
  • 본 논문에서는 스마트 빌딩 시스템과 전력망이 각각의 전력거래 희망가격을 제안하고 조정하는 양방향 전력거래 협상 기법에 심층 강화학습 기법을 적용한 전력거래 기법을 제안한다. 심층 강화학습 기법 중 하나인 deep Q network 알고리즘을 적용하여 스마트 빌딩과 전력망의 거래 희망가격을 조정하도록 하였다. 제안하는 심층 강화학습 기반 양방향 전력거래 협상 알고리즘은 학습과정에서 평균 43.78회의 협상을 통해 가격 협의에 이르는 것을 실험을 통해 확인하였다. 또한, 본 연구에서 설정한 협상 시나리오에 따라 스마트 빌딩과 전력망이 거래 희망가격을 조정하는 과정을 실험을 통해 확인하였다.

지능형 항공기 전력 계측 임베디드 시스템에 설계 및 구현 (Design and Implementation of Intelligent Aircraft Power Measurement System Based on Embedded)

  • 최원혁;지민석
    • 한국항행학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.664-671
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    • 2013
  • 본 논문에서는 항공기내에서 전력을 무선으로 측정할 수 있는 AEMS(Zigbee electric power measurement monitoring system)시스템을 제안한다. AEMS시스템은 현재 상용화되고 있는 전력 측정 시스템을 분석하여 이를 보완하고 항공기내에서도 전력 변화를 쉽게 알 수 있도록 최근 가장 이슈가 되는 스마트폰과 모니터링 시스템을 연결하여 설계하였다. 또한, 실시간 전력 측정 시스템을 도입하여 전기 사용량을 실시간으로 제어함으로써 보다 실용성 있는 전력계측 시스템을 구축하였다.