• 제목/요약/키워드: Smart metering

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스마트 그리드 환경에서 가전기기의 에너지 저감을 위한 SEP 2.0 기반의 자동수요반응 시스템 개발 (The Development of the Automatic Demand Response Systems Based on SEP 2.0 for the Appliances's Energy Reduction on Smart Grid Environments)

  • 정진욱;김수홍;진교홍
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.1799-1807
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    • 2016
  • 본 논문에서는 기존의 가입자가 직접 전력량을 조절하는 수동수요반응과는 달리 정해진 시간에 자동적으로 전력량 소모를 줄이는 자동수요반응 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 SEP 2.0을 기반으로 동작하며 수요반응 관리 프로그램과 수요반응 서버, 수요반응 클라이언트로 구성된다. 수요반응 관리 프로그램은 가입자에게 전력사용현황을 알려주고 관리자에게는 수요반응 이벤트를 생성 및 취소할 수 있게 한다. 수요반응 서버는 수요반응 관리 프로그램에서 수신한 수요반응 이벤트를 SEP 2.0을 통해 수요반응 클라이언트로 전송하고 수요반응 클라이언트가 주기적으로 전송하는 미터링 데이터를 데이터베이스에 저장한다. 그리고 수요반응 클라이언트는 수신한 수요반응 이벤트에서 수요반응 이벤트 시작시간과 지속시간, 감소레벨을 추출한 뒤, 특정 기간 동안 전력소모를 감소시킨다.

스마트폰의 현황 분석을 통한 상황인식서비스의 발전방향 제시 (A Study on the Development Plan of Situation-Aware Service Based on the Characteristics Analysis of Smartphone)

  • 이현직;구대성;박찬호;이정빈
    • 한국측량학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.303-309
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    • 2011
  • 일상생활에 미치는 영향이 확산되고 있는 상황인식서비는 위치기반서비스와 소셜네트워크서비스로 분류되며, 스마트폰의 GPS 및 전자나침반 기술의 정확도에 따라 상황인식서비스 품질이 달라질 수 있다. 본 연구에서는 상황인식서비스를 이용할 때 가장 중요한 단초가 될 수 있는 GPS, 전자나침반(Digital Compass), 무선통신, 공간정보(Geospatial Web)를 활용함에 있어서의 위치적 정확도에 대하여 분석하였다. 스마트폰을 이용한 위치 및 방향 결정 정확도 실험 결과 실외에 비하여 낮은 실내 위치 및 방향 정확도와 플랫폼으로 활용되는 공간정보가 갖고 있는 오차에 의해 상황인식서비스 이용 시 정확한 정보를 제공 받지 못하는 문제점이 발생하는 것으로 나타났다. 실내 위치 결정 정확도 향상 방안으로 Wi-Fi를 이용한 측위 방법 등이 있으나 실외에서 사용하는 GPS에 비해 많은 보완 사항이 있는 것으로 나타났으며, 상황인식서비스의 플랫폼으로 활용되는 공간정보의 품질 향상을 위하여 DSM을 이용해 폐색영역을 보정한 실감 정사영상의 제작이 필요한 것으로 판단된다.

An Efficient Channel Selection and Power Allocation Scheme for TVWS based on Interference Analysis in Smart Metering Infrastructure

  • Huynh, Chuyen Khoa;Lee, Won Cheol
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권1호
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    • pp.50-64
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    • 2016
  • Nowadays, smart meter (SM) technology is widely effectively used. In addition, power allocation (PA) and channel selection (CS) are considered problems with many proposed approaches. In this paper, we will suggest a specific scenario for an SM configuration system and show how to solve the optimization problem for transmission between SMs and the data concentrator unit (DCU), the center that collects the data from several SMs, via simulation. An efficient CS with PA scheme is proposed in the TV white space system, which uses the TV band spectrum. On the basic of the optimal configuration requirements, SMs can have a transmission schedule and channel selection to obtain the optimal efficiency of using spectrum resources when transmitting data to the DCU. The optimal goals discussed in this paper are the maximum capacity or maximum channel efficiency and the maximum allowable power of the SMs used to satisfy the quality of service without harm to another wireless system. In addition, minimization of the interference to the digital television system and other SMs is also important and needs to be considered when the solving coexistence scenario. Further, we propose a process that performs an interference analysis scheme by using the spectrum engineering advanced Monte Carlo analysis tool (SEAMCAT), which is an integrated software tool based on a Monte-Carlo simulation method. Briefly, the process is as follows: The optimization process implemented by genetic evolution optimization engines, i.e., a genetic algorithm, will calculate the best configuration for the SM system on the basis of the interference limitation for each SM by SEAMCAT in a specific configuration, which reaches the solution with the best defined optimal goal satisfaction.

Building Energy Time Series Data Mining for Behavior Analytics and Forecasting Energy consumption

  • Balachander, K;Paulraj, D
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권6호
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    • pp.1957-1980
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    • 2021
  • The significant aim of this research has always been to evaluate the mechanism for efficient and inherently aware usage of vitality in-home devices, thus improving the information of smart metering systems with regard to the usage of selected homes and the time of use. Advances in information processing are commonly used to quantify gigantic building activity data steps to boost the activity efficiency of the building energy systems. Here, some smart data mining models are offered to measure, and predict the time series for energy in order to expose different ephemeral principles for using energy. Such considerations illustrate the use of machines in relation to time, such as day hour, time of day, week, month and year relationships within a family unit, which are key components in gathering and separating the effect of consumers behaviors in the use of energy and their pattern of energy prediction. It is necessary to determine the multiple relations through the usage of different appliances from simultaneous information flows. In comparison, specific relations among interval-based instances where multiple appliances use continue for certain duration are difficult to determine. In order to resolve these difficulties, an unsupervised energy time-series data clustering and a frequent pattern mining study as well as a deep learning technique for estimating energy use were presented. A broad test using true data sets that are rich in smart meter data were conducted. The exact results of the appliance designs that were recognized by the proposed model were filled out by Deep Convolutional Neural Networks (CNN) and Recurrent Neural Networks (LSTM and GRU) at each stage, with consolidated accuracy of 94.79%, 97.99%, 99.61%, for 25%, 50%, and 75%, respectively.

딥 러닝 기반 스마트 미터기 구현 (Implementation of Smart Metering System Based on Deep Learning)

  • 선영규;김수현;이동구;박상후;심이삭;황유민;김진영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.829-835
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    • 2018
  • 기존의 전력 시스템에서 불필요하게 생성되거나 낭비되는 예비전력을 감소시키고 에너지 사용 효율을 개선하기 위한 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 전기기기들의 전원 제어를 통한 에너지 사용 효율을 개선하기 위해 스마트그리드의 요소 기술 중 하나인 스마트미터기를 개발하며, 실시간으로 측정된 전력 사용량을 딥 러닝을 통해 전력 사용량의 트렌드를 분석 및 예측한다. 이후 예측된 전력 사용량과 실시간 전력 사용량을 비교하여 전기기기들의 전원을 제어하는 알고리즘을 제안 및 개발한다. 제안한 딥 러닝 기반의 스마트미터기의 성능을 확인하기 위해서 실제 전력 소비 환경을 구축하였고, 실시간으로 전력 사용 데이터를 확보하여 딥 러닝 모델에 학습시킨 뒤 전력 사용량을 예측하였다. 예측된 값과 실제 사용량을 실시간으로 비교하여 예측을 벗어난 기기들의 전원을 제어하여, 전력 사용량을 감소시키고 에너지 사용 효율이 개선되는 결과를 확인하였다.

LTE와 IoT 기술을 이용한 스마트미터 데이터 전송장치와 전력 IT 시스템 (Smart meter data transmission device and power IT system using LTE and IoT technologies)

  • 강기범;김홍수;좌정우;김호찬;강민제
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.117-124
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    • 2017
  • 스마트 그리드는 기존 전력망에 ICT기술을 접목하여 소비자와 전력 공급자 간 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지를 효율적으로 사용 할 수 있는 시스템이다. 수요반응(DR, Demand response)은 전기사용자가 전력시장 가격이 높거나 전력계통 위기일 때 절약한 전기를 전력시장에 판매하여 금전으로 보상받는 제도이다. 본 논문은 스마트 미터(Smart Meter)를 사용하여 실시간으로 수요 정보를 계측하고 이를 클라우드 서버로 전송하는 전력량 계측 데이터 전송장치와 전력 IT 시스템을 개발하였다. 본 논문에서 개발된 전력량 계측 데이터 전송장치는 한국전력 데이터와 측정 오차가 없는 신뢰성이 있는 데이터를 제공하기 위해 Raspberry Pi 3에 연결된 빛 센서를 이용하여 한국전력 계측기의 전력량 단위마다 깜박이는 램프의 횟수를 계측한다. 전력량 계측 데이터 전송 장치는 표준 통신 프로토콜인 OpenADR 2.0b를 사용한다. 계측된 데이터는 LTE, WiFi 통신망을 통해 VEN, VTN, 계산 프로그램으로 구성되는 전력 IT 시스템의 MySQL DB에 저장된다. 개발된 전력량 계측 데이터 전송 장치는 전력계통 위기가 발생할 때 급전지시를 내려 피크감축 DR을 실행한다. 개발한 전력량 계측 데이터 전송 장치는 기존 스마트 미터링의 계측시간이 15분으로 고정되는 것과 달리 사용자가 1분 단위로 조절할 수 있는 장점을 갖는다.

미래 융합산업 표준 전략: 전기 자동차 충전 표준과 스마트그리드 통신 표준 충돌 사례 (Standard Strategies for Convergence Industries: A Case of Clash between Electric Vehicle Charging Standards and Smart Grid Communication Standards)

  • 허준;이희진
    • 기술혁신연구
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    • 제23권3호
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    • pp.137-167
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    • 2015
  • 본 연구는 2012~2013년 국내 전기차 시장에서 크게 논란이 되었던 콤보 전기 자동차 충전 표준과 국내 스마트그리드 표준 간 충돌 사례를 이해관계자 이론을 활용하여 분석하였다. 사례 연구를 위해 문헌 조사 및 복수의 전문가 인터뷰를 실시하였다. 전기 자동차는 충전을 위해 전력망과 연결될 때 데이터 교환을 한다. 따라서 통신 표준 문제가 대두된다. BMW는 글로벌 전기 자동차 시장에서 업계를 대표하는 사실상 표준의 지위를 얻어 가고 있던 콤보 충전 기술을 채택하여 국내 전기차 시장에 진입하였는데, 그 과정에서 국내 스마트 그리드 전력망의 원격검칭용 통신 기술과 상호 주파수 간섭을 일으키는 문제가 발생하였다. 이 문제를 둘러싸고 이해관계자들의 대립이 계속되면서 국내 전기 자동차 충전 기술 관련 표준(국가표준 및 단체표준)화를 위한 의사결정들이 지연되었고, 이 논란은 2014년 1월 콤보 기술이 한국자동차공학회의 단체표준(KSAE SAE 1772-2040, 2014.1)으로 인정되면서 일단락되었다. 이 사건은 전기 자동차 표준 그 자체만이 아니라, 융합산업 시대에 있어서 타 산업 표준과의 충돌 및 조정의 필요성을 부각시키는 의미있는 사례이다. 본 연구는 전기 자동차 충전 표준과 스마트그리드 표준이라는 이종 산업 간의 표준 충돌의 복잡한 역학 관계를 이해 관계자 이론을 적용하여 분석하였다. 본 연구는 표준화 과정을 둘러싼 경험적 및 이론적 연구가 충분하지 않다는 점에서, 이해관계자 이론을 활용한 사례 축적과 방법론 정립에 기여하고, 또한 표준화 과정에 참가하는 이해관계자들이 이 과정에 영향을 미치기 위한 행위 양식 정립과 전략 수립에 유용한 시사점을 제공한다.

스마트 그리드를 위한 확장 홈 네트워크 기반의 AMI 시스템 설계 (A Design of an AMI System Based on an Extended Home Network for the Smart Grid)

  • 황유진;이광휘
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권7호
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    • pp.56-64
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    • 2012
  • 스마트 그리드란 기존의 전력망에 정보기술을 융합하여 에너지 효율을 최적화하는 차세대 전력망을 구성하는 기술의 하나이다. 본 논문에서는 스마트그리드를 효과적으로 구축하기 위하여 기존 홈 네트워크와 연동되고 효율적인 관리 기능을 제공하는 AMI 시스템을 제안 한다. 확장된 홈 네트워크 기반의 AMI 시스템은 스마트미터, 통신 모듈, 홈 게이트웨이, 보안 모듈, 미터 데이터 관리 시스템, 전력 응용 모듈 등으로 구성된다. 제안하는 홈 네트워크는 전력소모를 줄이고 효율적인 데이터 전송이 가능할 수 있도록 IEEE 802.15.4를 기반으로 설계하였다. 제안 홈 게이트웨이는 웹 서비스를 통해 외부 관리 시스템과 에너지 소비 정보 등을 실시간으로 교환할 수 있고, AMI 시스템은 인터넷을 통하여 홈 게이트웨이와 미터 데이터 관리 시스템 간의 양방향 통신이 가능하도록 설계되었다. 정보 전달의 안전성을 얻기 위하여 보안 알고리즘을 적용 하였으며 보안 알고리즘은 대칭적 블록 암호화 방식인 AES 알고리즘을 사용하였다. 제안 시스템을 사용하는 경우 본 연구에 제한적이기는 하지만 제어를 하지 않을 경우보다 전력 소비가 평균적으로 4~42%정도 줄어드는 것을 실험 결과에서 확인할 수 있었다.

8 비트 MPU 기반의 Web-RTU의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Web-RTU Based on 8 bit MPU)

  • 홍순필;김은성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.89-91
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    • 2004
  • In SCADA systems, an RTU is a device installed at a remote location that collects data, codes the data into a format that is transmittable and transmits the data back to a central station, or MTU. An RTU also collects information from the master device and implements processes that are directed by master device. RTUs are equipped with input channels for sensing or metering, output channels for control, indication or alarms and a communications port. In general, the data are transmitted via a wired communication infrastructure such as RS422 or RS485 between RTU and MTU. But, limited range of wired communication doesn't allow the system to cover remote areas over the limitation, and building a wired communication network is not easy in the circumstances. In this Paper, we design and implement a smart cost-effective Web-RTU that can communicate with MTU via Web. Web is of benefit to the Web-RTU, because it is not only free from the distance limitations, but also is built easily and cost-effectively wherever Internet resources are available. Additionally, Web can be easily applied to the SCADA system with the development of hardware and software for communications. The Web-RTU has a program memory, a data memory and a RAM inside, and uses Atmega128, low-cost 8 bit micro-processor with eight AI(Analog Input). It performs well enough to implement all existing roles of RTU.

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차세대 주택자동화시스템 설계 방법론에 대한 연구 (A Study on Design Methodology of the Advanced Home Automation System)

  • 고윤석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권12호
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    • pp.1857-1864
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    • 2013
  • 21세기 테크노피아 시대에서 주택 자동화의 범위를 정의하기는 쉽지 않다. 최근, 주택자동화는 첨단화된 디지털 통신기술을 기반으로 기존의 주택자동화 개념을 넘어, 주택 에너지 관리, 주택 통합 검침 그리고 주택 헬스 케어 등 다양한 영역으로 그 범위를 넓히고 있다. 하지만 이들 방법론들은 통합된 표준 없이 독립적으로 제안되기 때문에, 효율성과 경제성을 저하시키고 콤팩트한 설계를 어렵게 하고 있다. 따라서 본 연구에서는 각기 다른 방향에서 접근이 이루어지고 있는 이들 방법론들을 조사, 분석하여, 경제성과 효율성을 제고하고, 공간적으로 콤팩트한 설계를 가능케 하는 차세대 주택자동화시스템의 설계 및 방법론을 제시하고자 한다.