• 산업경영시스템학회지
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• 제37권4호
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• pp.63-71
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• 2014

As power consumption increases, more power utilities are required to satisfy the demand and consequently results in tremendous cost to build the utilities. Another issue in construction of power utilities to meet the peak demand is an inefficiency caused by surplus power during non-peak time. Therefore, most power company considers power demand management with time-based electricity rate policy which applies different rate over time. This paper considers an optimal machine operation problem under the time-based electricity rates. In TOC (Theory of Constraints), the production capacities of all machines are limited to one of the bottleneck machine to minimize the WIP (work in process). In the situation, other machines except the bottleneck are able to stop their operations without any throughput loss of the whole manufacturing line for saving power utility cost. To consider this problem three integer programming models are introduced. The three models include (1) line shutdown, (2) block shutdown, and (3) individual machine shutdown. We demonstrate the effectiveness of the proposed IP models through diverse experiments, by comparing with a TOC-based machine operation planning considered as a current model.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권12호
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• pp.52-59
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• 2020

현행 국내의 주택용 전기요금은 월 전력 사용량에 따라 누진 단계를 적용하여 부과하는 방식으로 전기사용량이 많을 경우 전기요금이 급격하게 상승하는 구조로 이루어져 있다. 이러한 획일화된 전기요금 누진제는 소비자의 전력소비 패턴에 대한 고려가 부족한 점과 소비자의 선택권을 제한하는 측면에서 한계가 있다. 이에 산업통상자원부와 한국전력공사에서 계절과 시간대별 전기사용량에 따라 전기요금을 부과하는 방식인 주택용 계시별 요금제 기반의 실증이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 대도시 소재 아파트 단지 5개동 362세대의 5년간 AMI 데이터 분석을 통해 10개의 전기사용 패턴을 도출하였다. 도출된 패턴을 국내의 기존 요금제인 주택용 전기요금제 및 현재 실증에 적용하고 있는 계시별 요금제인 일반형과 집중형 요금제 등 3개 요금제와 미국과 호주의 계시별 요금제 3개에 적용하여 각 패턴 별 선택형 요금제의 효과를 전기요금 편익 측면에서 분석한 결과 기존 요금제 대비 5개 패턴에서는 편익이 발생하였고 5개 패턴에서는 오히려 전기요금이 증가하였으며 이러한 현상은 실증 중인 국내요금을 포함하여 해외 요금제에서도 동일한 현상을 보이고 있음을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제35권4호
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• pp.677-686
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• 2013

In this paper, we first introduce a general architecture of an energy management system in a home area network based on a smart grid. Then, we propose an efficient scheduling method for home power usage. The home gateway (HG) receives the demand response (DR) information indicating the real-time electricity price, which is transferred to an energy management controller (EMC). Referring to the DR, the EMC achieves an optimal power scheduling scheme, which is delivered to each electric appliance by the HG. Accordingly, all appliances in the home operate automatically in the most cost-effective way possible. In our research, to avoid the high peak-to-average ratio (PAR) of power, we combine the real-time pricing model with the inclining block rate model. By adopting this combined pricing model, our proposed power scheduling method effectively reduces both the electricity cost and the PAR, ultimately strengthening the stability of the entire electricity system.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.159-168
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• 2020

소비패턴과 무관하게 부과되는 현행 주택용 전기요금은 소비자선택권을 제약하는 문제가 있다. 이의 개선을 위하여 정부는 2019년 9월부터 주택용 계시별 요금제 기반의 실증 사업을 개시하였으나 그 효과에 대한 분석은 아직 제한적이다. 본 연구에서는 우선 기존 누진요금 대비 주택용 계시별 요금의 변화와 한계를 분석하였다. 분석을 위하여 두 개 단지의 아파트 전기사용량 데이터를 사용하였다. 주택용 계시별 요금제 적용 결과 전기사용량이 많은 경우 요금이 최대 33.8 % 까지 감소하는 반면 전기사용량이 적은경우 최대 117.7 % 증가한 것으로 나타났다, 이는 사회적 관점에서 전기요금의 수용성 문제를 야기할 수 있다. 이를 극복하기 위하여 본 연구에서는 누진제기반 계시별요금제를 제시하였다. 분석 결과 누진제 대비 계시별 요금제는 사용자의 전력소비 패턴에 따라 요금의 변동을 보이면서도 요금변동률 평균은 32%에서 -1.9 %로 감소한 것으로 나타났다. 이는 제안된 전기요금이 기존 누진제의 틀을 유지하면서도 계시별요금제의 효과를 지원할 수 있음을 의미한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.118-127
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• 2011

An IGCC was evaluated as one of the next generation technologies that would be able to substitute for coal-fired power plants. According to "The 4th Basic Plan of Long-term Electricity Supply & Demand" which is developed by the Electricity Business Acts, the first IGCC will be operated at 2015. Like other new and renewable energy such as solar PV, Fuel cell, The IGCC is considered as non-competitive generation technology because it is not maturity technology. Before the commercial operation of an IGCC in our electricity market, its economic feasibility under the Korean electricity market, which is cost-based trading system, is studied to find out institutional support system. The results of feasibility summarized that under the current electricity trading system, if the IGCC is considered like a conventional plant such as nuclear or coal-fired power plants, it will not be expected that its investment will be recouped within life-time. The reason is that the availability of an IGCC will plummet since 2016 when several nuclear and coal-fired power plants will be constructed additionally. To ensure the reasonable return on investment (NPV>0 IRR>Discount rate), the availability of IGCC should be higher than 77%. To do so, the current electricity trading system is amended that the IGCC generator must be considered as renewable generators to set up Price Setting Schedule and it should be considered as pick load generators, not Genco's coal fired-generators, in the Settlement Payment.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.1211-1217
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• 2001

This paper presnts a controller for the heat capacity of thermal storage systems using off-peak electricity which is composed of an identifier using neural networks and a storage time adjuster in order to store exactly the required thermal energy without loss. Since thermal storage systems have nonlinear characteristics and large time constant, even if we predict the heating load accurately, it is very difficult to store exactly the required thermal energy. Thus, in the neural network for the identifier, the adaptive learning rate for high learning speed and bit inputs based on state changes of thermal storage power source are used. Also a hardware for the controller using a microprocessor is developed. The performance of the proposed controller is shown by experiment.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제14권2호
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• pp.519-547
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• 2005

본 논문 연구의 목적은 전력가격구조의 문제점을 현행 계시별 가격구조내에서 발생하는 사회적 후생 변화를 통해 밝혀보고 구조개편 과도기적 시점에서 용도별 가격구조의 큰 틀을 유지하면서 점진적으로 시장시스템에 적응해 나갈 수 있는 합리적인 요금변경의 방향성을 제시해보고자 함에 있다. 후생변화 분석을 위한 방법으로 이상적인 계시별 시장균형가격 도출을 통해 현행 계시별 용도별 가격하에서 발생하는 경제적 후생변화를 계산하였다. 이상적인 계시별 시장균형 가격은 9개의 계시별(여름철, 봄가을, 겨울철/최대부하, 중간부하, 경부하 시간대 조합) 수요곡선과 한계비용을 반영하는 시장공급곡선을 통해 도출하였는데, 수요곡선은 기연구된 종별 탄력성 자료에 계시별 용도별 평균시간대 수요량과 가중평균 단가대입을 통해 도출하였다. 또한 수요의 가격탄력성은 계약종별로 상이하며 각각의 계약종별 가격탄력성은 모든 점(수요량)에서 동일해 이를 반영하는 수요곡선은 곡선형태라고 가정하였다. 공급곡선은 이상적인 발전시장을 가정한 상태에서 발전부문의 한계비용을 중심으로 기능별 비용을 합산하여 도출하였다. 이상적인 발전시장 가정은 기저부하 발전기로 석탄발전기와 첨두부하 발전기로 가스복합발전기 두 종류가 존재하고 두 발전기의 전원구성은 현재의 부하 수준에서 경제적 효율이 달성될 수 있도록 이상적으로 구성되어 있다고 가정하였다. 이러한 가정과 분석을 통해 2002년 기준 우리나라 전력산업에서 발생하는 사회적 후생감소는 금액으로 환산할 경우 연간 137,770백만 원으로 계산되었고, 정책적 요금인 심야와 농사용 그리고 계시별 요금이 적용되고 있지 않는 주택용과 가로등을 제외한 후생감소 금액은 90,317백만 원으로 계산되었다. 현행 계시별 요금단가 하에서 사회적 후생이 가장 크게 감소하는 계절은 봄가을 시간대로 나타났으며, 시간대별로 볼 때 중간부하 시간대 후생감소가 가장 높게 나타났다. 계약종별 특히 계시별 요금단가를 채택하고 있는 산업용 일반용 교육용에 있어서 사회적 후생감소의 특징으로 우선 산업용의 경우 전체 후생감소 중 약 51% 가량을 차지하였으며, 후생감소가 가장 큰 계절은 봄가을로 나타났다. 시간대별로는 중간부하 시간대의 후생감소가 타 계절에 비해 월등히 크게 분석되었다. 일반용의 경우 전체 후생감소의 약 13% 가량을 차지하였으며, 후생감소가 가장 큰 계절은 여름철, 시간대별로는 경부하 시간대의 후생감소가 타 계절에 비해 월등히 크게 나타났다. 교육용의 경우 계절별로 볼 때 후생감소가 가장 큰 계절은 여름철(1,476천원)로 나타났으며, 시간대별로는 경부하 시간대의 후생감소가 타 계절에 비해 월등히 크게 나타났다. 마지막으로 2002년 6월 이후 단행된 한전의 두 번에 걸친 요금변경을 통한 후생변화를 분석한 결과 후생 감소금액이 2002년 137,770백만 원이었던 것이 조정된 단가로 계산한 결과 116,707백만 원으로 줄어들어 전체적으로 16.3% 가량 긍정적인 후생개선 효과를 가져온 것으로 분석되었다. 다만 요금변경이 계시별 차등을 두면서 이루어진 것이 아니고 계약종별에 따라 일률적으로 시행된 이유로 일부 계약종별의 특정 계시에서는 후생감소 변화가 오히려 나빠지는 결과를 가져왔다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제6권6호
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• pp.760-768
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• 2011

The performance of transmission lines and its shielding design during a lightning phenomenon are quite essential in the maintenance of a reliable power supply to consumers. The leader progression model, as an advanced approach, has been recently developed to calculate the shielding failure rate (SFR) of transmission lines using geometrical data and physical behavior of upward and downward lightning leaders. However, such method is quite time consuming. In the present paper, an effective method that utilizes artificial neural networks (ANNs) to create a metamodel for calculating the SFR of a transmission line based on shielding angle and height is introduced. The results of investigations on a real case study reveal that, through proper selection of an ANN structure and good training, the ANN prediction is very close to the result of the detailed simulation, whereas the Processing time is by far lower than that of the detailed model.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9B호
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• pp.1399-1406
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• 2010

기존 전력망에 ICT를 접목한 스마트 그리드 환경에서 고객니즈에 기반한 수용가 서비스를 도출하기 위하여 HV, FGD 및 정량설문조사를 통해 수용가의 전기사용 추구 가치와 Unmet 니즈를 분석하였다. 연구결과, 소비자들은 전기를 가전기기 이용을 더욱 '편리'하게 해주는 존재로 인식하고, 전자파 감전 감소의 '안전'을 추구하며, 이해가 쉽고 스트레스가 적은 전기 '절약'을 원하는 것으로 조사 되었다. 그리고 전기절약을 도와주는 간편한 '기능', 전기사용량이나 전자제품의 '정보', 전기절약 유도를 위한 '동기' 유발 등에 Unmet 니즈가 존재하는 것으로 분석 되었다. 본 연구에서는 고객이 추구하는 가치와 Unmet 니즈를 반영하여 전자기기에 대한 사용량 실시간 모니터링과 제어가 가능한 홈 네트워크와 결합된 서비스로서 에너지 사용량 알리미 서비스, 대기전력 차단 서비스, 댁내 가전기기 원격제어 서비스, 에너지 컨설팅 서비스 등 4종의 스마트 홈 서비스를 도출하였다. 미래 스마트 그리드 홈 서비스 고객은 4종 서비스 모두에 60%이상의 이용의향을 보였으며 특히 에너지 사용량 알리미 서비스와 대기전력 차단 서비스에 약 80%의 이용의향을 보였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제4권1호
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• pp.49-54
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• 2009

One of the major challenges confronting a multiservice electric utility is the establishment of the right prices for its services. The key objectives of particular pricing schemes are reasonableness of company earnings, economic efficiency, the responsiveness of supply and of the allocation of sources to the desires of consumers, and maintenance of some degree of competition. This paper proposes a value-based pricing mechanism amenable to the current deregulation situation in electricity market allowing service differentiation. The proposed pricing mechanism can be implemented in a nodal auction model, and can also be applied to direct load control.