• 전기학회논문지
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• 제66권7호
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• pp.1039-1046
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• 2017

Campus microgrid is designed and built by considering not only power generation but also power consumption management as connected microgrid type because the main goal of the campus microgrid is to save power consumption costs. There are many functions to achieve the goal and they are mainly to use generation-based functions such as islanding operation for peak management and for emergency events. In power distribution operation, Conservation Voltage Reduction (CVR) is applied in order to reduce power consumption. The CVR is defined as a function for load consumption reduction by voltage reduction in order to reduce peak demands and energy consumption. However, application of CVR to microgrid is difficult because the microgrid cannot control a tap of transformer in a substation and the microgrid normally is not designed with phase modifying equipment like a step-voltage-regulator which can control voltage in power distribution system operation. In addition, an impact of the CVR is depended on load characteristics such as a normal load, a rated power, and synchronous motors. Therefore, this paper proposes an application of CVR using linear voltage control based AVR in campus microgrid with power consumption reduction considering characteristics of load and component in the microgrid. The proposed system can be applied to each buildings by a configuration of power distribution cables; and the application results and CVR factor are presented in this paper.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.277-282
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• 2020

전 세계적으로 추진 중인 단위영역별 중·대형 마이크로그리드(Microgrid) 시스템 구축은 전력망의 효율적 운영 및 전력 비상사태에 대비한 독립적인 운전이 가능한 형태로 점차 발전, 확대되고 있으며, 다양한 형태의 새로운 형태의 민간 주도형 전력산업을 발전시키고 있다. 따라서 국내 전력산업의 발전을 위해서는 관련 국제 표준화의 진행 현황 및 기술을 분석하고, 국내 실정에 맞는 표준제정과 새롭게 제정의 필요성이 있는 사항에 대해 국내 표준(안)의 국제표준화가 시급한 실정이다. 캠퍼스 마이크로그리드는 통합 에너지 관리 시스템(EMS), 분산전원(DG), 에너지저장 장치(ESS), 수요반응(DR), 전기자동차(EV) 등 스마트그리드 요소기술들을 대학 캠퍼스에 통합된 형태로 구현하여 에너지 사용을 저감하고 에너지 사용효율과 에너지자립도를 향상하는 시스템으로 이러한 시스템의 상호운용성 및 신뢰성 확보를 위한 표준화 정립에 대해 살펴본다.

• 전기학회논문지P
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• 제67권2호
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• pp.94-99
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• 2018

Depending on how the energy storage system(ESS) is used in a system that can construct a microgrid by using an independent power source such as campus, surplus power can be generated that can not be charged to the ESS. For example, assuming that heat is supplied by a fuel cell in the case of a system in which thermal self-sustaining is prioritized, the fuel cell capacity required differs depending on the heat load. The amount of surplus power that can not be stored in the ESS will appear differently depending on the load operation of the fuel cell for each cycle. This power is hydrogenated through a water electrolytic device to present the amount of hydrogen energy that can be operated for each cycle. Therefore, this paper propose the possibility of utilizing University campus as a hydrogen station.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.672-679
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• 2018

Recently, microgrid (MG) has been proposed as one of the most critical solutions for various energy problems. For the optimal and economic operation of MGs, it is very important to forecast the load profile. However, it is not easy to predict the load accurately since the load in a MG is small and highly variable. In this paper, we propose an artificial neural network (ANN) based method to predict the energy use in campus buildings in short-term time series from one hour up to one week. The proposed method analyzes and extracts the features from the historical data of load and temperature to generate the prediction of future energy consumption in the building based on sparsified K-means. To evaluate the performance of the proposed approach, historical load data in hourly resolution collected from the campus buildings were used. The experimental results show that the proposed approach outperforms the conventional forecasting methods.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제10권1호
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• pp.1-6
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• 2024

본 전기자동차(EV)의 사용을 늘리고 계통 부담을 최소화하기 위해 재생에너지를 사용하는 마이크로그리드가 중요한 역할을 담당해야 한다. 마이크로그리드는 소형 디젤발전과 같은 화석연료를 사용할 수도 있지만, 많은 경우에 친환경 에너지인 재생에너지로부터 에너지를 공급받을 수 있다. 그러나 태양광과 풍력과 같은 재생에너지는 가변적인 출력 특성을 갖는다. 따라서 전기자동차의 충·방전 에너지 수요를 충족하는 동시에 안정적으로 부하 전력을 공급하기 위해서 마이크로그리드에 디젤발전 또는 전기차-그리드(V2G)를 병행 에너지원으로 활용하는 전기자동차 충전인프라 구성에 대한 검토가 필요하다. 이와 같은 배경으로 본 연구에서는 태양광발전, 풍력발전, 디젤발전과 V2G를 활용하여 부하에 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 마이크로그리드의 모델을 구성하였다. 제안된 마이크로그리드는 태양광발전과 풍력발전을 1차 공급에너지원으로 전력 수요에 대응토록 하고, 부하의 전기차의 운영 유형과 부하 동기기의 회전속도를 판단하여 부족 전력에 대해 디젤발전으로부터 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 모델이다. 이렇게 제안된 모델의 시스템 성능을 검증하기 위해 MATLAB/Simulink로 시뮬레이션함으로써 마이크로그리드의 안정적 운영 방안을 고찰하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.461-462
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• 2015

세계적으로 마이크로그리드에 이목이 집중되고 있는 현재 상황에서 DER(Distributed Energy Resources : 분산형 독립전원)의 역할이 대두되고 있다. 캠퍼스 마이크로그리드는 대학교의 캠퍼스를 하나이상의 DER로 선정하여 피크 시 교내 전기수요의 일부분을 해소할 수 있는 전력망 기반의 네트워크 시스템이다. 해외에서는 이미 캠퍼스 마이크로그리드 성공사례를 보여주었고, 이후 많은 캠퍼스에서 캠퍼스 마이크로그리드를 벤치마킹하고 있다. 본 논문에서는 캠퍼스 마이크로그리드에 필요한 DER을 구성하기 전 캠퍼스 내의 건물별, 계절별 전력수요 특성을 분석하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.531-532
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• 2015

마이크로그리드 내에서 기존의 중앙 제어 방식은 중앙 제어기가 방대한 데이터의 수집 및 처리를 포함해 제어 결정까지 대부분을 부담하여 확장성과 유연성이 좋지 않다. 따라서 이를 위한 해결책으로 부담을 나눌 수 있는 분산 제어가 필요하다. 본 논문에서는 Multi Agent System(MAS)를 기반으로 일치 알고리즘을 이용한 정보 공유를 통해 유닛들의 분산 제어를 제시하였고 캠퍼스 마이크로그리드에 대한 적용가능성을 분석했다.

• 신재생에너지
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• 제18권1호
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• pp.35-45
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• 2022

The renewable energy based MG is becoming one of the prominent solutions for greenhouse gas and constructing less power lines. However, how to procure the economics of MG considering the CO₂ emission and utility network impact is one of major issues as the proportion of renewable resource increases. This paper proposes the feasibility study scheme of campus MG and shows that the LCOE and CO₂ emission can be reduced by utilizing the excess power and introducing hydrogen system and plus DR. For this, the three cases: (a) adding the PV and selling excess power to utility, (b) producing and selling hydrogen using excess power, and (c) participating in plus DR are considered. For each case, not only the topology and component capacity of MG to secure economic feasibility, but also CO₂ emission and utility network effects are derived. If an electrolyzer with a capacity of 400 kW participates in plus DR for 3,730hours/year, the economic feasibility is securable if plus DR settlement and hydrogen sale price are more than 7.08¢/kWh and 8.3USD/kg or 6.25¢/kWh and 8.6USD/kg, respectively. For this end, continuous technical development and policy support for hydrogen system and plus DR are required.

• 품질경영학회지
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• 제50권3호
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• pp.617-634
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• 2022

Purpose: This paper introduces Pohang University of Science Technology (POSTECH) advanced metering infrastructure (AMI) and Open Innovation Big Data Center (OIBC) platform and analysis results of electricity consumption data collected via the AMI in POSTECH campus. Methods: We installed 248 sensors in seven buildings at POSTECH for the AMI and collected electricity consumption data from the buildings. To identify the amounts and trends of electricity consumption of the seven buildings, electricity consumption data collected from March to June 2019 were analyzed. In addition, this study compared the differences between the amounts and trends of electricity consumption of the seven buildings before and after the COVID-19 outbreak by using electricity consumption data collected from March to June 2019 and 2020. Results: Users can monitor, visualize, and download electricity consumption data collected via the AMI on the OIBC platform. The analysis results show that the seven buildings consume different amounts of electricity and have different consumption trends. In addition, the amounts of most buildings were significantly reduced after the COVID-19 outbreak. Conclusion: POSTECH AMI and OIBC platform can be a good reference for other universities that prepare their own microgrid. The analysis results provides a proof that POSTECH needs to establish customized strategies on reducing electricity for each building. Such results would be useful for energy-efficient operation and preparation of unusual energy consumptions due to unexpected situations like the COVID-19 pandemic.

• 한국융합학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.13-21
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• 2016

본 논문은 현재 진행 중인 대한민국 남부지역에 위치한 대학 내 스마트에너지캠퍼스 마이크로그리드에서 대학 내 빌딩에 설치될 수소전기분해 이용 연료전지 시스템 운용을 위한 선행 연구로써 고분자전해질막 전기분해(PEMWE)과 고분자전해질막 연료전지(PEMFC) 장치에서 동시에 온도변화 효과를 연구하고자 한다. 전반적으로 실험실에서 50W 고분자전해질막 연료전지(PEMFC)을 사용하여 수행하였다. 모니터링 프로세스는 무선 로라 노드와 게이트웨이 네트워크를 구성하여 실행하였다. 그리고 PEMWE와 PEMFC에 대한 수학적 모델링과 운전 알고리즘을 제안하였으며 제안한 모델에서 PEMWE는 낮은 발열 기준에서 효율이 더 높음을, 반면에 PEMFC는 높은 발열기준에서 효율이 더 높음을 을 알 수 있었다. 향후 대학 구내 빌딩에 설치될 실증시스템 성능을 높이기 위해 PEMWE와 PEMFC의 온도와 압력을 모니터링, 통신 및 제어 등 연구개발을 통하여 구현할 예정이다.