• 제목/요약/키워드: Electricity grid

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Smart Grid-The next Generation Electricity Grid with Power Flow Optimization and High Power Quality

  • Hu, Jiefeng;Zhu, Jianguo;Platt, Glenn
    • Journal of international Conference on Electrical Machines and Systems
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    • 제1권4호
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    • pp.425-433
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    • 2012
  • As the demand for electric power increases rapidly and the amount of fossil fuels decreases year by year, making use of renewable resources seem very necessary. However, due to the discontinuous nature of renewable resources and the hierarchical topology of existing grids, power quality and grid stability will deteriorate as more and more distributed generations (DGs) are connected to the grids. It is a good idea to combine local utilization, local consumption, energy storage and DGs to form a grid-friendly micro grid, these micro grids can then assembled into an intelligent power system - the smart Grid. It can optimize power flow and integrate power generation and consumption effectively. Most importantly, the power quality and grid stability can be improved greatly. This paper depicts how the smart grid addresses the current issues of a power system. It also figures out the key technologies and expectations of the smart grid.

동일본대지진 이후 일본 스마트그리드 정책의 변천과 개선방안 연구 (A Study on the Change and Improvement of Smart Grid Policy after the Great East Japan Earthquake)

  • 이점순
    • 디지털융복합연구
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    • 제15권7호
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    • pp.41-53
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    • 2017
  • 본 연구에서는 2011년 3월 발생한 동일본대지진 이후 스마트그리드에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 일본의 스마트그리드 정책 추진현황 및 문제점에 초점을 맞춰 살펴보았다. 분석 결과, 일본에서는 2011년 동일본대지진으로 인한 전력수급 문제를 계기로 신재생에너지의 고정가격매수제도가 도입되고, 나아가 신재생에너지로 생산된 전력을 거래하는 분산형 그린 전력매매 시장을 설립하는 등 에너지 위기와 환경문제를 동시 해결하는 하나의 솔루션으로서 스마트그리드 관련 프로젝트가 본격적으로 실행되었다. 그 결과 피크전력 억제 및 CO2 삭감효과, 신재생에너지원을 이용한 에너지 수급의 안정적 확보 등 가시적인 성과를 거두었다. 한편, 현행 일본의 스마트그리드 정책 운영상의 개선과제로는 전력계통 안정화 장치의 도입(송배전망의 광역적 운용이나 대형 축전지 도입 등), 스마트그리드 관련 자국기술의 국제표준, 추진 스마트 그리드의 보안성 강화 지원 등을 제시하였다.

Techno-Economic Optimization of a Grid-Connected Hybrid Energy System Considering Voltage Fluctuation

  • Saib, Samia;Gherbi, Ahmed;Kaabeche, Abdelhamid;Bayindir, Ramazan
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권2호
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    • pp.659-668
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    • 2018
  • This paper proposes an optimization approach of a grid-connected photovoltaic and wind hybrid energy system including energy storage considering voltage fluctuation in the electricity grid. A techno-economic analysis is carried out in order to minimize the size of hybrid system by considering the benefit-cost. Lithium-ion battery type is used for both managing the electricity selling to the grid and reducing voltage fluctuation. A new technique is developed to limit the voltage perturbation caused by the solar irradiance and the wind speed through determining the state-of-charge of battery for every hour of a day. Improved particle swarm optimization (PSO) methods, referred to as FC-VACPSO which combines Fast Convergence Particle Swarm Optimization (FCPSO) method and Variable Acceleration Coefficient Based Particle Swarm Optimization (VACPSO) method are used to solve the optimization problem. A comparative study has been performed between standard PSO method and PSO based methods to extract the best size with the benefit cost. A sensitivity analysis has been studied for different kinds and costs of batteries, by considering variable and constant state-ofcharge of battery. The simulations, performed under Matlab environment, yield good results using the FC-VACPSO method regarding the convergence and the benefit cost of the hybrid system.

Thermal and Electrical Energy Mix Optimization(EMO) Method for Real Large-scaled Residential Town Plan

  • Kang, Cha-Nyeong;Cho, Soo-Hwan
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권1호
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    • pp.513-520
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    • 2018
  • Since Paris Climate Change Conference in 2015, many policies to reduce the emission of greenhouse gas have been accelerating, which are mainly related to renewable energy resources and micro-grid. Presently, the technology development and demonstration projects are mostly focused on diversifying the power resources by adding wind turbine, photo-voltaic and battery storage system in the island-type small micro-grid. It is expected that the large-scaled micro-grid projects based on the regional district and town/complex city, e.g. the block type micro-grid project in Daegu national industrial complex will proceed in the near future. In this case, the economic cost or the carbon emission can be optimized by the efficient operation of energy mix and the appropriate construction of electric and heat supplying facilities such as cogeneration, renewable energy resources, BESS, thermal storage and the existing heat and electricity supplying networks. However, when planning a large residential town or city, the concrete plan of the energy infrastructure has not been established until the construction plan stage and provided by the individual energy suppliers of water, heat, electricity and gas. So, it is difficult to build the efficient energy portfolio considering the characteristics of town or city. This paper introduces an energy mix optimization(EMO) method to determine the optimal capacity of thermal and electric resources which can be applied in the design stage of the real large-scaled residential town or city, and examines the feasibility of the proposed method by applying the real heat and electricity demand data of large-scale residential towns with thousands of households and by comparing the result of HOMER simulation developed by National Renewable Energy Laboratory(NREL).

구형 집속빔 핵융합 장치 방전의 전자적 광학적 측정 (Electronic and Optical Measurement of Discharge in Spherically Convergent Beam Fusion Device)

  • 박정호;주흥진;고광철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2160-2162
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    • 2005
  • 중성자 발생을 위한 구형 집속빔 핵융합 장치 방전의 실험적 결과들이 제시되었다. 실험 장치는 직경 22cm, 높이 20cm의 진공용기 안에 동심원적으로 위치한 구형 양극과 grid 음극으로 구성된다. 진공용기에 아르곤 기체를 주입하고, grid 음극에 펄스 전압을 인가하여 방전을 발생시켰다. 다양한 grid 음극에 대한 방전의 실험적 결과들이 전자적, 광학적으로 측정되었다.

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A Novel Abnormal Behavior Detection Framework to Maximize the Availability in Smart Grid

  • Shin, Incheol
    • 스마트미디어저널
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    • 제6권3호
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    • pp.95-102
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    • 2017
  • A large volume of research has been devoted to the development of security tools for protecting the Smart Grid systems, however the most of them have not taken the Availability, Integrity, Confidentiality (AIC) security triad model, not like CIA triad model in traditional Information Technology (IT) systems, into account the security measures for the electricity control systems. Thus, this study would propose a novel security framework, an abnormal behavior detection system, to maximize the availability of the control systems by considering a unique set of characteristics of the systems.

마이크로그리드와 소수력 에너지의 융합을 통한 에너지 효율화 기법 (A Scheme on Energy Efficiency Through the Convergence of Micro-grid and Small Hydro Energy)

  • 강보선;이근호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.29-34
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    • 2015
  • 점차 스마트그리드 기술이 발전됨에 따라서 에너지의 효율성에 이목이 집중되고 있다. 그래서 스마트그리드를 구성하고 있는 마이크로그리드 내의 에너지를 독립적으로 관리하기 위해서는 신재생에너지에 대한 연구를 필요로 한다. 그중에서도 소수력 에너지는 마이크로그리드내의 사용자가 사용하는 물의 양에 따라서 그 어디에도 설치 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 사용자들이 주거하는 아파트, 공동주택에서 사용하고 있는 하수량을 기반으로 전기 발전량과 발전기의 가동률을 측정하여 측정값이 소수력 발전에 적합한지 알아본다. 적합한 아파트, 공동주택에서는 위치에너지를 활용하여 발생한 하수를 소수력 발전기로 전기를 생산 한다. 마이크로그리드의 에너지 관리 시스템과 전기 저장 장치를 도입하여 보다 효율적인 관리를 제안하고자 한다.

Power Flow Study of Low-Voltage DC Micro-Grid and Control of Energy Storage System in the Grid

  • Kim, Dong-Eok
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권2호
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    • pp.549-558
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    • 2017
  • DC distribution has several differences compared to AC distribution. DC distribution has a higher efficiency than AC distribution when distributing electricity at the same voltage level. Accordingly, power can be transferred further with low-voltage DC. In addition, power flow in a DC grid system is produced by only a voltage difference in magnitude. Owing to these differences, operation of a DC grid system significantly differs from that of an AC system. In this paper, the power flow problem in a bipolar-type DC grid with unbalanced load conditions is organized and solved. Control strategy of energy storage system on a slow time scale with power references obtained by solving an optimization problem regarding the DC grid is then proposed. The proposed strategy is verified with computer simulations.

스마트그리드를 통한 전기자동차의 전력망 영향 관리 효과 (Analysis of the Impact of Smart Grids on Managing EVs' Electrical Loads)

  • 박찬국;최도영;김현제
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권11호
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    • pp.767-774
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    • 2013
  • 전기자동차 보급이 확대됨과 동시에 충전이 특정 시간대에 몰리거나 전력수요가 높은 시간대에 늘어나면 전력수급 균형이 불안해질 수 있다. 따라서 전기자동차 충전으로 인한 전력수요가 증가함과 동시에, 전기자동차의 전력수요를 분산시키고, 전기자동차 배터리의 여분의 전기를 활용할 수 있는 스마트그리드 구축이 중요해진다. 아직 국내에서 스마트그리드가 전기자동차의 전력망 영향 관리에 어느 정도 영향을 미치는지에 대해서는 정량적 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구는 스마트그리드를 통한 전기자동차의 전력망 영향 관리 효과를 정량적으로 분석하고 정책적 시사점을 제시하였다. 결과적으로 스마트그리드는 전기자동차의 전력망 영향을 효과적으로 관리할 수 있었다. 전력시장 구조와 규제 프레임워크는 스마트그리드 기술의 실증과 상용화 촉진을 뒷받침할 수 있어야 할 것이다.

ESS 부가 설치형 REC 가중치 산정에 관한 연구 (A Study on the Estimation of REC Multiplier for ESS Introduction)

  • 김강원;김발호
    • 에너지공학
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    • 제23권4호
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    • pp.106-111
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    • 2014
  • 매년 증가하는 전력수요에 대한 해결방안으로 미국, 일본 및 유럽에서는 스마트그리드 도입 등의 방법으로 전력계통의 전반적인 변화를 도모하고 있다. 이 중 전력저장장치 ESS는 전력의 효율적 사용을 도모하고, 신재생에너지시스템의 계통연계를 위한 대안으로 이에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 우리나라 정부도 ESS 보급 활성화 방안으로 ESS를 신재생에너지 부대설비로 포함토록 법개정을 완료하였다. 본 연구에서는 정부의 ESS 보급을 활성화 시키고자 하는 정책에 발맞춰 신재생 발전사업자가 ESS 도입 시 투자경제성을 보장할 수 있는 수준의 REC 가중치를 결정하는 방법론을 제시하였다.