• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권1호
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• pp.97-115
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• 2022

Smart power grid is a user friendly system that transforms the traditional electric grid to the one that operates in a co-operative and reliable manner. Demand Response (DR) is one of the important components of the smart grid. The DR programs enable the end user participation by which they can communicate with the electricity service provider and shape their daily energy consumption patterns and reduce their consumption costs. The increasing demands of electricity owing to growing population stresses the need for optimal usage of electricity and also to look out alternative and cheap renewable sources of electricity. The solar and wind energy are the promising sources of alternative energy at present because of renewable nature and low cost implementation. The proposed work models a smart home with renewable energy units. The random nature of the renewable sources like wind and solar energy brings an uncertainty to the model developed. A stochastic dual descent optimization method is used to bring optimality to the developed model. The proposed work is validated using the simulation results. From the results it is concluded that proposed work brings a balanced usage of the grid power and the renewable energy units. The work also optimizes the daily consumption pattern thereby reducing the consumption cost for the end users of electricity.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제8권3호
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• pp.69-77
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• 2016

Maximum utilization of unused license spectrum is one of key factor in cognitive radio network which can handle the large number of systems and devices connected on smart grid AMI network. The central intelligence control system has responsibility to accept new technologies and users for automation. To ensure a reliable communication in smart grid system through cognitive network, a minimum mean square error (MSE) signal using unused licensed spectrum (or frequency) is necessary to be detected with small decision error. In this paper, we introduce a user control wireless smart grid system with minimum MSE using LMS algorithm.

• 대한산업공학회지
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• 제41권5호
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• pp.414-424
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• 2015

In this research, we consider a smart grid network of electricity with multiple consumers connected to a monopolistic provider. Each consumer can be informed the real time price changes through the smart meter and updates his consumption schedule to minimize the energy consumption expenditures by which the required power demand should be satisfied under the given real time pricing scheme. This real-time decision making problem has been recently studied through game-theoretic approach. The present paper contributes to the existing literature by incorporating storage appliance into the set of available household appliances which has somewhat distinctive functions compared to other types of appliances and would be regarded to play a significant role in energy consumption scheduling for the future smart grid. We propose a game-theoretic algorithm which could draw the optimal energy consumption scheduling for each household appliances including storage. Results on simulation data showed that the storage contributed to increase the efficiency of energy consumption pattern in the viewpoint of not only individual consumer but also whole system.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.355-356
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• 2015

This paper proposes a control strategy of total output power ripple cancellation for both of Machine-Side Converter (MSC) and Grid-Side Converter (GSC) in a DFIG under unbalanced grid conditions. The proposed control strategy for the MSC is the zero torque ripple control algorithm with an enhanced LVRT capability. The control algorithm for the MSC exhibits reduced torque pulsation in steady-state unbalanced grid conditions. In addition, this control algorithm also minimizes a peak value of rotor current in transient unbalanced grid conditions. The total output power ripple cancellation control algorithm is adopted in the GSC. The total output power ripple cancellation is achieved by nullifying the oscillating component of the total output active and reactive power at the summing point of stator and rotor of DFIG. The proposed control strategy for the GSC reduces the output power oscillation leading to the improved quality of wind farms output.

• 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.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.61-69
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• 2012

스마트그리드는 기존의 전력망과 정보통신 기술을 융합하여 에너지 효율을 최적화할 수 있는 차세대 지능형 전력망이다. 현재까지 표준화 및 호환성에 대한 해결책이 진행 중인 가운데 스마트그리드 사업은 소비자에게는 전력요금의 실시간 확인을 통해 능동적인 전력소비를 유도하고, 공급자에게는 예상 발전량 측정을 통해 보다 안정적인 전력 시스템을 운용하도록 할 수 있다는 장점이 있다. 활발하게 스마트 산업이 발전함에 따라 AMI 시스템의 원격제어 시스템을 구현하기 위해서 무선 통신이 많이 고려되고 있으며 ZigBee 센서를 이용한 무선 통신을 다양한 분야에 적용하고 있다. 본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정 방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 좌표 값 알고리즘을 제안하였다. 기존 알고리즘을 이용한 분산 주소 할당 기법의 낭비되는 주소공간의 문제를 해결하기 위해 (x, y) 2개의 좌표축을 제안하여 16bit 주소공간을 분할하여 사용한다. 각 노드에서 라우팅 시 좌표 값을 이용하여 적은 비트별 연산이 수행되며 멀티 홉을 감소시킬 수 있다. 이에 대한 성능 분석으로 제안한 알고리즘은 수학적 분석 모델을 사용하였고 ZigBee 무선 통신 환경의 계층적 라우팅에서 사용하는 경로 벡터를 사용하여 센서 노드의 멀티 홉 카운트 결과를 도출하였다. 수학적 분석결과 ZigBee 분산 주소 할당 기법과 기존 알고리즘에 비해 평균 멀티 홉의 수가 감소함으로써 에너지 효율이 향상됨을 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.2826-2832
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• 2012

스마트 그리드는 기존에 발전소에서 전력을 일방적으로 공급하는 단방향 전력망에 정보기술을 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 방식이다. 스마트그리드의 전력 관리 시스템은 동적인 가격제도와 함께 소비자들에게 전력사용에 대한 정보를 제공함으로써, 수요의 반응을 유도하고, 전력 계통의 투자와 운영에 있어 효율을 향상시키는데 있다. 하지만, 최근 전력 관리 시스템들은 실시간 가격 등 가격 제도에 주로 초점을 두고 있다. 본 논문에서는 가격 제도에 초점을 둔 기존 전력관리 시스템을 개선하여 전력 사용의 효율성에 초점을 둔 전력에너지 운영 관리 시스템을 제안한다. 전력 데이터는 배전반에 설치된 PMU(Phasor Measurement Units)를 통해 수집되며 데이터 마이닝 기법을 통한 분석 방법으로 효율성 높이고자 한다. 또한 전력 부족 및 과잉 공급 시 PMU와 양방향 통신을 통해 제어할 수 있도록 구현 및 실험하여 전력에너지 관리시스템의 효율성을 입증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.31-37
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• 2012

본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 활용하여 스마트그리드와 전기자동차의 충전 시스템 연계과정을 효과적으로 파악하고, 안티아일랜딩 기능을 적용하여 전기자동차 충전계통과 연계된 스마트그리드 모니터링 시스템을 제안한다. 스마트그리드 모니터링 시스템은 지그비(ZigBee)통신을 통해 무선으로 전력 모니터링 데이터를 수신하며, 별도의 물리적 연결 없이 원격 제어를 통해 전기자동차의 충전제어가 가능하다. 또한, 그리드 내 독립전원에 아일랜딩 현상이 발생하면, 아일랜딩 현상이 발생한 독립전원을 즉시 감지하여 차단하고 다른 독립전원으로 대체하여 그리드의 안정적인 운용을 하도록 하며, 실험을 통하여 스마트그리드 모니터링 시스템의 성능을 확인한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.17-24
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• 2015

스마트 그리드는 전력망에 정보기술을 접목하여, 전력 유틸리티와 사용자가 양방향으로 실시간 정보를 교환하여 에너지 효율을 최적화하고, 전력 전송과 분배에 있어 신뢰성과 기반시설 보호를 유지할 수 있도록 구조화 된 지능형 전력망이다. 하지만 스마트 그리드는 기존 전력망에 IT 기술을 도입하여 시스템을 개선함으로써 에너지의 효율성을 높이려는 연구에서 파생되어 시작되었기 때문에 기존 사이버범죄의 가능성이 존재하며 보안에 취약하다. 본 논문에서는 스마트 그리드의 보안 서비스 제공을 위해, 각 통신망 환경별 보안 서비스가 네트워크에 미치는 영향을 파악하고 응용계층에서 동작하는 보안 프로토콜의 시뮬레이션을 통해, 보안 서비스와 네트워크 부하가 전력 통신망에 미치는 영향을 분석한다. 본 연구의 결과는 진보된 스마트 그리드 보안 서비스 개발에 기여할 것이다.

• 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.