• 전력전자학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.385-393
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• 2020

This study introduces an analysis and control method for the variation of neutral point current in a grid-tied three-level neutral point clamped (NPC) converter under various grid imbalance operating conditions. Various fault cases with unbalanced amplitude and phase are systematically categorized and described using a unified metric called the imbalance factor. The fundamental component of neutral point current is generated under grid imbalance cases. The pattern and behavior of this fundamental component of neutral point current highly depend on the imbalance factor regardless of the particular type of grid fault cases. The control scheme for regulating the negative sequential component of AC input current effectively reduces the size of the fundamental component of neutral point current under a wide range of grid imbalance cases. The control scheme will enable a grid-tied three-level NPC converter to operate reliably and stably under various types of grid faults.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.484-492
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• 2016

Smart grid (SG) technology is now elevating the conventional power grid system to one that functions more cooperatively, responsively, and economically. When applied in an SG the demand side management (DSM) technique can improve its reliability by dynamically changing electricity consumption or rescheduling it. In this paper, we propose a new SG scheduling scheme that uses the DSM technique. To achieve effective SG management, we adopt a mixed pricing strategy based on the Rubinstein-Stahl bargaining game and a repeated game model. The proposed game-based pricing strategy provides energy routing for effective energy sharing and allows consumers to make informed decisions regarding their power consumption. Our approach can encourage consumers to schedule their power consumption profiles independently while minimizing their payment and the peak-to-average ratio (PAR). Through a simulation study, it is demonstrated that the proposed scheme can obtain a better performance than other existing schemes in terms of power consumption, price, average payment, etc.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.563-566
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• 2011

스마트그리드는 전력 에너지망에 구축되는 추가적인 네트워크 개념으로 볼 수 있으며 전력과 IT가 결합된 형태이므로 통신망 관점에서 요구사항을 명확히 도출하고 이를 통신망에 구현하기 위한 구조가 구체적으로 정의되어야 한다. 본 논문에서는 ITU-T를 중심으로 스마트그리드에 대한 기술을 소개하고 통신망 관점의 표준 요구사항에 대해서도같이 논하기로 한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2014년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.367-368
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• 2014

This paper investigates characteristics of high power semiconductor device losses in 5MW-class Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG) Medium Voltage (MV) wind turbines. High power semiconductor device of press-pack type IGCT of 6.5kV is considered in this paper. Analysis is performed based on neutral point clamped (NPC) 3-level back-to-back type voltage source converter (VSC) supplied from grid voltage of 4160V. This paper describes total loss distribution at worst case under inverter and rectifier operating mode for the power semiconductor switches. The loss analysis is confirmed through PLECS simulations. In addition, the loss factors due to di/dt snubber and ac input filter are presented. The investigation result shows that IGCT type semiconductor devices generate the total efficiency of 97.74% under the rated condition.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제12권1호
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• pp.1-8
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• 2023

Smart IoT over high speed network and high performance smart devices explodes the ubiquitous services and applications. Nearest Neighbor(NN) query is one of the important type of queries that have to be supported for ubiquitous information services. In order to process efficiently NN queries in the wireless broadcast environment, it is important that the clients determine quickly the search space and filter out NN from the candidates containing the search space. In this paper, we propose a hybrid index of Voronoi and grid partition to provide quick search space decision and rapid filtering out NN from the candidates. Grid partition plays the role of helping quick search space decision and Voronoi partition providing the rapid filtering. We show the effectiveness of the proposed index by comparing the existing indexing schemes in the access time and tuning time. The evaluation shows the proposed index scheme makes the two performance parameters improved than the existing schemes.

• 스마트미디어저널
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• 제9권2호
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• pp.51-62
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• 2020

2010년 "스마트그리드 국가로드맵"을 시작으로 세계 최초의 국가 단위 스마트그리드 구축을 목표로 지능형전력망 기본계획 및 시행계획을 통해 스마트그리드 2030을 내세우며, 전력 인프라와 정보·통신 인프라가 융합된 고효율 차세대 전력망 구축이 진행되고 있다. 본 논문에서는 시행 계획의 표준인 "스마트그리드 상호운용성 표준 프레임워크 및 로드맵"의 상위 개념모델과 하위 개념모델을 바탕으로 전력 비즈니스 플랫폼 기반의 전력도메인 온톨로지를 구축하고자 한다. 온톨로지는 지식을 개체의 속성과 개체 간 관계를 정의함에 따라 계층적 구조를 고려하기 때문에 스마트그리드 개념 모델을 표현하고 활용하기에 적합하나 이와 관련된 연구는 전무한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 개념 모델을 상위 온톨로지와 하위 온톨로지로 구분하여 상위 온톨로지를 스마트그리드 관련 분야에 대한 대분류로 정의하고 하위 온톨로지를 상위 온톨로지에 대한 세부적인 시스템 및 기능으로 정의하여 온톨로지를 구축한다. 뿐만 아니라 전력계통에서 발생할 수 있는 다양한 상황의 시나리오를 구성하고 추론엔진과 질의를 통해 유의미한 추론 결과를 도출했다. 이를 통해 본 논문에서 구축한 전력도메인 온톨로지로 실제 상황에서 발생하는 문제를 대비하거나 해결하는 데 활용 가능함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권2B호
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• pp.184-194
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• 2011

고압 전력망과 IT 영역에서 응용되고 있는 스마트 그리드 네트워크(Smart gird networks)는 정보의 도청이나, 비정상적 패킷의 유통, 메시지의 재사용 등 데이터의 위 변조와 같은 외부의 공격에 쉽게 노출되는 환경에서 동작하기 때문에, 보안은 필수적으로 갖추어져야 하는 중요한 기능이다. 저전력, 초소형 저비용 장점을 갖는 Zigbee는 스마트 그리드 네트워크를 구현하는 최적의 기술로 주목받고 있다. 스마트 그리드 네트워크가 효율적으로 사용되기 위해서는 수집된 정보는 많은 경우에 네트워크 상에서 적들로부터 보호가 요구된다. 네트워크 상에서 수집되는 정보에 보안 매커니즘이 적용되어야 한다. 그러나 Zigbee 프로토콜은 보안에 취약점을 지니고 있다. 본 논문에서는 스마트그리드의 대표적인 예로 Zigbee 보안 시스템이 가지고 있는 문제점들을 자세히 분석하고, 이를 해결하여 스마트 그리드에 적합한 보안 프로토콜을 새롭게 제안하고 그 효율성을 비교 분석한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.1949-1954
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• 2016

스마트 그리드(smart grid) 기술은 전력 공급자와 소비자 사이를 실시간으로 전력정보를 교환함으로써 전력의 효율성을 높이는 전력망 관리 기술이다. 최근에는 유지보수 및 설치가 용이한 태양광 발전시스템에 대한 적용이 늘고 있다. 그러나 태양광 발전 시스템은 고장진단이 어려우며, PV(PhotoVoltaics) 어레이 및 인버터(inverter) 등의 결함과 기타 잠재적인 출력저하 요소로 인하여 발전량이 감소하기도 한다. 이처럼 태양광 발전 시스템을 통하여 안정적인 에너지 포집과 관리 및 조속한 고장 검출이 필수 요구사항이라 할 수 있다. 본 논문에서는 태양광 발전 시스템을 대상으로 전력 생산량 및 이상 동작 현상을 모니터링하고 외부 환경을 계측하는 계측모듈을 개발하고, 계측된 정보 데이터를 전송할 수 있는 통신모듈을 통하여 원격지에서 태양광 발전 시스템의 동작 상태를 모니터링 하도록 설계하였다. 또한 스마트폰을 기반으로 구축된 태양광 발전 시스템을 실시간으로 관리하고 모니터링 할 수 있는 모바일 관리 시스템을 제시하고자 한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.125-136
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• 2011

우리나라의 전력분야 제어시스템은 보안에 우수한 폐쇄형 네트워크로 운영되고 있어 보안피해의 심각성을 대체로 인지하지 못하고 있다. 앞으로 스마트그리드 사업이 지속적으로 확대되면 스마트미터에서부터 발전소에 이르기까지 다양한 형태의 사이버공격이 이루어질 수 있다. 향후 스마트미터를 통해 발전소에서 가정집까지의 전체 전력망이 연결되면 보안은 더욱 중요한 요소가 될 것이다. 본 연구에서는 스마트그리드 환경 즉, 외부의 혹독한 환경과 전국적인망에서의 안정적 데이터 전송과 외부로부터의 침입방지를 위해 필요한 가상사설망(VPN) Gateway 구조를 설계 및 구현하였다. 본 연구를 통해 완성된 시제품으로 기 운영 중인 상용제품과 다양한 방식으로 연동 테스트를 시행하였으며, IPSec 방식의 터널링과 ARIA 암호화 알고리즘을 통한 암호화를 통해 전력선통신(PLC) 저압원격검침 분야에 시범 설치되어 보안이 강화된 데이터통신을 하고 있다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권3호
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• pp.443-450
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• 2012

As power grids are integrated into one big umbrella (i.e., Smart Grid), communication network plays a key role in reliable and stable operation of power grids. For successful operation of smart grid, interoperability and security issues must be resolved. Security means providing network system integrity, authentication, and confidentiality service. For a cyber-attack to a power grid system, which may jeopardize the national security, vulnerability of communication infrastructure has a serious impact on the power grid network. While security aspects of power grid network have been studied much, security mechanisms are rarely adopted in power gird communication network. For security issues, strict timing requirements are defined in IEC 61850 for mission critical messages (i.e., GOOSE). In this paper, we apply security algorithms (i.e., MD-5, SHA-1, and RSA) and measure their processing time and transmission delay of secured mission critical messages. The results show the algorithms satisfying the timing requirements defined in IEC 61850 and we observer the algorithm that is optimal for secure communication of mission critical messages. Numerical analysis shows that SHA-1 is preferable for secure GOOSE message sending.