Recently, smart grid has been considered a very important new energy delivery technology, and one that can help ensure a cleaner environment by making use of information and communication technology (ICT) in countries around the world. The many technological benefits smart grid offers is expected to bring about a huge change in the electric energy supply chain. In particular, smart grid with advanced ICT is likely to allow market agents to participate in the decision-making process in the restructured electricity industry, easily facilitating Homeostatic Utility Control. In this paper, we examine smart grid as a market externality, and then illustrate issues from the commercial market perspective as it relates to electricity market design. Finally, our paper identifies some of the impacts of smart grid on electricity market design, which may possibly be incorporated into the evolution of the electricity market, thus ensuring market efficiency.
차세대 전력망인 Smart Grid는 에너지 효율성을 높이기 위한 대안이다. 현재 Smart Grid는 빠른 진행 속도에 비해 보안상 취약점을 다수 내포하고 있다. 이에 Smart Grid의 보안 취약점들을 분석하고, 취약점들에 대한 대응책을 마련하기 위한 방법을 연구하며, 그에 따른 보안 정책을 개발하여, 이들을 저장하여 보안 DB를 구축하고, 보안 시스템을 개발하여 지능적 취약점 DB 보안 시스템을 작동 시킬 수 있는 방법을 연구하여 다가올 보안 위협에 대응 할 수 있도록 하여 Smart Grid 시대의 발전에 기여 할 것이다.
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.
현재 스마트시티는 전 세계적인 추진에도 불구하고 스마트워터그리드 조성을 위한 기준이 부재하여 이들의 성공 여부를 판단하기에는 한계가 있다. 스마트워터그리드의 요건과 목표를 설정하고 기존 스마트워터그리드의 한계와 문제점을 정확히 진단하고 개선할 필요성은 분명하며, 이를 위해 스마트워터그리드 목표에 적합한 인덱스의 활용은 매우 중요하다. 따라서 본 연구에서는 스마트워터그리드의 목표측정과 달성정도 평가가 가능하고, 향후 스마트워터그리드 구축을 위한 이행계획에 근거로 활용할 수 있는 스마트워터그리드 성과평가지표(SWG KPI)를 개발하였다. 개발된 스마트워터그리드 성과평가지표(SWG KPI)를 통해 지속적인 스마트워터그리드의 역량평가를 수행할 수 있는 기반을 마련하고, 평가결과로 인한 영향력 확보를 통해스마트워터그리드 성과평가지표(SWG KPI)의 신뢰도 향상과 스마트워터그리드 역량평가를 위한 평가 테이블를 제공하여 계획 중인 스마트워터그리드에 대한 성과평가카드(Challenge Evaluation Card) 작성 및 사전평가 가능할 것으로 기대된다.
In the face of global warming and resource depletion, a smart grid has been suggested as one way of contributing to abating the environment problems and increasing energy efficiency. Smart grids utilize renewable energy which has intermittent and irregular output power depending on weather conditions. In order to maintain stability and reliability of the power system, smart grids need to have complementary measures for the possible unstable system conditions. Cogenerating systems such as Combined Heat and Power(CHP) can be one good solution as it has capability of instantly increasing or decreasing output power. Therefore, this paper investigates the connectivity between Combined Heat and Power systems and smart grid technologies. The smart grid national roadmap formulated by South Korea Ministry of Knowledge and Economy and 'IEC Smart Grid Standardization Roadmap' are analyzed to extract related components of the smart grid for the CHP connection. Also, case studies on demonstration projects for smart grids with CHP systems completed or currently being implementing in the world are presented.
Recently, a lot of research for the smart grid technology have been carried out to achieve energy efficiency for the electronic products. In order to practically apply this study, smart instruments which are capable of the AMI (Advanced Metering Infrastructure) and DR (Demand Response) function are necessary. However, it is difficult to apply the function of the smart grid to the electronic product that cannot support the smart grid. Accordingly, the efficient use of electric energy is impossible. In order to solve this problem, the electronic product has to be changed into the exclusive electronic product supporting smart grid technology or the smart controller has to be attached the outside of the device. In this study, we developed the smart controller for connecting the electric appliances to the smart grid system. It can be attached to the illumination and the smart grid-based lamp control system at home. We additionally designed the message frame and the protocol to operate the smart controller with the AMI based EMS (Energy Management Server). We developed an experimental system to practically verify functions of the smart controller which is attached to the lighting device. From the system, we showed that the electric source of the illumination can be controlled according to the load change and saved energy effectively. We also confirmed the structural benefit and the energy-efficient effect through the verification of the smart controller.
스마트 그리드는 전력 생산자와 소비자 간의 양방향 통신을 통해 효율적으로 전력을 생산 및 소비하기 위한 지능형 전력망이다. 신재생 에너지가 발전하면서 신재생 에너지가 스마트 그리드에서 차지하는 비율이 점점 높아지고 있다. 신재생 에너지는 발전량이 실시간으로 변하기 때문에 발전량의 예측 및 조절이 가능한 기존의 발전 방식과는 다른 문제점이 있다. 스마트 그리드에 자가 적응 프레임워크를 적용하는 것은 실시간으로 변하는 신재생 에너지의 발전량에 적응함으로써 스마트 그리드의 효율적인 운영을 가능케 할 것이다. 본 논문에서는 태양광 발전 시설이 설치된 스마트 마을을 가정하고 이에 자가 적응 프레임워크인 AiTES 를 적용 하여 자가 적응 프레임워크를 통해 스마트 그리드의 효율적인 운영이 가능함을 보였다.
The considerations of the electrical device' characteristics and the customers' satisfaction have been important criteria for efficient smart grid systems. In general, an electrical device is classified into a non-interruptible device or an interruptible device. The consideration of the type is an essential information for the efficient smart grid scheduling. In addition, customers' scheduling preferences or satisfactions have to be considered simultaneously. However, the existing research studies failed to consider both criteria. This paper proposes a new and efficient smart grid scheduling framework considering both criteria. The framework consists of two modules - 1) A day-head smart grid scheduling algorithm and 2) Real-time sudden demand negotiation framework. The first method generates the smart grid schedule efficiently using an embedded genetic algorithm with the consideration of the device's characteristics. Then, in case of sudden electrical demands, the second method generates the more efficient real-time smart grid schedules considering both criteria. In order to show the effectiveness of the proposed framework, comparisons with the existing relevant research studies are provided under various electricity demand scenarios.
지구환경 개선을 위한 저탄소 배출 및 그린에너지에 관심이 높아지고 있으며, 이를 이루기 위한 기존의 전력망에 IT기술을 결합하여 보다 효율적이고 친환경적인 지능형 전력망을 이루는 스마트 그리드 사업이 전 세계적으로 활발히 전개되고 있다. 스마트 그리드는 양방향 디지털 기술을 사용하여 공급 업체와 소비자 사이에 전기를 제공하며, 소비자 집에 있는 지능형 가전이나, 에너지 절약 비용을 절감하고 안정성, 효율성 및 투명성을 높이기 위해 필요하며, 앞으로 지속적으로 발전될 것을 예상한다. 하지만, 스마트 그리드를 구축하기 위해서 반드시 선행되어야 하는 사항인 보안 모델을 구축하여 지능형 전력망을 안전하고 효율적으로 사용되도록 구축하는 방안을 제시하는 연구이다.
In this paper, we developed a smart black box that can monitor and record the information of the sensor from subsystem in the smart grid system. The plant is the complex power system which is integrated by solar power system, grid-connected power systems, and BESS(battery energy storage system). The black box with the web-server application can connect and synchronize to an external monitoring system and a smart phone. We hope that this system is to contribute to improve operational efficiency, reliability, and stability for the smart grid power system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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