스마트그리드 지속사용에 관한 연구

김양수(Kim, Yang Soo),박찬국(Park, Chan Kook),용태석(Yong, Tae Seok) 한국소비자원 2013 消費者問題硏究 Vol.44 No.1

A Study on SmartGrid Security Monitoring Based on Big Data Platform

Bo-Seon Kang,JeongYoong Cho,Sunghyun Yun,Keun-Ho Lee 중소기업융합학회 2015 중소기업융합학회 국제학술대회논문집 Vol.2 No.1

With the development of information technology, various technologies have emerged as new demands have been created. As numerous devices and various functions have been introduced, it has become necessary to efficiently manage demand of electric power. As a result, smartgrid technology was born, and it has got into spotlight as the technology which can efficiently manage not only electrical energy but also renewable energy. However, as the ICT technology is added to the existing power grid, telecommunications security has become threatened. This research intends to examine the security threat in smartgrid and suggest a way to monitor security threat by analyzing big data which take place in smartgrid.

전력시장 공정경쟁을 위한 소비자정보 통합 모델 설계 및 유통에 관한 연구

고종민(Jong-Min Ko),박상후(Sang-hoo Park),노재구(Jae-koo Noh),김영일(Young-Il Kim),최승환(Seong-Hwan Choi) 대한전기학회 2011 전기학회논문지 Vol.60 No.9

Recent power industries are to be progressed as moving into horizontal markets and expanding of competitive systems through promoting SmartGrid. In these environments, the information on power consumers leads to establish a part of power markets through active and real-time participations instead of participating it as a passive manner presented by a vertical integration. Also, such information should be established as a way that effectively reflects changes and market behaviors occurred in power market participants. Therefore, in this study, a method that develops consumer information models, performs integrated managements, implements registration and distribution, and forms integrated management centers is presented to commonly use the consumer information according to the change in the environment of power industries.

AMI 환경에서의 안전한 디바이스 관리를 위한 그룹키관리 메커니즘

장유종 ( Yu Jong Jang ),곽진 ( Jin Kwak ) 한국항행학회 2012 韓國航行學會論文誌 Vol.16 No.4

스마트그리드 시스템 보안에 대한 관심이 증가하면서 스마트그리스 시스템 내부 통신보안에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구중에서도 스마트그리드 키관리 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나 지금까지 제안된 키관리 시스템은 스마트그리드 환경 상에서의 가용성 및 사용되는 디바이스의 정보보안에 대하여 취약하다. 본 논문에서는 AMI 환경에서 공개키 암호알고리즘과 해쉬함수를 사용하여, 사용되는 키의 수를 줄이고 디바이스의 보안성을 향상시키는 스마트그리드 환경에 적합한 키관리 메커니즘을 제안한다. Many researches have proposed key management schemes for Smartgrid System. However, previous studies lack the proper considerations for availability and device security. In this paper, we build up cryptographic security improvement for robust Smartgrid Systems. In addition, we propose a public-key management and hash fuction architecture for robust Smartgrid Systems which supports reduces the number of key and Secure Device in AMI network erviroments.

IEEE 802.11s 를 사용한 스마트그리드 NAN 네트워크의 최대 전송 성능을 위한 다중 채널 스케쥴링과 라우팅의 결합 설계

민석홍(Seok Hong Min),김봉규(Bong Gyu Kim),이재용(Jae Yong Lee),김병철(Byung Chul Kim) 대한전자공학회 2016 전자공학회논문지 Vol.53 No.5

스마트그리드 기술은 기존의 전력망 관리와 제어를 위해 ICT (Information and Communications Technologies)를 이용하여 전력 공급자와 소비자 간에 양방향으로 실시간 전력 정보의 교환을 통하여 에너지 효율을 극대화시키는 것을 목적으로 하고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11s STDMA (Spatial Time Division Multiple Access) 기반의 다중 채널 스마트그리드의 NAN(Neighborhood Area Network) 네트워크에서 수리적 모델링에 기반한 계층 교차적 설계 기법을 이용하는 “JRS-MS” (Joint Routing and Scheduling for Multi-channel SmartGrid) 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 다중 채널 스마트그리드 NAN 네트워크의 각 데이터 링크에서 데이터 전송량을 적절히 조절하고 동시에 플로우들 간에 간섭이 적은 고속 경로의 탐색을 수행한다. 이를 통하여 각 플로우들의 네트워크 이용률을 높여 전송률을 향상시킨다. 제안 알고리즘과 기존 제안 알고리즘인 JRS-SG (Jointly Routing and Scheduling for SmartGrid) 알고리즘[11] 과의 비교 성능 분석을 통하여 JRS-MS 알고리즘이 다중 홉 NAN 무선 메쉬 네트워크를 경유하는 플로우들의 수가 늘어날 때 주어진 대역폭 자원을 최대로 활용하여 전송 성능을 향상 시킬 수 있음을 보였다. The goal of the SmartGrid is to maximize energy efficiency by exchanging bi-directional real-time power information with the help of ICT(Information and Communication Technology). In this paper, we propose a “JRS-MS” (Joint Routing and Scheduling for Multi-channel SmartGrid) algorithm that uses numerical modeling methods in IEEE 802.11s based STDMA multi-channel SmartGrid NAN networks. The proposed algorithm controls the amount of data transmission adaptively at the link layer and finds a high data-rate path which has the least interference between traffic flows in multi-channel SmartGrid NAN networks. The proposed algorithm improve transmission performance by enhancing network utilization. By comparing the results of performance analysis between the proposed algorithm and the JRS-SG algorithm[11] in the previous paper, we showed that the JRS-MS algorithm can improve transmission performance by maximally utilizing given network resources when the number of flows are increasing in the multi-hop NAN wireless mesh networks.

다단계 구간선형 비용함수를 이용한 마이크로그리드 최적 전력 생산량 결정

김학진(Hak-Jin Kim) 한국생산관리학회 2014 한국생산관리학회지 Vol.25 No.3

국가 산업발전의 근간으로서의 사회 간접자본인 전력 시스템의 고도화를 위해 전력 배급 네트워크와 정보 네트워크의 결합을 통한 지능화된 스마트그리드 네트워크는 미래형 전력시스템으로 각광을 받고 있다. 스마트그리드 안에서 마이크로그리드는 한 지역에서의 전력의 생산·분배·수요의 충족을 책임지는 국지적인 전력 네트워크이다. 이는 전력의 생산·분배·소비의 효율화를 위한 스마트그리드의 한 구성요소로서 전체 스마트그리드 네트워크의 운영의 유연성과 효율적 전력생산에 중요한 역할을 담당한다. 이 논문은 스마트그리드 네트워크에서 상위의 발전회사나 배분회사와의 쌍무적 계약 관계를 전제로 주어진 전력 가격에 따라 마이크로그리드가 경제적인 동기에 따라 어떻게 최적의 전력 생산량을 결정하는지를 연구한다. 특히 마이크로그리드의 활성화를 위해 누진적인 전력 가격구조가 주어졌다고 가정하고, 이를 반영하여 두 계약 당사자들의 의사결정 모형을 다단계의 구간 선형 함수를 통해 수리적으로 제시하고 마이크로그리드의 모형 분석을 통해 해석적으로 최적 전력생산량에 대한 해를 도출한다. 또한 최적 전력생산량과 전력 가격과의 관계 분석을 통해 스마트그리드에서의 마이크로그리드 활성화를 위한 조건을 도출함으로써 마이크로그리드의 활성화를 위한 전력가격 정책에 대해 제안한다. Efficient power grid system is one of fundamental social infrastructures for industrialization. Smartgrid is a power distribution network purporting to advance the efficiency of supply, damand and distirubiton of power using intelligence. For the construction of a smartgrid network, a microgrid system-as a small local power network that charges supply, demand and distribution of power in a local area-plays a critical role to produce power efficiently together with the use of renewable energy sources. As a continuent of a smartgrid, it transacts with a power distribution firm for its deficiency and surplus of power it produces locally. This paper builds up a microgrid cost minimization model for the optimal power generation, where it cost function reflect the graduated price scheme by multistep piecewise linear functions, under the assumption of bilateral transaction between a microgrid system and a power distribution firm. It also analyses the model and reduces its cost minimizing solutions analytically to understand the microgrid economical decision making. Using the resulted solutions, it finally discusses the pricing decisions to encourage the maximum power production in a microgrid system and suggest some pricing policies.

도시환경 개선을 위한 스마트그리드 활용에 관한 공법적 과제

김재선 ( Kim Jae Sun ) 한국환경법학회 2021 環境法 硏究 Vol.43 No.1

교통과 산업, 보건과 환경 등 사회 및 인구구조가 변화함에 따라 2050년에는 인구의 70%가 도시에 거주할 것임이 예상되는 상황에서 인구의 도시집중은 도시환경 측면에서 도로·교통·주거환경 등에서 문제가 나타나면서 도시환경 개선을 위한 논의가 발전하게 되었다. 특히 에너지의 효율적 관리와 배분체계는 스마트도시의 환경보전을 위한 주요 수단이 되면서 에너지 활용을 위한 신기술로 스마트그리드의 법제도적 쟁점이 논의된다. 스마트그리드는 스마트시티 건설의 주요 목적 중 하나인 도시환경 개선방안의 중요한 수단으로 “기존의 전력망에 정보통신 기술을 접목하여 실시간으로 에너지 정보를 교환하여 호율적으로 사용할 수 있도록 하는 체계”로 “전력망에 정보통신기술을 적용하여 전기의 공급자와 사용자가 실시간으로 정보를 교환하는 등의 방법으로 전기를 공급함으로써 에너지 이용효율을 극대화하는 전력망”으로 정의된다. 스마트그리드는 지능형전력망의 구축 및 이용촉진에 관한 법률에 근거하며, 「도시재생 활성화 및 지원에 관한 특별법」, 「스마트도시 조성 및 산업진흥 등에 관한 법률」 등에서 에너지 활용의 효율화를 위한 법적 기반을 마련하였다. 스마트그리드는 우리나라에서 정보기술활용 촉진과 정보보호, 사회보장 관점에서 접근되어 왔으나 도시 내 에너지 관리체계가 변화하면서 수자원 관리, 대기자원 관리, 주거환경 관리 등 개별 영역과 관련하여 공법적 관점에서 변화가 나타나고 있다. 민간 기술 활용을 촉진하여 기술역량을 강화하는 방안, 스마트그리드 기술 활용을 위하여 소비자의 적극적 참여를 유인하기 위한 방안(다양한 요금제 도입, 소비자 선택권 보장), 실증 기술 도입(IoT, 빅데이터, 인공지능 등)을 통한 소비자의 관심을 유도하는 방안, 정보의 활용 및 보호에 관한 근거를 명확히 하는 방안, 기술개발 원칙의 지침화를 통한 체계적 관리체계 마련, 민간과 정부(중앙 및 지방)의 역할을 강화하는 방안, 에너지 보호를 위한 입법 프레임워크를 활용하는 방안을 고려할 수 있다. As the society and demographic structure change including transportation, industry, health and environment, while the population would be centered in the mega cities the, it would occur various problems including roads, traffic, residential environments. Especially, as the efficient management and distribution system of energy would become a significant tools to conserve environment in smart cities, the legal issues in utilizing energy would be discussed. While the main purpose of constructing the smart city is to improve urban environment, smartgrid is regarded as an significant tool in improving the environment. The smartgrid is defined as “a power grid that maximizes energy use efficiency by providing electricity”. The smart grid is based on the Act on the Promotion of Construction and Utilization of Intelligent Power Grids (2011), under the 「Special Act on promotion of and support for urban regeneration」 and 「Act on the Promotion of Smart City Development and Industry」. The smart grid has been approached under the perspective of promoting information technology utilization, information protection, and social security. As the perspectives has been changed and diversified, public policy considerations are needed including strengthen technological capabilities by allowing the use of private technology, allowing consumer’s participation in using smart grid technology (various rate plans, guarantee of consumer choice), and introducing of empirical technology (IoT, big data, artificial intelligence, etc.).

국내 스마트그리드 구축과 신재생에너지 개발

정수진(Soo-Jin Jeong),류동환(Dong Wan Ryu),김선형(Seon-Yeong Kim) 한국정보기술학회 2015 Proceedings of KIIT Conference Vol.2015 No.6

마이크로 그리드 네트워크 토폴로지의 안정성 보장을 위한 견고성 알고리즘 성능 검증

이연우 한국스마트치안학회 2023 스마트치안연구 Vol.4 No.1

Recently, the smart grid network can be seen as a collection of microgrids, which are small distributed energy resource (DER) systems composed of renewable energy sources such as photovoltaics (PV) and wind turbines (WT). In a smart grid network composed of multiple microgrids, vulnerable microgrid nodes can cause a continuous blackout throughout the entire power grid. Although microgrid systems are independent power supply systems with capability of providing stable power supply even in emergency situations, the robustness of microgrid systems is a critical issue. Therefore, it is essential to have an algorithm that can identify and verify vulnerable microgrid nodes in the network topology beforehand. This paper presents the performance evaluation of the robustness of microgrid systems. 최근 스마트 그리드(smart grid) 네트워크는 마이크로 그리드(micro grid)의 집합체라고 볼 수 있다. 마이크로 그리드는 소형의 분산형 재생에너지원(DER, distributed energy resource), 즉, 태양광 발전(photovoltaics)이나 풍력발전(wind-turbine)으로 구성된다. 다수의 마이크로 그리드로 구성된 스마트 그리드 네트워크에서 취약한 마이크로 그리드 노드는 전체 전력 에너지 그리드에게 연속적인 정전(black out) 사태를 야기할 수 있다. 마이크로 그리드 시스템은 독립된 전력 공급 시스템으로서, 재난 등의 상황에서도 안정적인 전력 공급이 가능하다는 장점이 있다. 그러나, 마이크로 그리드 시스템이 견고한지 여부는 중요한 문제 중 하나이다. 따라서 취약한 마이크로 그리드 노드를 네트워크 토폴로지 상에서 미리 확인하고 점검할 수 있는 알고리즘이 필수적이다. 본 논문에서는 마이크로그리드 시스템의 견고성(robustness)을 평가하기 위한 알고리즘의 성능 검증을 다룬다.

Fault Analysis Method in Case of Arc and Leakage Current in Smart Grid Systems

Han So-Yeon,Yoon Yong‑Ho 대한전기학회 2023 Journal of Electrical Engineering & Technology Vol.18 No.6

Smart grid systems that develop near consumers are attracting attention due to the expansion of the scale of new and renewable energy and technological advances, such as PV energy generation systems. The smart grid system has the advantage of developing by exchanging information in real time using electricity and information and communication technology, but because it is located near the consumer, it can cause a lot of human and property damage such as fire and electric shock. Excluding accidents caused by unidentified short circuits among electrical accidents, accidents caused by arcs and leakage currents occur frequently, and it is necessary to ensure safety in power distribution technology. Therefore, this paper studied circuit fault analysis using signal processing technology and monitoring system in the event of leakage current of 1–10 mA in arcs and positive ( +) or negative (−) lines generated at 1~1500 V in accordance with the current low-voltage direct current (LVDC) technology.