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초록
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선진국 주요 전력사는 단방향 전력망에 정보통신기술을 접목하여 전력공급자와 소비자가 양방향 실시간 정보를 교환함으로써 전력설비운영 최적화와 전력 수요관리 서비스를 통해서 전기에너지 사용 효율을 극대화할 수 있는 SmartGrid 핵심 application인 AMI(Advanced Metering Infrastructure)시스템에 대한 연구개발과 대규모 사업화를 추진 중에 있다. 본고에서는 AMI시스템을 구성하고 있는 유 무선 통신망 중에서 규제 없이 누구나 사용가능한 AMI용 근거리 통신기술의 표준화 기술동향과 관련 이슈에 대해 살펴보고자 한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본고에서는 AMI시스템의 개요와 AMI시스템을 구축하기 위해서 필요한 근거리 통신망의 요구사항을 분석하고 PLC 및 소출력 무선통신 기술 위주로 살펴보았다. Short-burst 형태의 전력계량 데이터 발생 패턴과 저속이지만 넓은 전송거리와 안정적인 통신 신뢰성을 요구하는 AMI 통신 특성을 만족하고자 새로운 표준 제정과 함께 칩셋 개발에 박차를 가하고 있다.

가설 설정

  • 대도시를 대상으로 하는 Hata-Okumura model을 사용했으며, 변대주에 설치되는 DCU의 높이는 3.5m, 고객의 전자식 전력량계 설치되는 통신단말의 높이는 1.5m를 가정하여 시뮬레이션을 수행했다. Model 자체에서 제공하는 최대 주파수가 1.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
AMI시스템이란? AMI시스템은 단순인력 검침의 대체보다는 양방향 통신을 기반으로 전력예비율에 따른 실시간 요금제 서비스 제공과 수요관리를 통해 고객 만족도 향상과 최대 피크전력을 절감할 수 있어 고객과 전력회사가 win-win 할 수 있는 시스템이다. 더 나아가 최근에는 SmartGrid 핵심 인프라로서 에너지 사용 최적화를 위한 가전기기·냉난방기 등의 제어관리 시스템인 HEMS(Home Energy Management System)/BEMS(Building Energy Management System)과의 연계를 통해 종합적인 에너지 관리기술로 진화하고 있다[1][2].
AMI시스템을 구축하는데 가장 큰 걸림돌은? 현재 AMI시스템을 구축하는데 가장 큰 걸림돌은 구축 및 운용비용 대비 효율적인 통신망을 어떻게 구축하는 것에 관한 것이다. 통상적으로 고객에 설치되는 전자식 전력량계가 최소 수십만 대에서 수천만대 스케일을 가지고 있기 때문에 기 구축된고 품질의 통신망을 임차하여 사용할 경우 매년 천문학적인 통신망 비용이 발생할 수밖에 없다.
AMI 근거리 통신망의 유효커버리지는? 유효 커버리지는 고객의 전자식 전력량계로부터 변대주에 설치하는 DCU까지의 거리로 통상적으로 최소 수십m 에서 최대 수백m 이상의 거리를 갖는다. 정보보안의 요구사항은 원칙적으로 end to end 보안을 요구하고 있으며, CMVP(Cryptographic Module Validation Program)인증 보호함수 사용, 상호기기 인증방식 및 위변조 방지 기능 등이 있다.
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참고문헌 (38)

  1. Huibin Sui,et al., "An AMI system for the deregulated electricity markets", IEEE transactions on industry applications, Vol.45, No.6, pp.2104-2108,2009 

  2. Zhang Luhua,et al.,"Effects of AMI on relations of power supply and application in smartgrid", IEEE CICED, pp.1-5, 2010 

  3. V.Cagri Gungor,et al.,"A survey on smart grid potential applications and communication requirements", IEEE trans' on industrial informatics, Vol.9, No.1, pp.28-42, 2013 

  4. http://energy.gov/sites/prod/files/gcprod/documents/Smart_ Grid_Communications_Requirements_Report_10-05-2010.pdf 

  5. A. Zaballos,et al.,"Heterogeneous communication architecture for the smart grid", IEEE Network, Vol.25, No.5, pp.30-37, 2011 

  6. Ye Yan,et al.,"A survey on smart grid communication infrastructures: motivations, requirements and challenges", IEEE communications surveys & tutorials, Vol.15, No.1, pp.5-20, 2013 

  7. Bouhafs, et al.,"Link to the future : Communication Requirements and Challenges in the Smart Grid", IEEE Power and Energy Magazine, Vol.10, No.1, pp.24-32, 2012 

  8. Kuzlu, et al.,"Assessment of communication technologies network requirements for different smart grid applications", IEEE PES, pp.1-6, 2013 

  9. https://energy.gov/sites/prod/files/gcprod/documents/Smart_ Grid_Communications_Requirements_Report_10-05-2010.pdf 

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  11. Gutierrez, et al.,"Overview of the Opera Specification for Broadband Internet Access and its Synergies with the UPA Digital Home Specification for Power Line Home Networking", IEEE ISPLC, 2006 

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  34. http://www.ieee802.org/11/Reports/tgah_update.htm 

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  38. Stefan Aust, et al.,"IEEE 802.11ah : Advantages in Standards and Further Challenges for Sub 1GHz WiFi", IEEE ICC, pp 6885-6889, 2012 

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